第2天报告6——复杂变形条件下煤矿卸载站加固技术研究袁广林new

1、1中国矿业大学力建学院袁广林21.工程背景p 工程概况 攀煤集团大宝顶煤矿是年产原煤135万吨的矿井，采用平硐开拓，大巷煤炭运输采用3t底卸式矿车。 +1400m水平卸载站担负矿井的煤炭转运与暂时存储作用，经过卸载站的卸载曲轨将底卸式矿车内的煤炭卸载到水平煤仓内，然后通过煤仓的出煤口将煤炭卸落到皮带暗斜井内的胶带输送机上，然后将煤炭运到地面。231.工程背景p 工程概况3卸载硐室煤仓皮带暗斜井煤仓A梁、B梁顶面煤 仓煤 仓A梁B梁C梁皮 带 暗 斜 井E梁41.工程背景p 工程概况4卸载梁平面布置图 卸载梁剖面图 51.工程背景p 工程概况5卸载硐室煤仓皮带暗斜井煤仓A梁、B梁顶面裂缝61.工

2、程背景p 工程概况671.工程背景p 工程概况781.工程背景p 工程概况891.工程背景p 工程概况 由于长期受小煤矿越界开采影响，+1400m水平井底煤仓卸载梁向内侧发生倾斜、弯曲等变形，仓壁破坏，卸载站硐室碹顶出现大面积的裂缝和形成块状脱落物，卸载大梁部分箍筋已断，部分纵筋已裸露。 3t底卸式矿车卸载通行受阻。 虽多次对卸载托辊和托辊架进行过调整，但调整幅度有限，严重影响大宝顶矿矿井原煤安全生产。9101.工程背景p 工程概况 根据现场调研及已有的观测资料，认为：卸载站的变形虽有继续增大的趋势，但随着小煤窑开采的停止，卸载站下部山体变形的逐渐减小，卸载站及硐室的变形正在逐步变小，在未来一

3、段时间将逐渐趋于稳定。 但目前来看，卸载站周围的硐室的变形仍在继续发展，卸载站A、B大梁的承载能力受到一定影响，同时由于A、B梁之间的间距最窄处仅有约1100mm，已严重影响矿车通行的需要，因此，必须对卸载站进行处理。 10111.工程背景11121.工程背景12131.工程背景p 之前治理过程问题的关键是时间。p 2004年第一次治理 2004年，因卸载站首次出现卸载轮夹机车和三吨矿车，导致机车、矿车通行困难，将卸载支架固定螺栓孔往后移动一定距离，将卸载轮定位螺栓孔也一并移动。13141.工程背景p 之前治理过程p 2005年第二次治理将1400m煤仓与A、B梁连接部份的混凝土和连接钢筋切断

4、，断开连接再利用螺旋千斤顶将大梁复位的方法14151.工程背景p 2009年第三次治理 2009年年末，先将与A梁的连接部分开挖切断，再利用螺旋千斤顶将1400m卸载站A、B大梁顶复位。 A、B两梁尤其是A梁，情况恶化严重，较多的地脚螺栓已损坏，无法将卸载支架牢固的固定在A梁上。 变形较严重。 A、B两梁经过多次的变形处理，强度可能有所下降，将危及1400m卸载站安全运行。 15162.加固方案与材料p 加固方案选择 卸载站位于山体内，受到采动及硐室围岩双重变形的影响 小煤窑开采的采空区位置、大小不能确定 工期紧，只能利用年终检修时间，约7-10天 施工场地狭小，施工困难 施工要求高，施工完成

5、后，大梁净距应为1200mm16172.加固方案与材料p 加固方案 考虑将煤仓上部及周围硐室做成一个刚体，减轻外部岩体的变形对卸载站的影响对仓壁、硐室周围的岩体进行注浆、加锚索处理。17卸载硐室煤仓锚索锚索182.加固方案与材料 采用“内削外补”的方法，即将大梁内侧间距不足的部分混凝土凿除，满足矿车通行间距设计要求；在大梁外侧增加混凝土断面。18192.加固方案与材料19卸载大梁与混凝土板之间开槽202.加固方案与材料p 治理方案 在卸载大梁的内侧面增加钢板，抵抗煤炭和煤矸石对卸载大梁的冲击，确保大梁长期使用性能和安全性。 20212.加固方案与材料p 治理方案 在进、出口处A、B梁之间的斜面

6、上，凿除疏松的混凝土，增加约250600mm高的暗梁。 在A、B梁底沿仓壁增加800mm的环梁，增强仓壁的抵抗能力。 21222.加固方案与材料p 治理方案 切开与A、B梁相连的楼板面。 22232.加固方案与材料p 加固材料 根据加固方案、施工条件和工期要求，加固材料选用某公司生产的CGM-1加固型高性能水泥基灌浆料，其性能指标见下表。由于超早强、大流动度、无收缩、施工方便等优点，该材料被广泛应用于建筑结构加固工程。 23型号抗压强度（MPa）膨胀性流动性最低施工温度（）1天3天28天竖向膨胀率（）坍落度（mm）CGM-1加固型3045650.02270-10243.主要研究内容p 灌浆料与

7、混凝土界面粘结剪切性能 考虑施工现场掺水率的影响（掺水率分别为16.5%、14%、11.5%。 24灌浆料粘结面混凝土253.主要研究内容p 卸载大梁加固后正截面抗弯试验 为分析卸载大梁采用内削外补后的加固效果，进行了卸载大梁加固后模型试验。25264.施工技术与过程p 施工过程 时间紧，施工场地狭小，施工困难。 A、B梁之间内侧梁面上凸出部位的凿除。26274.施工技术与过程p 施工技术 A、B梁之间内侧梁面上凸出部位的凿除。27284.施工技术与过程p 施工技术 A、B梁之间内侧梁面上凸出部位的凿除。28294.施工技术与过程 安装钢板，进行编号。钢板定位非常困难。29304.施工技术与过

8、程 安装钢板，进行编号。30314.施工技术与过程 安装钢板。31324.施工过程与技术 安装钢板。32334.施工技术与过程 钢板后面浇灌浆料。33344.施工技术与过程 安装轮轨。34354.施工过程与技术 安装轮轨。35364.施工技术与过程 大梁外侧加固。36374.施工过程与技术 A,B梁之间斜面加固。37384.施工过程与技术 卸载硐室注浆施工38394.施工过程与技术 给煤机硐室注浆施工39404.施工技术与过程p 工程施工情况 卸载站结构的处理工作，从2010年12月22日下午两点开始施工，至2010年12月28日上午10点，卸载梁内侧矿车下煤进出口斜坡面灌浆料浇注完毕，提前圆满完成。