煤礦立井井筒裝備安裝施工工藝

王斌 曹曉朋 楊旭

鐵法煤業(yè)集團礦建分公司

煤礦立井井筒裝備安裝施工工藝

王斌 曹曉朋 楊旭

鐵法煤業(yè)集團礦建分公司

井筒裝備施工方法直接影響礦井建設(shè)工期、安全和效益。本文采用的施工工藝有工藝先進、措施合理、作業(yè)環(huán)境安全、勞動效率高、工程成本低、施工進度快等優(yōu)點。

煤礦立井；井筒裝備安裝；施工工藝

1 前言

煤礦立井井筒裝備安裝前需要做一系列的暫設(shè)準備工作。包括穩(wěn)車的安裝、天輪平臺的布置，吊盤的制安，測量平臺、測量線制安，乘人罐籠制安，壓風(fēng)、供水管路管路的敷設(shè)等，從而形成一套適合人員操作，保證測量精度，方便材料人員上下運輸?shù)南到y(tǒng)工藝。

準備工作結(jié)束后進入吊盤，利用吊盤進行井筒裝備的安裝。井筒裝備安裝完畢后拆除上述準備工作中的暫設(shè)，整個井筒裝備安裝工作結(jié)束。

2 施工流程

3 施工方法

3.1 穩(wěn)車及天輪平臺安裝

在井口周圍布置滿足施工要求的單滾筒穩(wěn)車和雙滾筒穩(wěn)車，用于吊吊盤、乘人罐籠、壓風(fēng)、供水管路。

下圖為某煤礦副井井筒裝備安裝穩(wěn)車群布置圖。

天輪平臺布置在井架或井塔樓平臺上。參照井筒的十字中心線對天輪平臺進行安裝。

將安裝的天輪進行檢查，天輪要轉(zhuǎn)動靈活，內(nèi)部潤滑油脂充足。用吊車將組件吊到天輪平臺就位并安裝。主提升天輪軸的軸心線水平度嚴禁超過0.2/1000，天輪安裝位置與提升中心線的位置誤差嚴禁超過3mm，軸承座必須接觸嚴密并且牢固可靠。軸承座的楔鐵要接觸緊密、固定牢固可靠。

下圖為某煤礦副井井筒裝備安裝天輪平臺布置圖。

3.2 吊盤制作及安裝

吊盤是井筒裝備安裝過程中的操作平臺，上、下盤之間通過立柱連接，并設(shè)有進出門。

吊盤繩采用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。為增加安裝效率，吊盤采用四層吊盤，在井口平臺上先安裝第一層吊盤，懸吊吊盤的鋼絲繩通過天輪引下連接分支繩，卡好繩卡及護繩環(huán)，與吊盤的懸吊銷軸進行連接。上提一層盤，在工作平臺上安裝第二層盤及四根立柱與第一層盤進行連接。以此類推安裝完全部四層吊盤，吊盤整體落至井底。

（1）、一層盤主要用于打錨桿眼，安裝錨桿，接送上下的人員及物料。

（2）、二層盤主要用于安裝全部托架及橫梁。

（3）、三層、四層盤主要用于焊接井筒管路、安裝罐道等。

下圖為某煤礦副井井筒裝備安裝吊盤示意圖。

3.3 測量平臺、封口盤制作及安裝

測量平臺在井口布置。測量垂線用的重錘和鋼絲,應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)測量規(guī)程的規(guī)定。測量鋼絲和鋼尺需要預(yù)先纏繞在自制小絞車上。可以采用φ2mm的鍍鋅鋼絲繩作為測量鋼絲，使之在整個安裝期間不致輕易折斷。優(yōu)先選用四根鋼絲按十字形布置，其次選用三根鋼絲按直角形布置，距離視情況適當(dāng)大一些，最大程度保證測量的準確性。

測量鋼絲和鋼尺的位置尺寸都是根據(jù)井巷基準點，并研究井筒結(jié)構(gòu)后確定的。測量鋼絲靠下端所掛重錘自然張緊。鋼尺是井筒安裝的高度依據(jù)，它決定著整個安裝質(zhì)量，一處出錯，出錯后的測量數(shù)據(jù)全部出錯，因此需要慎之又慎。

下圖為某煤礦副井井筒裝備安裝測量平臺示意圖。

封口盤是用來封閉井口、保護井筒中作業(yè)人員和設(shè)備設(shè)施的安全，同時人員、物料能夠正常上下通行。主要是考慮乘人罐籠的上下的通道、穩(wěn)繩的位置等。封口盤的鋼梁整體水平度3/1000。封口盤要設(shè)置進出門。

下圖為某煤礦副井井筒裝備安裝封口盤示意圖。

3.4 穩(wěn)繩拉緊裝置、穩(wěn)繩及乘人罐籠安裝

在井底設(shè)置穩(wěn)繩拉緊裝置、穩(wěn)繩梁，并安裝穩(wěn)繩。將兩根穩(wěn)繩固定在穩(wěn)繩梁上。安裝乘人罐籠，利用穩(wěn)繩保持平衡并在井底張緊。

3.5 施工管路、電纜安裝

風(fēng)、水管路利用口徑合適的鋼絲膠管，快速接頭連接，每根長度為20m，上端連接一個風(fēng)包，風(fēng)包安裝在吊盤的四層盤上，并利用膠管與風(fēng)鉆或風(fēng)鎬連接，以備使用。

動力電纜及信號通訊電纜通過封口盤及測量平臺的通過口分別卡設(shè)在吊盤的兩根懸吊鋼絲繩上，利用專用卡子卡緊。

3.6 井筒裝備安裝

3.6.1 井底金屬支持結(jié)構(gòu)梁及防撞梁安裝

首先利用吊盤，根據(jù)設(shè)計測量給定的標高位置利用FG－10型風(fēng)鎬鑿梁窩，梁窩的尺寸要滿足鋼梁的安裝要求，既梁窩的大小及深度，要使鋼梁能夠順利安裝就位。

按設(shè)計圖紙將梁吊裝入相對應(yīng)的梁窩內(nèi)，利用墊鐵進行超平找正。墊鐵位置應(yīng)人工鏟平，墊鐵層數(shù)不能超過3層，并將墊鐵與鋼梁焊接。同時與相關(guān)的梁進行連接，鋼梁擔(dān)在井壁上的長度允差0～－70mm。梁的水平度不能超過3/1000；鋼梁中心線與設(shè)計中心線允差±3mm。各層梁的標高差±5mm。

梁固定后立模封堵梁窩，填堵梁窩的混凝土強度要滿足設(shè)計要求。填充時進行人工搗固，確保填充密實。待18小時后進行拆模，混凝土表面不應(yīng)有蜂窩和空洞現(xiàn)象。

3.6.2 井筒裝備安裝

3.6.2.1 錨桿眼定位

用特制的工具、胎具樣板根據(jù)設(shè)計尺寸在井壁上用紅鉛筆確定錨桿眼孔位置及標高。錨桿眼定位遇到井壁有錯臺情況的部位，應(yīng)用人工鑿平。

3.6.2.2 打錨桿眼

打眼工具采用合適型號的鑿巖機進行，打眼時可適當(dāng)選用直徑較大的鉆頭,以利于有調(diào)整的余地和樹脂藥卷填充的空間。打眼時，鉆桿要求水平，按各錨桿與井壁所處位置分別垂直于井壁，以保證所臥錨桿不出現(xiàn)偏斜現(xiàn)象。

3.6.2.3 錨桿安裝

把準備好的樹脂藥卷送至孔底，用風(fēng)煤鉆帶上錨桿，邊旋轉(zhuǎn)邊向里推送，直到達到設(shè)計深度，推送時間控制在30秒內(nèi)，錨桿安裝后5分鐘內(nèi)嚴禁碰撞和搬動，半小時后進行錨固力測試，試驗完成后認真做好原始記錄。

3.6.2.4 托架安裝

托架安裝到錨桿上，帶上螺帽，進行托架的超平找正。托架的支撐面水平度允差3/1000。相鄰?fù)屑艿臉烁呖刂瓶刹捎肬型水管進行超平，同一水平的兩托架支承面高差不大于5mm。托架的層間距允差±7mm。調(diào)整后，把緊錨桿螺栓，進行人工勾縫抹平。

3.6.2.5 梁的安裝

利用穩(wěn)車將鋼梁從地面吊運到井下工作面，將鋼梁放置在托架上安裝就位，檢查梁與托架的接觸情況，如果接觸不好，梁不穩(wěn)固，在縫隙處加楔鐵出來，重點要控制好梁立面的垂直度。

梁的水平度不能超過3/1000；層間距允許偏差為±10㎜；鋼梁中心線與設(shè)計中心線允差±3mm。托架及梁在安裝期間因為動用電火焊造成的防腐破壞部位，應(yīng)人工及時補涂樹脂防腐漆。

3.6.2.6 罐道安裝

利用穩(wěn)車吊運罐道，穿過一、二層吊盤的通過孔門下放到安裝位置進行安裝；

同一罐籠的相對兩罐道接頭位置，嚴禁位于同層托架上，罐道的垂直度不得超過±7㎜；同一罐籠的兩罐道面的水平間距偏差在±7㎜；同一罐道相對兩罐道中心線的重合度不得超過6㎜；罐道接頭錯位不大于1㎜；罐道接頭間隙應(yīng)滿足2～4㎜。

每層罐道測量的相關(guān)數(shù)據(jù)都要進行記錄。以備于后期抽查用。

3.6.2.7 管道安裝

直管座及彎管座在安裝前必須以1.5倍的工作壓力進行水壓試驗，持續(xù)10分鐘無滲漏現(xiàn)象。

管座安裝采用法蘭盤方式，安裝質(zhì)量要求如下：

（1）、法蘭連接質(zhì)量：兩法蘭盤應(yīng)平行并保持同軸性，螺栓能自由穿入視為合格；在合格的基礎(chǔ)上，螺栓穿向一致，外漏長度相等視為優(yōu)良。

（2）、螺栓連接質(zhì)量：每對法蘭使用相同規(guī)格、型號的螺栓，螺栓穿向一致，露出螺母2～4個螺距，緊固勻稱，松緊適度視為合格；在合格的基礎(chǔ)上，螺栓露出螺母一致視為優(yōu)良。

（3）、石棉橡膠墊片質(zhì)量：質(zhì)地柔韌、無老化變質(zhì)、表面無分層和折損視為合格；在合格的基礎(chǔ)上，表面無皺紋等缺陷視為優(yōu)良。

直管段安裝質(zhì)量要求：

（1）、管卡、管座的間距允差30mm。

（2）、立井井筒管道位置允許偏差30mm

（3）、立管垂直度允差5/1000且不大于30mm。

（4）、成排管道間距允差15mm。

管路安裝后試驗要求：

（1）、全部制成后，進行水壓試驗，試驗壓力為工作壓力的1.5倍。

（2）、排水管待主排水泵安裝工作后必須做排水試驗。（3）、壓風(fēng)管路必須按額定壓力做送風(fēng)試驗。

3.6.3 乘人罐籠、測量平臺、封口盤等暫設(shè)拆除

井筒裝備安裝完畢后,吊盤已升至井口。將所有暫設(shè)的平臺及乘人罐籠進行拆除。拆除的順序為：封口盤→測量平臺→乘人罐籠→穩(wěn)繩→吊盤。

3.6.4 天輪平臺及絞車拆除

最后拆除拆除天輪平臺、拆除穩(wěn)車。

4 結(jié)束語

井筒裝備安裝在工程組織實施中,實際上不是作為單獨的一個單位工程進行安裝施工的,而是綜合了各個單位工程,因此,應(yīng)綜合分析考慮各種相關(guān)因素,制定一個好的施工工藝。

本工工藝采用自下而上一次成井工藝，加快了施工進度，降低了用工成本；機械化程度比較高，人員上下，材料物資運輸都是使用乘人罐籠及穩(wěn)車運輸方式，減少了勞動強度和提高了勞動效率。

[1]《煤礦安裝工程質(zhì)量檢驗評定標準》MT5010-95.煤炭工業(yè)出版社

[2]《煤礦安全規(guī)程》2011版.煤炭工業(yè)出版社

[3]龍志陽、陸侖·立井快速施工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J]·煤炭科學(xué)技術(shù),2004,(3):27·

[4]鄧維國、孔令剛·立井井筒快速施工的組織管理及技術(shù)經(jīng)濟效益[J]·全國礦山建設(shè)學(xué)術(shù)會議論文選集,2000,225·