任楼煤矿选煤厂精煤装车仓工程设计及施工组织设计

第４６卷第１０期２０１４年第１０期ｄｏｉ：１０．１１７９９／ｃｅ２０１４１００２３煤炭工程ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶ０１．４６．Ｎｏ．１０Ｎｏ．１０，２０１４任楼煤矿选煤厂精煤装车仓工程设计及施工组织设计张化全，唐敏（煤炭工业合肥设计研究院，安徽合肥２３００４１）摘要：任楼煤矿选煤厂精煤装车仓建设期间需跨现有铁路专用线施工，施工期间要求保证煤矿原煤、产品煤铁路正常外运，且不能影响煤矿正常生产。精煤装车仓工程设计采用型钢梁和压型钢板组合楼板、钢筋混凝土型钢梁和压型钢板组合仓顶楼板等设计方案及临时铁路桥、滑模施工筒壁、仓壁的施工组织设计结合方法，解决了难题，达到了预期要求，现项目已建成，运行情况良好，安装、检修、使用方便。关键词：临时铁路桥；组合结构；滑模施工；施工组织设计中图分类号：ＴＤ９４８．７文献标识码：Ａ文章编号：１６７１—０９５９（２０１４）１０—００８８—０３．则．一㈣～～一一一－薹咖一．一一№｜却一‰唧１一一一一一～时训。一詈勘一汕诎耋一～一～～一一～煤仓１座及铁路装车站，随着矿井改扩建的完成，原煤产量的提高，原煤、精煤仓储容量已不能满足铁路装车及配煤系统要求，根据工艺设计，任楼煤矿选煤厂改扩建工程主要的建构筑物主要有１×ｄＰｌ５ｍ精煤装车仓（单仓容量２５００ｔ）、３号转载点、３号转载点至精煤装车仓栈桥等。精煤装车仓根据工艺设计要求，结合现有原煤装车仓结构设计，设置了标高８．０００铁路装车楼面、标高３３．１００仓顶楼面、标高３７．０００精煤转运楼面，在标高８．０００、３３．１００楼面与现有原煤装车仓之问设置了钢栈桥，以布置输煤胶带运输机并起到安全联系通道的作用。精煤装车仓为钢筋混凝土结构筒仓，地基基础设计等工程概况皖北煤电集团公司任楼煤矿位于安徽省宿州市西南约３０ｋｍ的濉溪、蒙城两县交界处，行政区划属淮北市濉溪县南坪镇和蒙城县许疃镇管辖。任楼矿井原设计生产能力１５０万ｔ／ａ，２００２年，经矿井改扩建后生产能力达到３００万ｔ／ａ，任楼煤矿选煤厂是任楼矿井同期建成投产的配套工程。精煤装车仓是矿井改扩建地面生产系统主要单位工程之一。２工程设计任楼煤矿选煤厂现有ｄＰｌ５ｍ跨铁路线原煤仓２座、精收稿日期：２０１４—０５—２９作者简介：张化全（１９６６一），男，安徽淮南人，高级工程师，国家一级注册结构师，现任煤炭工业合肥设计研究院副总工程师，Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｈｑ１１２９＠１２６．ｔｏｎｉ。引用格式：张化全，唐敏．任楼煤矿选煤厂精煤装车仓工程设计及施工组织设计［Ｊ］．煤炭工程，２０１４，４６（１０）：８８—９０．８８万方数据２０１４年第１０期煤炭工程重８２ｔ，临时铁路桥荷载设计时考虑重车通过主要防止调车偶然事故行为。临时铁路桥主要有桥墩、钢梁、水平支撑、木轨枕、钢轨、栏杆及安全设施，桥墩下部配筋后期与仓基础底板焊接，形成整体基础，临时铁路桥施工前应做好基坑支护及地下水降水等措施，临时铁路桥设计及基坑支护平剖面图如图２所示。级为乙级，结构安全等级为二级，抗震设防类别为丙类，抗震设防烈度为６度，设计基本地震加速度值为０．０５９，第三组，火灾危险性生产类别为丙类，耐火等级为二级。精煤装车仓立剖面图如图１所示。稔＼∥粉ＮＮ‘＼ｌ一一１…～。１—１剖山｜荨｜、崩酵故６７７ｊ“ｌ／锨蹄＼＼ｌ『／／／ｌｌ＼＼＼１ｌｌ。仁ｉ＼描／／１ｍ』Ｈ，ｌｌ、ｂｆ“＼＼厂］、＼ｌ、口＼ｌ，／州删，】ｌ４封丌４（００４５００３０００７５００３０００４５００７５００ｌ卜＼铁蹄／／厂］／／爱ｌ｛Ｊ—Ｂ：ｄ．５０００２５００ｌ＿｜２５０——二≮！建原煤转车苍逮兰三耋刊汐笏。譬多甄一’士Ｉ、Ｊ￡山Ｉ“．ｋ拄舯：＾２－２荆㈨罔图２基坑支护平剖面图（ｍｍ）图１精煤装车仓立剖面图（ｍｍ）２．３２．１精煤装车仓基础设计该工程所在地属淮北冲积平原，自然地面下１～３ｍ一精煤装车仓上部结构设计筒壁及底框柱由基础梁顶至仓底板下标高１４．１００ｍ，筒壁厚３５０ｍｍ，底框柱ＤＫＺｌ截面尺寸１０００ｍｍ×１５００ｒａｍ、ＤＫＺ２截面尺寸８００ｍｍ×９００ｍｍ、ＤＫＺ３截面尺寸０～１２４４×０～１３８４ｍｍ、ＤＫＺ４截面尺寸６００ｍｍ×８００ｍｍ，钢筋混凝土结构，底框柱预设标高８．０００ｍ楼面钢梁安装支座。标高８．０００ｍ楼面梁板结构分别采用Ｈ型钢梁、镀锌压型钢板组合楼板，主要考虑减少脚手架及模板工程量影响铁路装车安全及缩短工期，Ｈ型钢梁１ＧＬｌ～４型号Ｈ７００×３００×１３×２４、１ＧＬ５型号Ｈ５８８×３００×１２×２０，压型钢板型号ＹＸ一７５—２３０—６９０，钢筋混凝土板厚１２０ｍｍ，该层钢梁设计时需考虑仓底板施工荷载。标高３３．１００ｍ楼面（仓顶板）梁板结构分别采用钢筋混凝土型钢梁、镀锌压型钢板组合楼板，主要考虑减少脚手架及模板工程量缩短工期，且钢筋混凝土型钢梁具有耐火、耐久性及不需要维护的特点，主要钢筋混凝土型钢梁截面尺寸５００ｍｍ×１２００ｍｍ（Ｈ型钢梁３ＧＬｌ～４型号Ｈ９００×３００×１８×２８），压型钢板型号ＹＸ一７５—２３０—６９０，钢筋混凝土板厚１２０ｎｌｎｌ，Ｈ型钢梁考虑承担本层梁板自重及施工荷载。仓底板采用钢筋混凝土等厚板结构，板厚１２００ｎｌｎｌ，般为粉土，地基承载力特征值厶＝１６０ｋＰａ；３～５ｍ一般为粉质粘土，地基承载力特征值厶＝２２０ｋＰａ；５～８ｍ一般为粉细砂，地基承载力特征值厶＝２８０ｋＰａ，该层土含水丰富；由于铁路专用线站场采用矸石填高自然地面，厚２～３ｍ，经过多年的压实，上述各层土地基承载力特征值提高１０％以上，粉质粘土层可作为精煤装车仓地基基础持力层。基础选型时进行方案比较，由于预制桩或灌注桩施工方案，机械设备占用铁路装车线施工时问较长，而且影响通行线铁路运输安全生产，因此，结合现有原煤装车仓基础设计及临时铁路桥施工组织设计方案比较后被否定，最终采用钢筋混凝土梁板片筏基础。精煤装车仓基础底标高一４．３００ｍ，筒壁下基础环梁ＪＬｌ截面尺寸１３００ｍｎｌ×２６００ｍｍ、仓底框柱下基础梁ＪＬ２、ＪＬ３截面尺寸１１００ｍｎｌ×２５００ｎｍｌ，环梁内底板厚１２００ｍｍ，环梁外悬挑底板厚６００～１２００ｍｍ，悬挑３２００ｍｍ，沿铁路线切圆悬挑１５００ｍｍ。２．２临时铁路桥设计该工程施工建设期问，保证煤矿原煤、产品煤铁路正常外运，且不能影响煤矿正常生产，只有结合精煤装车仓结构设计方案及施工组织设计方案统一考虑，采用临时铁路桥设计方案才能成功解决难题，保证安全，缩短工期。任楼煤矿铁路装车站现有三条铁路线，北侧一条是通行线，过内燃机车及重载货车，南侧二条铁路线是仓下装车线，通过铁牛调车系统完成车皮装车，根据铁路工艺设计，精煤装车仓所在位置仅会通过空车车皮，一般情况下不通过内燃机车及重车，每节车皮空重２２ｔ，煤重６０ｔ，总考虑筒壁、仓壁滑膜施工方便，仓底板与筒壁、仓壁及底框柱均为设置施工缝脱开，仅传递竖向荷载给筒壁、底框柱。仓顶上部结构为二层钢筋混凝土框架结构，框架柱钢筋支撑在仓壁附加牛腿上，标高３７．０００ｍ楼面梁承担上仓钢栈桥荷载，标高４２．９００ｍ屋面梁考虑设备起吊检修荷载。２．４精煤装车仓施工组织设计精煤装车仓工程在设计方案阶段，即重点优化施工组８９万方数据煤炭工程织设计方案，使得工程施工在确保矿井安全生产及煤炭铁路外运的原则下，保证了工程质量，节约了工程投资，压缩了工程工期，恢复了正常生产。该工程主要施工工序及施工方案如下：基坑支护（灌注桩）一土层降水（水井排水）一临时铁路桥一基坑开挖一基础施工一筒壁大模板施工一标高８．０００ｍ楼面梁板一筒壁滑模施工一仓壁滑模施工一标高３３．１００ｍ仓顶楼面梁板一仓顶结构和仓底板同时施工一临时铁路桥拆除。通过精心设计、精心施工、精心管理，该工程质量优、工期短、投资省、安全无重大事故，一次性通过验收，深受业主好评。参考文献３２０１４年第１０期可靠、经济合理，临时、永久铁路线转换方便、快速，施工准备工作做好、做细，合理调度装车，基本不影响矿井煤炭铁路外运；③标高８．０００ｍ、３３．１００ｍ采用Ｈ型钢梁、Ｈ型钢混凝土组合结构、压型钢板钢混凝土组合板结构，减少脚手架及模板工程量，既可减少施工对铁路装车的影响，也可以缩短工程工期；④标高３３．１００ｍ仓顶楼面结构封顶后，仓上结构和仓底板可以同时施工，直接压缩近一个月工期；⑤大模板、滑模、普通模板等施工方案的灵活运用，节省投资、缩短工期、保证质量。本工程的工程设计、施工组织设计成功经验在刘二煤矿、祁东煤矿、任楼煤矿等矿井改扩建项目跨线仓建设中得到了推广运用。结语任楼煤矿选煤厂精煤装车仓工程建设过程中，在设计、［１］［２］［３］［４］［５］［６］［７］ＧＢＧＢＧＢＧＢＧＢＧＢＪＧＪ５０２１５—２００５，煤炭工业矿井设计规范『ｓ］．５００７７—２００３，钢筋混凝土筒仓设计规范『ｓ］．５０１９１—２０１２，构筑物抗震设计规范『ｓ］．５０００７—２０１１，建筑地基基础设计规范『ｓ］．５００１７—２００３，钢结构设计规范规范『ｓ］．５００１０—２０１０，混凝土结构设计规范规范『ｓ］．１３８—２００１，型钢混凝土组合结构技术规程『ｓ］．施工、铁路运输及建设单位的积极密切配合下，成功解决了工程设计、工程施工中的难题，主要有以下几点体会：①工程考虑到设计、施工难度，建设单位采用ＥＰＣ工程设计施工总承包的管理方式，极大的调动了设计人员的工作积极性、主动性、创造性，使得设计方案、施工方案得到（责任编辑杨蛟洋）了最大的优化；②跨线仓临时铁路桥设计、施工方案安全、护ｉ护ｊ护ｊ护ｉ护ｊ护ｊ护ｊ护ｉ护ｊ≈８口８口８口８口８口８口８口８口８≈ｒ嚣｝ｇｒ嚣｝ｇｒ嚣｝ｇｒ嚣｝ｇｒ嚣｝ｇｒ嚣｝ｇｒ嚣｝ｇｒ嚣｝ｇｒ嚣｝§＃。｝扩。｝扩。｝扩。｝扩。｝扩。｝扩。｝扩。｝扩。｝护。§Ｂ。§Ｂ。§Ｂ。§Ｂ。§Ｂ。§Ｂ。§Ｂ。§Ｂ。§，霆、（上接第８７页）管出口，侧面为压风管出口。２）上表面需利用法兰盘密封。法兰盘由两部分组成，中问两个半圆形对接后，形成钢丝绳出口。３）法兰盘弧形连通口为人员定位、通讯、监测监控、视频监控信号线缆出口，与弧形连通口一侧的圆孔为动力线缆出口。４）弧形连通口另一侧为水管出口。５）线缆穿出后，上表面的法兰盘需要用水泥密封住缝隙。心阻韩海荣，金龙哲，高娜，等．常村矿避难硐室地面钻孔３）专门针对应急救援车研制开发了与之匹配的两类新型紧急避险装备：井底、孔口对接装置，一定程度上提升了钻孔永久避难硐室紧急避险系统的技术水平。参考文献３．２现场试验应急救援车与孔口对接装置连接完成后，通过车载显示器可以清晰观测到各避难硐室监测监控、人员定位等实时数据。同时，通过电话通讯和视频终端可以与井下试验人员及时、方便交流。开启控制机构后，压风送水、动力电源输送顺畅，满足避难硐室设计要求。口Ｍ随№４结论１）薛村矿井下紧急避险系统钻孔对接装置由井底对接口装置和孔口对接装置两大部分构成。包括：外部防护密闭系统、供风对接系统、供水对接系统、电力对接系统、监测监控对接系统、人员定位对接系统、联络通信对接系统、视频对接系统及其他附属设施。２）该钻孔对接装置能够很好地满足与救援车的快速对接使用，安全可靠，造价低廉、维护方便，增强了避险设施的经济性及灵活性。９０邸ｐｌｌＩ生命保障系统研究［Ｊ］．金属矿山，２０１１（５）：１４９—１５３．王涛，赵毅鑫，姜耀东，等．煤矿井下避难硐室设计与应用［Ｊ］．煤矿开采，２０１１，１６（４）：３３—３６．王刚，杨辉，马建兵．乌兰煤矿避难硐室地面救生孔的施工实践［Ｊ］．神华科技，２０１２，１０（３）：４２—４４．张大明，马云东，丁延龙．矿井避难硐室研究与设计［Ｊ］．中国安全生产科学技术，２００９，５（３）：１９４—１９８．黄明，谢正连．乌兰煤矿地面钻孔式避难硐室的设计研究［Ｊ］．中国矿业，２０１２，２１（１２）：１１２—１１４．胡姣丽．煤矿采区永久和临时固定式避难硐室建设『Ｊ］．山西煤炭，２０１０，３０（７）：７１—７２，８２．周建增，蒋曙光，裴为华，等．西沙河煤矿永久避难硐室地面钻孔系统设计［Ｊ］．煤矿安全，２０１３（１）：９７—９９．金龙哲，赵岩，高娜，等．广西大厂铜坑矿永久避难硐室的设计与研究［Ｊ］．采矿技术，２０１２（５）：４０一４２．王润平．大直径救生孔避难硐室的设计及应用分析［Ｊ］．中州煤炭，２０１３（４）：８７—８９．李隆庭．基于井下避难硐室系统的煤矿应急救援体系探讨［Ｊ］．安全与环境工程，２０１２，１９（２）：１１０—１１２，１１６．加］（责任编辑郭继圣）万方数据