東龐礦煤倉加固技術應用研究

摘 要：通過采取在煤倉底部鋼梁上加裝鋼襯板與在縮口斜面上加裝耐磨鋼板的措施，有效杜絕了煤倉被煤矸流沖擊導致的煤倉損壞、漏碴事故，促進了安全生產。

關鍵詞：煤倉下口；耐磨鋼板；漏矸事故

東龐礦12采區皮帶大巷布置在煤層底板以下8-15m處，工作面車場在保證距軌道大巷不小于5m巖柱的前提下采用頂板繞道式布置，故工作面煤倉深度達20-25m，深度較大。12采區煤層結構含有一層夾矸，厚度可達3.0m，工作面煤流含矸量大，矸石塊度大，煤矸流沖擊煤倉下部，造成煤倉破損，給煤機損壞。為保證生產的正常進行，除采取如控制大塊矸石進倉、煤倉不得放空等措施外，對煤倉下部結構進行加固改造也勢在必行。

傳統的煤倉下部縮口采用混凝土配縱向及環向鋼筋澆筑，下部承載鋼梁橫擔于煤倉下部巷道以托舉煤倉下口框架及給煤機框架的形式，經長期使用易造成煤倉縮口部分配筋被煤矸流砸斷，縮口部分澆筑體被砸壞砸穿，懸吊框架變形損壞等問題，導致縮口坡面粗糙放煤不暢，巷頂漏碴，給煤機損壞，嚴重影響生產安全。為增加結構強度，提高煤倉適應能力及安全性，改善放煤條件，采取在下部巷道鋼梁上加裝鋼板襯層防止砸漏漏矸，在縮口斜面加裝耐磨抗砸襯板提高抗撞擊能力及降低摩擦系數的解決方案。

現市場上有許多新型煤倉襯板材料，大多基于地面洗煤廠煤倉或者碼頭儲煤倉開發，這些材料大多具有摩擦系數低、不吸水、耐磨等優點，但價格較高且抗矸石沖擊性能較差，且井下施工時小塊材料需用螺栓固定到混凝土澆筑體上，不能作為澆筑體的模板使用，螺栓易受沖擊斷裂造成襯板材料脫落導致次生堵倉事故。澆筑鐵砂層是用鐵砂代替澆筑混凝土的河沙，存在重量大、配比困難、效果難以保證、勞動強度大且需單獨支設模板的缺點。耐磨鋼板具有厚度選擇范圍大，抗沖擊能力強，摩擦系數低的優點，且可作為澆筑體模板使用，工序較簡單，但需克服在煤倉下口固定困難的局限性。從降低成本及耐用性、適應力分析，顯然采用耐磨鋼板是較適宜的選擇，因鋼板重量較重，需對鋼板的材質、厚度、形狀、單塊重量等進行合理計算并創新施工方法，解決鋼板作為澆筑模板使用時的固定問題經計算得知采用厚度為25mm的耐磨鋼板時鋼板總重量為2476kg，重量重、體積大，運輸和安裝困難，故將鋼板均分成8塊，則每塊重量為309.565kg，每塊鋼板為弧形薄殼體，弧心角為22.5°。鋼板在井上加工，在井下組裝，鋼板兩側焊接連接耳，用銷子固定緊鄰兩塊鋼板，同時在每塊鋼板背側焊接固定端以澆筑于煤倉斜面內。

鋼板的固定與安裝：在每塊鋼板的背側頂端焊接連接鋼板，固定時首先在煤倉壁適當位置打錨桿固定焊有連接鋼板的槽鋼，然后用絞車懸吊耐磨鋼板下回至倉底，將耐磨鋼板與連接鋼板用螺栓固定，并將鋼板底端與鋼梁上部鋼板焊死，第一塊鋼板固定完畢。以后每塊鋼板與前塊鋼板通過連接耳用銷子連接并焊接牢固，以此類推。

通過加裝煤倉縮口部斜面耐磨鋼板與鋼梁上部鋼板，提高了煤倉下部結構的強度，有效杜絕了煤倉被砸壞、砸穿導致漏碴事故的發生，增強了安全性，同時降低了縮口斜面的摩擦系數，改善了放煤條件，通過實際應用效果良好，促進了安全生產。

作者簡介：劉曉強（1986-），2009年畢業于河北理工大學采礦工程專業，現在冀中能源股份有限公司東龐礦從事采掘技術管理工作。