“钢板内衬法”在谢桥煤矿 1242（ 3）工作面超深煤仓的实践与应用

“钢板内衬法”在谢桥煤矿 1242（ 3）工作面超深煤仓的实践与应用

代宜利

淮南矿业（集团）有限责任公司煤业分公司谢桥煤矿 安徽省阜阳市 236221

摘要：谢桥煤矿1242（3）工作面煤仓，该煤仓长度89m，由于煤仓深度较深，在使用过程中由于受煤矸冲击出现了堵仓、仓壁损坏等问题，造成工作面无法正常回采，为了解决这一问题保证工作面正常出煤，采取了在煤仓下口收口漏斗处安设钢板内衬的方法，经过逐步改进，取得了很好的使用效果，保证了采煤工作面正常出煤。

关键词：煤仓；堵仓；钢板内衬；

一、简述

谢桥煤矿1242（3）工作面煤仓是为淮南矿业集团首个超长大采高1242（3）工作面服务的阶段煤仓。该煤仓长度89m，为淮南矿业集团各矿井中最深的采区煤仓。由于煤仓深度超深，在使用过程中出现了煤矸冲击大，堵仓等问题，为了解决这一问题保证1242（3）工作面正常出煤，采取了在煤仓下口收口漏斗处安设钢板内衬的方法，用以减轻冲击力带来的损害并保障煤流畅通，经过在现场实践应用，后又不断摸索、逐步改进，取得了很好的使用效果，保证了1242（3）工作面正常出煤。

二、1242（3）工作面煤仓设计概况

1242（3）工作面是谢桥煤矿建矿以来最大的工作面，该面倾向长度362.9m，可采走向长度2900m，可采储量900万吨，是保障矿井高产、稳产的主力生产工作面。由于谢桥煤矿一主井提升能力所限，以及当年度矿井采场分布等原因，该工作面出煤需转运至二主井提升以保证矿井产量。

（一）根据当时矿井巷道布置情况，1242（3）工作面煤仓设计如果按照常规设计，需要从西翼C13-1煤层顶板皮带下山与下顺槽施工一个煤仓，落煤至西翼C13-1煤层顶板皮带下山胶带机再通过一个煤仓落煤至-720m西翼胶带机转载巷，转运至-720～-815m西翼皮带下山，然后运至二主井。这样就需要施工两个煤仓，增设一部转载皮带，且其中一个煤仓为64m深煤仓。采取上述方案，西翼C13-1煤层顶板皮带下山需要巷修、安装皮带，施工两个煤仓，施工量较大，工期较长无法满足1242（3）工作面投产工期。

（二）综合当时情况，考虑到施工工期、人员配备，以及1242（3）工作面煤流量较大，煤仓可能需要大量储煤等情况，选择了从1242（3）下顺槽施工一个超深煤仓直接落煤至-720m西翼胶带机转载巷的方案。该方案煤仓设计深度89m，荒径4m，净径3m，煤仓下口收口角度为65°，钢筋混凝土浇筑。为防止落煤冲击及处理堵仓，煤仓施工完毕后，在仓壁仓壁按煤仓中心对称且同一水平位置按相邻上、下高差3.6m，按同一方向错茬15°布置直径为Ф31mm的拦煤钢丝绳，用以缓冲进入煤仓的煤矸，减少煤矸对仓壁和煤仓下口锁口及设备的冲击；在煤仓下口斜壁处安设了两组压风清扫装置。

附
图1. 1242（3）工作面煤仓施工设计图

三、1242（3）工作面煤仓使用中存在的问题

谢桥煤矿1242（3）工作面煤仓投入使用后，由于对超深煤仓使用中的冲击影响考虑不足，出现了一些问题。一是潮湿的煤流经过超深煤仓自由落体后，在煤仓下口砸实，易堵仓卡眼，而由于煤仓较深又不易处理；二是大块煤矸经过超深煤仓自由落体，冲击动能较大，煤仓内布置的缓冲钢丝绳所起到的作用非常有限，对煤仓下收口斜壁损害较大，导致下收口斜壁坑洼不平，进一步加剧了堵仓卡眼的程度，同时，对煤仓下口的给煤机等设备造成较大的冲击伤害，投入使用后，发生多次煤仓卡堵和煤仓下口设备故障，人员进入仓内处理卡堵，带来了不小的安全威胁，也严重影响了1242（3）工作面的正常生产。

四、1242（3）工作面煤仓漏斗钢板内衬的使用及改进

由于谢桥煤矿1242（3）工作面煤仓在使用中频繁堵仓卡眼，严重影响了矿井的正常生产秩序。经过研究后决定，在煤仓下口漏斗处安设钢板内衬，增加煤仓下口内壁强度及光滑度，减少煤矸流动阻力，从而达到减小煤矸对煤仓下口收口斜壁的冲击的作用，并将下收口角度变为75°以进一步减小煤流对仓壁的粘滞。

（一）在前期根据矿井现有的加工能力，设计加工20mm厚、收口角度为75°的锥形钢板筒三节，在煤仓下口收口处插接安装，钢板内衬与仓壁之间用混凝土浇筑实。在钢板内衬安装后，堵仓卡眼及煤仓下口收口斜壁的损坏问题得到了解决，但是使用时间不长又发生堵仓，经过人员进入煤仓处理堵仓后检查发现，钢板内衬由于煤矸的巨大冲击力，焊缝开裂，钢板卷边。只能对损坏钢板筒进行更换加装，更换和加装期间，该工作面不能生产，人员需要进入仓内作业，既制约工作面生产，同时也给安全带来较大的威胁，且更换后使用效果仍不理想，仅能维持三天左右就会损坏，陷入“维修—使用—损坏—再维修”的不良循环，严重制约工作面生产。

（二）在发现20mm厚钢板内衬使用中存在的问题无法解决后，经分析认为是钢板强度及焊缝强度不够，急需加工更大强度的钢板内衬来解决强度不足的问题，由于我矿现有的加工能力，加工不了厚度超过20mm的钢板筒，决定对外委托使用50mm厚钢板加工内衬，后根据委托厂家板材情况，最终决定使用了40mm厚高强度钢板加工了一节钢板筒内衬。由于安装条件所限，安装后钢板筒上沿不能紧贴井壁，充填后会留下最宽约300mm的台阶。为避免台阶滞煤导致卡眼及减少煤流对台阶的冲击力，便在钢板筒上沿安装一圈月牙形钢板，钢板上沿紧贴眼壁斜靠，与眼壁夹角不大于30°，下沿插入钢板筒内侧，很好的消除了安装钢板内衬所形成的台阶。

之后又根据井壁情况，陆续加工4节40mm厚度的钢板筒内衬，将煤仓下口受冲击段全部覆盖，钢板内衬安装完毕后，使用化学材料固瑞特对钢板内衬与仓壁之间进行充填，相对于混凝土浇筑，既缩短养护时间又增加了充填强度，有效延长了钢板内衬的使用寿命和维护周期，从而保证了1242（3）工作面的正常生产。

附图2. 钢板内衬装配断面图

五、效果评估

经过对谢桥煤矿1242（3）煤仓钢板内衬使用前后的效果对比，对钢板内衬使用前后煤仓堵眼情况影响生产时间进行统计，结果如下：煤仓钢板内衬使用前的两个月内，因煤仓堵眼影响生产共计69.5小时，平均每天因煤仓堵眼影响生产约70分钟，按1000t/小时生产原煤 计算，共计影响原煤产量69500吨；煤仓漏斗钢板内衬使用后的两个月内，因煤仓堵眼影响生产共计5.9小时，平均每天因煤仓卡眼影响生产仅占5分钟，按1000t/小时生产原煤计算，共计影响原煤产量5900吨。采取该项措施后，通过数据统计对比分析，煤仓漏斗钢板内衬使用后的两个月内因堵眼影响的产量较使用前的两个月减少了63600吨，按吨煤销售收入350元计算，创造经济效益2226万元，可以发现煤仓通过使用钢板内衬后有了十分显著的效果，保障了谢桥煤矿1242（3）主力生产面的正常生产。

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