一級建造師礦業(yè)工程劉剛礦建課件

1、Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程1第二篇 立井井筒工程礦 山 建 設(shè) 工 程鑿井結(jié)構(gòu)物及鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程27.1 鑿井井架（角柱跨距、天輪布置）（載荷、過卷）Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程3天輪平臺天輪平臺天輪房天輪房主體架主體架扶梯扶梯基礎(chǔ)基礎(chǔ)Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程4Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程5Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程6Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程7Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)

2、工程812340.5HhhhhR7.1 鑿井井架Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程9Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程107.1 鑿井井架1、井架自重（二）井架荷載的確定2、附屬設(shè)備重量：（1）天輪及軸承座的重量 查表標(biāo)準(zhǔn)井架 查表（2）卸矸臺荷載 實(shí)際情況取值或45KN/m2估算。（3）井架圍壁板重量 石棉瓦200N/m2；油氈50N/m2；木板250N/m2；鐵皮120N/m2。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程11Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程12Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程13()SQq

3、 Hh()2QSq Hh7.1 鑿井井架20szwwddSQCopyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程14（三）井架荷載的組合1、正常荷載組合 包括全部恒荷載、即井架自重、附屬設(shè)備重量、全部提升、懸吊設(shè)備鋼絲繩的工作載荷；組合系數(shù)1.0。2、特殊荷載組合 包括全部恒荷載、即井架自重，組合系數(shù)1.0 ；一根鋼絲繩的斷繩荷載及與之共軛的鋼絲繩兩倍的工作荷載，其他鋼絲繩的工作荷載及50%的風(fēng)載。7.1 鑿井井架第9.1.1條 鑿井井架的選擇應(yīng)符合下列要求： 一、能安全地承受施工荷載； 二、角柱的跨度和天輪平臺的尺寸，應(yīng)滿足提升及懸吊設(shè)施的天輪布置要求； 三、應(yīng)滿足礦井各施工階段不同提升方式

4、的要求； 四、井架四周圍板及頂棚不得使用易燃性材料。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程15立井井筒施工示意圖立井井筒施工示意圖1 1一天輪平臺；一天輪平臺；2 2一鑿井井架；一鑿井井架；3 3一卸矸平臺；一卸矸平臺；4 4一封口盤；一封口盤；5 5一固定盤；一固定盤；6 6一材料吊桶；一材料吊桶；7 7一吊盤；一吊盤；8 8一矸石吊桶；一矸石吊桶；9 9一一吊泵；吊泵；1010一抓巖機(jī)；一抓巖機(jī)；1111一壓一壓氣管；氣管；1212一風(fēng)筒；一風(fēng)筒；1313一安全一安全梯；梯；1414一穩(wěn)繩一穩(wěn)繩Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程167.2 鑿井工作盤一、封口

5、盤和固定盤（一）封口盤的用途和構(gòu)造要求 鋼木結(jié)構(gòu)、蓋井口為正方形；由梁格、盤面鋪板、井蓋門、管子道通過口蓋門、繩孔等組成；主梁3645#工字鋼，方木200200為次梁，75mm厚木板為鋪板，上鋪2025mm厚木板或防滑網(wǎng)絞鋼板。副梁可用2025#工字鋼或槽鋼。（二）封口盤的荷載計算 封口盤自重、施工荷載、裝卸設(shè)備或物料時的荷載。 自重和施工荷載按3000N/m2計算。作用：作用：升降人員、材料、設(shè)備及拆裝管路的工作平升降人員、材料、設(shè)備及拆裝管路的工作平臺，保護(hù)井下安全的結(jié)構(gòu)物。臺，保護(hù)井下安全的結(jié)構(gòu)物。 安全規(guī)程第二十五條 鑿井期間，井口工作范圍必須用柵欄圍住，人員進(jìn)出地點(diǎn)必須安裝柵欄門；井

6、口必須設(shè)置封口盤和井蓋門，井蓋門的兩端必須安裝柵欄，封口盤和井蓋門必須堅固嚴(yán)密，并采用不燃性材料。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程17Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程18 鋼木結(jié)構(gòu)，主梁為2025#工字鋼，次梁為1820#工字鋼，方木為200150，木板厚70mm，角鋼758，螺栓M20M16，設(shè)計與要求同井口的封口盤，不同之處是通過孔口不設(shè)蓋門而設(shè)喇叭口。7.2 鑿井工作盤 固定盤是為了進(jìn)一步保護(hù)井下人員安全而設(shè)置的，它位于封口盤下48m處。固定盤上通常安設(shè)有測量井筒中心線的裝置,有時也作為接長風(fēng)筒、壓氣管和排水管的工作臺。Copyright2006

7、礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程19 吊盤是進(jìn)行井筒永久支護(hù)的工作盤，它用鋼絲繩懸掛在地面的鑿井絞車上。在掘砌單行作業(yè)和混合作業(yè)中，又可用于拉緊穩(wěn)繩、保護(hù)工作面作業(yè)人員安全和安設(shè)抓巖機(jī)等掘進(jìn)施工設(shè)備。吊盤一般采用雙層結(jié)構(gòu)。 在采用長段掘砌平行作業(yè)時，井筒內(nèi)除設(shè)有砌壁吊盤外還應(yīng)設(shè)掘進(jìn)盤，即穩(wěn)繩盤，穩(wěn)繩盤用來拉緊穩(wěn)繩、安設(shè)抓巖機(jī)等設(shè)備和保護(hù)掘進(jìn)工作面作業(yè)人員的安全。7.2 鑿井工作盤二、吊盤和穩(wěn)繩盤Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程20（一）吊盤及穩(wěn)繩盤的用途和構(gòu)造1、吊盤 （1）位置和作用2、穩(wěn)繩盤 雙層或多層，吊盤為雙繩雙岔繩懸吊 （2）結(jié)構(gòu)及懸吊方式 （1）位置和作用 （2）結(jié)構(gòu)及

8、懸吊方式 單層盤、與穩(wěn)繩成多繩懸吊方式7.2 鑿井工作盤3、吊盤結(jié)構(gòu) 吊盤由梁格、盤面鋪板、喇叭口、管線孔口、扇形活頁、立柱、固定和懸吊裝置組成。 梁格由主梁、次梁和圈梁組成。兩根主梁與提升中心線平行，為工字鋼；次梁為工字鋼或槽鋼；圈梁由68節(jié)（14#的槽鋼冷彎制成）組成。 立柱為48根100無縫鋼管組成，亦可用18#槽鋼，上下層間距為46m，雙繩雙岔繩懸吊。上下喇叭口距盤面為0.5m，操作盤上的喇叭應(yīng)高出盤面1.01.2m。吊盤四周折頁寬200500mm，吊盤起落活頁折起Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程21Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程22 1、吊盤

9、結(jié)構(gòu)自重及施工荷載可近似地作為均布載荷處理。2、下層最不利荷載情況是裝卸模板時，按一圈模板一圈井圈和少量鋼筋計算；模板和圍圈按600kg計，少量鋼筋按750kg計。7.2 鑿井工作盤3、吊桶下料時按局部動荷處理，混凝土重2500kg/m3，動荷系數(shù)取1.2。4、平行作業(yè)時，壁圈荷載的一部分傳給立模板，動力系數(shù)取1.25、抓巖機(jī)氣絞按集中荷載處理，動力系數(shù)為1.26、吊巖荷載應(yīng)由下而上按傳遞次序分別計算1、吊盤梁系結(jié)構(gòu)（1）次梁簡化為以主梁和圈梁為支點(diǎn)的簡支梁計算（2）主梁為支承于立柱的外伸簡支梁（3）圈梁簡化為懸臂曲梁2、立柱：按軸心受控構(gòu)件進(jìn)行計算選型,地面安裝時驗(yàn)算穩(wěn)定性、螺栓連接強(qiáng)度、焊

10、縫強(qiáng)度、安全系數(shù)。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程237.2 鑿井工作盤（1）荷載計算；即褲叉繩拉力（2）銷軸計算選型后按受彎構(gòu)件驗(yàn)算強(qiáng)度m10（3）吊卡計算， m6三、鑿井工作盤的設(shè)計要求（一）確定結(jié)構(gòu)布置方案，主要是梁格布置，要合理（二）估算結(jié)構(gòu)，計算荷載數(shù)值，確定計算方法，對構(gòu)體進(jìn)行受力分析，按構(gòu)件類型根據(jù)強(qiáng)度選擇構(gòu)件截面并根據(jù)截面驗(yàn)算其剛度和穩(wěn)定性。（三）構(gòu)造要求堅固耐用（四）計算荷載時應(yīng)具體分析各種荷載及荷載組合，考慮此荷載為動荷。（五）結(jié)構(gòu)設(shè)計程序應(yīng)根據(jù)傳力過程進(jìn)行。（六）綜合考慮安全、簡單、經(jīng)濟(jì)、方便的材料、規(guī)格不宜過多過雜。（七）許用應(yīng)力和安全系值取值，必須

11、符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范和煤礦安全規(guī)程的規(guī)定。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程24鑿井設(shè)備布置內(nèi)容v吊桶、抓巖機(jī)和水泵等位置的布置；v各種管路和電纜的布置；v各類盤上的主、次梁，各種管路和懸吊設(shè)備的孔口，抓巖機(jī)絞車，吊桶喇叭口等盤面布置；v天輪平臺上天輪托梁和天輪的布置；v地面提升機(jī)和各種穩(wěn)車的布置等。7.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程25一、立井鑿井設(shè)備布置的特點(diǎn)（一）設(shè)備多（二）設(shè)備間應(yīng)有足夠的安全間隙（三）所布置設(shè)備要為、期工程服務(wù)（四）設(shè)備布置的好壞，影響到安全、進(jìn)度和效益二、鑿井設(shè)備布置的基本原則（一）考慮到平巷施工和安裝工作的不同

12、要求，盡量減少過渡期的工作；（二）井口設(shè)備布置和井內(nèi)設(shè)備布置要協(xié)調(diào)一致，互不干擾；（三）設(shè)備間的安全間隙要保證；（四）盤臺結(jié)構(gòu)要合理；7.3 鑿井設(shè)備布置（五）地面內(nèi)提絞設(shè)備要以井架四面出繩，受力合理，要均衡，臨時建筑不占永久建筑的位置；（六）要保證測量工作不受影響。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程26三、鑿井設(shè)備布置步驟三、鑿井設(shè)備布置步驟（一）根據(jù)礦總平面圖和井下巷道出方向確定鑿井提升機(jī)的方位角，初步定出提升容器在井內(nèi)位置；（二）布置井內(nèi)鑿井設(shè)備、確定懸吊方式；（三）確定封口盤、固定盤、吊盤上設(shè)備孔口的位置和大小、布置盤梁和盤面設(shè)施；（四）確定井架和井筒的相對位置、選擇

13、天輪和天輪梁，畫天輪平臺布置圖7.3 鑿井設(shè)備布置（五）布置提升機(jī)和鑿井絞車；（六）對布置的設(shè)備進(jìn)行校對和調(diào)整，繪制各層平、立面布置圖，編寫計算。四、井內(nèi)鑿井設(shè)備的布置四、井內(nèi)鑿井設(shè)備的布置1、一套單鉤或一套雙鉤提升時，矸石吊桶要偏離井筒中心位置吊桶要偏離井筒中心位置，靠近提升機(jī)一側(cè)布置，以利于天輪平臺和其他鑿井設(shè)備的布置，若雙卷筒提升機(jī)作單鉤提升吊桶多半布置在固定卷筒一側(cè)。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程272、相鄰提升吊桶的間距不小于450mm，提升容器的導(dǎo)向裝置的最突出部分之間的間隙不得小于0.2+H/3000（井深小于300m時，不得小于300mm）。3、對罐籠井，

14、吊桶一般應(yīng)布置在提升間內(nèi)，并使提升中心線和出車方向一致，對箕斗井，則至少有一個吊桶布置在提升間內(nèi)；4、吊桶應(yīng)避開永久罐道梁的位置；5、穩(wěn)繩和提升鋼絲繩應(yīng)布置在一個垂直平面內(nèi)，且與地面卸矸方向垂直；6、吊桶盡量靠近地面卸矸方向一側(cè)布置，且吊桶外緣與井壁間距不小于450mm；7、為便于測量，吊桶位置一般離開井筒中心；8、吊桶最突出部分與喇叭口孔口的安全間隙不小于200mm，滑架與其他盤臺孔口的安全間隙不小于100mm；9、吊桶盡可能和臨時罐籠的位置一致。先滿足掘砌要求，然后兼顧改裝工作，最后考慮永久裝備的需要。7.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程28 施工時的吊

15、桶位置，既能滿足掘砌要求，在轉(zhuǎn)入平巷施工時，也不必改動天輪托梁，只需挪動一下天輪托梁就行了，同時，其中一個吊桶還可用于安裝。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程29（二）抓巖機(jī)位置 我國現(xiàn)用的抓巖機(jī)有HK型，HZ型，HH型與NZQ20.11幾種。其中環(huán)形軌道式抓巖機(jī)必須布置在井筒中心位置外，其余類型，據(jù)其特點(diǎn)，在布置上各有不同的要求。1. NZQ20.11抓巖機(jī)7.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程302. 靠壁式抓巖機(jī)Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程313. 中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)

16、工程324. 環(huán)行軌道抓巖機(jī)Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程337.3 鑿井設(shè)備布置（三）吊泵與管纜的布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程34（四）井內(nèi)各盤的布置7.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程357.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程36Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程37Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程381主提升吊桶（4m3）；2、12、16、25穩(wěn)繩（兼吊盤繩）；3、13、17模板懸吊繩； 4壓風(fēng)管（159mm 4.5mm井壁固定）；

17、5風(fēng)筒（KSF800加強(qiáng)型，井壁固定）；6供水管（57mm 3.5mm井壁固定）；7動力電纜；8、19吊盤繩；9照明電纜；10抓巖機(jī)（HZ-6）；11抓巖機(jī)懸吊及傘鉆奪鉤繩；14副提升吊桶（2m3）；15放炮電纜；18副提升信號電纜；20主提升信號電纜；21、23吊泵動力電纜；22吊泵控制電纜；24吊泵（80DGL7510）摩洛哥杰拉達(dá)煤礦區(qū)號井井筒平面布置圖摩洛哥杰拉達(dá)煤礦區(qū)號井井筒平面布置圖Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程391主提升吊桶（3m3）；2副提升吊桶（2m3）；3噴射混凝土輸送管（108mm 4mm）；4吊泵（80DGL7510）5安全梯；6壓風(fēng)管（159m

18、m 4.5mm井壁固定） ；7風(fēng)筒（800mm ）；8放炮電纜；9抓巖機(jī)（長繩懸吊式0.4m3）；10吊盤懸吊點(diǎn)；11照明電纜；12信號電纜；13刃腳模板懸吊點(diǎn)陳四樓副井井筒平面布置圖陳四樓副井井筒平面布置圖Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程40井內(nèi)設(shè)備吊掛1吊盤的吊掛吊盤的吊掛穩(wěn)繩兼吊盤繩懸吊法雙繩雙叉繩雙絞車懸吊法 雙繩滑輪組雙絞車懸吊法返繩滑輪組單絞車懸吊法 多繩多絞車懸吊法 Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程41井內(nèi)設(shè)備吊掛2、吊泵的懸吊雙繩懸吊 直接掛在橫擔(dān)上 設(shè)置伸縮 Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程42井內(nèi)設(shè)備吊掛3、管路及

19、電纜的懸吊方式 管路、風(fēng)筒、電纜的懸吊方式可分為鋼絲繩懸吊和井壁固定吊掛兩種類型。而鋼絲繩懸吊又可分為鑿井絞車懸吊、鋼絲繩固定懸吊和鋼絲繩分段接力懸吊三種方式。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程43井內(nèi)設(shè)備吊掛3、管路及電纜的懸吊方式 Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程44井內(nèi)設(shè)備吊掛4、井壁吊掛 管路鋼梁吊掛 鋼梁掛鉤吊掛 懸臂梁固定 Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程45井內(nèi)設(shè)備吊掛4、井壁吊掛 Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程46五、卸矸臺布置7.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程

20、47坐鉤式自動回翻矸裝置坐鉤式自動回翻矸裝置 1 1一翻矸溜槽一翻矸溜槽 2 2一支架一支架 3 3一橫軸一橫軸 4 4一坐釣一坐釣 5 5一吊底桶一吊底桶作用：翻卸吊桶的矸石 高度：滿足卸矸要求； 滿足傘鉆出入井的要求Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程48六、天輪平臺布置（一）天輪平臺中間主梁垂直于鑿井提升中心線；（二）天輪平臺中間主梁軸線離開與之平行的井筒中心線一段距離并向上提升吊桶的反向一側(cè)移動450mm；7.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程497.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程50七、地面提絞設(shè)

21、備的布置7.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程51鋼絲繩最大弦長m提升機(jī)鑿井絞車6055超過60m鋼絲繩振動跳槽鋼絲繩最大偏角提升機(jī)鑿井絞車1302超過最大偏角鋼絲繩磨損嚴(yán)重鋼絲繩最小仰角（下繩）提升機(jī)30JK新系列為15鑿井絞車JZ2系列無規(guī)定55型5t19最大值528t27最大值50提絞設(shè)備布置技術(shù)參數(shù)規(guī)定值 Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程527.3 鑿井設(shè)備布置1、根據(jù)最大允許偏角和仰角算出提絞設(shè)備距井筒最近距離，以最大弦長和最小出繩仰角算出提升設(shè)備距井筒中心的最遠(yuǎn)距離，以最大、最小距離畫出提絞設(shè)備的布置范圍，根據(jù)地面工廣布置，確定各絞車位置。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程53項 目安全距離 mm鑿井絞車鋼絲繩與其所越過的前一臺絞車的最