水倉設計及施工工藝研究

時間:2022-05-31 10:14:29

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水倉設計及施工工藝研究

1現場概況及施工原因

53201巷為5320工作面皮帶順槽,巷寬5.4m,巷高4.4m,錨網索支護,安裝1.4m皮帶運輸機。5320工作面回采期間,頂板裂隙水或其他不明原因水會流至53201巷,可能出現水淹皮帶等問題,為保證5320工作面正常回采,需在停采線外60m處施工水倉。如圖1、圖2。

2設計理念

5320工作面水倉施工,需滿足4個條件:(1)滿足容納5320工作面4h正常涌水量,故設計水倉容量為100m3,水倉長20m,寬2.5m,深2m,也可根據工作面涌水量情況,可適當增加或縮短水倉長度,以滿足工作面排水需求。(2)保證皮帶順槽負荷列車正常前移和行人、進料要求,故將泵臺施工在巷道幫部。(3)不得影響超前支護架設“π”型梁棚,將水倉施工于停采線往南60m處(超前支護需60m)。(4)工作面回采結束前,水倉能夠正常使用,故將水倉設計在停采線往南位置(工作面由北向南回采)。

3施工工藝

(1)鎖口維護頂板:水倉施工前需對原巷道水倉所涉及區域及前后5m范圍頂板進行補強,錨索規格:SKP22-1/1720-6400。(2)水倉硐室:水倉前期需施工上部硐室,規格:長20m,高4.4m,寬2.5m。開幫時,采用風鎬支掘形式,人工攉煤至53201巷運煤系統上。(3)水倉施工:硐室施工完畢后進行下部起底施工,起底深度為2.0~3.028m。水倉起底后,支護形式:錨桿:采用22#左旋無縱筋螺紋鋼錨桿,長度2400mm,間距950mm,排距1200mm,最下一根錨桿距底板不大于700mm。水倉有效容量為100m³。(4)泵臺澆筑:水倉泵臺位于主體水倉北側,泵臺區域需進行開幫施工,規格長6m,高4.4m,寬2.5m,其他尺寸如圖1所示。泵臺澆筑后,高出巷道底200mm。(5)攔淤墻、沉淀池:攔淤墻寬0.5m,高0.5m。泵臺、攔淤墻及鋪底時均采用混凝土進行澆筑,混凝土強度為C20,混凝土配比:水泥:砂:石子(重量比)=1:2:2。水倉底部鋪底厚度為100mm。在53201巷西幫距泵臺3m處施工沉淀池,長2m,寬1m,深1m,以便沉淀煤泥。(6)噴漿封閉:為加固水倉區域頂幫,頂幫采用強度為C20的噴射混凝土進行噴漿,噴漿厚度100mm。(7)施工護欄:在水倉口安裝防護欄,防護欄規格:寬20m,高1.5m。在泵臺與水倉間安裝防護欄,防護欄規格:寬2.5m,高1.5m。在護欄施工過程中,若影響機電安裝,可在機電安裝完畢后,再進行安裝。(8)錨桿、錨索錨固:錨桿采用樹脂加長錨固,采用兩支低粘度錨固劑,一支規格為MSK2335,一支規格為MSZ2360,鉆孔直徑為28mm,錨固長度為1675mm,錨固力不小于150kN,預緊力矩400N•m;錨索采用三支低粘度錨固劑,一支規格為MSK2335,兩支規格為MSZ2360,鉆孔直徑30mm,錨固長度1970mm,預緊力不小于250kN。

4順槽施工水倉的優點

(1)工藝簡單:在巷道掘進過程中,可安排少量人員進行施工,減少工作面準備時間。(2)牢固可靠:傳統水倉施工于橫貫之間,在橫貫兩側澆筑擋水墻,但隨工作面回采或頂板有壓力區域,出現擋水墻漏水現象,降低水倉容積,而起底水倉不會出現上述現象。(3)若水倉施工于盤區大巷皮帶巷內,可保證2個或多個綜采面回采使用,但需施工2個水倉,以確保一個水倉清挖煤泥時,另一個正常使用。

5結語

水倉在工作面回采期間,有效解決了工作面排水問題。

作者:寧國中 單位:山西晉煤集團趙莊煤業