淺析豎井井筒裝備安裝工藝優(yōu)化

摘要：針對(duì)中關(guān)鐵礦副井裝備工程規(guī)模大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、單體構(gòu)件重、井筒林水量大等特點(diǎn)。進(jìn)行修改井筒裝備施工工藝，優(yōu)化施工工序，制定出一個(gè)符合中關(guān)鐵礦特殊狀況的施工方法，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。對(duì)于規(guī)模越來越大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、環(huán)境特殊的礦山裝備工程，提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：井筒裝備；新工藝；安全；質(zhì)量；進(jìn)度。

一、概述

河北鋼鐵集團(tuán)沙河中關(guān)鐵礦副井井筒深640m，井徑7m，井筒總涌水量70m?/h。副井永久裝備工程包括主提升和交通罐提升兩套獨(dú)立提升系統(tǒng)，裝備主要工程量有：鋼罐道及罐道梁共計(jì)560t；Φ426mm排水管4趟（總長2040m）；Φ219供水管總長600mm；Φ133排泥管兩趟（總長1000m）；150㎡動(dòng)力電纜14趟，信號(hào)電纜4趟。合同總工期要求192天，總造價(jià)2524萬。主提升罐籠尺寸為5180mm×3000mm。從以上數(shù)據(jù)可以看出次工程規(guī)模大，工程量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，構(gòu)件類型、數(shù)量繁多，且中關(guān)鐵礦屬大水礦山。中關(guān)鐵礦副井安裝過程中出現(xiàn)很多合同外的工程，嚴(yán)重影響工程原計(jì)劃完成時(shí)間，所以要加快裝備施工進(jìn)度，在施工過程中要不斷的優(yōu)化施工順序，達(dá)到施工快、節(jié)約成本、質(zhì)量保證又安全的目的。

二、新工藝技術(shù)的分析

（一）新施工工藝產(chǎn)生的背景及內(nèi)容

1.傳統(tǒng)的副井裝備主要施工順序是：主提升和交通罐罐道梁同時(shí)安裝→井底結(jié)構(gòu)的安裝→主提升罐道、交通罐罐道、排水管路、排泥管路同時(shí)安裝→電纜敷設(shè)→主提升和交通罐提升機(jī)懸繩掛罐→試運(yùn)行。此方案是施工單位常采用的方案，對(duì)于小型豎井和條件不復(fù)雜的豎井采用此方案比較合適，一旦規(guī)模大就可能不太實(shí)用。

由于副井井筒淋水較大，總涌水量約70m?/h，排水管路（Φ426mm排水管4趟）直徑太大，焊接速度與提升機(jī)罐道安裝速度不匹配，所以傳統(tǒng)的井筒裝備安裝工序不能正常安裝施工，安裝速度太慢，每天只能安裝施工約4-5m進(jìn)度?？偣て趪?yán)重滯后，且出現(xiàn)部分工人窩工現(xiàn)象。為此，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和工期要求。組織工程技術(shù)人員商討，在安全第一，質(zhì)量第一，保證進(jìn)度的前提下，制定新的方案，有利于施工進(jìn)度和質(zhì)量，充分利用現(xiàn)有資源，提高人工利用率，最后確定此優(yōu)化安裝施工工藝。

2.優(yōu)化后新施工工藝是：主提升和交通罐罐道梁同時(shí)安裝→井底結(jié)構(gòu)的安裝→主提升罐道安裝→主提升機(jī)懸繩掛罐→主提升機(jī)試運(yùn)行→交通罐罐道、排水管路、排泥管路安裝→電纜敷設(shè)→交通罐懸繩掛罐、試運(yùn)行。具體工作內(nèi)容如下：井底結(jié)構(gòu)安裝完成后，先將6趟主提升罐道安裝完成，拆除吊盤，然后對(duì)主提升機(jī)進(jìn)行懸繩掛罐，最早的讓主提升系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)試運(yùn)行，然后利用主提升機(jī)罐籠作為提升容器和安裝平臺(tái)，安裝交通罐側(cè)的罐道及排水管路、排泥管路、電纜等剩余工程，最后全面試運(yùn)行。

（二）新工藝與傳統(tǒng)工藝對(duì)比

1.施工安全控制。在傳統(tǒng)的安裝工序中，所有的鋼構(gòu)件和人員都是利用施工用臨時(shí)絞車，提升容器空間小，某些位置不利于人員進(jìn)行安裝，造成一定的安全隱患，且提升速度非常慢，上下一趟人員需要10分鐘左右。利用永久提升罐籠后，罐籠橫斷面比臨時(shí)絞車容器大很多（主提升罐籠平面尺寸為5180mm×3000mm），作業(yè)平臺(tái)環(huán)境和安全防護(hù)設(shè)施有了很大的改善，而且提升機(jī)安全系數(shù)也比臨時(shí)絞車大大提高了。永久提升機(jī)各種信號(hào)聯(lián)鎖、保護(hù)裝置等也比臨時(shí)絞車完善，在安裝各水平的搖臺(tái)及安全門時(shí)，可將罐籠停在施工水平，罐籠面積較大，施工作業(yè)都比吊盤方便的多，提高了施工安全系數(shù)。電纜和排水管路安裝更是方便很多，加快焊接速度。

2.施工進(jìn)度控制。臨時(shí)絞車提升速度2m/s左右，永久提升機(jī)提升速度最大可達(dá)6.5m/s左右，且大大增加了提升能力。再加上作業(yè)平臺(tái)空間的增大，可同時(shí)施工4趟交通罐罐道、4趟Φ426mm排水管、Φ219供水管及兩趟Φ133排泥管，焊接速度明顯加快。電纜安裝也順手很多，施工時(shí)間也縮短了很多，整體安裝作業(yè)效率得到了大大提高。

3.施工質(zhì)量控制。原施工平臺(tái)采用多層吊盤，現(xiàn)在利用雙層罐籠（尺寸5.18m×3m）施工，寬松的作業(yè)平臺(tái)便于安排質(zhì)量控制工作，尤其是罐道的定位、找正等檢查。安裝各水平操車時(shí)，也可以根據(jù)罐籠控制操車安裝位置精度。焊接管路時(shí)，由于作業(yè)空間較大，對(duì)焊接質(zhì)量起到很好的良好的作用。

4.施工成本控制。永久提升機(jī)運(yùn)行后，原臨時(shí)用施工絞車便可拆除，原懸吊多層吊盤用的兩臺(tái)穩(wěn)車也可拆除。減少大型設(shè)備租賃費(fèi)，施工效率提高，降低人工成本。

（三）適用條件

該工藝方法在傳統(tǒng)的副井裝備施工工藝中均可實(shí)施，尤其是環(huán)境、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工程量大的井筒裝備工程中應(yīng)用效果非常顯著。目前新建和改造的地下礦山多為規(guī)模大、地質(zhì)情況復(fù)雜，可借鑒此方案。

三、實(shí)際應(yīng)用情況

中關(guān)鐵礦副井裝備工程于214年2月17日，主體升機(jī)懸繩掛罐完成，進(jìn)入試運(yùn)行后，進(jìn)行了剩余工程量的安裝，最終比原計(jì)劃工期提前了15天完成。罐道、排水管、排泥管、電纜等安裝質(zhì)量沒有出現(xiàn)問題，管路打壓試驗(yàn)未發(fā)生泄漏、滲水現(xiàn)象。為礦山加快建設(shè)起到很大作用。電纜敷設(shè)沒有破損，安全穩(wěn)固，達(dá)到安裝要求。

四、結(jié)束語

副井裝備安裝工藝的創(chuàng)新是我礦獨(dú)立自主完成的新工藝，它與國內(nèi)同行業(yè)、同類型施工工藝而言，具有優(yōu)化機(jī)具材料配置、縮短工期、節(jié)省成本、提高安全性等顯著綜合優(yōu)勢(shì)。隨著礦山越來越大型化，豎井井筒裝備規(guī)模越來越大的發(fā)展趨勢(shì)，在類似中關(guān)鐵礦副井情況下，采用這種方法施工更具有競爭力。

作者簡介：

張義坤（1986年-），男，助理工程師，本科學(xué)歷，畢業(yè)于遼寧科技大學(xué)，現(xiàn)在河北鋼鐵集團(tuán)沙河中關(guān)鐵礦有限公司機(jī)動(dòng)供應(yīng)科工作。endprint