采区煤仓斗仓结构浅析

煤炭与化工Coal and Chemical Industry第43卷第4期2020年4月Vol.43 No.4Apr. 2020采矿与井巷工程矿井煤仓仓底结构设计与施工技术高芝波(开滦能源化工股份有限公司，Mdt 唐山063018)摘要：开滦集团钱家营矿业分公司煤炭采用皮带运输，转载煤仓仓底破坏严重，影响正常生产，造成多起安全事故。

针对这一情况，对煤仓仓底的结构设计、施工顺序进行优化，增加支护强度。

实践表明，优化后的煤仓仓底实现了煤炭安全、高效运输。

关键词：煤仓仓底；结构强度；设计优化中图分类号：TD26文献标识码：B 文章编号：2095-5979 ( 2020 ) 04-0020-02Design and construction technology of coalsilo bottom structure in mineGao Zhibo(Kcaluan, Energy and Chemical Corporation Ltd., Tangshan 063018,China )Abstract : Kailuan Group Qianjiaying Mining Branch adopted coal transportation by belt, with serious damage of coal warehouse bottom , affecting normal production, resulting in a number of safety incidents, to address this situation, thestructural design and construction sequence of the bottom of the coal silo were optimized and the support strength wasincreased. Practice showed that the optimized coal warehouse bottom achieved safe and efficient coal transportation.Key Words : coal warehouse bottom; structural strength; design optimization1概 况矿井煤仓是煤炭生产提升运输的主要转载设施，其结构状态的强度直接影响着煤炭生产提升运输效率和安全。

浅析圆形储煤场结构设计摘要：随着经济发展、国家对土地资源及环境保护的认知不断提高，大型选煤厂中圆形储煤场的工程设计越来越多。

本文结合山西煤炭进出口集团大同智能物流中心B区长春兴选煤厂原煤储煤场设计案例，对圆形储煤场在结构设计中的荷载取值、工况选取、计算方法等问题给出了具体方法及计算结果，最后提出了规范中未详细阐述的设计问题，供同类工程设计参考和比较。

关键词：圆形储煤场；结构设计；落煤筒；暗道在大型选煤厂中，原煤或产品煤的储存通常采用地上圆形筒仓或方形群仓。

当入储量要求较大时，多利用地形特点建地下或半地下槽仓及加盖地面堆场的储煤场。

根据卸煤方式不同，储煤场又分为落煤筒单独卸煤，栈桥和落煤筒共同卸煤。

本文以山西煤炭进出口集团大同智能物流中心B区长春兴选煤厂原煤储煤场的设计为案例，详细分析了落煤筒、地下回煤暗道及四周挡煤墙的荷载取值、内力分析及设计中存在的常见问题和应对措施。

1.工程概况山西煤炭进出口集团大同智能物流中心B区长春兴选煤厂工业场地位于山西省大同市左云县小京庄乡周大庄村—英格寨村一带，行政隶属左云县小京庄乡管辖。

储煤场直径100m，设计储煤能力74 300t；中心落煤筒采用钢筋混凝土筒体结构，其筒内直径6m，筒壁厚350mm，筒体高度39.3m；落煤筒上部建筑采用钢筋混凝土框架结构，层高5.5m，带式输送机机头拉力56kN，钢结构带式输送机栈桥支腿竖向力900kN、水平力180kN；回煤暗道净截面4.5mX4.8m，暗道全长106m；挡墙高度5.5m；屋盖网壳结构顶部与落煤筒部分完全脱开，如图1。

本场区抗震设防烈度为7度，地震加速度为0.10g，所属的设计地震分组为第二组，设计特征周期值为0.40s；基本风压0.55KN/m2；基本雪压0.25KN/m2；标准冻结深度1.71 m。

图1根据中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司工程勘察所2013年11月提供的《山西煤炭进出口集团大同智能物流中心B区长春兴选煤厂工业场地岩土工程详细勘察报告书》，基础持力层为层基岩，地基承载力特征值fak=260kpa。

火力发电厂钢煤斗结构有限元计算实例分析摘要：为了满足某火力发电厂土建结构设计的需要，应用通用有限元分析系统ANSYS对钢煤斗进行了结构分析，通过模型修改和反复试算确定了煤斗合理的结构设计方案，为钢煤斗施工详图设计提供了依据。

关键词：有限元法；钢煤斗；空间结构分析在火力发电厂中，钢煤斗属于筒仓类特种钢结构。

它们一般常做成圆形或方形或上方下圆的结构体型，其应力和变形分布均匀对称，受力性能比较好。

但有时由于受工艺条件的限制，钢煤斗在几何外形上常常存在突变，这些突变部位在外荷载作用下会出现应力集中现象。

此外，煤斗壁局部在外荷载作用下可能会出现较大的挠曲变形。

钢煤斗是一种受力复杂的空间结构，为了达到安全、经济、合理、耐用等的设计目标，寻求钢煤斗可靠而正确的设计方法一直是设计人员十分关心的问题。

作为产品和工程设计验证手段的有限元分析方法擅长于解决复杂空间结构的分析问题，因此利用它对钢煤斗进行有限元空间分析是钢煤斗设计的有效途径之一。

通过有限元分析，可以得到钢煤斗各个部位的应力和变形值，找到应力集中和应力变形较大的部位。

从而对结构进行有针对性的调整，通过模型修改和反复试算，最终找出最佳结构方案，为施工详图设计提供依据。

1．钢煤斗结构型式本工程煤斗的上部为圆柱形仓筒，高5m，直径为10m，中部为支撑整个煤斗的圆柱形裙筒，通过它将煤斗的所有荷载传递给煤斗支撑框架大梁，裙筒高度1.5m，直径也为10m；下部为两个漏斗，每个漏斗的表面由两部分组成，外侧为斜椭圆锥面，内侧为平面。

斜椭圆锥面上底直径为10m，下底（落煤口）直径为1m，上、下底圆的圆心水平偏移距离为2.7m，斜椭圆锥台的高度为9.97m，内侧平面为曲边三角形，曲边为平面与斜椭圆锥面的交线（双曲线），两个漏斗左右对称，两截平面交于上底圆正垂直径处。

斜椭圆锥形漏斗与上部圆柱形仓筒及支撑裙筒三者相交于斜椭圆锥上底圆。

2．有限元模型的建立2.2 几何模型的建立2.1.1 几何模型的建立的方法钢煤斗的设计包括两类构件：煤斗壁和加劲肋，我们采用混合维建模法建立钢煤斗的有限元分析模型。

浅谈煤仓堵塞原因及处理摘要：井下煤仓是联系各生产环节的重要枢纽，一旦发生故障会造成某个工作面或采区甚至全矿井的停产，煤仓在使用中最主要的故障是堵塞，处理起来往往耗工费时，如仓内有水煤，还会形成煤仓溃泄事故，造成经济损失。

鉴于此，本文主要分析探讨了煤仓堵塞原因及处理情况，以供参阅。

关键词：煤仓；堵塞；原因；处理引言煤仓（含溜煤眼、溜矸眼）是矿井开拓布置中不可缺少的井巷工程，有贮存煤炭及运输煤炭!靠煤炭自重下滑"的作用。

但在煤矿生产过程中经常发生煤仓堵塞事故，因处理煤仓堵塞事故到目前还未找到一个安全可靠的方法，不但影响正常生产，而且时有人员伤亡事故发生。

因此，如何研究解决煤仓堵塞问题，最大限度地减少或杜绝处理煤仓堵塞是非常必要的。

1煤仓堵塞原因煤仓的形式大体上有两种：拱形和漏斗形。

生产矿井堵仓多发生于前者即拱形。

堵仓的原因：一是煤仓内存煤太少。

因为煤块是从几十米的高度落下来，煤仓的深度越深，加速度越大，随之其冲击动量也非常大。

所以一定块度的煤矸石在重力作用下，逐渐冲击压实密结，当再次放煤时，就很可能发生堵塞。

二是煤仓内存煤时间过长。

由于煤仓内贮存时间过长，加之煤的湿度的影响，无形中增大了煤炭与仓壁之间的摩擦力，因此而造成堵塞。

三是管理不善导致大块煤、矸石或异物入仓。

煤仓或溜煤眼入口处，未按要求设置筛篦或筛篦口过大，致使大块煤及矸石进入仓内，甚至使一些背板、撑木、破风筒、废旧钢丝绳等进入煤仓，而造成堵塞。

四是由于施工质量问题造成结构性堵仓。

如该煤仓双漏斗分煤器处，由于施工问题造成500mm平台的产生，这样就增大了溜煤阻力，经上部的煤打击夯实而逐渐集结成型起拱而造成堵仓。

五是煤仓内存煤滞留时间过长，形成仓内底煤受压成固体状而造成堵仓。

2煤仓堵塞的防治2.1合理选择仓体的设计方案煤仓的设计方案是影响其使用效率的关键性因素，在进行煤仓形式的选择时，首先要根据煤炭开采、贮藏、运输等实际使用情况，对仓体的使用年限、煤炭的贮藏量、建设材料的选用等因素进行综合性的对比分析，提升煤仓的使用效率，在保证煤炭开采工作顺利开展的基础上，降低煤炭贮藏成本。

二、煤仓的形式及参数煤仓的形式按倾角分为垂直式，倾斜式和混合式；按断面形状有圆形、拱形、椭圆和矩形仓底倾角为60°～65°（主要参数：断面尺寸和高度）圆形垂直煤仓直径为2～5ｍ，个别5ｍ以上；拱形断面倾斜煤仓宽度一般为2m左右，高度可大于2m。

煤仓高度不宜超过30ｍ，以20ｍ为宜有效容积V′≥V90% ｈ≤3.5D圆形垂直煤仓应设计成“短粗”形。

三、煤仓的结构及支护煤仓的结构包括煤仓的上部收口、仓身、下口漏斗及溜口和闸门装置等。

图18-1 煤仓结构1—上部收口；2—仓身；3—下口漏斗及漏口闸门基础；4—漏口和闸门（一）煤仓上口1、为了保证煤仓上口安全，用混凝土收口；2、为了防止大块煤、矸石、废木料等进入煤仓造成煤仓堵塞，应在煤仓上口安设铁箅子，铁箅子一般采用8～24kg/m旧钢轨或Ⅰ10～Ⅰ20号工字钢做成，铁箅子的网孔尺寸一般为200mm×200mm、250mm×250mm、300mm×300mm，如图18-2：图18—2 煤仓上口铁箅子3、煤仓上口网孔上大块煤炭的破碎和杂物的清理工作，可在煤仓上部巷道内进行，或者设置专门的破碎硐室。

图18-3图18－3 大块煤破碎硐室的布置形式（a）煤仓上口兼作破碎硐室；（b）设有人工破碎硐室的煤仓；（c）设有机械破碎硐室的煤仓1－煤仓；2－人工破碎硐室；3－机械破碎硐室4、为了防止井下水流进仓内，煤仓上口应高出巷道底板。

上口处巷道断面一般都应适当扩大，并且加强支护。

（二）仓身煤仓仓身一般应砌碹。

砌碹的壁厚可为300～400mm。

（三）下口漏斗及溜口和闸门基础1、煤仓仓身下部的收口漏斗一般为截圆锥形。

2、为了防止堵塞，下口漏斗应尽量消除死角。

3、为了安装溜口和闸门，在漏斗下方留一边长为0.7m的方形孔口，在孔口预埋安装固定溜口的螺栓。

（四）溜口及闸门装置1、煤仓的溜口一般均做成四角锥形，在溜口处安设可以启闭的闸门。