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摘要:立井在煤炭工业中主要用于提升煤炭、提升矸石、下放设备器材、升降人员等,其在煤炭生产中发挥着至关重要的作用,深立井井筒装备的安装工艺也是煤炭工业中的一项重要技术。本文通过分析深立井井筒装备的常规安装工艺,研究其一次成型安装工艺的发展现状及安装中应注意的事项,以在实际的生产安装中提供一定的理论指导。
关键词:深立井井筒装备 一次成型 安装工艺
0 前言
立井又称竖井,是指直接与地面想通的直立巷道。通常包括罐道、罐道梁、管路、梯子间、井底水窝和井底金属支承结构等。它上接地面工业场地,下连矿井各开采水平,在矿井生产期间用来提升煤炭或矿石、上下人员、运送材料设备以及通风和排水等。其中专门用于提升煤炭的称为主井;专门用于提升矸石、下放设备器材、升降人员等辅助提升工作。其在煤炭工业中发挥着极为重要的作用,立井井筒的安装工艺也是煤炭生产中的一项重要技术。
立井井筒是整个矿井联系井上下的主要进出口,所以立井井筒装备的安装工作就显得异常重要。近几年,随着立井井筒安装工艺的逐步完善,在井筒安装中越来越多得采用了多层吊盘安装工艺。以往的立井井筒装备的安装工艺大多采用分次成型法进行施工,但是在此种施工方法中由于吊盘在井筒内折返次数较多,因此延长了施工时间。新型的多层吊盘井筒安装设备,可以一次安装成型,从而有效的缩减了施工时间。本文通过分析现有的深立井井筒设备安裝技术,研究新型的井筒设备一次成型安装工艺。
深立井井筒装备安装的传统工艺多采用正装分次进行,其主要工序分次进行,即按照自上而下的顺序安装立井井筒的罐道梁、梯子及围栏、电缆支架等部件,安装完这些后,在从井底向上进行罐道及管路的安装,最后开始敷设电缆。在传统工艺的施工中,需要在竖井井筒内部设置两层吊盘来对井筒的内部装备进行安装。安装主要分两个阶段进行,第一阶段主要进行罐道梁及其托座的安装,在第一阶段的安装结束之后,必须对临时提升设备进行相应的改装才能进行第二阶段的安装;第二阶段则主要是罐道的安装。
1 2传统安装工艺存在的问题
在深立井井筒装备的传统工艺安装中存在着诸多缺点。传统工艺主施工最大的问题是无法持续性作业,在施工时须拆建建井期间的井筒封口盘,然后将井筒内的凿井设备等设施全部移至地面,然后必须重新对施工吊盘进行加工改造,以适应井筒装备安装作业,而且在施工过程中必须重新敷设通信、电源缆线以及各类管路,这些都在很大程度上增加了施工的复杂度,延长了设备的安装周期;另外,由于井筒的施工吊盘为新加工的,因此井架上的游动天轮、导向轮等控制设备大都需要重新布置、调试,因此施工工艺极为繁琐;除此以外,传统的设备安装工艺由于设施的安装设计较为落后,各方面的安全防护等级不高,且吊盘作业平台设备简陋,在安装中存在着一定的安全风险,同时也具有较高的施工难度,对于工期也难以进行准确的估算,增加了工程的不确定性。
2 立井井筒装备安装一次成型工艺
2 1一次成型安装工艺概述
深立井井筒装备一次成型安装有多种工艺方法,当前普遍采用的是采用三层托盘作为施工平台来进行托架孔、托架、罐道梁、管道及管路、电缆等辅助设施的安装。其主要的施工工艺为:一层层的从井口向井底进行各类设备的安装,通过多层托盘的安装优势,一次性完成井筒内的罐道梁、梯子及各类金属托座的安装布置。使用两台稳车的两根钢丝绳进行吊盘的提升,在罐道中布置多跟钢丝绳,以适应不同施工环境的需要。多层吊盘施工工艺极大地提升了施工的效率,同时加强了施工中的安全防护,有着一举两得的作用。
2 2一次成型安装工艺的主要工序
(1)安装前准备:施工人员首先熟悉图纸,了解相关的施工标准,学习安全施工章程,在施工前准备好各类施工材料,并对各类材料分类存放并加以编号,以方便施工。在安装井筒装备之前完成吊盘、封口盘、井盖门、大线车等设备的组装。施工人员利用多层吊盘首先对金属托架、电缆托架、罐子托架、梯子梁以及管道进行安装。必须卡固好多层吊盘, 施工人员必须系好安全带。由于吊盘上施工现场狭小, 现场物料必须摆放整齐, 以防坠物、坠人事故发生。
(2)井筒定位放线:在井口布置测量平台,下放四根钢丝绳作为施工的测量线,根据进口的标高下放测量钢尺。钢丝绳测量线主要用与定位锚杆孔、梯子以及各类管座的水平位置,而垂直钢尺则用于确定各类设备的垂直位置。在施工中应实时对测量线以及钢尺的精度进行检验。根据设计图纸以及施工的实际测量数据确定锚杆以及粱窝的位置以进行下一步的安装施工。
(3)锚杆及梁安装:首先选用直径为φ42mm的钻头在预先确定的锚杆位置打眼,在锚杆眼打完后应用高压水枪清理孔内的杂物,把准备好的树脂药包放入孔内送到眼底, 用煤电钻带上锚杆, 边旋转边向里推送锚杆, 推送时间为30~ 45 s, 安装后的锚杆在30 min 内严禁碰撞和搬动。在安装时应注意杆体锚固的深度,当杆体被卡住时应拉出重新安装。在安装梁架时,应在测量垂线之下每隔50m增设一道卡线板,以确定梁的垂直位置,垫板与粱窝底面之间的接触面积应达到90%以上,连接处的设置应符合设计要求;填堵粱窝所用的混凝土强度应不低于井壁的设计强度;另外在粱窝漏水时应及时预埋导水管,以保证施工作业正常进行。
(4)梯子间及罐道的安装:梯子间平台、梯子及梁的连接应严格按照标准进行施工,对于隔板及网板的固定应符合施工的设计要求。对于木罐道的加工应符合以下要求,平面内的扭曲每米应补偿过1mm,纵向的单向弯曲度不应超过全长的1\1000,且允许偏差为3mm,另外在安装前也应该对材料进行防腐处理。在木罐道的安装中,罐道应保持垂直,任一平面位置的允许偏差为8mm,在井筒全深的任一处同一提升容器的两罐道平面中心线应在一条直线上的允许误差为6mm,两罐道间的间隙不应大于5mm。
(5)管道的安装及电缆的敷设:在罐道的安装结束之后,即可通过吊盘下放井筒管路并进行安装;在安装之前应严格根据设计图纸检查管路各部分的规格尺寸,直管的弯曲度每米应控制在5mm以内;井筒内的供风、供水管路的降压设备应与管路同步安装,以方便设备的连接及调试;各部分管路应采用自上而下的安装方法逐层进行安装。在敷设电缆之前应对天轮进行必要的改装,以适应电缆的下放;在敷设电缆时应在电缆两头分别安装导向装置及刹车装置;在电缆敷设完成之后,应注意电缆在罐道接口处及变电所预留一定的长度,并及时对辐射完毕的电缆进行固定及保护。
4 总结
在深立井井筒装备的安装中采用一次成型安装工艺,相比传统安装工艺来说,可以极大地提高施工效率,缩短工期,同时提高工程的安全防护水平,降低施工安全风险。因此,一次成型安装工艺是排除深井施工作业中的各类安全隐患的重要技术保证,对于加快施工进度、提高施工质量、缩短工期、降低施工成本等都有重要作用。
参考文献:
[1]谢向荣,石裕,符志远.穿黄隧洞大型超深竖井结构加固与防水设计[J].人民长江,2011, 42(8).
[2]谢军辉,王宏斌,谢军娜 ,田于平.超千米深立井二次改绞设备选型[J].建井技术,2008, 29(5).
[3]钟勤.浅谈立井井筒安装的几个关键问题[J].江西煤炭科技,2006, (4).
[4]张昌顺.竖井井筒装备安装新工艺的研究与应用[J].建井技术,2009, 30(1).
[5]季先华,徐慧锦.立井井筒装备一次成型安装工艺研究与应用[J].能源技术与管理,2011, (4).
关键词:深立井井筒装备 一次成型 安装工艺
0 前言
立井又称竖井,是指直接与地面想通的直立巷道。通常包括罐道、罐道梁、管路、梯子间、井底水窝和井底金属支承结构等。它上接地面工业场地,下连矿井各开采水平,在矿井生产期间用来提升煤炭或矿石、上下人员、运送材料设备以及通风和排水等。其中专门用于提升煤炭的称为主井;专门用于提升矸石、下放设备器材、升降人员等辅助提升工作。其在煤炭工业中发挥着极为重要的作用,立井井筒的安装工艺也是煤炭生产中的一项重要技术。
立井井筒是整个矿井联系井上下的主要进出口,所以立井井筒装备的安装工作就显得异常重要。近几年,随着立井井筒安装工艺的逐步完善,在井筒安装中越来越多得采用了多层吊盘安装工艺。以往的立井井筒装备的安装工艺大多采用分次成型法进行施工,但是在此种施工方法中由于吊盘在井筒内折返次数较多,因此延长了施工时间。新型的多层吊盘井筒安装设备,可以一次安装成型,从而有效的缩减了施工时间。本文通过分析现有的深立井井筒设备安裝技术,研究新型的井筒设备一次成型安装工艺。
深立井井筒装备安装的传统工艺多采用正装分次进行,其主要工序分次进行,即按照自上而下的顺序安装立井井筒的罐道梁、梯子及围栏、电缆支架等部件,安装完这些后,在从井底向上进行罐道及管路的安装,最后开始敷设电缆。在传统工艺的施工中,需要在竖井井筒内部设置两层吊盘来对井筒的内部装备进行安装。安装主要分两个阶段进行,第一阶段主要进行罐道梁及其托座的安装,在第一阶段的安装结束之后,必须对临时提升设备进行相应的改装才能进行第二阶段的安装;第二阶段则主要是罐道的安装。
1 2传统安装工艺存在的问题
在深立井井筒装备的传统工艺安装中存在着诸多缺点。传统工艺主施工最大的问题是无法持续性作业,在施工时须拆建建井期间的井筒封口盘,然后将井筒内的凿井设备等设施全部移至地面,然后必须重新对施工吊盘进行加工改造,以适应井筒装备安装作业,而且在施工过程中必须重新敷设通信、电源缆线以及各类管路,这些都在很大程度上增加了施工的复杂度,延长了设备的安装周期;另外,由于井筒的施工吊盘为新加工的,因此井架上的游动天轮、导向轮等控制设备大都需要重新布置、调试,因此施工工艺极为繁琐;除此以外,传统的设备安装工艺由于设施的安装设计较为落后,各方面的安全防护等级不高,且吊盘作业平台设备简陋,在安装中存在着一定的安全风险,同时也具有较高的施工难度,对于工期也难以进行准确的估算,增加了工程的不确定性。
2 立井井筒装备安装一次成型工艺
2 1一次成型安装工艺概述
深立井井筒装备一次成型安装有多种工艺方法,当前普遍采用的是采用三层托盘作为施工平台来进行托架孔、托架、罐道梁、管道及管路、电缆等辅助设施的安装。其主要的施工工艺为:一层层的从井口向井底进行各类设备的安装,通过多层托盘的安装优势,一次性完成井筒内的罐道梁、梯子及各类金属托座的安装布置。使用两台稳车的两根钢丝绳进行吊盘的提升,在罐道中布置多跟钢丝绳,以适应不同施工环境的需要。多层吊盘施工工艺极大地提升了施工的效率,同时加强了施工中的安全防护,有着一举两得的作用。
2 2一次成型安装工艺的主要工序
(1)安装前准备:施工人员首先熟悉图纸,了解相关的施工标准,学习安全施工章程,在施工前准备好各类施工材料,并对各类材料分类存放并加以编号,以方便施工。在安装井筒装备之前完成吊盘、封口盘、井盖门、大线车等设备的组装。施工人员利用多层吊盘首先对金属托架、电缆托架、罐子托架、梯子梁以及管道进行安装。必须卡固好多层吊盘, 施工人员必须系好安全带。由于吊盘上施工现场狭小, 现场物料必须摆放整齐, 以防坠物、坠人事故发生。
(2)井筒定位放线:在井口布置测量平台,下放四根钢丝绳作为施工的测量线,根据进口的标高下放测量钢尺。钢丝绳测量线主要用与定位锚杆孔、梯子以及各类管座的水平位置,而垂直钢尺则用于确定各类设备的垂直位置。在施工中应实时对测量线以及钢尺的精度进行检验。根据设计图纸以及施工的实际测量数据确定锚杆以及粱窝的位置以进行下一步的安装施工。
(3)锚杆及梁安装:首先选用直径为φ42mm的钻头在预先确定的锚杆位置打眼,在锚杆眼打完后应用高压水枪清理孔内的杂物,把准备好的树脂药包放入孔内送到眼底, 用煤电钻带上锚杆, 边旋转边向里推送锚杆, 推送时间为30~ 45 s, 安装后的锚杆在30 min 内严禁碰撞和搬动。在安装时应注意杆体锚固的深度,当杆体被卡住时应拉出重新安装。在安装梁架时,应在测量垂线之下每隔50m增设一道卡线板,以确定梁的垂直位置,垫板与粱窝底面之间的接触面积应达到90%以上,连接处的设置应符合设计要求;填堵粱窝所用的混凝土强度应不低于井壁的设计强度;另外在粱窝漏水时应及时预埋导水管,以保证施工作业正常进行。
(4)梯子间及罐道的安装:梯子间平台、梯子及梁的连接应严格按照标准进行施工,对于隔板及网板的固定应符合施工的设计要求。对于木罐道的加工应符合以下要求,平面内的扭曲每米应补偿过1mm,纵向的单向弯曲度不应超过全长的1\1000,且允许偏差为3mm,另外在安装前也应该对材料进行防腐处理。在木罐道的安装中,罐道应保持垂直,任一平面位置的允许偏差为8mm,在井筒全深的任一处同一提升容器的两罐道平面中心线应在一条直线上的允许误差为6mm,两罐道间的间隙不应大于5mm。
(5)管道的安装及电缆的敷设:在罐道的安装结束之后,即可通过吊盘下放井筒管路并进行安装;在安装之前应严格根据设计图纸检查管路各部分的规格尺寸,直管的弯曲度每米应控制在5mm以内;井筒内的供风、供水管路的降压设备应与管路同步安装,以方便设备的连接及调试;各部分管路应采用自上而下的安装方法逐层进行安装。在敷设电缆之前应对天轮进行必要的改装,以适应电缆的下放;在敷设电缆时应在电缆两头分别安装导向装置及刹车装置;在电缆敷设完成之后,应注意电缆在罐道接口处及变电所预留一定的长度,并及时对辐射完毕的电缆进行固定及保护。
4 总结
在深立井井筒装备的安装中采用一次成型安装工艺,相比传统安装工艺来说,可以极大地提高施工效率,缩短工期,同时提高工程的安全防护水平,降低施工安全风险。因此,一次成型安装工艺是排除深井施工作业中的各类安全隐患的重要技术保证,对于加快施工进度、提高施工质量、缩短工期、降低施工成本等都有重要作用。
参考文献:
[1]谢向荣,石裕,符志远.穿黄隧洞大型超深竖井结构加固与防水设计[J].人民长江,2011, 42(8).
[2]谢军辉,王宏斌,谢军娜 ,田于平.超千米深立井二次改绞设备选型[J].建井技术,2008, 29(5).
[3]钟勤.浅谈立井井筒安装的几个关键问题[J].江西煤炭科技,2006, (4).
[4]张昌顺.竖井井筒装备安装新工艺的研究与应用[J].建井技术,2009, 30(1).
[5]季先华,徐慧锦.立井井筒装备一次成型安装工艺研究与应用[J].能源技术与管理,2011, (4).