箕斗罐籠混合改絞在基建施工中的應(yīng)用

張洪雷

(板石礦業(yè)有限責(zé)任公司)

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箕斗罐籠混合改絞在基建施工中的應(yīng)用

張洪雷

(板石礦業(yè)有限責(zé)任公司)

井建工程中，提升工程是決定工期的關(guān)鍵因素。闡述了某礦山在礦山基建期箕斗罐籠混合改絞提升方案，通過(guò)在井底增設(shè)臨時(shí)矸石倉(cāng)和半自動(dòng)裝載系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了矸石提升和物料、人員運(yùn)輸?shù)姆蛛x,配合礦用汽車(chē)運(yùn)輸替代礦車(chē)運(yùn)送矸石,極大地提高了整個(gè)立井臨時(shí)提升系統(tǒng)的提升效率。改絞效果達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，滿(mǎn)足了施工需要。

箕斗罐籠 混合改絞 提升系統(tǒng) 基建施工

隨著我國(guó)采礦機(jī)械化水平的提高，井下施工設(shè)備逐漸大型化、無(wú)軌化，對(duì)巷道斷面的要求增大。傳統(tǒng)的罐籠提升受礦車(chē)及無(wú)軌化汽車(chē)裝運(yùn)轉(zhuǎn)換的限制，無(wú)法與施工掘進(jìn)配套，提升能力受限?；饭藁\混合改絞是目前比較新型的施工工藝，在井底增設(shè)臨時(shí)矸石倉(cāng)和半自動(dòng)裝載系統(tǒng)，礦用汽車(chē)替代礦車(chē)運(yùn)送矸石,實(shí)現(xiàn)了矸石提升和物料、人員運(yùn)輸?shù)姆蛛x,極大提高了立井臨時(shí)提升系統(tǒng)的提升效率。為井建施工二期、三期工程的機(jī)械化快速施工提供了保障。

某礦設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力235萬(wàn)t/a，主井選用15 m3底卸式雙箕斗提升系統(tǒng)，JKM4×6型塔式多繩摩擦提升機(jī)，副井采用雙層單罐籠配平衡錘提升系統(tǒng)，JKM2.8×6型塔式多繩摩擦提升機(jī)，主井和原有老副井與副井和中央風(fēng)井相距1 800 m，另有2回風(fēng)井分別在礦體的兩側(cè)。設(shè)計(jì)基建工程量共為49萬(wàn)m3，井巷長(zhǎng)約2.95萬(wàn)m。由于各方面原因副井工業(yè)場(chǎng)地未能及時(shí)開(kāi)工，施工主要依靠主井及一條回風(fēng)井進(jìn)行，獨(dú)頭掘進(jìn)距離較長(zhǎng)。計(jì)劃回風(fēng)井與主井首先貫通,提升任務(wù)主要依靠回風(fēng)井，每月需要提升7 000 m3以上,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況,制定了箕斗罐籠混合改絞方案，以滿(mǎn)足提升要求。

1 原施工狀況

風(fēng)井井筒直徑6.5 m，噴混凝土支護(hù)，井深420 m，需要在340 m(單側(cè)馬頭門(mén))、280 m(單側(cè)馬頭門(mén))2個(gè)水平改絞?，F(xiàn)有施工設(shè)備及設(shè)施包括：鑿井井架Ⅲ型一座，2JK-3/20卷?yè)P(yáng)機(jī)1臺(tái)，JZ5/600穩(wěn)車(chē)5臺(tái)，2JZ10/600穩(wěn)車(chē)2臺(tái)，雙層吊盤(pán)一座，風(fēng)水管、溜灰管各一趟，φ2.5 m天輪1個(gè)，以及相應(yīng)的鋼絲繩。

2 改絞方案

2.1 改絞工程設(shè)計(jì)原則

①改絞后必須滿(mǎn)足提矸、升降人員、下施工設(shè)備和材料的需要;②滿(mǎn)足井口、各改絞水平操車(chē)及井筒安全設(shè)施的需要;③滿(mǎn)足箕斗裝矸、卸矸需要;④滿(mǎn)足二期施工通風(fēng)、排水、壓風(fēng)、通訊、供電、供水需要;⑤滿(mǎn)足提升系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要。

2.2 方案選擇

每天按15 h提升矸石，9 h為上下人員、小型設(shè)備、材料，每年可提升矸石量111 600 m3。

常規(guī)改絞方法為單層雙車(chē)罐籠提升,箕斗配罐籠提升方案為新型改絞方法，箕斗除提升能力有較大提高外，運(yùn)行過(guò)程中可節(jié)省大量人工費(fèi)(推車(chē)工、把鉤工、信號(hào)工等)，且安全性能高。該礦冬季寒冷，如采用常規(guī)礦車(chē)翻矸，礦車(chē)極易結(jié)凍，十分不便。綜上比較，選擇箕斗配單層雙車(chē)罐籠。

2.3 提升機(jī)校核

卷?yè)P(yáng)機(jī)最大靜張力13 000 kg，最大靜張力差8 000 kg，電機(jī)功率800 kW，罐籠自重4 800 kg，箕斗自重4 800 kg，經(jīng)計(jì)算天輪下終端荷載11 889 kg。

(1)提料時(shí)最大靜張力Fj=11 889 kg<13 000 kg,符合要求。

(2)提料時(shí)最大靜張力差，F(xiàn)c=7 089 kg<8 000 kg，符合要求。在箕斗提料時(shí)，最大靜張力差較大(達(dá)到7 t)，為節(jié)電，減少靜張力差，在箕斗提料時(shí)，罐籠裝入兩個(gè)礦車(chē)，以增加罐籠重量。

(3)電機(jī)提升力計(jì)算：Fmax=102nN/V=12 385 kg>7 089 kg,所選電機(jī)滿(mǎn)足使用要求。

2.4 提升系統(tǒng)

改絞后形成一套單層雙車(chē)罐籠配3.2 m3JS3.2箕斗提升系統(tǒng)，箕斗為底卸式，可運(yùn)送混凝土材料，單層雙車(chē)罐籠用于上下人員及小型設(shè)備和材料，箕斗和罐籠互為配重。

井筒底設(shè)計(jì)標(biāo)高為280 m水平，措施延深 20 m，最低標(biāo)高260 m。本設(shè)計(jì)275 m水平為裝載平臺(tái)，安裝1臺(tái)振動(dòng)放礦機(jī)，275～280 m設(shè)計(jì)1個(gè)儲(chǔ)礦倉(cāng)，280～340 m水平設(shè)計(jì)一條措施矸石溜井，則280和340 m水平的渣石全部落到儲(chǔ)礦倉(cāng)中，再通過(guò)275 m水平的振動(dòng)放礦機(jī)將渣石放到箕斗中，整條井筒一點(diǎn)裝矸。

在280和340 m水平安裝搖臺(tái)作為罐籠的配套設(shè)施，以備運(yùn)送人員、設(shè)備和材料使用，在儲(chǔ)礦倉(cāng)和措施溜井形成之前，渣石通過(guò)罐籠提升。

2.5 改絞后的運(yùn)行效果

改絞工作于2014年6月中旬開(kāi)始,7月底結(jié)束，2014年8月—2015年12月，該風(fēng)井排矸實(shí)測(cè)值(實(shí)體量)見(jiàn)表1。

改絞完成后主要受限于工作面限制，提升能力不高，從2015年5月開(kāi)始提升量達(dá)到設(shè)計(jì)要求，滿(mǎn)足了礦山的基建需要。

表1 箕斗罐籠井提升實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)

3 結(jié) 語(yǔ)

(1)箕斗罐籠混合改絞配置能有效提高矸石的輸出能力，但應(yīng)結(jié)合巷道工程量與巷道布置形式，并且根據(jù)工期需要選用合適的設(shè)備配置，以取得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

(2)箕斗罐籠混合改絞措施工程多，改絞工程量大，投入相對(duì)較多，應(yīng)妥善處理工期與費(fèi)用的關(guān)系。

(3)完善生產(chǎn)組織、提高員工的操作水平、合理安排計(jì)劃，組織好掘進(jìn)工作，是達(dá)到設(shè)計(jì)提升能力的關(guān)鍵，以更好地發(fā)揮提升箕斗罐籠的作用。

2016-07-11)

張洪雷(1983—)，男，工程師，134304 吉林省白山市渾江區(qū)板石鎮(zhèn)。