CN112814699A - 一种煤仓支护及其施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种煤仓支护及其施工工艺。该煤仓支护包括煤仓和支护，煤仓包括煤仓盖板、煤仓本体、煤仓漏斗、装载硐室，煤仓盖板设于煤仓本体顶部，煤仓漏斗设于煤仓本体底部，装载硐室设于煤仓本体下方，煤仓本体设有锚网喷支护，煤仓漏斗设有道轨支护，装载硐室设有锚网喷加金属棚支护。其施工工艺包括如下步骤：(1)煤仓本体施工，(2)煤仓漏斗施工，(3)装载硐室施工，(4)煤仓盖板施工。该施工工艺降低了支护成本，操作简单，使工期大大缩短，得到的煤仓支护使用效果很好，仓体强度、煤仓漏斗段强度及装载硐室变形量等方面均能满足安全生产需要，其强度大大提高，满足了支护使用年限。
Description
技术领域
本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种煤仓支护及其施工工艺。
背景技术
随着煤炭行业的不断发展，采煤效率不断提高，为了保证安全高效的生产，设有一个安全坚固的井下煤仓是必不可少的，为了防止四周岩石的压力造成煤仓结构破坏，一般都设有支护用以加固仓体。煤仓支护的选择，不仅关系煤仓自身的支护强度，而且会对以后的工作面产生重要影响。在大煤仓施工中,采用合理的支护方式对安全生产、降低劳动强度以及经济效益产生着积极地推动作用。
传统的煤仓体采用钢筋混凝土支护作为永久支护。煤仓筒体上部及下部采用钢筋混凝土支护，双层双向配筋；煤仓漏斗段使用轻质混凝土浇注而成；装载硐室采用钢筋混凝土作为永久支护；煤仓盖板结构为钢筋混凝土梁板现浇结构。但传统的支护方式工程量大、费用高、工艺复杂。
发明内容
针对现有的煤仓装载量少、支护使用年限短的问题，本发明提供一种煤仓支护，完善了支护形式，减少了支护工程量，降低了支护成本，保证了支护强度。
一种煤仓支护，包括煤仓和支护；所述煤仓包括煤仓盖板、煤仓本体、煤仓漏斗、装载硐室，煤仓盖板设于煤仓本体顶部，煤仓漏斗设于煤仓本体底部，装载硐室设于煤仓本体下方；所述支护包括锚网喷支护、道轨支护、锚网喷加金属棚支护；所述煤仓本体设有锚网喷支护，所述煤仓漏斗设有道轨支护，所述装载硐室设有锚网喷加金属棚支护。
进一步的，所述煤仓盖板包括11#矿用工字钢和花纹钢板，花纹钢板上设有开口；11#矿用工字钢埋入仓壁500mm，用标号为C20的混凝土砌筑，砌筑宽度为300mm，厚度为200mm；花纹钢板铺设在11#矿用工字钢上。
进一步的，所述煤仓本体采用锚网喷支护作为永久支护，具体为：全断面使用金属树脂锚杆配双层金属网支护，金属树脂锚杆将双层金属网固定在仓壁上，混凝土将金属树脂锚杆和双层金属网包覆且固定于仓壁，金属树脂锚杆规格为Φ18×1900mm，金属树脂锚杆间排距为500×500mm，双层金属网采用Ф6mm钢筋编织的经纬网，混凝土标号为C20，混凝土厚度为150mm。
进一步的，所述煤仓漏斗采用道轨支护，具体为：煤仓本体底部中间设有卸煤口，道轨围绕卸煤口周围排列，道轨22kg/m，每根道轨俯角为60°，道轨下端均与装载硐室的工字钢棚连接在一起；距道轨上端500mm处的每根道轨上各设有一个孔，一根Φ18mm的圆环钢筋通过小孔将所有的道轨串在一起，在每2根道轨之间打一根金属树脂锚杆将其固定于仓壁上；煤仓本体底部与装载硐室交接处敷设一块20mm厚的铁板，铁板将道轨与仓壁连接，C20混凝土将道轨间以及道轨与仓壁间的空隙填实，成为一个整体。
进一步的，所述装载硐室采用锚网喷加金属棚支护作为永久支护，具体为：全断面使用金属树脂锚杆配单层金属网支护，金属树脂锚杆将单层金属网固定在仓壁上，混凝土将金属树脂锚杆和单层金属网包覆且固定于仓壁，金属树脂锚杆规格为Φ18×1900mm，顶部锚杆间排距500×800mm，最外侧锚杆向外倾斜15°，帮部锚杆间排距800×800mm，单层金属网采用Ф6mm钢筋编织经纬网，混凝土标号为C20，混凝土厚度为100mm；单层金属网内侧设有30b#工字钢棚，混凝土将30b#工字钢棚包覆且固定于装载硐室的上壁和侧壁。
一种煤仓支护的施工工艺，包括如下步骤：(1)煤仓本体施工，(2)煤仓漏斗施工，(3)装载硐室施工，(4)煤仓盖板施工。
进一步的，所述步骤(1)：先用钻机钻孔，孔的直径为1200mm，根据煤仓中心线自上而下利用普通钻爆法先扩孔：采用YT-28型风钻配Ф22mm六角中空钎杆和“一”字型42mm风钻钎头打眼，浅眼光面爆破；打锚杆眼前，先敲帮处理浮矸，测量掘进尺寸，如有欠挖部分必须放炮或用风镐刷至设计尺寸；金属网使用网孔100×100mm的经纬网，双层布置，搭接量100mm，用锚杆将金属网固定在仓壁，锚杆采用Φ18×1900mm金属树脂锚杆，间排距500×500mm，喷射混凝土，喷浆紧跟迎头，混凝土型号为C20，初喷厚度50mm，总喷厚150mm。
进一步的，所述步骤(2)：煤仓本体施工至底部时，将道轨排成煤仓漏斗形状，道轨22kg/m，每根道轨的俯角为60°，用一根Φ18mm的圆环钢筋将所有的道轨串在一起，在每2根道轨之间打一根金属树脂锚杆以将其固定于仓壁上，在煤仓本体底部与装载硐室交接处敷设一块20mm厚的铁板，铁板将道轨与仓壁连接，喷射C20混凝土，将道轨间以及道轨与仓壁间的空隙填实，使之成为一个整体。
进一步的，所述步骤(3)：进一步挖掘，劈帮，挑顶加宽，加大断面；单层金属网采用Ф6mm钢筋编织经纬网，用锚杆将单层金属网固定在仓壁上，锚杆采用Φ18×1900mm金属树脂锚杆，顶部锚杆间排距500×800mm，最外侧锚杆向外倾斜15°，帮部锚杆间排距800×800m，喷射混凝土，喷浆紧跟迎头，混凝土型号为C20，初喷厚度50mm，总喷厚100mm；支设钢棚时，先用Φ50mm的钢管搭设脚手架，脚手架的最上层铺上木板并与钢管固定在一起，按中线和宽度确定棚腿窝位置并用风镐挖出棚腿窝，用不小于5吨的手拉葫芦将两条棚腿分别立起，用铁丝将棚腿与帮网均匀固定3个点，用2个不小于5吨的手拉葫芦吊起棚梁，与两边的棚腿合在一起，拧紧螺栓，最后将顶、帮及棚档用混凝土喷实。
进一步的，所述步骤(4)：将各梁窝掘出毛断面，在仓壁埋入5根11#矿用工字钢，用混凝土将两端头固定在仓壁上，11#矿用工字钢上铺设带有开口的花纹钢板。
本发明的有益效果为：
本发明提供的煤仓支护的施工工艺，降低了支护成本，操作简单，使施工工期大大缩短；施工得到的煤仓支护使用效果很好，仓体强度、煤仓漏斗段强度及装载硐室变形量等方面均能满足安全生产需要，其强度大大提高，满足了支护使用年限；该煤仓支护具有广阔的推广应用前景，能产生很好的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的煤仓支护的结构示意图；
图2是本发明的装载硐室的俯视图。
图中，1-煤仓盖板，11-11#矿用工字钢，12-花纹钢板，2-煤仓本体，3-煤仓漏斗，31-卸煤口，32-道轨，33-铁板，4-装载硐室，5-仓顶硐室，6-金属树脂锚杆，7-金属网，8-混凝土，9-工字钢棚。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-2所示，本发明实施例提供的煤仓支护，包括煤仓和支护；所述煤仓包括煤仓盖板1、煤仓本体2、煤仓漏斗3、装载硐室4，煤仓盖板1设于煤仓本体2顶部，煤仓漏斗3设于煤仓本体2底部，装载硐室4设于煤仓本体2下方；支护包括锚网喷支护、道轨支护、锚网喷加金属棚支护；煤仓本体2设有锚网喷支护，煤仓漏斗3设有道轨支护，装载硐室4设有锚网喷加金属棚支护。
煤仓盖板1包括11#矿用工字钢11和花纹钢板12，花纹钢板12上设有开口；11#矿用工字钢11埋入仓壁500mm，用标号为C20的混凝土8砌筑，砌筑宽度为300mm，厚度为200mm；花纹钢板12铺设在11#矿用工字钢11上。
煤仓本体2采用锚网喷支护作为永久支护，具体为：全断面使用金属树脂锚杆配双层金属网支护，金属树脂锚杆6将双层金属网7固定在仓壁上，混凝土8将金属树脂锚杆6和双层金属网7包覆且固定于仓壁，金属树脂锚杆6规格为Φ18×1900mm，金属树脂锚杆6间排距为500×500mm，双层金属网7采用Ф6mm钢筋编织的经纬网，混凝土8标号为C20，混凝土8厚度为150mm。
煤仓漏斗3采用道轨支护，具体为：煤仓本体2底部中间设有卸煤口31，道轨32围绕卸煤口31周围排列，道轨32规格为22kg/m，每根道轨32俯角为60°，道轨32下端均与装载硐室4的工字钢棚9连接在一起；距道轨32上端500mm处的每根道轨32上各设有一个孔，一根Φ18mm的圆环钢筋通过小孔将所有的道轨32串在一起，在每2根道轨32之间打一根金属树脂锚杆6将其固定于仓壁上；煤仓本体2底部与装载硐室4交接处敷设一块20mm厚的铁板33，铁板33将道轨32与仓壁连接，C20混凝土8将道轨32间以及道轨32与仓壁间的空隙填实，成为一个整体。
装载硐室4采用锚网喷加金属棚支护作为永久支护，具体为：全断面使用金属树脂锚杆配单层金属网支护，金属树脂锚杆6将单层金属网7固定在仓壁上，混凝土8将金属树脂锚杆6和单层金属网7包覆且固定于仓壁，金属树脂锚杆6规格为Φ18×1900mm，顶部锚杆间排距500×800mm，最外侧锚杆向外倾斜15°，帮部锚杆间排距800×800mm，单层金属网7采用Ф6mm钢筋编织经纬网，混凝土8标号为C20，混凝土8厚度为100mm；单层金属网7内侧设有30b#工字钢棚9，混凝土8将30b#工字钢棚9包覆且固定于装载硐室的上壁和侧壁。
上述煤仓支护的施工工艺，包括如下步骤：
(1)煤仓本体施工：先用钻机钻孔，孔的直径为1200mm，根据煤仓中心线自上而下利用普通钻爆法先扩孔：采用YT-28型风钻配Ф22mm六角中空钎杆和“一”字型42mm风钻钎头打眼，浅眼光面爆破；打锚杆眼前，先敲帮处理浮矸，测量掘进尺寸，如有欠挖部分必须放炮或用风镐刷至设计尺寸；金属网使用网孔100×100mm的经纬网，双层布置，搭接量100mm，用锚杆将金属网固定在仓壁，锚杆采用Φ18×1900mm金属树脂锚杆，间排距500×500mm，喷射混凝土，喷浆紧跟迎头，混凝土型号为C20，初喷厚度50mm，总喷厚150mm。
(2)煤仓漏斗施工：煤仓本体施工至底部时，将道轨排成煤仓漏斗形状，道轨22kg/m，每根道轨的俯角为60°，用一根Φ18mm的圆环钢筋将所有的道轨串在一起，在每2根道轨之间打一根金属树脂锚杆以将其固定于仓壁上，在煤仓本体底部与装载硐室交接处敷设一块20mm厚的铁板，铁板将道轨与仓壁连接，喷射C20混凝土，将道轨间以及道轨与仓壁间的空隙填实，使之成为一个整体。
(3)装载硐室施工：进一步挖掘，劈帮，挑顶加宽，加大断面；单层金属网采用Ф6mm钢筋编织经纬网，用锚杆将单层金属网固定在仓壁上，锚杆采用Φ18×1900mm金属树脂锚杆，顶部锚杆间排距500×800mm，最外侧锚杆向外倾斜15°，帮部锚杆间排距800×800m，喷射混凝土，喷浆紧跟迎头，混凝土型号为C20，初喷厚度50mm，总喷厚100mm；支设钢棚时，先用Φ50mm的钢管搭设脚手架，脚手架的最上层铺上木板并与钢管固定在一起，按中线和宽度确定棚腿窝位置并用风镐挖出棚腿窝，用不小于5吨的手拉葫芦将两条棚腿分别立起，用铁丝将棚腿与帮网均匀固定3个点，用2个不小于5吨的手拉葫芦吊起棚梁，与两边的棚腿合在一起，拧紧螺栓，最后将顶、帮及棚档用混凝土喷实。
(4)煤仓盖板施工：将各梁窝掘出毛断面，在仓壁埋入5根11#矿用工字钢，用混凝土将两端头固定在仓壁上，11#矿用工字钢上铺设带有开口的花纹钢板。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种煤仓支护，其特征在于，包括煤仓和支护；所述煤仓包括煤仓盖板、煤仓本体、煤仓漏斗、装载硐室，煤仓盖板设于煤仓本体顶部，煤仓漏斗设于煤仓本体底部，装载硐室设于煤仓本体下方；所述支护包括锚网喷支护、道轨支护、锚网喷加金属棚支护；所述煤仓本体设有锚网喷支护，所述煤仓漏斗设有道轨支护，所述装载硐室设有锚网喷加金属棚支护。
2.如权利要求1所述的一种煤仓支护，其特征在于，所述煤仓盖板包括11#矿用工字钢和花纹钢板，花纹钢板上设有开口；11#矿用工字钢埋入仓壁500mm，用标号为C20的混凝土砌筑，砌筑宽度为300mm，厚度为200mm；花纹钢板铺设在11#矿用工字钢上。
3.如权利要求1所述的一种煤仓支护，其特征在于，所述煤仓本体采用锚网喷支护作为永久支护，具体为：全断面使用金属树脂锚杆配双层金属网支护，金属树脂锚杆将双层金属网固定在仓壁上，混凝土将金属树脂锚杆和双层金属网包覆且固定于仓壁，金属树脂锚杆规格为Φ18×1900mm，金属树脂锚杆间排距为500×500mm，双层金属网采用Ф6mm钢筋编织的经纬网，混凝土标号为C20，混凝土厚度为150mm。
4.如权利要求1所述的一种煤仓支护，其特征在于，所述煤仓漏斗采用道轨支护，具体为：煤仓本体底部中间设有卸煤口，道轨围绕卸煤口周围排列，道轨22kg/m，每根道轨俯角为60°，道轨下端均与装载硐室的工字钢棚连接在一起；距道轨上端500mm处的每根道轨上各设有一个孔，一根Φ18mm的圆环钢筋通过小孔将所有的道轨串在一起，在每2根道轨之间打一根金属树脂锚杆将其固定于仓壁上；煤仓本体底部与装载硐室交接处敷设一块20mm厚的铁板，铁板将道轨与仓壁连接，C20混凝土将道轨间以及道轨与仓壁间的空隙填实，成为一个整体。
5.如权利要求1所述的一种煤仓支护，其特征在于，所述装载硐室采用锚网喷加金属棚支护作为永久支护，具体为：全断面使用金属树脂锚杆配单层金属网支护，金属树脂锚杆将单层金属网固定在仓壁上，混凝土将金属树脂锚杆和单层金属网包覆且固定于仓壁，金属树脂锚杆规格为Φ18×1900mm，顶部锚杆间排距500×800mm，最外侧锚杆向外倾斜15°，帮部锚杆间排距800×800mm，单层金属网采用Ф6mm钢筋编织经纬网，混凝土标号为C20，混凝土厚度为100mm；单层金属网内侧设有30b#工字钢棚，混凝土将30b#工字钢棚包覆且固定于装载硐室的上壁和侧壁。
6.如权利要求1所述的一种煤仓支护的施工工艺，其特征在于，包括如下步骤：(1)煤仓本体施工，(2)煤仓漏斗施工，(3)装载硐室施工，(4)煤仓盖板施工。
7.如权利要求6所述的一种煤仓支护的施工工艺，其特征在于，所述步骤(1)：先用钻机钻孔，孔的直径为1200mm，根据煤仓中心线自上而下利用普通钻爆法先扩孔：采用YT-28型风钻配Ф22mm六角中空钎杆和“一”字型42mm风钻钎头打眼，浅眼光面爆破；打锚杆眼前，先敲帮处理浮矸，测量掘进尺寸，如有欠挖部分必须放炮或用风镐刷至设计尺寸；金属网使用网孔100×100mm的经纬网，双层布置，搭接量100mm，用锚杆将金属网固定在仓壁，锚杆采用Φ18×1900mm金属树脂锚杆，间排距500×500mm，喷射混凝土，喷浆紧跟迎头，混凝土型号为C20，初喷厚度50mm，总喷厚150mm。
8.如权利要求6所述的一种煤仓支护的施工工艺，其特征在于，所述步骤(2)：煤仓本体施工至底部时，将道轨排成煤仓漏斗形状，道轨22kg/m，每根道轨的俯角为60°，用一根Φ18mm的圆环钢筋将所有的道轨串在一起，在每2根道轨之间打一根金属树脂锚杆以将其固定于仓壁上，在煤仓本体底部与装载硐室交接处敷设一块20mm厚的铁板，铁板将道轨与仓壁连接，喷射C20混凝土，将道轨间以及道轨与仓壁间的空隙填实，使之成为一个整体。
9.如权利要求6所述的一种煤仓支护的施工工艺，其特征在于，所述步骤(3)：进一步挖掘，劈帮，挑顶加宽，加大断面；单层金属网采用Ф6mm钢筋编织经纬网，用锚杆将单层金属网固定在仓壁上，锚杆采用Φ18×1900mm金属树脂锚杆，顶部锚杆间排距500×800mm，最外侧锚杆向外倾斜15°，帮部锚杆间排距800×800m，喷射混凝土，喷浆紧跟迎头，混凝土型号为C20，初喷厚度50mm，总喷厚100mm；支设钢棚时，先用Φ50mm的钢管搭设脚手架，脚手架的最上层铺上木板并与钢管固定在一起，按中线和宽度确定棚腿窝位置并用风镐挖出棚腿窝，用不小于5吨的手拉葫芦将两条棚腿分别立起，用铁丝将棚腿与帮网均匀固定3个点，用2个不小于5吨的手拉葫芦吊起棚梁，与两边的棚腿合在一起，拧紧螺栓，最后将顶、帮及棚档用混凝土喷实。
10.如权利要求6所述的一种煤仓支护的施工工艺，其特征在于，所述步骤(4)：将各梁窝掘出毛断面，在仓壁埋入5根11#矿用工字钢，用混凝土将两端头固定在仓壁上，11#矿用工字钢上铺设带有开口的花纹钢板。
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