矿井设施在井筒装备安装工程中应用

矿井设施在井筒装备安装工程中应用

[摘要]在井筒装备安装工程施工中,提出利用永久提升设施中的提升机、井架(塔)、罐笼或箕斗等为井筒装备工程安装提供提升设备、天轮平台支撑、提升运输平台等。该技术可节约临时提升机和临时井架的安装及拆除费用,为井筒装备内构件安装提供便利。

[关键词]永久提升设施;井筒装备安装;天轮平台;提升运输平台

0引言

随着矿井建设的发展,利用已安装完成的永久提升设施进行井筒装备安装的工程越来越多,永久提升设施中的提升机、井架(塔)、罐笼或箕斗等可为井筒装备工程安装提供临时提升设备、井架及天轮平台支撑、提升运输操作平台等[1-2]。本文主要针对利用矿井永久提升设施进行井筒装备施工的相关技术问题进行研究,提出利用矿井永久提升设施进行立井井筒装备安装的各种应用方法及施工改造技术。

1永久井架(井塔)应用

永久井架(井塔)在井筒装备安装过程中的应用,主要是当作临时井架支撑结构进行临时天轮平台的布置,承受天轮平台的压力及不对称的水平拉力,在布置前要对结构进行受力验算,满足要求后方可进行应用。该类型的应用,要求永久井架(井塔)在井筒装备安装前应具备使用条件,主要有以下3种形式。

1.1小型型钢橹式井架的应用。小型型钢橹式井架主要应用于矿井产量在60万t/a以下、井筒直径小于5m、井深不大于400m的小型矿井。利用这种井架进行井筒装备安装,主要考虑天轮平台的布置。由于井架截面一般较小,天轮平台主要布置在永久提升天轮平台上,利用主提升天轮作为井筒装备安装的临时提升天轮,在永久天轮平台上根据井筒装备结构形式布置临时天轮平台梁。这种布置,要求在井架斜架相对应一侧增加井架加固结构,避免井架两侧受力不均。由于天轮平台面积小,主要布置吊盘天轮和部分夺料天轮,个别夺料天轮可采用滑轮替代布置在天轮平台下一层,或在另一方位的天轮平台下方挂滑轮布置。利用小型型钢橹式井架进行井筒装备安装施工的天轮平台及稳绞布置如图1所示。

1.2井塔及大型型钢橹式井架的应用。利用永久井塔进行井筒装备安装临时天轮平台及稳绞布置如图2所示。利用大型型钢橹式井架进行井筒装备安装临时天轮平台及稳绞布置如图3所示。利用永久井塔进行井筒装备安装是比较成熟的施工工艺,该技术需要在井塔合适的平台上布置井筒装备安装临时天轮平台,平台根据需要可设置1层或2层,井塔的2个方位根据施工需要均可进行稳绞布置;利用大型型钢橹式井架进行井筒装备安装临时天轮平台时,根据需要一般设置1~2层平台,稳绞布置方向大多选择与斜架方向平行,也可根据需要在另一方向布置。

1.3箱型井架的应用。利用箱形井架布置井筒装备安装临时天轮平台,可根据箱形井架结构形式,布置在下天轮平台、井架结构联系梁等位置。

2永久提升机应用

永久提升机包括缠绕式提升机和摩擦式提升机,利用永久提升机进行井筒装备安装的前提是在井筒装备安装前永久提升机已安装完成,并满足使用条件。

2.1缠绕式提升机的应用。通常在井筒装备安装施工过程中,所使用的提升设备为单绳缠绕式临时布置设施,如条件具备可采用矿井永久提升机作为临时提升使用。永久缠绕式提升机多为双滚筒,在进行井筒装备安装工程使用时,可根据施工设计,利用固定滚筒或活动滚筒做为提升使用。

2.2摩擦式提升机的应用。在施工军城矿井主井井筒装备安装工程中,由于该主井永久提升机(直流直联落地多绳摩擦式)在井筒装备施工前已安装完毕,可利用该提升机做为井筒装备安装工程中的临时提升机使用。但在使用前要做好以下工作:①对提升能力进行计算,提升机最大静张力差满足施工需要。②编制可靠方案,与矿方协调,保证提升机使用安全,电气传动调试达到正常使用条件。③将原滚筒上摩擦衬垫全部拆除,根据滚筒直径加工出环型挡板式抱箍固定在滚筒两端,作为挡绳侧板,并在侧板上钻孔作为卡绳螺栓位置。④滚筒缠绳可采用紧贴滚筒加工固定绳槽和在保证钢丝绳长度的前提下在滚筒上排满1层钢丝绳这2种方式。利用永久摩擦式提升机做为临时提升机进行井筒装备安装的施工方案有以下优点:①设备电控为PLC数字化控制,安全可靠。②电机为直流电机,运行速度平稳,低速性能良好,易于控制。③在改装时,对设备本体不需要进行损坏或改变,只是将原有摩擦衬块拆除后即可。④该套设备在提升显示上提供了粗针和精针指示,通过编码器传输计算精针指示精确到厘米级。⑤永久提升设施所处工作环境舒适,布置空间宽敞,标准化程度高。⑥减少了原计划使用设备的租赁、使用、拆除及运输费用,避免了临时提升机房的占地影响矿井建设工期。

3提升容器应用

3.1罐笼的应用。永久提升罐笼在副井安装完成后,可利用罐笼敷设井筒内电缆。一种方法是将电缆滚直接架设在罐笼内固定牢靠,或将电缆盘放在罐笼内,通过罐笼下放敷设电缆,人员站在罐笼顶部进行电缆卡固定;另一种方法是利用稳车缠绕钢丝绳绑扎电缆下放,人员站在罐笼顶部从上往下拆除绑扎并将电缆卡固在支架上。在利用罐笼进行井筒内管路焊接时,可将电焊机放在罐笼顶部,并在罐笼顶部做好施工平台,人员站在施工平台上进行管路焊接,可保证施工安全。

3.2箕斗的应用。箕斗在井筒装备安装过程中与罐笼应用类似,只是无法将电缆盘放在箕斗内或将电缆滚固定在箕斗上进行电缆敷设。

4结语

利用永久提升设施中的提升机、井架(塔)、提升容器等做为井筒装备工程安装提供提升设备、井架及天轮平台支撑、提升运输操作平台,可加快井筒装备安装施工进度,节省设备安装、拆除和运输费用,永久提升机的使用运行平稳、可靠,保证了施工安全,取得了较好的经济效益和社会效益。

[参考文献]

[1]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):18-19.

[2]吕红娟,孙富刚,陈亮.双提升复杂结构井筒装备施工技术研究与应用[J].能源技术与管理,2014(2):142-144.

作者:李强 单位:中煤第五建设有限公司第五工程处