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摘 要:泊江海子煤矿主井井筒装备安装工程,在国内首次采用三侧罐道稳箕斗的形式,由于井筒构件较多,结构复杂,临时挂装设计与施工非常的复杂,针对该箕斗三侧稳罐道的特殊性,临时挂装作为立井井筒安装中重要的辅助设施,其设计优化对确保安全高效的施工尤为重要,并为类似工程的施工积累了经验。
关键词:三侧罐道稳箕斗 临时挂装 吊盘 立井设计与施工
中图分类号:TD 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)08-01-01
0 前言
泊江海子煤矿主井井筒装备井筒直径9.5米,井深645米,井筒装备设计为4台42T箕斗双系统提升,主要由4m层间距的二根罐道梁和12趟钢罐道; 7根动力、通讯、信号电缆等组成。管路支撑采用托架和管路大梁的方式支撑,主井装备每个箕斗设计3趟罐道做导向罐道,为国内首例采用1个箕斗配置3趟罐道做导向罐道的井筒装备,该井筒构件较多,工期紧,结构复杂,施工难度大,临时挂装的设计与施工对整个井筒装备的安装工作起到事关重要的作用。
1 吊盘设计与布置方案
1.1吊盘采用四层吊盘,每层吊盘的层间距为4m。第一层大方盘作为保护盘,布置打点信号装置,设置通讯信号和电话,为工作人员安装罐道和安装管路时的工作盘,施工至标准段结束为大方盘,非标准段施工时,改为4个独立的小方盘起吊至标注段以上,再连接为大方盘;第二层为挂道方盘,设在第一层大方盘与第三层大圆盘之间,施工时在此平台上紧罐道的联接螺栓,第三层吊盘为圆盘作为主要施工地点,为井筒施工打眼、安装锚杆、托架、罐梁、管子梁、梯子间的工作盘;第四层盘组装成圆盘,作为夺道的空间中转站,电焊机安放在第二层方吊盘上。非标段施工完成后,吊盘解体改为方盘,在出井底非标罐道时组焊成
1.2吊盘设计思路,先根据井筒平面布置图,确定吊盘悬吊点位置,按4个箕斗的平面尺寸,设计出4个方框盘主体,并按照井径大小,分别布置承重型钢和立柱;在三层吊盘上铺花纹钢板,按照井筒平面图,在吊盘上留出大线孔和罐道孔;按照吊盘使用功能分别装上护栏临时爬梯等;当吊盘由上向下施工井筒标准段时,工作人员在第三层圆盘上工作,实行安装托架、罐梁,并同时在三层盘上安装罐道;当吊盘由下向上提升时,工作人员在第三层吊盘上焊接和固定管路;当改成方吊盘由上向下运行时,工作人员在方吊盘上固定电缆。
1.3吊盘方框架用槽钢组焊而成,站柱用[20b槽钢,框架上铺花纹钢板,层间距为4m,站柱与方框采用螺栓定位再满焊,各层间用钢丝绳连接作软索保护,三、四层吊盘上,12根罐道安装位置及大线点下放处分别折页孔,以便挂道和放大线用。根据吊盘的承载力合理选择吊盘的主梁,支梁,盘面结构以槽钢为宜,盘面钢板以花纹钢板为宜;吊盘稳车选择和主悬吊钢丝绳的选择应经过计算;吊盘上的梯子应用安全防护设施。
1.4吊盘组装时的注意事项:井口用工字钢临时封上,把加工好的吊盘从第4层到第一层依次放在井口工字钢上,吊盘以外的地方用花纹钢板盖好。把吊盘立柱槽钢从1层吊盘穿过4层吊盘,槽钢上部与1层吊盘连接在一起。用4台吊盘稳车将组装好的第一层吊盘拉起,依次把其他吊盘与立柱组装在一起,把吊盘放到井筒中,调整好方向,安装吊盘的照明、爬梯、电焊机、开关等。
2 稳车选型及天轮平台的布置设计
井筒装备安装提升绞车采用缠绕式凿井绞车,用于下放物料和上下人员,吊盘稳车的布置设计:根据三侧罐道稳箕斗的特殊性和井筒装备截面尺寸的特殊性,我们采用全新的稳车布置设计,用4台稳车做吊盘车,用6台稳车做夺道车,10部稳车全部采用集中配电控制,可实现单独运行或同时运行。凿井天轮平台布置情况,主提升天轮、吊盘下绳点天轮及其抗轮支撑梁采用工字钢,夺道天轮支撑梁采用工字钢,所有的天轮轴承座两边应设止动装置焊接牢固。
3 临时封口及井盖门的设计
封口盘采用工字钢做主梁,其余各支梁选用槽钢,钢梁之间满焊,上铺花纹钢板并断续焊接。井盖门采用双扇翻转对开式,由[14b槽钢焊成框架,上铺δ5花纹钢板,井盖门由电动卷扬机控制,并设置行程限位开关以防过卷。
4 大线的选择与设计
本井筒装备施工共设置9根大线,供安装罐道梁、罐道、管路大梁使用,选用碳素钢丝作大线,每根大线尾端挂设坠砣,以防大线摆动过大,影响施工质量,大线主要是安装找正罐道,管路大梁、罐道支梁的尺寸控制。
5 临时配电、通讯及动力配置的设计
5.1在井口设置总配电间,专供井筒及井口作业用电。安装一台变压器供井口施工用,井筒施工应设一台中性点不接地的变压器作为井筒施工用电源。井筒施工时吊盘上与打点室采用头戴耳机联系,打点室与绞车房采用闸刀开关控制的声光信号联系,并设通讯电缆直通电话机,并设置闭路电视监控系统,便于临时绞车房绞车司机开车监视,以确保安全双控。
5.2井筒照明采用用127V安全电压,干式变压器供电,每层设4盏防水防爆灯,固定于吊盘上。通讯和动力电缆选用橡套电缆,随吊盘绳下放,每20米用钢卡卡在吊盘钢丝绳上,在第二层吊盘上,设置三台电焊机由井口开关控制,电焊机应设防水罩。
6 其他临时设施的设计
井口使用安全监控设施:在主井井口施工时采用电视监控,以便于临时绞车房绞车司机开车时时刻掌握钩头在井盖门上下口时的安全运行情况。同时也增加了安全保障体系,对绞车运行进行双保险监控。井筒施工人员上下井用吊桶,上设有安全保护伞。引力滑架焊接牢固,螺栓用双螺帽紧死,点焊牢固。
7 结论
泊江海子煤矿主井井筒施工中,针对国内首例三侧罐道稳箕斗的井筒装备,采用四层吊盘作为临时施工平台,临时挂装最大的不同在于吊盤的设计,下绳点的布置不同,考虑施工的安全性,临时提升绞车的布置采用全新的方法,利用四层吊盘从上到下施工井筒的标准段,非标准段,再安装井筒管路和电缆的敷设,整个临时挂装的设计和施工具有创新性,实用性,对以后类似井筒装备的施工具有一定的借鉴作用。
关键词:三侧罐道稳箕斗 临时挂装 吊盘 立井设计与施工
中图分类号:TD 文献标识码:A 文章编号:1009-914x(2014)08-01-01
0 前言
泊江海子煤矿主井井筒装备井筒直径9.5米,井深645米,井筒装备设计为4台42T箕斗双系统提升,主要由4m层间距的二根罐道梁和12趟钢罐道; 7根动力、通讯、信号电缆等组成。管路支撑采用托架和管路大梁的方式支撑,主井装备每个箕斗设计3趟罐道做导向罐道,为国内首例采用1个箕斗配置3趟罐道做导向罐道的井筒装备,该井筒构件较多,工期紧,结构复杂,施工难度大,临时挂装的设计与施工对整个井筒装备的安装工作起到事关重要的作用。
1 吊盘设计与布置方案
1.1吊盘采用四层吊盘,每层吊盘的层间距为4m。第一层大方盘作为保护盘,布置打点信号装置,设置通讯信号和电话,为工作人员安装罐道和安装管路时的工作盘,施工至标准段结束为大方盘,非标准段施工时,改为4个独立的小方盘起吊至标注段以上,再连接为大方盘;第二层为挂道方盘,设在第一层大方盘与第三层大圆盘之间,施工时在此平台上紧罐道的联接螺栓,第三层吊盘为圆盘作为主要施工地点,为井筒施工打眼、安装锚杆、托架、罐梁、管子梁、梯子间的工作盘;第四层盘组装成圆盘,作为夺道的空间中转站,电焊机安放在第二层方吊盘上。非标段施工完成后,吊盘解体改为方盘,在出井底非标罐道时组焊成
1.2吊盘设计思路,先根据井筒平面布置图,确定吊盘悬吊点位置,按4个箕斗的平面尺寸,设计出4个方框盘主体,并按照井径大小,分别布置承重型钢和立柱;在三层吊盘上铺花纹钢板,按照井筒平面图,在吊盘上留出大线孔和罐道孔;按照吊盘使用功能分别装上护栏临时爬梯等;当吊盘由上向下施工井筒标准段时,工作人员在第三层圆盘上工作,实行安装托架、罐梁,并同时在三层盘上安装罐道;当吊盘由下向上提升时,工作人员在第三层吊盘上焊接和固定管路;当改成方吊盘由上向下运行时,工作人员在方吊盘上固定电缆。
1.3吊盘方框架用槽钢组焊而成,站柱用[20b槽钢,框架上铺花纹钢板,层间距为4m,站柱与方框采用螺栓定位再满焊,各层间用钢丝绳连接作软索保护,三、四层吊盘上,12根罐道安装位置及大线点下放处分别折页孔,以便挂道和放大线用。根据吊盘的承载力合理选择吊盘的主梁,支梁,盘面结构以槽钢为宜,盘面钢板以花纹钢板为宜;吊盘稳车选择和主悬吊钢丝绳的选择应经过计算;吊盘上的梯子应用安全防护设施。
1.4吊盘组装时的注意事项:井口用工字钢临时封上,把加工好的吊盘从第4层到第一层依次放在井口工字钢上,吊盘以外的地方用花纹钢板盖好。把吊盘立柱槽钢从1层吊盘穿过4层吊盘,槽钢上部与1层吊盘连接在一起。用4台吊盘稳车将组装好的第一层吊盘拉起,依次把其他吊盘与立柱组装在一起,把吊盘放到井筒中,调整好方向,安装吊盘的照明、爬梯、电焊机、开关等。
2 稳车选型及天轮平台的布置设计
井筒装备安装提升绞车采用缠绕式凿井绞车,用于下放物料和上下人员,吊盘稳车的布置设计:根据三侧罐道稳箕斗的特殊性和井筒装备截面尺寸的特殊性,我们采用全新的稳车布置设计,用4台稳车做吊盘车,用6台稳车做夺道车,10部稳车全部采用集中配电控制,可实现单独运行或同时运行。凿井天轮平台布置情况,主提升天轮、吊盘下绳点天轮及其抗轮支撑梁采用工字钢,夺道天轮支撑梁采用工字钢,所有的天轮轴承座两边应设止动装置焊接牢固。
3 临时封口及井盖门的设计
封口盘采用工字钢做主梁,其余各支梁选用槽钢,钢梁之间满焊,上铺花纹钢板并断续焊接。井盖门采用双扇翻转对开式,由[14b槽钢焊成框架,上铺δ5花纹钢板,井盖门由电动卷扬机控制,并设置行程限位开关以防过卷。
4 大线的选择与设计
本井筒装备施工共设置9根大线,供安装罐道梁、罐道、管路大梁使用,选用碳素钢丝作大线,每根大线尾端挂设坠砣,以防大线摆动过大,影响施工质量,大线主要是安装找正罐道,管路大梁、罐道支梁的尺寸控制。
5 临时配电、通讯及动力配置的设计
5.1在井口设置总配电间,专供井筒及井口作业用电。安装一台变压器供井口施工用,井筒施工应设一台中性点不接地的变压器作为井筒施工用电源。井筒施工时吊盘上与打点室采用头戴耳机联系,打点室与绞车房采用闸刀开关控制的声光信号联系,并设通讯电缆直通电话机,并设置闭路电视监控系统,便于临时绞车房绞车司机开车监视,以确保安全双控。
5.2井筒照明采用用127V安全电压,干式变压器供电,每层设4盏防水防爆灯,固定于吊盘上。通讯和动力电缆选用橡套电缆,随吊盘绳下放,每20米用钢卡卡在吊盘钢丝绳上,在第二层吊盘上,设置三台电焊机由井口开关控制,电焊机应设防水罩。
6 其他临时设施的设计
井口使用安全监控设施:在主井井口施工时采用电视监控,以便于临时绞车房绞车司机开车时时刻掌握钩头在井盖门上下口时的安全运行情况。同时也增加了安全保障体系,对绞车运行进行双保险监控。井筒施工人员上下井用吊桶,上设有安全保护伞。引力滑架焊接牢固,螺栓用双螺帽紧死,点焊牢固。
7 结论
泊江海子煤矿主井井筒施工中,针对国内首例三侧罐道稳箕斗的井筒装备,采用四层吊盘作为临时施工平台,临时挂装最大的不同在于吊盤的设计,下绳点的布置不同,考虑施工的安全性,临时提升绞车的布置采用全新的方法,利用四层吊盘从上到下施工井筒的标准段,非标准段,再安装井筒管路和电缆的敷设,整个临时挂装的设计和施工具有创新性,实用性,对以后类似井筒装备的施工具有一定的借鉴作用。