论文部分内容阅读
摘 要:逢春煤矿利用LM－120型反井钻机施工+380煤仓,取得较好效果。实践证明,该机在技术上是可行的,经济上是合理的,具有显著的经济效益和社会效益;在掘进单进、安全生产和节约材料等方面取得较好效果,为构建安全、高效、合谐矿区创造有利条件。
关键词:反井钻机 煤仓 施工技术 应用
中图分类号:TE24 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)11(c)-0101-02
1 工程概况
逢春煤矿+380煤仓(图1)上口位于+380运煤绕道内,煤仓下部与+523主斜井相连接。
该煤仓上口设计标高为+381.867m,下口设计标高为+365.914m,煤仓高度为15.953m。整个煤仓由上口、仓帽、仓体和漏斗4部分组成,煤仓上口设计矩形,S掘＝5.4m2,S净＝2.88m2,仓体设计净直径为5m,壁厚为100mm,混凝土标号为C20。
2 地质条件
(1)对应地面位置。对应地表在干水井以东至大山尖一带,地面标高990m～855m,地形坡度较大。
(2)对应井下位置。该煤仓在+380运煤绕道内开口,在稳定的茅口石灰岩中掘进。
(3)地质及水文地质情况。该煤仓在茅口灰岩中掘进,为灰色、浅灰色厚层状石灰岩,微晶生物碎屑结构,块状构造,平均产状293°,倾角55°～45°,根据地勘提供资料分析,该区域无大的构造影响,但茅口灰岩岩溶裂隙较为发育,在施工时会受到岩溶裂隙水的影响且局部有淋水现象。
3 +380煤仓施工
施工前,+380运煤绕道和+523主斜井已施工,所以该煤仓采用反井钻机先钻φ1．2m导硐后,再用光面爆破由上向下刷大的施工方法(图2和附表)。
3．1 利用LM－120型反井钻机施工煤仓反井
根据+380煤仓的技术特征及地质条件,煤仓施工选用了LM－120型反井钻机。根据该钻机的技术性能及特点,先在+380运煤绕道内安装该钻机,经调试、试运转后,根据测量标定的+380煤仓上口十字中心线,利用反井钻机自上向下施工1个φ1.2m导向孔至煤仓下部+523主斜井顶板并与其贯通;然后采用放炮由上向下扩孔至下口。该孔可用于煤仓扩刷时的排矸、排水和通风。
3．2 煤仓的刷掘施工
(1)当+380煤仓贯通+523主斜井后,再由上向下采用光面爆破法全断面按设计规格短段扩刷施工,每次扩刷高度为2m,并及时采用锚网喷进行临时支护,防止片帮;完成煤仓上口和仓帽部分的刷掘施工之后安设钢丝绳软梯上下;然后刷掘施工煤仓仓体、给煤机硐室;最后刷掘施工煤仓漏斗部分。
(2)在整个扩刷施工中,打眼前须用1个自制的φ2m的篦子盖严φ1．2m煤仓导硐孔,并铺设D＝50mm木板,确保施工安全。放炮前,由人工将篦子提高到安全位置;放炮后,矸石经φ1．2m导硐自溜到+523主斜井后,下放篦子将φ1．2m导硐孔盖住,人工将未溜尽的矸石攉入导硐溜放到+523主斜井内,最后由安装在+523主斜井内的耙岩机将矸石装入矿车运走;施工中的淋水或水管跑漏水流入+523主斜井永久水沟内排走。
(3)煤仓喷射施工用混凝土,人工搅拌好由安装在+380运煤绕道内喷浆机往下进行喷射,溜灰管采用锚桩固定在仓壁。
(4)仓底部按60°收口,锁口后保证下口的1550×1550mm的正方形,圆形断面至矩形断面平缓过渡。仓底收口段至下口均采用C30砼砌碹二次浇铸成型,最后再进行二次浇注C40铁屑砼浇注。
(5)锁口时用震动棒使混凝土结构致密,无孔隙;煤仓下口段钢筋与钢筋间、钢筋与槽钢间相交接触处的连接方式均为焊接。焊接必须牢固,保证质量。
(6)煤仓下口及仓体内施工完成后,再对煤仓上口锁口锁成2400×1200mm的矩形孔。
4 技术经济效益
(1)+380煤仓原计划施工工期为25d,采用了LM－120型反井钻机施工,与采用普通法施工相比较,提高了机械化程度,掘进工效提高1.7倍,实际施工工期仅为14d,比原计划工期提前了11d,因此加快了施工速度。
(2)施工采用LM－120型反井钻机先钻φ1．2m溜矸泄水孔,而后采用钻爆法自上而下刷大成仓的方法,与普通法施工比较,降低了施工难度,提高了爆破效率,节约了大量的时间和设备,经测算,节省投资约10％,成本降低约28％。
(3)由于采用反井钻机施工煤仓为机械破岩,避免了采用普通钻爆法施工对围岩的扰动和破坏,有利于通风、排水和溜矸。
5 总结
(1)由于+380煤仓施工首先利用LM－120型反井钻机施工1个φ1．2m导硐与下部+523主斜井贯通,从而减少了在+380煤仓刷掘施工中排水、排矸、通风等设施和环节,降低了工程成本。
(2)由于施工了导硐孔,从而增加了煤仓扩刷时光面爆破的自由面,大大提高了光爆效果,降低了炸药和雷管等材料消耗;改善了作业环境,提高了机械化程度和工作效率,从而缩短了煤仓施工工期。
(3)反井钻机已成为煤矿建设的重要设备,应用也越来越广泛。对该钻机钻井方法是一个反复的认识与实践的过程,只有不断地认识、研究和总结,才能更进一步提高技术水平、工作效率和成井率。
(4)实践证明,利用反井钻机施工煤仓具有机械化程度高、劳动强度低、安全可靠、速度快、质量好、成本低等优点,在技术上是可行的,经济上是合理的,在条件适宜时应优先采用。
关键词:反井钻机 煤仓 施工技术 应用
中图分类号:TE24 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)11(c)-0101-02
1 工程概况
逢春煤矿+380煤仓(图1)上口位于+380运煤绕道内,煤仓下部与+523主斜井相连接。
该煤仓上口设计标高为+381.867m,下口设计标高为+365.914m,煤仓高度为15.953m。整个煤仓由上口、仓帽、仓体和漏斗4部分组成,煤仓上口设计矩形,S掘＝5.4m2,S净＝2.88m2,仓体设计净直径为5m,壁厚为100mm,混凝土标号为C20。
2 地质条件
(1)对应地面位置。对应地表在干水井以东至大山尖一带,地面标高990m～855m,地形坡度较大。
(2)对应井下位置。该煤仓在+380运煤绕道内开口,在稳定的茅口石灰岩中掘进。
(3)地质及水文地质情况。该煤仓在茅口灰岩中掘进,为灰色、浅灰色厚层状石灰岩,微晶生物碎屑结构,块状构造,平均产状293°,倾角55°～45°,根据地勘提供资料分析,该区域无大的构造影响,但茅口灰岩岩溶裂隙较为发育,在施工时会受到岩溶裂隙水的影响且局部有淋水现象。
3 +380煤仓施工
施工前,+380运煤绕道和+523主斜井已施工,所以该煤仓采用反井钻机先钻φ1．2m导硐后,再用光面爆破由上向下刷大的施工方法(图2和附表)。
3．1 利用LM－120型反井钻机施工煤仓反井
根据+380煤仓的技术特征及地质条件,煤仓施工选用了LM－120型反井钻机。根据该钻机的技术性能及特点,先在+380运煤绕道内安装该钻机,经调试、试运转后,根据测量标定的+380煤仓上口十字中心线,利用反井钻机自上向下施工1个φ1.2m导向孔至煤仓下部+523主斜井顶板并与其贯通;然后采用放炮由上向下扩孔至下口。该孔可用于煤仓扩刷时的排矸、排水和通风。
3．2 煤仓的刷掘施工
(1)当+380煤仓贯通+523主斜井后,再由上向下采用光面爆破法全断面按设计规格短段扩刷施工,每次扩刷高度为2m,并及时采用锚网喷进行临时支护,防止片帮;完成煤仓上口和仓帽部分的刷掘施工之后安设钢丝绳软梯上下;然后刷掘施工煤仓仓体、给煤机硐室;最后刷掘施工煤仓漏斗部分。
(2)在整个扩刷施工中,打眼前须用1个自制的φ2m的篦子盖严φ1．2m煤仓导硐孔,并铺设D＝50mm木板,确保施工安全。放炮前,由人工将篦子提高到安全位置;放炮后,矸石经φ1．2m导硐自溜到+523主斜井后,下放篦子将φ1．2m导硐孔盖住,人工将未溜尽的矸石攉入导硐溜放到+523主斜井内,最后由安装在+523主斜井内的耙岩机将矸石装入矿车运走;施工中的淋水或水管跑漏水流入+523主斜井永久水沟内排走。
(3)煤仓喷射施工用混凝土,人工搅拌好由安装在+380运煤绕道内喷浆机往下进行喷射,溜灰管采用锚桩固定在仓壁。
(4)仓底部按60°收口,锁口后保证下口的1550×1550mm的正方形,圆形断面至矩形断面平缓过渡。仓底收口段至下口均采用C30砼砌碹二次浇铸成型,最后再进行二次浇注C40铁屑砼浇注。
(5)锁口时用震动棒使混凝土结构致密,无孔隙;煤仓下口段钢筋与钢筋间、钢筋与槽钢间相交接触处的连接方式均为焊接。焊接必须牢固,保证质量。
(6)煤仓下口及仓体内施工完成后,再对煤仓上口锁口锁成2400×1200mm的矩形孔。
4 技术经济效益
(1)+380煤仓原计划施工工期为25d,采用了LM－120型反井钻机施工,与采用普通法施工相比较,提高了机械化程度,掘进工效提高1.7倍,实际施工工期仅为14d,比原计划工期提前了11d,因此加快了施工速度。
(2)施工采用LM－120型反井钻机先钻φ1．2m溜矸泄水孔,而后采用钻爆法自上而下刷大成仓的方法,与普通法施工比较,降低了施工难度,提高了爆破效率,节约了大量的时间和设备,经测算,节省投资约10％,成本降低约28％。
(3)由于采用反井钻机施工煤仓为机械破岩,避免了采用普通钻爆法施工对围岩的扰动和破坏,有利于通风、排水和溜矸。
5 总结
(1)由于+380煤仓施工首先利用LM－120型反井钻机施工1个φ1．2m导硐与下部+523主斜井贯通,从而减少了在+380煤仓刷掘施工中排水、排矸、通风等设施和环节,降低了工程成本。
(2)由于施工了导硐孔,从而增加了煤仓扩刷时光面爆破的自由面,大大提高了光爆效果,降低了炸药和雷管等材料消耗;改善了作业环境,提高了机械化程度和工作效率,从而缩短了煤仓施工工期。
(3)反井钻机已成为煤矿建设的重要设备,应用也越来越广泛。对该钻机钻井方法是一个反复的认识与实践的过程,只有不断地认识、研究和总结,才能更进一步提高技术水平、工作效率和成井率。
(4)实践证明,利用反井钻机施工煤仓具有机械化程度高、劳动强度低、安全可靠、速度快、质量好、成本低等优点,在技术上是可行的,经济上是合理的,在条件适宜时应优先采用。