采区煤仓在煤矿生产中必不可少,虽然数量较少,但出现问题较多,施工较为复杂。一些煤矿常因第一次进行煤仓施工而出现问题发生事故,也常常在施工及使用中,因设计不合理,设施不齐全,发生事故。在此,就煤仓设计、施工及使用中出现的一些问题,作一些探讨。
   1 下口堵塞问题
   煤仓的底部结构,均是向斗口逐渐收缩。
   在煤流下降流动过程中,每下降一个微小的高度,煤颗粒均要重新排列,以适合截面的收缩变化。由于截面收缩率的增大,煤越接近斗口,挤压、错动越大,加之煤的粘结作用,煤流的内外摩擦阻力也急剧增大。当这种阻力增大到等于自重作用的重复静压力时,煤流中断,形成拱形而堵塞(拱的位置一般在煤仓下口上方约2m处)。因此,在设计和施工中,必须考虑处理堵塞设施。
   1.1 压气破拱装置
   压气破拱装置是在煤仓下口以上2~3m的地方设置喷嘴。一旦漏斗发生堵塞,可操纵空气炮的控制阀,利用其贮存的高压气流射入煤仓漏斗,将堵塞的煤体冲开。此法如喷嘴安设得当,效果较好。压气破拱装置的管路设置,要在施工中预埋。其喷嘴布置形式有两侧对称布置和四角对称布置(如图1)。
   1.2 开设观察孔
   在距煤仓12m左右的地方开设人行道(如图2,人行道高1.7m,宽1.2m),人行道上口,即煤仓观察孔(一般距煤仓下口2.8~3.0m),该观察孔高0.7m,宽0.5m,观察孔上设铁门,以便检查煤仓磨损情况及处理煤仓堵塞事故。处理堵塞虽然增加了工程,但使用效果好。
  
   1.3 特殊材料铺底
   在煤仓缩口地段铺设特殊材料,如钢板、道轨、铸铁块或石英混凝土、高分子材料等。铸铁块浇铸方便,材料规格可灵活掌握。铸铁块较光滑,能承受冲击力,耐磨性能好,施工方便,维护量少,服务年限长。
   1.4 曲线漏斗与直漏斗
   煤仓漏斗采用双曲线缩口,使漏斗跨度大的地方坡度小,跨度小的地方坡度大。以便于煤体下流。采用这种方法的有兖州矿务局鲍店煤矿和邢台矿务局显德汪煤矿。
   直漏斗,即煤仓漏斗不采取逐渐缩小的方式而是直接缩口(图2),煤仓下的巷道顶采取钢筋混凝土浇筑。这种设计大大增大了漏斗处的跨度和坡度,便于清仓和维修。
  
   2 煤仓漏斗壁脱落问题
   有些煤仓因设计或施工不当造成漏斗壁脱落,给生产带来很大的损失。为防止脱落,笔者设计了工字钢承重梁的形式(如图2,工字钢选用30#~45#)。这种形式确保了漏斗的稳定,方便了溜煤嘴的安装,同时也简化了煤仓的施工。
   3 煤仓上口安全设施问题
   煤仓上口必须装设铁箅子,以防掉人落物。铁箅子一般用废道轨铺成。道轨规格8~24kg/m,净网孔为300mm×300mm。施工前,应按设计长度截好道轨并编号,然后按编号铺齐道轨,用混凝土砌筑牢固,并留出凹槽,以放活轨(设1~2根活轨)。我矿在3#煤仓施工铁箅子后,收效很好。
   4 煤仓容量问题
   为了不因煤仓满而影响生产,我矿的煤仓容量大体上与采区小班生产能力相当,即200t左右,可以确保连续生产。
   5 施工顺序问题
   煤仓施工顺序一般是小断面掘进由下向上进行。小断面贯通后,自上而下刷大断面,然后,可根据本矿的条件及成熟的技术和装备进行由上向下或由下向上砌筑。我矿在施工煤仓时,大断面砌筑是从上向下进行的,施工漏斗,总之,以保证人身安全和施工质量为主。
   6 煤仓配备钢筋问题
   一个采区的服务年限大体为10~20a。在煤仓施工中,不少设计均配备钢筋。并且,钢筋配备的设计与施工较为复杂。其实,煤仓仓壁压力甚小,如果在煤仓下口安设工字钢承重梁,即可基本满足漏斗的强度要求。因此,笔者认为煤仓壁可不设钢筋,但煤仓下部巷道顶部应配钢筋,以保证运输巷道的安全