搜索
嵩山新井风井临时改绞施工组织设计1嵩山新井风井临时改绞施工组织设计一、工程概况永华能源有限公司嵩山新井风井，担负着嵩山矿全矿通风任务，风井井口标高为＋302.0m，井筒落底标高＋13.0m，井筒净径为4.5m，井深289m，临时井底水窝8m，净断面15.9m2,采用普通凿井法施工。井筒掘砌工程完成后，在井筒施工期间布置的凿井设备及设施，已不能满足井筒工程转入井底车场及大巷掘砌施工的需要，必须进行相适应的改造。在满足风井临时提升系统安全正常运行的情况下，本着尽可能多地利用永久设备或设施，尽可能地减少临时工程，缩短工期这一原则，设计风井临时改绞系统。按照井下同时布置3个工作面掘进，最大涌水量200m3/h进行方案设计。二、临时改绞系统概述（一）提升系统1、提升机采用现有的2JK-2.5/11.5双滚筒提升机，电机功率475Kw，6KV。提升钢丝绳最大静张力88.2KN，最大静张力差53.9KN，最大提升速度6.6m/s。2、经计算在提升机两个滚筒上分别选用一根6×19-φ34-1570钢丝绳作主提升钢丝绳（单根长度380m）。3、天轮采用两个φ2m的单槽天轮。4、罐笼采用一对GSI-1型1t单层单车凿井罐笼，每个罐笼嵩山新井风井临时改绞施工组织设计2安设有两套防坠器，防坠器采用对角抓捕。5、罐道采用8根钢丝绳，钢丝绳规格为6×19－φ28mm，其中4根兼作制动绳。罐道钢丝绳刚性系数应不小于500N/m，罐道钢丝绳在井底老坑采用预埋的45＃工字钢固定，在天轮平台采用8个张紧油缸固定，并通过张紧油缸调节松紧。6、承接装置：井口采用4根14b槽钢制成的钢性罐道，井底采用1.5t罐笼托罐器。7、矿车采用1tU型固定厢式矿车。（二）通风系统1、采用2趟φ600mm的胶质风筒，以井壁吊挂的形式悬挂在井筒东西方向中心线上。2、地面配备2台2×15Kw对旋轴流式通风机，一用一备，单台工作风量395--230m3/min,工作风压450—4850Pa,采用压入式通风。（三）排水系统1、按最大涌水量≤200m3/h考虑，在井底临时泵房布置3台MD155-67×5型排水泵，配备YB400S－2隔爆型电机，功率220Kw，配备三台QBGZ－400/6KV型电磁起动器。当涌水量≤100m3/h时，一台工作，一台检修，一台备用。当涌水量大于100m3/h时，两台工作，一台备用。单台排水泵额定流量为155m3/h，额定扬程335m。2、在井筒内布置两趟φ159×6mm型热扎无缝钢管作排水嵩山新井风井临时改绞施工组织设计3管，直接排到地面，水管总排水能力为244m3/h。当涌水量≤100m3/h时，采用一趟排水管排水；当涌水量大于100m3/h时，采用两趟排水管排水。钢管全部采用插入式焊接连接，管路每隔6m用U型卡将其固定在管子架上，管子架用20#槽钢制作，采用树脂锚杆与井壁固定。3、在井底管子转弯处加管子支座，以承受其重力，管子支座固定在井底封口盘钢梁上。4、井底水仓形成之前，采用井底老坑作临时水仓（可容纳100m3水）、采用两台MD155-67×5型排水泵进行临时排水，一台工作，一台备用。5、井筒内的两趟φ159×6mm排水管在危急时候不能满足要求时，可利用井筒布置的一趟φ108×4.5mm压风管作为应急排水用（压风管路按排水管路方式安装）。6、井底临时泵房排水系统形成之前，可利用吊盘上放置的一台MD46-50×6排水泵及一趟φ108×4.5mm排水管路排水。水泵额定流量为46m3/h，额定扬程300m，电机功率75Kw。（四）压风系统1、利用凿井期间已有的临时压风站，通过井筒布置一趟φ108×4.5mm压风管向井下供风。地面压风站安装一台20m3及一台43m3螺杆式压风机。2、压风管采用热扎无缝钢管，钢管全部采用插入式焊接连接。管路每隔6m用U型卡将其固定在管子架上。嵩山新井风井临时改绞施工组织设计4（五）供水系统1、由地面临时水源，通过井筒布置的一趟φ57×3.5mm供水管向井下各工作面供水。2、供水管采用热扎无缝钢管，钢管全部采用快速接头式连接。管路每隔6m用U型卡将其固定在管子架上。（六）供电系统井下临时供电系统，按照井下3个工作面同时工作的负荷进行设计布置。井筒敷设两趟MYJV22-3×95mm2-6KV动力电缆向井下双回路供电，电源分别引自地面临时6KV变电站的一回路和二回路。矿井总负荷为：1410Kw，其中排水泵660Kw，工作面及其他750Kw。井底设置临时变电所，变电所内配备一台KS9-315/6/0.66型矿用变压器，配备五台BGP43-6A型高爆开关，四台DW80-400型馈电开关，一台BZX-4KVA型照明信号综合保护装置及一台JY82-660V型检漏继电器。（详见风井井下临时供电系统图）变电所安设局部接地极，变电所设备要有保护接地，局部接地极和设备保护接地与主接地极连成接地网，任一保护接地点的接地电阻不得超过2Ω。（七）通讯、信号系统在井筒内敷设一趟HUMV7×2.5型通讯、信号电缆，作为井下通讯、信号用。嵩山新井风井临时改绞施工组织设计5井上下信号房内各安装一台多功能简易信号机，提升机房内安装一套声光信号装置，采用127v电源，提升信号与开车信号闭琐。井下工作面、上下信号房及提升机房分别安装一部电话进行联络，其中井下电话为防爆型。（八）排矸系统井下大巷及地面采用1tU型固定厢式矿车运输。轨型22kg/m，轨距600mm。地面井筒东侧为空车进车方向，坡度为正坡度3‰--5‰，西侧为重车出车方向，坡度为负坡度7‰，重车出罐后能自动滑行，沿着井筒北侧铺设的临时轨道直接进入临时排矸系统进行排矸。在绞车房西侧设翻矸台，利用1t前倾式翻矸机及一台JD－11.4绞车每次牵引一辆1t固定厢式矿车翻矸，翻矸机翻矸后用铲车或汽车将矸石运走。三、主要参数校核（一）提升系统主要参数校核1、主提升钢丝绳选择计算（1）提升钢丝绳最大垂长HH=Hs+Hj式中：Hs——井深，289m;Hj——井架高度，18.95m则H=289+18.95=307.95m嵩山新井风井临时改绞施工组织设计6（2）钢丝绳终端最大载荷1）提升物料时Q物=(q0+q)+G式中：q0——矿车自重，610kg；q——矿车最大载重，1800kg；G——罐笼自重，2000kg则Q物=（610+1800）+2000=4410kg=43.218KN2）提升人员时Q人=nm+G式中：n——罐笼允许最多承载人数，10人；m——人员平均重量，75kg；G——罐笼自重，2000kg则Q人=10×75+2000=2750kg=26.95KN（3）钢丝绳安全系数校核1）提升物料时ma=Qd/(Q物+H×Qp)式中：ma——钢丝绳安全系数Qd——钢丝绳破断力总合，543.41KNQ物——钢丝绳提升物料时终端最大载荷，43.218KNH——钢丝绳最大垂长，307.95m;Qp——钢丝绳单重，4.093kg/m嵩山新井风井临时改绞施工组织设计7则ma=543.41/（43.218+307.95×4.093×9.8/1000）=9.78＞7.5满足《煤矿安全规程》2005版第四百条对提升物料的要求。2）提升人员时ma=Qd/(Q人+H×Qp)式中：Q人——钢丝绳提升人员时终端最大载荷，26.95KN则ma=543.41/（26.95+307.95×4.093×9.8/1000）=13.83＞9满足《煤矿安全规程》2005版第四百条对提升人员的要求。2、提升机校核1）静张力校核提升机允许的钢丝绳最大静张力〔Fjmax〕=88.2KN（1）提升物料时钢丝绳最大静张力FjmaxFjmax=Q物+H×Qp=43.218+307.95×4.093×9.8/1000=55.57KN＜〔Fjmax〕（2）提升人员时钢丝绳最大静张力FjmaxFjmax=Q人+H×Qp=26.95+307.95×4.093×9.8/1000=39.3KN＜〔Fjmax〕钢丝绳静张力满足要求。嵩山新井风井临时改绞施工组织设计82）静张力差校核提升机允许的钢丝绳最大静张力差〔Fcmax〕=53.9KN用一码为重车罐和另一码为空罐来校核静张力差Fcmax：Fcmax=(q0+q)+Hs×Qp=（610+1800）+289×4.093=3592.88kg=35.2KN＜〔Fcmax〕钢丝绳静张力差满足要求。3）电机容量校核提升机配备电机容量为：475KwP=K×Q×Vm×r/（102×η）式中：K——矿井阻力系数，1.2；Q——一次实际提升最大载重差，3592.88kg；Vm——提升最大速度，6.6m/s;r——动力系数，1.3；η——传动系数，0.92则P=1.2×3592.88×6.6×1.3/（102×0.92）=394.2Kw＜475Kw现有电机容量满足要求。3、提升钢丝绳偏角校核钢丝绳在提升机滚筒上作双层缠绕。（1）最大外偏角αwtgαw=〔B-(s-a)/2〕/Lx式中：B——滚筒宽度，1200mm；嵩山新井风井临时改绞施工组织设计9s——天轮中心距，1656mm；a——两滚筒内缘距离，130mm;Lx——钢丝绳弦长，35650mmtgαw=〔1200-(1656-130)/2〕/35650=0.012αw=arctgαw=0.69°＜1°30′（2）最大内偏角αntgαn=(s-a)/2/Lxtgαn=（1656-130）/2/35650=0.021αn=arctgαn=1°12′＜1°30′钢丝绳的最大内、外偏角满足《煤矿安全规程》2005版第四百一十八条要求。（二）通风、压风等参数校核可参考《二期工程施工组织设计》。四、拆除、安装工程概况（一）、拆除工程量概况：1、各种钢丝绳13根2、风筒Ø600mm1趟3、压风管Ø57×3.5mm2趟4、压风管Ø108×4.5mm1趟5、排水管Ø108×4.5mm1趟6、灰管Ø159×6mm1趟7、供水管Ø57×3.5mm1趟嵩山新井风井临时改绞施工组织设计108、长绳悬吊NQ-0.61台9、动力电缆3×50+1×253根10、放炮电缆3×16+1×101根11、照明电缆3×10+1×61根12、通讯信号电缆FUMV7×2.51根13、吊盘1组（双层）14、封口盘1组15、天轮平台1套16、稳车10台17、翻矸溜槽1套18、搅拌站1套（二）、安装工程概况：1、钢丝绳罐道8根2、井口钢性罐道4根3、管子梁20＃槽钢100根4、压风管φ108×4.5mm1趟5、供水管φ57×3.5mm1趟6、排水管φ159×6mm2趟7、胶质风筒φ600mm2趟8、动力电缆3×95—6KV2趟9、信号通讯电缆KVV227×2.51趟10、提升罐笼GSI-12个嵩山新井风井临时改绞施工组织设计1111、提升钢丝绳6×19－φ342根12、天轮平台1组13、天轮φ2m2个14、张紧油缸(含支架)1.5m8个15、井口封口盘及井口套架1组16、井底封口盘1副17、井底托罐器梁2副18、井底托罐器2套19、井底稳绳梁2根20、排水泵MD155-67×5台321、临时变电所1个22、风机2×152台（三）改绞安装所需主要设备一览表序号名称规格单位数量备注1提升机2JK-2.5/11.5台12井架Ⅲ架13天轮φ2.0个24矿用变压器KS9-315/6/0.66台15高爆开关BGP43-6A台56低爆开关DW80-400台47电磁起动器QGBZ-400/6台3嵩山新井风井临时改绞施工组织设计128水泵MD155-67×5台39水泵电机YB400S-2台3220KW10检漏JY82－660v台111井口套架25＃工字钢套112托罐器1.5吨套113风机2×15KW台214翻矸架1t矿车台1（四）、改绞安装所需主要材料一览表序号材料名称规格型号单位数量备注1钢丝绳6×19-Ф34根2400m/根2钢丝绳6×19-Ф28根8310m/根3工字钢45a、36a、25a、20at254槽钢20a25at65花纹板6mmt16钢板20mmt1.57角钢40、50、70t0.88动力电缆3×95根2400m/根9通讯电缆7×2.5m32