胡平

(神華寧夏煤業(yè)集團有限責任公司梅花井煤礦,寧夏靈武 751400)

梅花井煤礦井底煤倉澆筑喇叭筒互聯(lián)自流式砼輸送技術(shù)

胡平

(神華寧夏煤業(yè)集團有限責任公司梅花井煤礦,寧夏靈武 751400)

鑒于梅花井煤礦井底煤倉的澆筑在砼輸送時容易出現(xiàn)堵管、維修繁瑣、爆管等問題,極大的提高了危險系數(shù),影響了施工進度,所以梅花井煤礦井底煤倉澆筑時自主研制出了一套喇叭筒互聯(lián)自流式砼輸送技術(shù),該技術(shù)是根據(jù)重力學原理來調(diào)節(jié)砼輸送的流速以達到最佳的輸送效果,并在現(xiàn)場實踐過程中應(yīng)用實驗對比法,論證了喇叭筒互聯(lián)自流式砼輸送技術(shù)在砼輸送的效果明顯,該技術(shù)有效解決了梅花井煤礦井底煤倉澆筑時砼輸送難題,減少了安全隱患,增加了施工工效。

梅花井煤礦 自流式砼輸送技術(shù)

1 梅花井煤礦井底煤倉

梅花井煤礦井底煤倉位于上倉斜巷機頭硐室內(nèi)，主要負責生產(chǎn)中煤炭儲存及中轉(zhuǎn)，其井底煤倉設(shè)計長度37.427m(煤倉中心上口至主斜井頂板段)，服務(wù)年限77年。

2 井底煤倉澆筑倉身工藝

2.1 施工方法及要求

(1)煤倉混凝土澆注施工順序：放線→用砂袋輔底→綁扎鋼筋→支設(shè)模板→澆筑混凝土→拆?！M行下一個循環(huán)。

(2)施工方法：澆注前，用小絞車將互聯(lián)式喇叭筒緩慢下放至施工段，每節(jié)喇叭筒長1m，在輸料管上口制作一喇叭口用人工或鏟車送料。喇叭口固定碹架臺車上。根據(jù)測量人員現(xiàn)場所給中線施工，每3000mm為一個作業(yè)循環(huán)。綁扎鋼筋前沿煤倉底部用砂袋壘一圈，然后綁扎墻部鋼筋骨架，支設(shè)模板，澆注混凝土、拆模。

2.2 鋼筋綁扎

依據(jù)煤倉中線綁扎鋼筋。縱向受力鋼筋Φ25@300mm，橫向受力鋼筋Φ25@300mm，縱向連接筋Φ8@600mm，鋼筋的連接方式采用16#鉛絲綁扎，搭接長度為鋼筋直徑的35倍。鋼筋保護層厚度為50mm，扎絲必須綁扎牢固，不得缺扣、松扣，并確保做到橫筋水平、豎筋垂直，鋼筋綁扎好后，經(jīng)建設(shè)單位和監(jiān)理單位驗收合格后方可進行模板組裝。

2.3 支設(shè)模板

澆筑前用吊桶將金屬模板下放到煤倉施工位置，支設(shè)模板，模板使用前必須進行檢查，表面有銹蝕點、混凝土點塊、扭曲變形的，必須及時處理，處理合格后方可投入使用。為了保證澆筑工作順暢、保質(zhì)保量，每次立模高度不超過1.5m，模板支設(shè)工作每次結(jié)束必須經(jīng)過建設(shè)單位和監(jiān)理單位驗收且合格后方可開始澆筑。

表1 砼強度C35配合比

圖1 喇叭筒示意圖

2.4 澆筑混凝土

正常段采用鏟車端料，人工分層澆筑、振搗施工，每次澆筑高度不大于300mm，且兩側(cè)均勻澆筑。澆筑時作業(yè)人員必須佩戴安全帶。振搗操作做到“快插與慢拔、直上與直下”，一般每點振搗時間為20～40S，應(yīng)視混凝土表面不再下降，不再出現(xiàn)氣泡，表面泛出灰漿為準，但要注意混凝土的分層離析，同時不能有漏振現(xiàn)象。

2.5 拆模

嚴禁過早拆模，防止混凝土強度不足而造成混凝土結(jié)構(gòu)沉降變形、缺棱掉角、開裂、甚至塌陷的情況發(fā)生，拆模工作應(yīng)從上向下逐層人工拆除。拆模后的碹架、模板以及模板卡子全部清理干凈后分類堆放，并對拆除后的混凝土壁表面影響觀感質(zhì)量部分及時處理。

2.6 混凝土及物料運輸

無軌膠輪車通過二號緩坡副斜井、二號緩坡副斜井與井底煤倉上口聯(lián)絡(luò)巷、上倉斜巷機頭硐室至工作地點，砼強度為C35，如表1所示。

3 喇叭筒互聯(lián)自流式砼輸送技術(shù)

井底煤倉澆筑傳統(tǒng)的泵送混凝土通常使用5m的一節(jié)的輸送軟管，維修拆卸極為不方便，澆筑混凝土為3m一個循環(huán)，常常需要截取輸送軟管，施工時費時費力，并且在高壓泵送混凝土時，上下垂直泵送很容易爆管，并且時常發(fā)生堵管現(xiàn)象，存在安全隱患，所以梅花井煤礦井底煤倉澆筑時使用了喇叭筒互聯(lián)自流式砼輸送技術(shù)(如圖1所示喇叭筒示意圖)，該技術(shù)有效解決了井底煤倉澆筑時砼輸送難題，并極大的減少了安全隱患。

表2 泵送混凝土方量

表3 喇叭筒砼輸送方量

喇叭筒互聯(lián)自流式砼輸送技術(shù)是利用喇叭筒體來代替輸送軟管，喇叭筒體是由多個喇叭筒鏈接而成，長度可由施工具體情況而定，喇叭筒是由2mm厚鋼板制作而成，每節(jié)喇叭筒長1m，并采用總長1m鋼絲繩搭扣鏈接，喇叭筒體上端用一根直徑18.5mm鋼絲繩固定，繩扣固定在頂部起吊錨索上，下端用繩扣固定在筒體接頭處。喇叭筒體上口制作一規(guī)格為1500*800mm喇叭口，采用鋼絲繩配合繩扣將喇叭口固定在臨時封堵倉口用的軌道上，把攪拌好的混凝土自重力的作用自喇叭口流經(jīng)喇叭筒體至施工位置。根據(jù)體積公式：

V：喇叭筒體積

h：喇叭筒高度

S上：上空心圓面積

S下：下空心圓面積

得出V=0.018m3

喇叭筒互聯(lián)自流式砼輸送技術(shù)，主要輸送動力來自于重力，忽略阻力影響，以井底煤倉下20m為例，根據(jù)公式：

h：井底煤倉的高度

g：重力加速度

t：下落時間

得出t=2S

根據(jù)公式1與公式2得出V流=0.009m3/s

即當從喇叭口向下輸料時，輸料的流速小等于0.009m3/s。

喇叭筒互聯(lián)自流式砼輸送技術(shù)的優(yōu)點。

(1)針對井底煤倉循環(huán)作業(yè)模式，喇叭筒的應(yīng)用更加便捷。(2)利用自流的方式輸送混凝土更經(jīng)濟實效。(3)維護清理喇叭筒方便快捷。(4)喇叭筒互聯(lián)時的鏈接方式安全可靠，有極強的靈活性。(5)在控制流速方面更加科學合理，能保證穩(wěn)定砼輸送量。

現(xiàn)場施工方面以10天20個澆筑班為例，一個班工作8個小時，實驗泵送混凝土和喇叭筒砼輸送方量統(tǒng)計如下。

從上表實驗表明，用泵送混凝土施工極其不穩(wěn)定，相比，在保證方量的同時喇叭筒互聯(lián)自流式砼輸送技術(shù)則更加穩(wěn)定可靠。

4 結(jié)語

本文闡述了喇叭筒互聯(lián)自流式砼輸送技術(shù)在梅花井煤礦井底煤倉澆筑時的應(yīng)用，施工中該技術(shù)具備優(yōu)化工藝，提高工效，經(jīng)濟可行、安全可靠等優(yōu)點，并利用理論計算和現(xiàn)場實踐論證了喇叭筒互聯(lián)自流式砼輸送技術(shù)在井底煤倉澆筑時的可行性，極大提高了梅花井煤礦井底煤倉澆筑的工效，并可對以后相關(guān)礦井在井底煤倉澆筑時具有一定的參考和指導(dǎo)意義。

胡平(1976-),男,采礦工程師,大學學歷,自參加工作以來主要從事掘進工程管理工作,現(xiàn)任梅花井煤礦副礦長。