立井不规则井壁浇筑混凝土支模问题及对策

立井不规则井壁浇筑混凝土支模问题及对策立井不规则井壁浇筑混凝土支模问题及对策立井不规则井壁浇筑混凝土支模问题及对策增刊 2011年7月山西焦煤科技 ShanxiCokingCoalScience&Technology Supplement Ju1.2011 ? 试验研究? 立井不规则井壁浇筑混凝土支模问题及对策董亚宁 (山西西山煤电股份公司镇城底矿,山西-b-交030203) 摘要镇城底矿高硫煤库上口段大面积垮塌,造成煤库出煤口堵塞,影响了煤库使用,为尽快对其维修,加强煤库上1:7段支护强度,通过对支模技...

立井不规则井壁浇筑混凝土支模问题及对策立井不规则井壁浇筑混凝土支模问题及对策增刊 2011年7月山西焦煤科技 ShanxiCokingCoalScience&Technology Supplement Ju1.2011 ? 试验研究? 立井不规则井壁浇筑混凝土支模问题及对策董亚宁 (山西西山煤电股份公司镇城底矿,山西-b-交030203) 摘要镇城底矿高硫煤库上口段大面积垮塌,造成煤库出煤口堵塞,影响了煤库使用,为尽快对其维修,加强煤库上1:7段支护强度,通过对支模技术进行创新,提高了井壁的抗冲击力,缩短了工期,节省了工程材料费用,为类似条件的立井维修,提供了借鉴. 关键词煤矿立井;不规则井壁;混凝土;支模;解决方案中图分类号:TD262.5文献标识码:A文章编号:1672—0652(2011)增刊一0057—02 1煤矿立井浇筑混凝土井壁施工时存在的问题山西西山煤电股份公司镇城底矿主井高硫煤库因长期煤流冲刷,对库壁破坏较大,造成煤库内壁大面积垮塌,影响煤库使用.在对煤库维修施工过程中,采用”锚杆+铁丝网”作为临时支护,在锚网支护前提下,浇筑混凝土,由于煤库总高为60.2m,维修段为上锁口26m,为解决煤库壁施工打锚杆,挂网, 喷浆等临时支护施工平台问题,先对煤库进行填充煤碴,自上而下,先临时支护1m,放走煤碴1m,临时支护至26m位置时停止放煤;随后开始支模浇筑 500mm厚混凝土井圈. 1)根据目前浇筑混凝土井圈技术,为保证井圈内径尺寸,大部分模板固定采用内撑式支撑,但在高硫煤库维修中,因煤库库壁垮塌为不规则形状井壁, 且垮塌面积比较大,煤库原直径为4m,而垮塌最大段直径为9m,如果维修成4m直径的煤库,不仅需要的时间长而且人力和材料投入比较大,为了尽快使煤库投入使用,且保证质量和安全,经过现场多次考察和验证,决定将煤库沿着不规则的井壁进行浇筑混凝土,由于这种施工方法对支模技术要求比较高,采用传统的内撑式支模很不现实,所以需要采用一种新的支模技术. 2)由于高硫煤库内壁垮塌为不规则形状,考虑木模板灵活性,强度及工程钢模板柔韧性不够,并且固定模板难度大,因此要求自制一种柔韧性好,灵活, 强度够且易于安装的施工模板. 2解决方案 1)为解决上口段维修支模问题,该矿采用悬挑理论.在临时支护前提下,打注锚杆,利用锚杆一端固定在岩石墙壁内,另一端悬挑模板及混凝土自重. 根据设计要求,混凝土浇注厚度为500mm,故锚杆采用2500mm长螺纹钢锚杆,每根锚杆采用树脂药卷 MSCK2360和MSZ2380各一卷,由锚杆机注入岩石墙壁内1900mm,外露600him,使其形成纵筋,其最外端100mm用来固定模板.锚杆布置为上下两排,间排距为600mm×660nlm,见图l.为保证浇注混凝土的整体稳定性,可适当增加竖横钢筋. 锚杆承载力验算. 根据现场实际情况,每根锚杆承载力验算力学模型简化为独臂悬挑梁: 载:gf 式中: 载一每根锚杆断面受荷载作用的最大剪力,N; f一锚杆外露端承载混凝土长度,m,取0.5; 收稿日期:2011—03—07 作者简介:董亚宁(1981一)男,山西万荣人,2001年毕业于山西省煤炭工业学校,助理工程师, 主要从事矿井开拓工作 (E—mail)838945458@qq.COB 山西焦煤科技2011年增刊 2.5m锚杆(纵筋) 图l混凝土酉己钢筋不意图 q一外露部分锚杆线荷载,N/m. q:,?Z1?h 式中: r__}昆凝土容重系数,t/m,取2.7; Z一每根锚杆承载混凝土宽度,m,取0.6; 一每根锚杆承载混凝土高度,m,取0.66. 得: q:2.7×0.6×0.66=1.0692x10.N/m 承载=1069.2×0.5=534.6N 剪=‘A 式中: 剪一每根锚杆的有效抗剪力,N; 一 Q235螺纹钢抗剪应力,N/mm,取120; A一锚杆断面面积,mm,取314. 得: 剪=120x314=37680N 因为:载<剪,所以,每根锚杆的抗剪能力符合要求. 2)模板采用自制模板,统一制作为3000mmx 1260mmx3mm.各角边焊接耳孔,底边采用3mm 厚钢板切割成尺寸为200mm×100mm连接板与大模板采用普通焊缝连接,连接板外露端中穿螺栓孔直径为12mm,底边连接板共7块,间距500mm,具体尺寸见图2;边角连接采用等腰角铁50mmx50m/lq ×8mm,角铁与大模板采用普通焊缝连接.角铁上螺栓孔直径为12rnm.每块模板上连接角铁共6块, 每边3块,间距500mm,具体尺寸见图2.并在模板中部钻出l0个半径为16mill的锚杆孔,分为上下两排,间排距为600mmx660mm.锚杆采用d20mm× 2500mm特制螺纹钢锚杆,外端丝扣长200mm.模板与锚杆连接固定采用100mm×100him锚杆托盘, 内外螺帽扭紧固定,保证模板与内壁500mm尺寸. 螺栓孔图2模板示意图维修后的镇城底矿高硫煤库剖面图见图3. 图3维修后的镇城底矿高硫煤库剖面图 3应用前景及其优点通过对支模技术的创新,该矿在煤库维修过程中,可由工程进度,随时填放煤碴铺设施工平台,降低施工高度,避免了高空作业中的不安全因素和事故的发生;利用锚杆的悬挑作用直接固定现浇混凝土于岩石内壁上,使现浇混凝土和原不规则井壁形成一个整体式的井筒,提高了井壁的抗冲击力:同时由于采用不规则井壁施工,工期缩短了20天,节省工程材料费用32.8万.此施工经验,为类似条件的立井维修维护,提供了一定的借鉴.

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