王行莊煤礦南風(fēng)井改絞工程論述

1、王行莊煤礦南風(fēng)井改絞工程論述引言：王行莊煤礦南風(fēng)井建設(shè)進(jìn)回風(fēng)井即將落底,進(jìn)入二期工程施工,為加快工程施工 進(jìn)度，必須進(jìn)行臨時(shí)改絞,以獲得較大提升臺(tái)，同時(shí)保證施工人員上下井的安全。本文重點(diǎn) 對改絞的必要性、方案和工程呈逬行論述、比較，最終確走合理的臨時(shí)改絞方案和具體施工 內(nèi)容等，對王行莊煤礦南風(fēng)井的建設(shè)具有重要指導(dǎo)意義。王行莊煤礦南風(fēng)井建設(shè)項(xiàng)目，是根據(jù)王行莊煤礦原初步設(shè)計(jì)和礦井開拓接替規(guī)劃要求，有效 解決南翼通風(fēng)線路長、通風(fēng)阻力大等問題提岀建設(shè)，該項(xiàng)目位于王行莊煤礦井田南部、新鄭 市觀音寺鎮(zhèn)境內(nèi),喬莊村南約200m、楊莊水庫北約800m處,主要包括逬、回風(fēng)井井筒、 井底車場及碉室、南翼軌道、運(yùn)輸

2、兩條大巷各1140m、15采區(qū)3條上山等礦建工程及地面 工業(yè)廣場、工業(yè)建筑和辦公設(shè)施的土建工程和各相關(guān)的設(shè)備安裝工程。項(xiàng)目總投資概算5.2325億元，批準(zhǔn)總工期43.5個(gè)月，項(xiàng)目工程于2013年元月10日開機(jī)凍結(jié)，2月22日 井筒工程正式開挖，計(jì)劃2016年8月底建成。設(shè)計(jì)有逬、 回風(fēng)井2個(gè)井筒,進(jìn)風(fēng)井井筒凈直徑6.5m ,設(shè)計(jì)深度446.5m ,裝備一對It礦車雙層四車多繩罐籠（競、窄各一），設(shè)玻璃鋼梯子間。井筒內(nèi)設(shè)兩趟掃述管、動(dòng)力電纜 和通訊信號(hào)電纜。主要擔(dān)負(fù)南翼采區(qū)的提肝、進(jìn)風(fēng)任務(wù)，下少呈材料及人員，兼作礦井的安 全出口,并可作為邊界緊急提升出口?；仫L(fēng)井井筒凈直徑6.0m ,設(shè)計(jì)深度41

3、2.5m,井筒內(nèi)敷設(shè)兩趟瓦斯管，一趟壓風(fēng)管路、裝 備有梯子間等。目前，井筒即將落底,進(jìn)入二期工程。、改絞方案論述 由于二期工程施工臺(tái)大，地質(zhì)條件復(fù)雜,難以預(yù)料因素較多,同時(shí)為滿足快速掘進(jìn)、安全施 工的需要,需提前對主提升、井下供電、信號(hào)通訊系統(tǒng)、井下排水、壓風(fēng)管路、通風(fēng)、地面 卸肝等系統(tǒng)進(jìn)行改造（簡稱臨時(shí)改絞）以滿足生產(chǎn)需求。本節(jié)主要論述并確走南風(fēng)井改絞方 案，提前調(diào)整施工B序，以最經(jīng)濟(jì)的改造方案和最短的施工周期保證臨時(shí)改絞的順利完成。1.1臨時(shí)改絞的必要性南風(fēng)井在井筒掘進(jìn)期間，井筒掘迸出肝、升降人員、上下材料均有吊桶提升,施工方向沿同 方向進(jìn)行，提升星較小。隨著井筒的落底，井底大巷、掘進(jìn)工作

4、面需大呈展開，同時(shí)施工 方向由自上向下施工轉(zhuǎn)換為水平方向施工，堀進(jìn)出肝、升降人員、上下材料需由平巷轉(zhuǎn)為井 筒提升，運(yùn)輸方式改為礦車運(yùn)輸。為滿足這種立轉(zhuǎn)平的過渡和二期工程施工的需要,必須對 提升、供電等系統(tǒng)進(jìn)行改造。1.2改造方案的選擇對二期工程施工期間的主提升系統(tǒng)的改造,般有兩種方式,是直接對進(jìn)風(fēng)井（副）井提 升系統(tǒng)逬行永久裝備；二是對現(xiàn)有鑿井提升裝置進(jìn)行臨時(shí)改造,即臨時(shí)改絞。下面對以上兩種改造方式,進(jìn)行論述,確走合理的改造方案和井筒改造時(shí)序。1.2.1改造方案比較方案一：先對副井提升系統(tǒng)逬行永久裝備。優(yōu)點(diǎn)：永久裝備提升能力大、系統(tǒng)安全、設(shè)備可靠,有利 于掘進(jìn)彳壬務(wù)的完成施工人員的安全。缺點(diǎn):

5、裝備工程呈大,需要安裝永久罐籠、管道梁、 罐道、梯子間、各種管路電纜、永久提升機(jī)、提升井架和配套操車設(shè)備，加上系統(tǒng)形成后的 調(diào)試時(shí)間,施工工期在8-9個(gè)月,短期內(nèi)難以形國是升系統(tǒng),勢必影響建井工期。方案二：對回風(fēng)井進(jìn)行臨時(shí)改絞并同時(shí)安裝風(fēng)井永久裝備。優(yōu)點(diǎn)：裝備簡單、施工容易、施工工期短, 個(gè)月內(nèi)就能形成提升系統(tǒng)。同步完成風(fēng)井永久裝備，獲得永久壓風(fēng)、瓦斯抽放、永久通訊、 臨時(shí)排水管路和梯子間安全出口。缺點(diǎn)：臨時(shí)提升系統(tǒng)設(shè)備陳舊、維護(hù)呈大、安全可靠性較 永久系統(tǒng)偏低，同時(shí)提升星較小。綜上所述，方案二可以縮短施工周期,滿足施工需要，并同時(shí)完成了風(fēng)井裝備,可以優(yōu)先選 擇對回風(fēng)井進(jìn)行臨時(shí)改絞。1.2.2

6、改造井筒時(shí)序選擇般逬回風(fēng)井落底后,即可開始改絞,根據(jù)礦井建設(shè)經(jīng)驗(yàn),可以選擇進(jìn)回風(fēng)井貫通后改絞或 不貫通改絞。貫通后改絞有利于通風(fēng),并形成兩個(gè)安全出口 ；不貫通改絞，不利于通風(fēng)和施 工作業(yè)安全，但能盡早形成提升系統(tǒng)。由于王行莊煤礦屬于高瓦斯礦井,根據(jù)煤礦建設(shè)安 全規(guī)范(AQ1083-2011 )第6井工部分6.11.3立井井筒裝備第一款要求：在高瓦斯礦井 和煤與瓦斯突出礦井中，已揭煤的尚未貫通的井筒和處于回風(fēng)的井筒嚴(yán)禁進(jìn)行井筒裝備施 工。所以，井筒臨時(shí)改絞時(shí)間，選擇在逬回風(fēng)井貫通后，形成全風(fēng)壓通風(fēng)后進(jìn)行。二、改造內(nèi)容改絞工程的主要內(nèi)容包括：回風(fēng)井井筒永久裝備、臨時(shí)提升系統(tǒng)改造、天輪平臺(tái)改裝、供電

7、、通訊、通風(fēng)和給排水系統(tǒng)安裝等。2.1回風(fēng)井井筒永久裝備回風(fēng)井井筒永久裝備主要裝備有2趟瓦斯抽放管路、梯子間、1趟灑水管、1趟注漿管、1根通訊電纜。2.2臨時(shí)提升系統(tǒng)改造將原單鉤提升改為1.0T單車罐籠雙鉤提升,井口進(jìn)車側(cè)設(shè)置阻車器、井上下進(jìn)出車側(cè)裝搖 臺(tái)，井口鋪設(shè)環(huán)形軌道車場,井底設(shè)置穩(wěn)繩防墜繩拉緊梁一層、托罐梁一層,另加設(shè)防撞梁 和托罐裝置。天輪平臺(tái)改造天輪梁、穩(wěn)繩梁，防墜繩采用4套螺桿式拉緊裝置拉緊,鋼絲 繩罐道采用8套軸銷式拉緊裝置拉緊,提升繩為18x7-1770-(p36兩根,罐道繩、防墜繩 為6xl9-1770-(p34 12根。改絞施工中鋼絲繩校驗(yàn)：吊盤自重約：3噸；施工時(shí)人員重

8、呈約為75x7=0.525噸；電焊機(jī)重呈約為0.12;風(fēng)管重 呈約為0.5噸；物料重星約為1噸；通信、監(jiān)測、信號(hào)電纜重約3噸，三根吊盤繩自重約6噸。吊盤終端載荷重約:G “4.145噸。吊盤鋼絲繩選用6xl9+l-(p30型， 其破斷拉力總和約為46噸； 三根吊盤繩總破盼立約力F為138噸；折減后總破斷力F約為115噸。安全系數(shù)K=115/14.145=8.13&吊盤繩選用符合安全要求。繩環(huán)選用(p20其破斷拉力約為20噸下放構(gòu)件最重為0.6噸。 安全系數(shù)K=20/0.6=338o繩環(huán)選用符合安全要求。2.3信號(hào)通訊系統(tǒng)為了保證井上下運(yùn)輸、聯(lián)絡(luò)方便,安設(shè)信號(hào)通訊系統(tǒng)，信號(hào)及通訊線路建井

9、期共用一根50對MHYV32型礦用阻燃通信電纜，沿管路支架梁敷設(shè)。同時(shí)安裝有能從井底信號(hào)工發(fā)給井 口信號(hào)工和從井口信號(hào)工發(fā)給絞車司機(jī)的信號(hào)裝置。井口信號(hào)裝置和絞車的控制回路相閉 鎖，只有在井口信號(hào)工發(fā)出信號(hào)后，絞車才能啟動(dòng)。通訊系統(tǒng)由地面調(diào)度臺(tái)、程控交換機(jī)、通信電纜、井下防爆電話機(jī)組成。地面調(diào)度室設(shè)置多 功能調(diào)度臺(tái)，滿足主要提升機(jī)房、壓風(fēng)機(jī)房、井底車場、臨時(shí)變電所、臨時(shí)掃述泵房、掘逬 工作面等t也點(diǎn)的通信需要，同時(shí)在井上下井口和絞車房之間、臨時(shí)變電所、臨時(shí)排水泵房和 調(diào)度室之間安裝直接聯(lián)系的電話。2.4供電系統(tǒng)根據(jù)礦井建設(shè)負(fù)荷，初選在井筒內(nèi)敷設(shè)2根MYJV42 3*95 10KV高壓電纜,分別

10、來自地面 變電站10KV配電柜不同母線段。井下安裝臨時(shí)變電所,安裝11面防爆高壓配電裝置,分 別為臨時(shí)主排水泵、局扇變壓器、掘進(jìn)工作面提供動(dòng)力。2.5給排水系統(tǒng)根據(jù)井筒施工期間揭露的情況,在煤層的頂、底板均有含水層,初步預(yù)測在井底車場施工時(shí) 的最大涌水星為50 M3/h ;為節(jié)約建井費(fèi)用、縮短建井工期,不再單獨(dú)做臨時(shí)水倉，以井 底水窩為臨時(shí)水倉。根據(jù)水泵選型計(jì)算書，選用兩臺(tái)100M100 x6離心泵，擔(dān)負(fù)過渡期的 掃述任務(wù)，該型泵揚(yáng)程H = 550M、電機(jī)功率P=280KW、流星Q=100M3/h ,其中一臺(tái)工 作，一臺(tái)備用,能在20小時(shí)內(nèi)排出24小時(shí)的正常涌水星。利用（p219x8mm灑水管

11、主管 路作臨時(shí)掃述管路，用支架固走在托管梁上。2.6壓風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)有壓風(fēng)機(jī)站在短時(shí)間內(nèi)能i鬲足生產(chǎn)的需要,待掘進(jìn)頭多滿足不了要求時(shí)， 可酌情給予增加。管路系統(tǒng)用鑿井期預(yù)留的0108無縫鋼管。 壓風(fēng)系統(tǒng)及壓風(fēng)自救系統(tǒng)共用一套管路， 但不 同時(shí)使用。正常使用時(shí)只供壓氣系統(tǒng)供風(fēng)，但需要壓風(fēng)自救時(shí)，開啟壓風(fēng)自救系統(tǒng)，風(fēng)動(dòng)工 具全部停止作業(yè)。空氣壓縮機(jī)必須有壓力表和安全閥；必須裝設(shè)斷油保護(hù)裝置或斷油信號(hào)顯示裝置；必須裝設(shè) 溫度保護(hù)裝置，在超溫時(shí)能自動(dòng)切斷電源；吸氣口必須裝設(shè)過濾裝置。空氣壓縮機(jī)的風(fēng)包, 設(shè)在地面室外陰涼處。風(fēng)包應(yīng)裝有超溫保護(hù)裝置，在超溫時(shí)可自動(dòng)切斷電源和報(bào)警。風(fēng)包上 裝有動(dòng)作可靠的安全閥和放

12、水閥,并有檢查孔。必須走期清除風(fēng)包內(nèi)的油垢。新安裝或檢修 后的風(fēng)包，應(yīng)用1.5倍空氣壓縮機(jī)工作壓力做水壓試驗(yàn)。在風(fēng)包出口管路上必須加裝可靠的 釋壓閥，且釋壓閥的口徑不得小于出風(fēng)管的直徑，釋放壓力應(yīng)為空氣壓縮機(jī)最高工作壓力的1.25 1.4倍。2.7通風(fēng)監(jiān)控系統(tǒng) 井底貫通后，密閉進(jìn)風(fēng)井井口，建臨時(shí)井口房。在進(jìn)風(fēng)井臨時(shí)井口房出口選擇合適的位安裝2臺(tái)2*75KW建井風(fēng)機(jī),形成機(jī)械通風(fēng),且不影響施工期間的運(yùn)輸和提升?；仫L(fēng)井改絞期 間，通風(fēng)由回風(fēng)井進(jìn)風(fēng)，進(jìn)風(fēng)井回風(fēng)。為滿足井下開拓堀進(jìn)期間的安全監(jiān)測雌需要,在南風(fēng)井通風(fēng)機(jī)房增設(shè)監(jiān)測監(jiān)控分站1臺(tái), 采集通風(fēng)機(jī)的開停,風(fēng)機(jī)風(fēng)碉內(nèi)負(fù)壓、風(fēng)遠(yuǎn) 瓦斯等實(shí)時(shí)參數(shù),在提

13、升機(jī)房增設(shè)監(jiān)測監(jiān)控分 站臺(tái)，采集提升機(jī)開停,空壓機(jī)開停等工況參數(shù)。前期,新增監(jiān)測監(jiān)控分站通過主信號(hào) 電纜經(jīng)井口房避雷器由回風(fēng)井引至井下,實(shí)現(xiàn)二期施工時(shí)的監(jiān)測監(jiān)控。后期,改為通過主信 號(hào)電纜由進(jìn)風(fēng)井引至井下，接入礦井安全生產(chǎn)監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)，并把監(jiān)測數(shù)據(jù)上傳至礦井總調(diào) 度室。2.8瓦斯抽放根據(jù)礦井安全需要，井筒內(nèi)安裝兩趟（P600塑料瓦斯抽放管路，采用歐姆卡固走于管路支架 梁上。與地面瓦斯抽放泵站相連，實(shí)現(xiàn)瓦斯抽放，保障安全生產(chǎn)。2.9地面卸肝在地面設(shè)肝石堆,儲(chǔ)存肝石。進(jìn)出車采用自留道，安裝1.0T翻罐籠電動(dòng)翻,汽車運(yùn)殲。三、改絞施工3.1改絞步驟根據(jù)實(shí)際情況制走切實(shí)可行的施工方案。首先將需用的設(shè)備

14、檢修，使之達(dá)到完好標(biāo)準(zhǔn),安裝 用的鋼梁、非標(biāo)加工件提前準(zhǔn)備,改制臨時(shí)吊盤,將不用的溜肝槽及模板繩等拆除。改絞主要步驟及順序?yàn)椋豪门R時(shí)吊盤安裝井筒內(nèi)固走支架梁、安裝管路、敷設(shè)電纜；安裝 井底托罐裝置；安裝井口封口盤；井架天輪平臺(tái)布置；鋼絲繩下放；罐籠懸掛；井口套架安 裝；鋼絲纟雖罐道調(diào)整；系統(tǒng)試運(yùn)。3.1.1首先將吊盤起到井口位置由上至下安裝管路及電纜固走支架梁。3.1.2每6米固走一套支架梁，采用樹脂螺栓固走。3.1.3隨吊盤安裝管路、 梯子間等裝備， 利用主絞車下放,穩(wěn)車接替安裝,下放至馬頭門拱 部位置，安裝時(shí)每根管子設(shè)置一付卡子與支架固走。3.1.4吊盤繼續(xù)下落至罐道拉緊梁下部500mm

15、處安裝固走罐道鎖緊梁。3.1.5利用吊盤安裝井底托罐梁，方木及鋪板等。3.1.6拆除原井口封閉，安裝現(xiàn)有井口盤封閉,加設(shè)護(hù)欄。3.1.7改造天輪平臺(tái)，安裝天輪梁、02.5m天輪、穩(wěn)繩梁、拉緊裝置，穩(wěn)繩下放，絞車?yán)p繩。3.1.8分別依次下放8根罐道繩,至罐道鎖緊梁處,鎖緊罐道繩,然后依次下方4根防墜鋼 絲繩,鋼絲繩下放利用制作防纏繞裝置下放。3.1.9井下固走罐道繩、防墜繩，掛罐。3.1.10拆除二平臺(tái),安裝井口套架及穩(wěn)罐裝置,安全門，試車。3.1.11安裝扌當(dāng)車器，圍欄,鋪設(shè)進(jìn)出車道。3.1.12抓捕器利用原有罐籠上面的抓捕器。系統(tǒng)形成后進(jìn)行試運(yùn)行，罐籠防墜試驗(yàn)正常無 誤后正常提升。試運(yùn)行期間

16、發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。3.2質(zhì)量要求為了保證施工質(zhì)星，每一步驟都要嚴(yán)格按照施工措施的規(guī)走執(zhí)行，安裝梁之間最大誤差不能 超過3mm,水平度不超2%。;管路嚴(yán)禁漏風(fēng)、漏水;各種螺栓、墊、帽齊全上緊。穩(wěn)繩 拉緊力不小于6T,各罐道繩張緊之力差不得小于平均張緊力的5% ,內(nèi)側(cè)張緊力大，外側(cè) 張緊力小。電纜及管路固走間距保持均勻6米一道。鋼絲繩應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)合格后方可使用，改 絞設(shè)備嚴(yán)禁使用淘汰產(chǎn)品,井上下機(jī)電設(shè)備須有MA標(biāo)志。系統(tǒng)裝備完成后,應(yīng)委托 有資質(zhì)的單位對單項(xiàng)工程和主要設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收和檢測。四、安全技術(shù)措施安全保證體系如圖：4.1所有參與施工人員必須嚴(yán)格遵守煤礦安全規(guī)程、特種操作規(guī)程,必須學(xué)習(xí)改絞方案,

17、了解施工程序，明白施工方法,清楚注意事項(xiàng),在施工期間應(yīng)有專人負(fù)責(zé)，統(tǒng)一指揮、統(tǒng) 行動(dòng),施工期間施工現(xiàn)場制走專人進(jìn)行現(xiàn)場管理，無關(guān)人員不得逬入施工場地，嚴(yán)禁酒后 作業(yè),違章指揮，違章作業(yè)，違反勞動(dòng)紀(jì)律。4.2井架上施工時(shí)，作業(yè)人員必須帶安全帽，系安全帶,把好井口，嚴(yán)防井筒墜物。高空作 業(yè)的所有人員,必須佩帶合格的保險(xiǎn)帶,施工時(shí)安全帶應(yīng)掛在牢固可靠處,安全帶采取高 掛低用的方法，嚴(yán)禁同一地點(diǎn)上下之間同時(shí)作業(yè)。遇有大霧、五級(jí)以上大風(fēng)、下雨天禁 止在井架上作業(yè),嚴(yán)禁心臟病、高血壓、眩暈怔患者高空作業(yè)。4.3井筒內(nèi)施焊、氣割時(shí)要制走相應(yīng)的措施,報(bào)批后方可進(jìn)行,氧氣瓶、乙塊瓶及氧氣乙快 帶要保證不漏氣,保

18、持完好狀態(tài)。使用電氣焊期間,指走專人在場檢查和監(jiān)督，氣割及電焊 工作地點(diǎn)有專人負(fù)責(zé)噴水,在工作地點(diǎn)必須配備滅火器。在進(jìn)行氣割及電焊工作時(shí)，只有經(jīng) 安全檢查員、瓦斯檢查員檢查無誤后方可進(jìn)行氣割及電焊工作，氣割及電焊工作地點(diǎn)的風(fēng)流 中，瓦斯?jié)舛炔坏贸^0.5% ,只有在檢查證明作業(yè)地點(diǎn)附近20m范圍內(nèi)無瓦斯積存時(shí), 方可逬行作業(yè)，現(xiàn)場有瓦斯檢查員、安全員在現(xiàn)場監(jiān)督，氣割及電焊工作完畢后，工作地點(diǎn) 應(yīng)再次用水噴灑,并應(yīng)有專人在工作地點(diǎn)停留lh,檢查發(fā)現(xiàn)異狀,立即處理。4.4對所有使用的起吊環(huán)、鋼絲繩頭、倒鏈必須進(jìn)行細(xì)致嚴(yán)格的檢查，安全系數(shù)必須滿足要 求，不符合要求的嚴(yán)禁使用，起吊物應(yīng)綁掛牢固，吊鉤鋼絲繩應(yīng)保持垂直,不得偏拉斜吊, 吊物未固走時(shí)嚴(yán)禁松鉤。起重用鋼絲繩在施工完畢后應(yīng)統(tǒng)一回收安置，不得亂堆亂放。施工 場地應(yīng)保持整潔,垃圾和廢料應(yīng)及時(shí)清除，做到工完、料凈、場地清O4.5井上下之間，要保持信號(hào)暢通無誤，在夜間或有光線不充足時(shí)，必須有足夠的照明設(shè)施。4.6施工期間,各步驟應(yīng)制定相應(yīng)的安全措