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【摘 要】针对复杂地质条件下煤仓施工过程中存在的工期缓慢、循环组织不科学等问题,以及影响关键工程工期的因素,进行充分分析和科学论证,最终决策采取倒排工期的施工方案,对该工程进行倒排工期管理和科学、有效组织,缩短工序时间,提高工时效率,确保实现倒排工期的目标,并由倒排工期目标的实现和落实,保证整个矿井运煤系统重点工程的形成,从而实现年底联合试运转一次成功的总体目标。
【关键词】复杂地质条件;煤仓施工;工期控制
1.复杂地质条件下煤仓施工工艺
平禹二矿复杂地质条件下煤仓由煤仓上口上锁口仓帽、仓身、煤仓仓底下锁口三部分组成。煤仓设计净直径9m,深度34m,仓身浇灌标号为C40的混凝土,壁厚600mm,上锁口仓帽圆台高度3.4m。在煤仓施工前,由钻机队在煤仓中心位置超前使用反井钻机施工一个直径为1200mm小立眼,以利于煤仓迎头的通风和矸石下放,下放的矸石由下口耙矸机进行出货,为快速施工煤仓创造良好的客观条件。
2.仓帽及仓帽墙体施工
首先施工仓帽及墙体,仓帽支护为锚网索喷,墙体增加Φl7.8mm锚索39根,墙体从上往下刷至南、北胶带机头硐室内距煤仓中心8.4m,卧底至标高一457.32m;将仓帽刷大至直径8m,墙高3.76m,拱顶部按现场状况不再刷大(原巷道拱型),墙部及拱顶加打锚索(币17.8mm,长6m,间排距2m)。然后浇灌三个墙垛(钢筋混凝土)。
2.1 上锁口施工
上锁口圆台状,从上往下分2段掘砌施工,实行短掘施工。上段周圈挂网打锚杆(DN20/2400,每眼2卷Z2550树脂锚固剂);打设中17.8ram,长6m的锚索9根,间距2.5 m;并增加露头锚杆33根,露头长度600mm;而后立即进行第一段绑扎钢筋,立模浇灌混凝土。第一段完成后进行第二段的掘进及临时锚网支护,锚索变为13根。要求贴帮锚杆的初锚扭矩力大于300N·m,锚索张拉力大于40MPa
2.2 仓身施工
仓身施工从上往下掘砌,实行短掘施工,使用高度1200mm小模板,按照打眼、放炮、出矸、找荒径、垫刃角、立模、浇灌的工序。过51、52煤段,仓壁先施TI临时锚网+井圈,再浇灌。
2.3下锁口施工
仓身到底后首先将装载胶带机巷部分煤仓下口的墙体浇灌好,而后搭脚手架、立模、绑钢筋、浇灌下锁口混凝土梁及楼板。
2.4 焊分煤器钢板及钢轨
下锁口浇灌完成后,用钢管搭骨架撑起612分煤器钢板,并将分块钢板内外焊好。钢板撑平,在钢板下焊生根筋。完成此项工序后将分煤器和楼板之间的空间用C30混凝土充满。最后一道工序是焊22kg/m钢轨,钢轨实行满焊。
3.工期控制技术措施
针对大煤仓施工技术的关键工程,技术部强化了现场管理与控制,组织专人负责,跟班控制,落实现场管理责任,加强煤仓跟班力量和控制管理,强化了组织力量,并采取倒排工期施工,按照设计要求,最后确定2011年4月22日为煤仓主体工程完工日期。由于煤仓施工断面大,其荒断面达84.9m2,而且直段深度为30m,总体仓深为33.4m。施工难度随深度增加而增加,同时煤仓上面过51煤层,给现场施工带来难度,也给煤仓施工人员上下带来不便,安全管理难度较大。为确保重点工程按期完工,针对煤仓施工的关键技术、支护参数、支护方案的进行对比选优,重点控制施工工序流程,进行科学管理,并从3月21日开始,实行4个小班为一个循环,循环进度为1.2m,总工期为100个小班,工艺流程为4个主要过程(图2)。
3.1 强化现场跟班控制管理
实行小班控制,班班对任务完成情况进行兑现分析,对存在的问题及时协调解决,严格落实现场管理责任制。并排出管理和技术人员跟班表,依靠经济政策激励和约束管理及技术人员,提高工作责任心。
3.2 重点控制关键基础工程
由于煤仓上口为大断面施工,巷道底板岩性均为泥岩。施工不便,特别是靠近复杂地质条件下、南皮和北皮三条巷道,形成犄角之势,造成压力集中区域,成为关键工程。为此提出加固巷道围岩措施,使巷道围岩形成整体受力和均匀释放,具体加固措施为:
3.2.1在已浇灌的第一段混凝土下沿(-458.62m标高位置)打第一排支护作用的锚杆及锚索。锚杆间排距为700mm×700ram、锚索间排距为2500ram×1600mm,均沿荒径环形布置,要求紧贴岩面。巷道下面的锚索要求平打,以防穿出巷道底板,三个垛子下面的锚杆、锚索要求垂直斜面。第一排(一458.62m标高位置)锚索不少于9根,锚杆不少于33根。再向下沿斜面每700ram处打一圈锚杆,相邻锚杆间距700mm处补打一圈锚索,不少于12根。
3.2.2为防止浇灌的锁口混凝土下坠,在-459m标高位置分别打一圈露头锚杆,要求托盘紧贴内层钢筋并用铁丝联接。锚杆沿开挖的荒径环形布置,间距800mm,垂直斜面。
3.2.3在锁口段钢筋下方(-461m位置)沿环形再增加一圈锚索,要求同上,不少于13根。
3.3 严格控制仓身穿煤区段支护管理
3.3.1在-456.97m水平以下约12.2~16.5m共4.3m段高穿过5,煤,煤层厚1.23m,倾角17°。该段支护采用锚网加槽钢井圈(直径不小于lO.2m)加固,在荒径揭煤位置上、下lm的煤层直接顶、底板及煤层段加打锚杆,锚杆间排距为700ram×700ram,要求紧贴岩面,扭矩不小于150N·m。钢筋网采用1500ram×800mm规格。采用4幅井圈加固4模,每模中间位置人置井圈,采用锚杆固定,要求控制好荒径,使井圈尽量紧贴岩面。
3.3.2在-456.97m水平以下约22.8-26.6m长3.8m段高穿过52煤,煤层厚0.6m,倾角17°。该段支护采用锚网加2幅槽钢井圈加固,锚杆要求同上,井圈分别布置于24m和25.3m位置,当煤层位置与预计出现上提或下降时,井圈相应进行调整。
3.4工倒排工期目标到小班,落实小班工程进度
小班目标控制是在总煤仓倒排工期的基础上进行实施,按小班控制工程量,同时为施工单位创造条件,保证车皮供应,满足施工单位的车皮需求。
4.结语
煤仓主体工程完工于2011年4月19日,提前3天安全、顺利、高效完成该关键工程,由此促成其它相关重点工程的提前开工,使复杂地质条件下提前投入运行使用,并于2011年5月25日实现复杂地质条件下煤仓正式投入使用,提前进入首采区11020工作面煤巷施工准备。同时也为年底联合试运转总体目标的实现打下基础。
作者简介:
杨勇(1974-),男,河南新郑人,2007年毕业于中国矿业大学采矿工程专业,助理工程师,现从事矿井开采设计工作。
郝双峰(1980-),男,河南周口人,2007年毕业于中国矿业大学采矿工程专业,助理工程师,现从事矿井开采设计工作。
【关键词】复杂地质条件;煤仓施工;工期控制
1.复杂地质条件下煤仓施工工艺
平禹二矿复杂地质条件下煤仓由煤仓上口上锁口仓帽、仓身、煤仓仓底下锁口三部分组成。煤仓设计净直径9m,深度34m,仓身浇灌标号为C40的混凝土,壁厚600mm,上锁口仓帽圆台高度3.4m。在煤仓施工前,由钻机队在煤仓中心位置超前使用反井钻机施工一个直径为1200mm小立眼,以利于煤仓迎头的通风和矸石下放,下放的矸石由下口耙矸机进行出货,为快速施工煤仓创造良好的客观条件。
2.仓帽及仓帽墙体施工
首先施工仓帽及墙体,仓帽支护为锚网索喷,墙体增加Φl7.8mm锚索39根,墙体从上往下刷至南、北胶带机头硐室内距煤仓中心8.4m,卧底至标高一457.32m;将仓帽刷大至直径8m,墙高3.76m,拱顶部按现场状况不再刷大(原巷道拱型),墙部及拱顶加打锚索(币17.8mm,长6m,间排距2m)。然后浇灌三个墙垛(钢筋混凝土)。
2.1 上锁口施工
上锁口圆台状,从上往下分2段掘砌施工,实行短掘施工。上段周圈挂网打锚杆(DN20/2400,每眼2卷Z2550树脂锚固剂);打设中17.8ram,长6m的锚索9根,间距2.5 m;并增加露头锚杆33根,露头长度600mm;而后立即进行第一段绑扎钢筋,立模浇灌混凝土。第一段完成后进行第二段的掘进及临时锚网支护,锚索变为13根。要求贴帮锚杆的初锚扭矩力大于300N·m,锚索张拉力大于40MPa
2.2 仓身施工
仓身施工从上往下掘砌,实行短掘施工,使用高度1200mm小模板,按照打眼、放炮、出矸、找荒径、垫刃角、立模、浇灌的工序。过51、52煤段,仓壁先施TI临时锚网+井圈,再浇灌。
2.3下锁口施工
仓身到底后首先将装载胶带机巷部分煤仓下口的墙体浇灌好,而后搭脚手架、立模、绑钢筋、浇灌下锁口混凝土梁及楼板。
2.4 焊分煤器钢板及钢轨
下锁口浇灌完成后,用钢管搭骨架撑起612分煤器钢板,并将分块钢板内外焊好。钢板撑平,在钢板下焊生根筋。完成此项工序后将分煤器和楼板之间的空间用C30混凝土充满。最后一道工序是焊22kg/m钢轨,钢轨实行满焊。
3.工期控制技术措施
针对大煤仓施工技术的关键工程,技术部强化了现场管理与控制,组织专人负责,跟班控制,落实现场管理责任,加强煤仓跟班力量和控制管理,强化了组织力量,并采取倒排工期施工,按照设计要求,最后确定2011年4月22日为煤仓主体工程完工日期。由于煤仓施工断面大,其荒断面达84.9m2,而且直段深度为30m,总体仓深为33.4m。施工难度随深度增加而增加,同时煤仓上面过51煤层,给现场施工带来难度,也给煤仓施工人员上下带来不便,安全管理难度较大。为确保重点工程按期完工,针对煤仓施工的关键技术、支护参数、支护方案的进行对比选优,重点控制施工工序流程,进行科学管理,并从3月21日开始,实行4个小班为一个循环,循环进度为1.2m,总工期为100个小班,工艺流程为4个主要过程(图2)。
3.1 强化现场跟班控制管理
实行小班控制,班班对任务完成情况进行兑现分析,对存在的问题及时协调解决,严格落实现场管理责任制。并排出管理和技术人员跟班表,依靠经济政策激励和约束管理及技术人员,提高工作责任心。
3.2 重点控制关键基础工程
由于煤仓上口为大断面施工,巷道底板岩性均为泥岩。施工不便,特别是靠近复杂地质条件下、南皮和北皮三条巷道,形成犄角之势,造成压力集中区域,成为关键工程。为此提出加固巷道围岩措施,使巷道围岩形成整体受力和均匀释放,具体加固措施为:
3.2.1在已浇灌的第一段混凝土下沿(-458.62m标高位置)打第一排支护作用的锚杆及锚索。锚杆间排距为700mm×700ram、锚索间排距为2500ram×1600mm,均沿荒径环形布置,要求紧贴岩面。巷道下面的锚索要求平打,以防穿出巷道底板,三个垛子下面的锚杆、锚索要求垂直斜面。第一排(一458.62m标高位置)锚索不少于9根,锚杆不少于33根。再向下沿斜面每700ram处打一圈锚杆,相邻锚杆间距700mm处补打一圈锚索,不少于12根。
3.2.2为防止浇灌的锁口混凝土下坠,在-459m标高位置分别打一圈露头锚杆,要求托盘紧贴内层钢筋并用铁丝联接。锚杆沿开挖的荒径环形布置,间距800mm,垂直斜面。
3.2.3在锁口段钢筋下方(-461m位置)沿环形再增加一圈锚索,要求同上,不少于13根。
3.3 严格控制仓身穿煤区段支护管理
3.3.1在-456.97m水平以下约12.2~16.5m共4.3m段高穿过5,煤,煤层厚1.23m,倾角17°。该段支护采用锚网加槽钢井圈(直径不小于lO.2m)加固,在荒径揭煤位置上、下lm的煤层直接顶、底板及煤层段加打锚杆,锚杆间排距为700ram×700ram,要求紧贴岩面,扭矩不小于150N·m。钢筋网采用1500ram×800mm规格。采用4幅井圈加固4模,每模中间位置人置井圈,采用锚杆固定,要求控制好荒径,使井圈尽量紧贴岩面。
3.3.2在-456.97m水平以下约22.8-26.6m长3.8m段高穿过52煤,煤层厚0.6m,倾角17°。该段支护采用锚网加2幅槽钢井圈加固,锚杆要求同上,井圈分别布置于24m和25.3m位置,当煤层位置与预计出现上提或下降时,井圈相应进行调整。
3.4工倒排工期目标到小班,落实小班工程进度
小班目标控制是在总煤仓倒排工期的基础上进行实施,按小班控制工程量,同时为施工单位创造条件,保证车皮供应,满足施工单位的车皮需求。
4.结语
煤仓主体工程完工于2011年4月19日,提前3天安全、顺利、高效完成该关键工程,由此促成其它相关重点工程的提前开工,使复杂地质条件下提前投入运行使用,并于2011年5月25日实现复杂地质条件下煤仓正式投入使用,提前进入首采区11020工作面煤巷施工准备。同时也为年底联合试运转总体目标的实现打下基础。
作者简介:
杨勇(1974-),男,河南新郑人,2007年毕业于中国矿业大学采矿工程专业,助理工程师,现从事矿井开采设计工作。
郝双峰(1980-),男,河南周口人,2007年毕业于中国矿业大学采矿工程专业,助理工程师,现从事矿井开采设计工作。