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第一章工程概况一、工程简况唐家会煤矿初步设计年产量为6.0Mt/a（15.0Mt/a），属于低瓦斯矿井。该矿回风井井口标高为+1282.8m,井筒净直径为7.6m,井筒深度暂定525.8m。为安全、快速、高效地施工矿井井下巷道工程，在转载巷、装载硐室、风井环形道形成后，将拆除现井筒施工设施，实施临时改绞工程。将提升方式由吊桶提升改为临时单层单罐笼、双箕斗混合提升，担负矿井井下二期巷道掘进施工临时提升任务。预计8月底风井井筒到底，11月份具备改绞条件。风井井筒技术特征1、井筒净直径：φ7.6m；2、井口绝对标高：+1282.8m；3、井底车场水平标高：+767m；4、井底水窝深度：10m；5、井筒深度：525.8m；6、V型井架天轮平台高度：26.86m。二、现有系统情况风井目前提升采用两台凿井绞车挂吊桶提升，凿井井架为V型，井架天轮平台高度距地面高度为26.86m。井架东侧布置一台JKZ-4×3E/15.5型绞车，电机功率1600kw(电压6kv)，滚筒直径φ24m，天轮直径φ3m，提升钢丝绳直径φ40，挂单吊桶提升；井架西侧布置一台2JKZ-3.6/12.96型双滚筒绞车，电机功率2*800kw(电压6kv)，滚筒直径φ3.6m，天轮直径φ3m，提升钢丝绳直径φ40，挂单吊桶提升。矸石由吊桶经倒矸溜槽落至地面，由装载机装车、自卸汽车排至场外。三、改绞后井筒布置风井改绞后，担负着井下巷道掘进施工排矸、上下物料和人员提升等重要任务，井筒内东侧布置一台单层罐笼，西侧南北各布置一只箕斗，实现井筒的混合提升。该系统必须满足安全、高效、经济实用的原则。根据工程方案，相应地在井上下口安设溜煤槽、金属套架及稳罐导向、曲轨卸载装置以及排水、供电、压风、通讯、通风等施工辅助装备，以满足井下二期巷道工程施工需要。3第二章临时改绞装备方案一、罐笼提升装备方案：罐笼提升:选用JKZ-4×3E/15.5提升绞车1台，挂单层单车钢罐笼（配防坠器）1台进行提升，以满足二期工程施工需要。罐笼外形尺寸：5200mm×2202mm×6058mm，自重不大于6t，最大载重9t。主要用于上下人员和物料提升。1、提物时：配WC1.8J或WCY(A)防爆无轨胶轮车。或三轮车、四轮车。2、提人时：共乘50人。井上、下口金属套架：内分别安设1套GHT/2000型防过卷缓冲装置和一套GHT/1200型防过防墩罐装置。套架东西两侧设方管稳罐（每侧两根），作为罐笼在上下井口稳罐导向。考虑到套架的稳定性，井底套架上端横梁设在马头门顶部3米以上。天轮：天轮直径φ3m提升钢丝绳：选一根35W×7-44-1960钢丝绳作为主提升绳，滚筒衬垫选用塑料衬垫。罐道绳：选用四根18×7+FC-38-1570钢丝绳，钢丝绳上端固定在天轮平台的自动恒压控制拉紧装置上，下端固定在井底的锁绳梁上。制动绳：选用两根18×7+FC-36-1570钢丝绳。钢丝绳上端固定在天轮平台的液压紧绳器上，下端固定在井底的紧绳梁上。提升信号装置：一套ZDY(B)-9-38型（含上、下口司机操作台、4井筒开关和井筒信号电缆）。自动阻尼托罐摇台：ZHT-60,井上下各一套。安全门：上、下井口罐笼进出口各设置链式安全门一套，与信号实现闭锁功能。二、箕斗提升装备方案：选用2JKZ-3.6/12.96凿井提升绞车一台，挂一对有效容积为5.3m³金属箕斗，用于井下巷道掘进提煤和矸石。箕斗：选用普通钢结构箕斗，曲轨自动卸载,容积5.3m3，自重7.246t,同侧装卸载，箕斗外形尺寸：1884×1780×6650mm。井上、下口金属套架：井上口安装二套GHT/2000型防过卷缓冲托罐装置、二套箕斗曲轨卸载装置；井下口安装二套GHT/1200型防过放墩罐装置。套架上下口设置刚性罐道，作为箕斗在上下井口的稳罐导向。天轮：天轮直径φ3m提升钢丝绳：选二根35W×7-42-1960钢丝绳作为主提升绳，滚筒衬垫选用塑料衬垫。罐道绳：选用八根18×7+FC-36-1570钢丝绳，钢丝绳上端固定在天轮平台的自动恒压控制拉紧装置上，下端固定在井底的锁绳梁上。提升信号装置：一套（含上、下口司机操作台、井筒开关和井筒信号电缆，具有自动定量装载功能）。装载方式：工作面煤或矸石→破碎机→煤仓→定量斗（带称重装置）→箕斗。井下口设置临时煤矸仓、液压闸门，人工控制定量5装载。卸载：井口采用曲轨卸载，通过井架溜煤槽落地后，装载机装车外运至地面煤仓。或通过井架溜煤槽，经缓冲溜槽转运至输送机，输往地面煤仓。三、通风系统装备方案1、风井与副井贯通前副井和风井贯通前采用压入式通风，在井口20m外安装4台2*55kW对旋局扇，2台使用，2台备用。井筒敷设2路胶质风筒（φ1000）向井下供风，风筒采用钢丝绳吊挂,在井筒内每隔100米井壁固定一次。2、风井与副井贯通后两井贯通后，采用抽出式通风，临时通风系统切换到永久通风系统，利用风井井口安装的二台FBCDZ-10-№36型防爆对旋轴流风机（功率2×280KW）进行通风，后期更换电机，功率710KW,前后期间约5-10年。3、井口临时密闭为保证井筒贯通后抽风机能及时使用，必须对井口进行临时密闭。井口临时密闭主要包括井口房密闭、套架外框密闭、进、出车侧车场密闭，井口等候罐室密闭等。井口房进、出车侧车场、井口等候罐室的密闭均采用砖砌基础、墙体，钢筋混凝土盖顶，井口房墙顶浇一圈钢筋混凝土粱；井口房墙顶至天轮平台下的套架外框密闭用钢结构，铺δ3mm钢板密闭。风道引出，安装两道无压风门，兼顾通风和井口运输。6井口房及风道能满足一次一辆防爆胶轮车通过，并满足下放12米长材的要求。四、排水系统装备方案矿井涌水量按正常涌水量40m3/h，最大涌水量80m3/h考虑，安设一路φ108×6（8）mm无缝钢管作为排水管。同时用供水管或压风管做备用排水管。井底车场附近设水泵硐室，安装两台排水泵及防爆启动开关。排水泵选用二台MD85-67×9-250KW10KV（流量85m3/h，扬程603m）型矿用耐磨多级水泵进行排水。利用井底水窝作为临时水仓。五、压风系统装备方案风源来自矿井压风机房。井筒内安装一路φ133×8（6）mm无缝钢管作为压风管。井下口安设井底托管座、油水分离器。六、供水系统装备方案水源来自日用消防泵房。井筒内安设一路φ76×5mm无缝钢管作为井下供水管路（必要时兼作排水管备用管路），井下口安设减压阀（50/25kg）一只。1、涌水量较小，Q20m3/h时，利用风井井筒供水管路向井下工作面供水，采用φ76×3.5mm无缝钢管跟进迎头。2、涌水量较大，Q20m3/h时，临时排水系统形成前，采取在马头门附近安设的临时水泵为各工作面供水；临时泵房形成后，将临时水泵移入泵房内。为保证供水质量，应在供水管上加装过滤装置。七、井下供电系统供电系统按两个阶段考虑：71、改绞期间及临时变电所形成之前二期井巷供电引用原凿井10KV临时变配电所，为井下施工提高压及低压用电设备提供电源。2、井下临时变电所形成之后在井口车场进风联巷设置临时变电所，布置14台高防开关，20台低压防爆开关和4台变压器，具体见临时变电所供电系统图。由35KV临时变电所内引二路10KV高压电源向井下临时变电所供电，在风井井口附近(井口20米以外)设置三台高防开关，型号PBG/10KV,630A，两路电源经两台高防开关控制后直接带井下临时变电所两段母线电源开关，为整个井下高低压用电设备提供电源。发电机组作为保安电源。下井电缆两路，选用MYJV42-3×150/10KV,2*770M。地面电缆两路，选用MYJV22-3×150/10KV,2*800M八、通讯、信号、监控及视频监控系统井筒内敷设MHYA32-50×2×1/0.8调度电话通讯电缆一根，MHY32-39×2×1.0信号电缆一根，MGXTSV-12B光缆二根（调度视频及瓦斯监控各一根）或MGXTSV-12B光缆、MHY32(PUYV39-1)监控电缆各一根。1、通讯1)风井区安设独立的通讯系统，采用KTH型矿用本安型双音频电话机与HDK耦合器及调度机组成风井区通讯系统，实现井上、下以及与外界通讯联络。2）调度电话通过井筒通讯电缆MHYA32-50×2×1/0.8实现调度8通讯，并在井下口打点室分支，分别与井口调度室、上井口、下井口、井下变电所、泵房、各掘进工作面的电话接通，形成矿井通讯指挥系统。2、信号由地面变电所引出一路专用线并通过信号照明综保取得127V电源，利用井筒信号电缆、上下信号室、与车房的声声光信号盘，实现井上口与下口、上口与绞车房的信号联系。3、视频监控系统井筒内敷设一路监控光缆。风井提升系统安设电视监控装置一套，井上下口、马头门、提升机房及井口房等处分别安设摄像仪，提升机房及井口调度站安设工业电视监控器。4、瓦斯监控系统井筒内敷设一路监控光缆或电缆，井下安装瓦斯监控探头及瓦斯监控分站，调度站安设监控总站及工业电视等。九、照明系统1、风井区地面各处照明就近取自各车间、各动力配电点动力电源，工广照明用高压汞灯，室内采用防爆白炽灯或日光灯作光源。2、井下临时变电所、泵房形成后，室内每10米装设一盏防爆荧光灯；井底车场内每15米装设一盏防爆荧光灯，其电源均取自泵房内10KV信号照明综保。十、运输系统方案一：采用无轨胶轮车运输方式。1、罐笼提升煤矸通过无轨胶轮车排向指定场地。箕斗提升煤矸9通过溜煤槽落地，装载机装载，自卸汽车转载排向指定场地或溜煤经转载胶带机运至指定场所。2、井下主要大巷煤矸石运输选用胶带转载机转运，链板机转载；平巷辅以无轨胶轮车运输，斜巷视具体情况增设调度绞车牵引辅助运输。3、物料通常由无轨胶轮车、三轮车或四轮车运输；长材、设备须选购专用平板车装运，平板车大小按罐笼内部尺寸定做。本方案改绞工程量相对较小，目前的问题是要选择外形尺寸和自重合适的无轨胶轮平板车，以方便大型设备部件的打运。方案二：采用无轨胶轮车结合轨道运输方式，井上下口车场铺设临时轨道。其优点是方便前期设备和物料打运。其缺点主要是增大投资，副井投入运行后要组织拆除轨道设施。本次改绞暂按方案一进行选型和计算。十一、井筒内管线吊挂风筒采用井壁固定，每隔10m进行井壁固定一次，每隔100m做一次加强支撑，井下安设井底弯管托管座；其余管线采用钢丝绳吊挂，在井筒内每隔50m井壁固定一次，每80-100米设置一道临时托管座，井下安设井底弯管托管座。十二、改绞应具备的条件1、风井井底水窝深度：根据风井井筒提升装备方案及所选用主提升绞车提升速度，按照《煤矿安全规程》关于立井提升装载的过卷高度和过防距离的相关规定，并综合考虑井下箕斗装载装置、防撞梁、罐道绳（制动绳）10拉紧装置梁的安设及清理撒煤坑等施工诸因素，风井井底水窝深度必须延伸到不少于10米。2、矿建临时措施工程：考虑到井下二期工程提升、运输、排水、动力配电及装卸载的需要，改绞前需施工环形车场、信号硐室、临时变电所、临时泵房、水仓以及临时矸石仓、胶带机上仓斜巷等措施工程。硐室特征及支护形式现场根据设备布置形式及岩石状况确定。11第三章主要装备、材料选型及校核一、箕斗提升系统及附件选型1、提升机的选择（1）选定提升机型号选用2JKZ-3.6/12.96凿井专用提升机做为主提升机，其主要指标如下：卷筒直径：D=3600mm；卷筒宽度：BT=1850mm；滚筒个数：2个；钢丝绳最大静张力：FJ=210KN；钢丝绳最大静张力差：Fc=180KN（2）校验卷筒直径根据《规程》规定，凿井提升期间，绞车滚筒直径应不小于钢丝绳直径的60倍，不小于钢丝直径的900倍。则：D≥60d=60×40=2400㎜（d为钢丝绳直径）D≥900δ=900×2.4=2160㎜（δ为钢丝直径）卷筒直径D=3600mm满足要求。（3）校验卷筒宽度B=[(H+30)/πD+3](d+ε)=[(515.8+30)/（3.14×3.6）+3]×(40+3)=2205mm缠绕层数n=B/BT=2205/1850=1.19（层），即滚筒爬二层钢丝绳时，宽度可满足要求。式中：H——提升高度取H=515.8m30——试验绳长度30米ε——