梅花井煤礦井底煤倉(cāng)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(tuán)有限責(zé)任公司梅花井煤礦,寧夏靈武 751400)

梅花井煤礦井底煤倉(cāng)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(tuán)有限責(zé)任公司梅花井煤礦,寧夏靈武 751400)

鑒于梅花井煤礦井底煤倉(cāng)的澆筑在砼輸送時(shí)容易出現(xiàn)堵管、維修繁瑣、爆管等問題,極大的提高了危險(xiǎn)系數(shù),影響了施工進(jìn)度,所以梅花井煤礦井底煤倉(cāng)澆筑時(shí)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(xué)原理來調(diào)節(jié)砼輸送的流速以達(dá)到最佳的輸送效果,并在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐過程中應(yīng)用實(shí)驗(yàn)對(duì)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(cāng)澆筑時(shí)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(cāng)

梅花井煤礦井底煤倉(cāng)位于上倉(cāng)斜巷機(jī)頭硐室內(nèi)，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)中煤炭?jī)?chǔ)存及中轉(zhuǎn)，其井底煤倉(cāng)設(shè)計(jì)長(zhǎng)度37.427m(煤倉(cāng)中心上口至主斜井頂板段)，服務(wù)年限77年。

2 井底煤倉(cāng)澆筑倉(cāng)身工藝

2.1 施工方法及要求

(1)煤倉(cāng)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(jìn)行下一個(gè)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(zhǎng)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(tái)車上。根據(jù)測(cè)量人員現(xiàn)場(chǎng)所給中線施工，每3000mm為一個(gè)作業(yè)循環(huán)。綁扎鋼筋前沿煤倉(cāng)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(cāng)中線綁扎鋼筋?？v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(zhǎng)度為鋼筋直徑的35倍。鋼筋保護(hù)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(yàn)收合格后方可進(jìn)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(cāng)施工位置，支設(shè)模板，模板使用前必須進(jìn)行檢查，表面有銹蝕點(diǎn)、混凝土點(diǎn)塊、扭曲變形的，必須及時(shí)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(yàn)收且合格后方可開始澆筑。

表1 砼強(qiáng)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(shí)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(diǎn)振搗時(shí)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(zhǔn)，但要注意混凝土的分層離析，同時(shí)不能有漏振現(xiàn)象。

2.5 拆模

嚴(yán)禁過早拆模，防止混凝土強(qiáng)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(duì)拆除后的混凝土壁表面影響觀感質(zhì)量部分及時(shí)處理。

2.6 混凝土及物料運(yùn)輸

無軌膠輪車通過二號(hào)緩坡副斜井、二號(hào)緩坡副斜井與井底煤倉(cāng)上口聯(lián)絡(luò)巷、上倉(cāng)斜巷機(jī)頭硐室至工作地點(diǎn)，砼強(qiáng)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(cāng)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(gè)循環(huán)，常常需要截取輸送軟管，施工時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且在高壓泵送混凝土?xí)r，上下垂直泵送很容易爆管，并且時(shí)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(cāng)澆筑時(shí)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(cāng)澆筑時(shí)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(gè)喇叭筒鏈接而成，長(zhǎng)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(zhǎng)1m，并采用總長(zhǎng)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(shí)封堵倉(cāng)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(dòng)力來自于重力，忽略阻力影響，以井底煤倉(cāng)下20m為例，根據(jù)公式：

h：井底煤倉(cāng)的高度

g：重力加速度

t：下落時(shí)間

得出t=2S

根據(jù)公式1與公式2得出V流=0.009m3/s

即當(dāng)從喇叭口向下輸料時(shí)，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(diǎn)。

(1)針對(duì)井底煤倉(cāng)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(jì)實(shí)效。(3)維護(hù)清理喇叭筒方便快捷。(4)喇叭筒互聯(lián)時(shí)的鏈接方式安全可靠，有極強(qiáng)的靈活性。(5)在控制流速方面更加科學(xué)合理，能保證穩(wěn)定砼輸送量。

現(xiàn)場(chǎng)施工方面以10天20個(gè)澆筑班為例，一個(gè)班工作8個(gè)小時(shí)，實(shí)驗(yàn)泵送混凝土和喇叭筒砼輸送方量統(tǒng)計(jì)如下。

從上表實(shí)驗(yàn)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(shí)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(yǔ)

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(cāng)澆筑時(shí)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(jì)可行、安全可靠等優(yōu)點(diǎn)，并利用理論計(jì)算和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐論證了喇叭筒互聯(lián)自流式砼輸送技術(shù)在井底煤倉(cāng)澆筑時(shí)的可行性，極大提高了梅花井煤礦井底煤倉(cāng)澆筑的工效，并可對(duì)以后相關(guān)礦井在井底煤倉(cāng)澆筑時(shí)具有一定的參考和指導(dǎo)意義。

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