反井钻机在采区煤仓施工中的应用

摘要：文章介绍了川南煤业鲁班山北矿成功应用反井钻机钻孔技术施工采区大容量煤仓，阐明了施工中合理利用先进技术，改进和优化施工工艺，提高生产效率，促进安全生产，技术应用合理、安全和经济效益明显。
 

      关键词：反井钻机施工；煤仓扩刷；罐笼；溜灰管

 

      一、概述

 

      四川古叙煤田公司下属川南煤业（集团）公司鲁班山北矿三采区大型煤仓设计工程量为30米深，煤仓容量660m3，煤仓容煤量可达1000T（图示）。鲁班山北矿过去在煤仓施工中采用普通反井法施工工艺，劳动强度高、安全威协大，掘进速度慢、浪费坑木。通过调查研究，三采区煤仓利用反井钻机钻孔技术配套施工，先施工反井1.2m小直径断面掘进，待贯穿后自上而下扩刷至设计断面，再对煤仓进行浇灌。实践证明：这种方法具有机械化程度高、劳动强度低、确保安全生产，在加快施工进度、提高单进水平和节约材料成本等方面取得了良好效果，其经济效益和安全效益显著。

 

      二、施工方案

 

       1、施工顺序。采用ZFY1.2/120型反井钻机施工一直径1.2m小反井，利用小反井出矸和通风，再采取自上而下用传统破岩工艺扩刷煤仓直径至设计断面。

 

      2、支护形式。（1）煤仓扩刷期间：煤仓采用锚网喷作为临时支护，锚杆采用Φ20mm，长2.0m的螺纹金属锚杆，锚杆间排距为750mm×800mm；金属网规格为1560mm×900mm，喷厚为100mm。（2）煤仓扩刷到位后：煤仓上口和仓身选用Φ20mm的螺纹钢筋+混凝土浇灌，浇灌厚度为500mm。煤仓下口浇灌选用18kg钢轨+Φ20mm的螺纹钢筋联合浇灌，煤仓下口浇灌厚度为1.0m。

 

      三、施工步骤

 

      1、钻机安装及布置。钻机安装的地点必须满足钻机刀盘安装、出渣及操作维修所需的足够空间，巷道高度不得小于3.2m，巷道支护完好。钻机基础尺寸为：长×宽×高=4500mm×3000mm×700mm，基础必须水平，且有足够强度。

 

      2、钻导向孔和扩孔。在钻进φ244mm导向孔时，必须使用稳定钻杆，在开孔深5m内必须使用扶正器。导向孔打穿后，在下方巷道卸下先导钻头，安装扩孔刀盘。在进行扩孔作业前，钻孔中心1.5m范围内巷道顶板锚杆等金属物必须及时处理掉。施工导向孔及扩孔作业时，在开始与结束的3m必须采取低钻压，以确保钻机及施工人员安全。
　　

 

     3、提升系统。JD-14T型回柱绞车安设在距煤仓上口中心8~10m处，钢绳经导向滑轮、通过钢绳孔与罐笼相连接，以实现升降（罐笼形状为圆柱形，直径为1.6m，高度为2.0m；侧面为钢条栏杆式结构，钢条间距为200mm，有一扇活动门，供人员、工具和材料进出；顶、底用钢条焊在主筋上全封闭）

 

      为防止煤仓上口坠物伤人，除留有“罐笼口”外，煤仓上口用70mm厚大木板盖严并安排专人看护，扩刷煤仓放炮时将大板掀去。
　　

 

      4、煤仓扩刷。煤仓扩刷以煤仓中心线为中心，由上向下进行。使用毫秒延期电雷管、3号乳胶炸药光面爆破施工。为预防一次起爆矸子过多和减少人工掏矸强度，可采用全断面分2次起爆，先起爆煤仓内圈再起爆外圈，使炮后煤仓内外圈形成高低差，方便排矸，减少工人劳动强度和节约工时。

 

 

      5、浇灌。煤仓扩刷完成后，采用自下向上进行施工钢筋+混凝土的浇灌，每次浇灌高度为1.5m（图三）。
　　

 

      6、运料。在煤仓内设置一根溜灰管于煤仓上口的溜槽相连，将配置好的混凝土通过溜槽到溜灰管自上口输送至下部浇灌点，溜灰管选用Φ300mm的管子。溜灰管下料口连接一活结管以保证混凝土向仓壁四周输送。
　　

 

      7、搭设操作台。操作台采用悬跳式，搭设脚手架前，采用50mm厚的木板对煤仓下口进行全封闭。
　　

 

      （1）脚手架参数：钢管采用直径1.5寸，脚手架搭设采用双排脚手架，搭设高度为4.5m，立杆采用单立杆，横距为1.0m，纵距为1.5m，步距为1.5m，内排架离仓壁250mm，脚手板铺设3层，脚手板选用楠竹跳板或厚70mm的木板进行铺设。
　　

 

      （2）当浇灌到煤仓下口变径处时开始搭设脚手架，先在煤仓下口变径处仓壁上施工预埋眼，每组预埋眼为6--8个，每组间距4.5m，预埋眼深500mm，直径为60mm，预埋眼间距为4.0m。采用2寸钢管进行预埋，钢管长为1.5m，保证预埋好的钢管在同一水平面。
　　

 

      （3）搭设脚手架时，脚手架底部钢管采用1.5寸钢管插入预埋的2寸钢管内并选用两根长度为30.0m，直径为12.5mm的钢绳，两根钢绳的一头稳固在煤仓上口地锚上，另一头钢绳各稳固在脚手脚上。绳头采用四角卡进行稳固。
　　

 

      （4）提升脚手架时，操作台下严禁站人及作业，提升采用人工提升脚手架，罐笼与脚手架的距离必须保持不得小于5.0m。
　　

 

      四、结语

 

      鲁班山北矿三采区煤仓施工通过提高机械化施工水平，合理改进、优化施工工艺，改变了人工打反井的传统施工方法，大大降低了工人的劳动强度，保证了施工安全，提高了施工进度。整个施工时间为65天，比用传统施工方法施工提前了近一个月时间，明显缩短了施工周期，其经济效益、安全效益非常显著，也为今后四采等类似工程的施工积累了丰富的施工经验。