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【摘 要】利用立井井筒吊挂无缝钢管作溜灰管,根据立井负压通风原理进行自吸下放喷浆材料是我公司在重庆联创煤业有限公司兴隆煤矿主立井转入平巷施工过程中的大胆设想和创新实践,加快了立井转入平巷施工进度,安全可靠,创造了良好经济效益,值得推广应用。
【关键词】立井转平巷;溜灰管;负压通风;创新实践;应用
立井施工完成后转平航施工,使用的喷浆材料量大,以往采用底卸式吊桶运送,占用了排矸和人员上下时间。随着施工进度的加快,排矸量越来越大,为保证生产进度和排矸量,就必须考虑一种新型的材料下放方法。
1.工程概况
由重庆川九建设有限责任公司第十八项目部施工的重庆联创煤业有限责任公司兴隆煤矿进风井,位于重庆市万盛区关坝镇兴隆台,设计生产能力0.45Mt/a,立井开拓,立井井筒设计井深576.4m,净直径Φ5m,该主立井井筒属于进风井。
立井落平后转入平巷施工,对施工期间的设备及管缆线进行改绞。施工前井筒内的管缆线为:1台JK-2.5*2/20,电机功率为500kw的提升绞车,1趟压风管、供水管、动力电缆、通讯电缆、供风风筒,2趟排水管,2台局部轴流式通风机安装在翻矸台上,绞车布置在东西两侧,东侧布置2台16T和1台10T凿井绞车,西侧布置2台16T、2台10T、1台5T凿井绞车。其中4台16T凿井绞车作为施工期间吊挂吊盘用,5T凿井绞车作为吊挂安全梯用,3台10T凿井绞车作为吊挂井壁发喧用金属模板。改绞后井筒设备及管缆线为:1台JK-2.5*2/20,电机功率为500kw的提升绞车,1趟压风管、供水管、瓦斯抽放管,2趟排水管,2趟动力电缆、1趟信号电缆和通讯电缆,2台局部轴流式通风机安装在翻矸台上,在+50m水平马头门处增加2层盘,盘间距5m,上层盘作为人员上下用,下层盘作为排矸和稳罐用。绞车布置在东西两侧,东侧绞车布置为2台16T凿井绞车,西侧布置为1台5T和2台16T凿井绞车。改绞后4台16T凿井绞车作为吊挂吊盘用,1台5T凿井绞车作为吊挂安全梯用。
2.施工方案选择对比选择
根据以往长期施工经验和目前设计构想,立井落平转平巷施工喷浆材料下放有如下两种施工方案可供选择。
方案一 底卸式吊桶下料
主立井落平转入+50m水平平巷施工,采用底卸式吊桶下放喷浆材料。地面靠人工将喷浆材料铲入底卸式吊桶内或采用输送泵将喷浆材料抽放入底卸式吊桶,通过主提升绞车提放至+50m水平马头门,人员打开底卸式吊桶闸门,通过软管卸入翻斗矿车内;再运送运至各施工工作面。
方案二 立井井筒吊挂溜灰管下料
主立井落平转入+50m水平平巷施工,项目部技术人员在项目经理的引导下大胆设想将施工立井期间的一趟排水管改为喷浆材料输送管,在井口和井下马头门处拆除瓦斯抽放管连接法兰,均改为软管法兰连接,根据负压通风原理将喷浆材料输送至+50m水平马头门矿车内,在运送至各施工工作面。
综合上诉两种施工方案,分析如下:方案一输送材料期间,不能排矸,影响其它工作面的施工进度。方案二输送材料期间,可以正常排矸,对其它施工工作面不影响,同时方案二节约电费,创造经济效率,故优先选择方案二。
3.施工方法
主立井落平转入+50m水平平巷施工,施工期间业主要求在井筒内安装一趟瓦斯抽放管,因系统改造后不使用此管,所以项目部技术人员大胆设想将此瓦斯抽放管作为喷浆材料输送管(溜灰管)。在主力井井口和+50m水平马头门处拆开法兰连接管,分别连接上软法兰胶管,井口采用装载机将喷浆材料铲在井筒瓦斯管附近存放;井上人员将喷浆材料抛入部分空气软管内,待装入一定量喷浆材料后,将空气胶管迅速竖立,由此产生矿井负压通风以及管内喷浆材料自由下落(根据自有落体运动分析后得)形成一股极大地自吸力,此时将空气胶管对准预先放好的喷浆材料(石粉或河沙)堆,自吸力将喷浆材料吸入管内,通过井筒内吊挂的Ф108×6mm排水管(溜灰管)流入马头门的矿车里,运送到各施工地点。(附图)
实施此方案不需投入大量资金和劳动力,同时人员安全得到可靠保障,减轻工人劳动力和劳动强度,最重要是完全不占用提升矸石和上下人员的时间,改善了凿井出矸的施工环节。
4.方案对比分析
方案一
人工 下放喷浆
循环时间 绞车功率
JK-2.5*2/20 耗电量
(度) 电费单价
(元) 电费
(元) 喷浆材料下放期间
排矸 人员上下
地面3个,井下3个 15 500kw 125 0.78 97.5 不能 不能
方案二
人工 下放喷浆
循环时间 绞车功率
JK-2.5*2/20 耗电量
(度) 电费单价
(元) 电费
(元) 喷浆材料下放期间
排矸 人员上下
地面3个,井下3个 无 无 无 无 无 能 能
通过上述两种方案的对比分析如下:方案1需投入底卸式吊桶,但是占用提升矸石的时间过多,制约排矸量,严重影响生产;下放材料循环时间耗费约98元/循环周期,且喷浆材料需求量大,每天至少需下放5钩左右,经过计算每天耗电费费约460元影响另2个头面施工,1个工作面每班进尺大约为2米,合计4米。方案2将排水管改为溜灰管使用,不占用人员上下和排矸时间,保证其他工作面正常施工和正常排矸,提高了施工进度和增加项目部产值。同时方案2对比方案1安全可靠性高,缩短井巷施工工期。
5.效果
通过利用矿井负压通风进行自吸下放喷浆材料,分别在重庆联创煤业有限公司兴隆煤矿和山西保利合盛煤业有限公司沙峪煤矿立井转平巷施工中的实践应用,解决了下料难,出矸难问题;加快了平巷工程施工,缩短施工工期,得到了业主方的高度赞扬,取得较好的经济和社会效益。
6.结论
利用立井井筒吊挂无缝钢管作溜灰管(输送石粉、河沙等小颗粒材料),根据矿井负压通风原理进行自吸下放喷浆材料。在基建工程立井轉平巷施工和立井转入平、斜巷多层施工中扩宽了无缝钢管作溜灰管利用负压通风自吸下料的使用范围,而且最大地发挥了无缝钢管的使用价值,值得在同类型施工中推广和借鉴使用。
参考文献
[1]国家安全生产监察管理总局,煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社,2011年
[2]沈季良,崔云龙,王介峰等.建井工程手册[M].北京:煤炭工业出版社,1986年
[3]王介峰.立井凿井专用设备.北京:煤炭工业出版社,1986年9月
【关键词】立井转平巷;溜灰管;负压通风;创新实践;应用
立井施工完成后转平航施工,使用的喷浆材料量大,以往采用底卸式吊桶运送,占用了排矸和人员上下时间。随着施工进度的加快,排矸量越来越大,为保证生产进度和排矸量,就必须考虑一种新型的材料下放方法。
1.工程概况
由重庆川九建设有限责任公司第十八项目部施工的重庆联创煤业有限责任公司兴隆煤矿进风井,位于重庆市万盛区关坝镇兴隆台,设计生产能力0.45Mt/a,立井开拓,立井井筒设计井深576.4m,净直径Φ5m,该主立井井筒属于进风井。
立井落平后转入平巷施工,对施工期间的设备及管缆线进行改绞。施工前井筒内的管缆线为:1台JK-2.5*2/20,电机功率为500kw的提升绞车,1趟压风管、供水管、动力电缆、通讯电缆、供风风筒,2趟排水管,2台局部轴流式通风机安装在翻矸台上,绞车布置在东西两侧,东侧布置2台16T和1台10T凿井绞车,西侧布置2台16T、2台10T、1台5T凿井绞车。其中4台16T凿井绞车作为施工期间吊挂吊盘用,5T凿井绞车作为吊挂安全梯用,3台10T凿井绞车作为吊挂井壁发喧用金属模板。改绞后井筒设备及管缆线为:1台JK-2.5*2/20,电机功率为500kw的提升绞车,1趟压风管、供水管、瓦斯抽放管,2趟排水管,2趟动力电缆、1趟信号电缆和通讯电缆,2台局部轴流式通风机安装在翻矸台上,在+50m水平马头门处增加2层盘,盘间距5m,上层盘作为人员上下用,下层盘作为排矸和稳罐用。绞车布置在东西两侧,东侧绞车布置为2台16T凿井绞车,西侧布置为1台5T和2台16T凿井绞车。改绞后4台16T凿井绞车作为吊挂吊盘用,1台5T凿井绞车作为吊挂安全梯用。
2.施工方案选择对比选择
根据以往长期施工经验和目前设计构想,立井落平转平巷施工喷浆材料下放有如下两种施工方案可供选择。
方案一 底卸式吊桶下料
主立井落平转入+50m水平平巷施工,采用底卸式吊桶下放喷浆材料。地面靠人工将喷浆材料铲入底卸式吊桶内或采用输送泵将喷浆材料抽放入底卸式吊桶,通过主提升绞车提放至+50m水平马头门,人员打开底卸式吊桶闸门,通过软管卸入翻斗矿车内;再运送运至各施工工作面。
方案二 立井井筒吊挂溜灰管下料
主立井落平转入+50m水平平巷施工,项目部技术人员在项目经理的引导下大胆设想将施工立井期间的一趟排水管改为喷浆材料输送管,在井口和井下马头门处拆除瓦斯抽放管连接法兰,均改为软管法兰连接,根据负压通风原理将喷浆材料输送至+50m水平马头门矿车内,在运送至各施工工作面。
综合上诉两种施工方案,分析如下:方案一输送材料期间,不能排矸,影响其它工作面的施工进度。方案二输送材料期间,可以正常排矸,对其它施工工作面不影响,同时方案二节约电费,创造经济效率,故优先选择方案二。
3.施工方法
主立井落平转入+50m水平平巷施工,施工期间业主要求在井筒内安装一趟瓦斯抽放管,因系统改造后不使用此管,所以项目部技术人员大胆设想将此瓦斯抽放管作为喷浆材料输送管(溜灰管)。在主力井井口和+50m水平马头门处拆开法兰连接管,分别连接上软法兰胶管,井口采用装载机将喷浆材料铲在井筒瓦斯管附近存放;井上人员将喷浆材料抛入部分空气软管内,待装入一定量喷浆材料后,将空气胶管迅速竖立,由此产生矿井负压通风以及管内喷浆材料自由下落(根据自有落体运动分析后得)形成一股极大地自吸力,此时将空气胶管对准预先放好的喷浆材料(石粉或河沙)堆,自吸力将喷浆材料吸入管内,通过井筒内吊挂的Ф108×6mm排水管(溜灰管)流入马头门的矿车里,运送到各施工地点。(附图)
实施此方案不需投入大量资金和劳动力,同时人员安全得到可靠保障,减轻工人劳动力和劳动强度,最重要是完全不占用提升矸石和上下人员的时间,改善了凿井出矸的施工环节。
4.方案对比分析
方案一
人工 下放喷浆
循环时间 绞车功率
JK-2.5*2/20 耗电量
(度) 电费单价
(元) 电费
(元) 喷浆材料下放期间
排矸 人员上下
地面3个,井下3个 15 500kw 125 0.78 97.5 不能 不能
方案二
人工 下放喷浆
循环时间 绞车功率
JK-2.5*2/20 耗电量
(度) 电费单价
(元) 电费
(元) 喷浆材料下放期间
排矸 人员上下
地面3个,井下3个 无 无 无 无 无 能 能
通过上述两种方案的对比分析如下:方案1需投入底卸式吊桶,但是占用提升矸石的时间过多,制约排矸量,严重影响生产;下放材料循环时间耗费约98元/循环周期,且喷浆材料需求量大,每天至少需下放5钩左右,经过计算每天耗电费费约460元影响另2个头面施工,1个工作面每班进尺大约为2米,合计4米。方案2将排水管改为溜灰管使用,不占用人员上下和排矸时间,保证其他工作面正常施工和正常排矸,提高了施工进度和增加项目部产值。同时方案2对比方案1安全可靠性高,缩短井巷施工工期。
5.效果
通过利用矿井负压通风进行自吸下放喷浆材料,分别在重庆联创煤业有限公司兴隆煤矿和山西保利合盛煤业有限公司沙峪煤矿立井转平巷施工中的实践应用,解决了下料难,出矸难问题;加快了平巷工程施工,缩短施工工期,得到了业主方的高度赞扬,取得较好的经济和社会效益。
6.结论
利用立井井筒吊挂无缝钢管作溜灰管(输送石粉、河沙等小颗粒材料),根据矿井负压通风原理进行自吸下放喷浆材料。在基建工程立井轉平巷施工和立井转入平、斜巷多层施工中扩宽了无缝钢管作溜灰管利用负压通风自吸下料的使用范围,而且最大地发挥了无缝钢管的使用价值,值得在同类型施工中推广和借鉴使用。
参考文献
[1]国家安全生产监察管理总局,煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社,2011年
[2]沈季良,崔云龙,王介峰等.建井工程手册[M].北京:煤炭工业出版社,1986年
[3]王介峰.立井凿井专用设备.北京:煤炭工业出版社,1986年9月