山西大同主井临时改装施工组织设计1.docx
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山西大同主井临时改装施工组织设计1
第一章提绞设备及设施
一、井架及天轮台：
凿井井架为现有的Ⅴ型钢管井架，该井架自重73.368吨，最大静悬吊荷重360吨，天轮台中心距：
7.5×7.5m，角柱中心跨距：
16×16m，全高31.628m，由基础平面至天轮台高26.364m。
二、罐笼提升设施及相关计算：
罐笼提升方式为双钩提升。
根据井筒直径和绞车提升能力，选用简易一吨单层双车罐笼两个，单个重量为5000kg，每个罐笼装载二台一吨U型固定厢体式矿车，矿车自重607kg。
提升钩头采用楔型连接装置。
罐笼改装后，能够安全承担施工荷载，保证足够的过卷高度。
提升天轮选用两个φ2.5m铸铁天轮，稳绳采用方形丝扣长螺栓、丝母紧绳。
井筒各设施的布置见《井筒平面布置图》。
三、提升绞车：
主提绞车型号为：
2JK-3.0/11.5型凿井绞车，其最大静张力为90KN，最大静张力差为80KN，电动机型号为：
630Kw,转速493转/分，最大提升速度为5.8m/s，。
根据原提绞平面布置图提升机大轴距井筒提升中心的水平距离为55m，钢丝绳弦长60.08m，改装后绞车及井筒中心与罐笼提升中心线重合，经校核钢丝绳最大偏角1.04°，最大外偏角0.74°，小于《规程》1°30′。
1、主提升钢丝绳选用计算：
（1）已知条件：
钢丝绳悬吊长度560m，一吨简易单层双车罐笼重量5000kg，钢丝绳拟选用18×7-φ37-170I特不旋转钢丝绳，每米重5.72kg，破断拉力总和96850kg。
（2）钢丝绳悬吊重量：
Q0=2Q+Q笼+2Q车
其中Q—单车所装矸石重量，
Q=Km×rg×Vch=0.9×1600×1.1=1584kg
Q0=1584×2+500+607=8775kg
钢丝绳单位长度重量：
PS=QO/（110δB/ma-HO）=8775/（110×170/7.5-560）=4.53kg/m
所选用钢丝绳每米单重：
5.72kg＞4.53kg，符合规定。
（3）钢丝绳安全系数校核：
提物时，m=96850/（8775+560×5.72）=8.09＞7.5
提人时，m=96850/（75×18+5000+560×5.72）=10.14＞9
安全系数均符合要求。
故选用18×7-φ37-170-特不旋转钢丝绳合格。
2、提升机强度验算：
（1）最大静张力验算（立井提升时）
由公式Fj=Q+QZ+PSB×HO
Fj：
钢丝绳最大静张力
Fj=Q+QZ+PSB×HO=1584×2+607+5000+5.72×560=11978kgf
而提升机允许的最大静张力为13000kgf，可见提升机强度符合要求。
（2）最大静张力差验算（立井提升时）
由公式Fch=Q+PSB×HO
Fch：
钢丝绳最大静张力差
Fch=Q+PSB×HO=3168+5.72×560=6371kgf
而提升机允许的最大静张力为8000kgf，故提升强度符合要求。
3、电动机功率验算
立井双钩提升时，P=KQVmBρ/102ηc
式中：
ρ：
动力系数，罐笼提升时ρ=1.3
VmB：
提升机最大速度，m/s
K：
矿井阻力系数，取1.2
ηc：
传动功率，二级减速ηc=0.85
P=1.2×1584×2×6.6×1.3/（102×0.85）=289
而电机功率是610kw，故采用单击拖动即可满足要求。
四、天轮选择：
由条件：
（1）D≥60dS=60×37=2220mm
（2）D≥900dS=900×37=3330mm
选择提升天轮：
φ25002个
五、稳绳的选用计算：
稳绳垂高560m，《规程》规定稳绳安全系数6倍，初选稳绳为6×7-φ28-170-I-交互埝钢丝绳。
根据《煤矿安全规程》张紧力每百米不得小于1000kg，得：
Fx=（H0/100）×1000
=（560/1000）×1000
=5600kg
1、钢丝绳每米重量
Ps=Fx/（100×170/6-560）
=2.834kg/m
根据验算查表选用6×7-φ28-170-I-交互埝钢丝绳符合要求。
（1）钢丝绳安全系数：
m=Qd/（Q+qL）=50400（5600+2.834×560）=7.01＞6符合要求。
（2）防坠器脱钩时：
m=Q破/1/×2×Fz=50400/21578.6=4.67＜6不符合要求。
2、带防坠器稳绳根据计算选用6×7-φ32-170I交互埝钢丝绳4根，每米重3.857kg，破断拉力总和68650kgf。
（1）钢丝绳安全系数：
m=Q破/（Q+qL）=68650/（5600+3.85×560）=8.85＞6符合要求。
（2）防坠器脱钩时：
m=Q破/1/×2×Fz=68650/10789.3=6.36＞6符合要求。
根据验算：
不带防坠器的稳绳选用6×7-φ28-170I交互埝钢丝绳4根，带防坠器的稳绳选用6×7-φ32-170I交互埝钢丝绳4根。
六、液压紧绳油缸计算：
液压紧绳油缸φ=125mm，稳绳张紧力5600kg，φ28钢丝绳每米单重2.834kg，φ32钢丝绳每米单重3.22kg。
1、6×7-φ28-170I钢丝绳所用油缸计算：
P=F/s=（F张+F绳）/s
=（5600+1587.04）/2241.625
=12MPa
当油压表为12MPa时，稳绳张紧力为5600kg，满足规程要求。
2、6×7-φ32-170I钢丝绳所用油缸计算：
P=F/s=（F张+F绳）/s
=（5600+2159.92）/71.625
=10.7MPa
当油压表为10.7MPa时，稳绳张紧力为5600kg，满足规程要求。
七、防坠器的选型：
1、抓捕器的滑楔位移计算：
抓捕器的滑楔具有1：
10的斜度，正常情况下，滑楔与穿过抓捕器的制动绳有8mm间隙，断绳后，滑楔上提消除间隙并压缩制动绳，制动的变形量为绳径的20%，再考虑10%的磨损量后，即可计算出滑楔的最大水平位移，滑楔最大水平位移计算如下：
S=2×8+0.3×dz
式中，dz—制动钢丝绳直径（mm）
S=2×8+0.3×34.5=26.35mm
滑楔的垂进位移S为：
Sc=10s/2=10×26.35/2=132mm
2、抓捕器制动力的计算：
为保证罐笼制动的人身安全，要求罐笼（提升矸石）制动减速度小于g，罐笼（罐笼中只乘1人）制动减速度不小于5g，一般按重罐笼所要求的减速选择制动力，然后校验罐笼的制动减速度。
Fz≥K（J/G+1）Qg
式中，K—缓冲器工作不均匀系数，K=1.15
J—制动阶段罐笼的减速度
Qg—重罐笼重量，Qg=9382kg
Fz≥2KQg=2×1.15×9382=21578.6kg
所选的制动力Fz还应满足下式要求：
J=[21578.6/（4331+75）-1]×g=4.25g＜5g（m/s2）
故符合要求。
3、防坠器的选择及技术参数：
根据对抓捕器滑楔位移及制动力的计算，选择BF-321型防坠器其主要技术参数为：
最大计算制动力：
345KN
最大终端载荷：
150KN
制动钢丝绳直径：
φ40mm（32mm）
弹簧最大工作负荷：
7.5KN
滑楔最大行程：
140mm
故选用BF-321型防坠器符合要求。
八、φ3m提升机罐笼提升能力：
提升机选用2JKZ-3/11.5型绞车，提升容器选用一吨单层双车罐笼，每次提升一台MG1.1/-6A型矿车。
提升能力验算：
1、一次提升循环时间计算：
（1）a0=0.75m/s2，V1=2m/s。
t0=（2-0.5）/0.75=2s
h0=（2+0.5）/2×1=1.25m
（2）a1=0.75m/s2，V=6.6m/s。
t1=6.6/0.75=8.8s
h1=6.6/2×9=29.7m
（3）t2=（6.6-2）/2=2.3s
h2=[（6.6+2）/2]×6.7=28.8m
（4）t3=（6.6-2）/2=2.3s
H3=[（6.6+2）/2]×6.7=28.8m
（5）t5=（6.6-0.5）/0.75=8.1s
h5=1/2×（6.6+0.5）×9=32m
（6）h4=10mv4=0.5m/s2
t4=10/0.5=20s
（7）v6=0.4m/sa6=0.3m/s2
t6=v6/a6=0.4/0.3=1.3sh6=0.4/2×1.3=0.26m
（8）h3=560-0.26-10-32-28.8-28.8-29.7-1.25=429m
t3=429/6.6=65s
（9）一次提升循环时间为：
T总=65+1.3+20+9+6.7+6.7+9+2+240=365s
2、八点班提升钩数：
（1）检修时间2小时，交接班1小时，则提升时间为：
h=（8-2-1）×60×60=18000s
（2）提升钩数：
n=h/T=18000/365=49钩
（3）提升矿车数：
49车
3、四点班提升钩数：
（1）交接班时间1小时，其他影响时间0.5小时，则提升时间为：
h=（8-1-0.5）×60×60=23400s
（2）提升钩数：
n=h/T=23400/365=64钩
（3）提升矿车数：
64车
4、零点班提升钩数：
同上
5、一个圆班提升钩数：
49+64×2=177钩
一个圆班提升车数：
177车
一个圆班提矸量：
177×3.3×0.9=526m3
一个圆班工作时间：
5+6.5×2=18小时
6、每小时提升能力：
526/18=29m3/h
第二章供电系统
同煤王村公司副立井井下供电采用双回路供电，电压等级6000V,在井筒内敷设两根YJV42-3×95型高压电缆，11台BGP25-6K高爆开关。
悬吊电缆钢丝绳计算：
选用18×7-φ31-155I钢丝绳悬吊一根95mm2电缆。
95mm2高压电缆千米重：
5273公斤，18×7-φ31-155I钢丝绳每米单重：
3.699kg，破断力61300公斤力。
安全系数验算：
M=Q破/（Q绳+Q电+Q卡）
=61300×（745×3.699+745×5.273+0.34×125）
=61300×6726.64
=9.1>ma=6
第三章排水、供水
本次泵房设备按照涌水量20m3/h进行选型，在泵房内安装三台水泵，型号为MD160-84×10,流量150m3/h，总扬程603mm，电机功率440KW,转速n=2980转/分，由于井深560mm，故闸阀、逆止阀均为Pg=10Mpa。
第四章排水管压风管风筒井壁固定
在井筒内安装φ159×6压风管，φ108×4排水管，φ800风筒，59×3mm水管各各一趟，管路之间采用联合悬吊方式，支承梁两端及中间用树脂锚杆固定，管路与支承梁之间用卡具牢固固定，梁与管路之间保证无相对滑动，井筒前200m每隔6m固定一道支承梁，后每隔4.8m固定一道，每隔50m用悬壁梁对排水管进行加强，每隔100m对压风管进行加强。
在起盘过程中检验安装尺寸，对不符合规定的，在起盘时进行处理。
第五章：
通讯、信号系统
1、通信系统：
在井口信号房安一台程控调度电话交换机，在井筒内敷设一趟KVV10×2.5型控制电缆，使井上下形成通讯系统。
2、信号系统
在井筒内敷设一趟3×10+1×6橡套电缆，井口与井下马头门适当位置各设置一个信号房，使井上、下形成信号系统。
3、钢丝绳悬吊电缆计算：
选用18×7-φ31-155I钢丝绳，钢丝绳每米单重3.699kg，Qd=61300kg，信号电缆每米单重0.324kg，橡套电缆每米单重1.1kg。
安全系数验算：
M=Q破/（Q缆+Q钢）
=61300×560（0.324+3.699+1.1）
=21.363>ma=6
第六章压风系统
压风管路井筒内采用凿井期间井壁固定的φ156×6mm钢管，并在巷道内将管路排至各施工点。
利用凿井期间压风机房的空压机;螺杆30m3/8型1台，20m3/8型2台，将压风供给各施工点，以满足工作面施工的牙缝需求量。
第七章运输系统
二次改装井上、下敷设30kg/m钢轨，轨距600mm，位置与提升罐笼轨道相对应，双轨中心距为1300mm。
并在井口与井下马头门两侧距井筒中心5m—7m之间，每股轨道安装手动式阻车器一台，距井筒中心15m处设一副道叉。
一、井上运输排矸系统：
井筒改装后，矿车出罐笼后通过出车平台，过渡桥台进入翻笼，翻到矸石场，采用LS—500型装载机装入15T自卸车运到矸石山，过渡桥台采用Φ108mm钢管制作，翻笼为标准1吨翻笼。
（详见地面排矸系统图）
二、井下运输排矸系统：
每个工作面安装一台P-60B或P-90B型粑斗机进行装矸，前期利用CDXT-5蓄电池电机车配三吨厢式矿车运矸，后期利用CDXT-8蓄电池电机车配三吨厢式矿车运矸，经φ3m提升机配一吨单层双车罐笼拉至地面。
第八章井筒供暖
二次提绞施工副立井井筒供暖：
根据当地气候影响，每年10月15日到12月底为冰冻期，考虑施工安全因素，对井口及天轮平台采取供暖措施，防止因冰冻造成影响施工及安全的顺利进行，安装2T锅炉2台，井口采用竖管要6寸管，4寸无缝管加工成排管，沿井架四周布置，排管间距5排，排间距为200mm，另外井架四周用彩板围起高度21.6m。
第九章质量要求
一、供电系统
1、两趟高压电缆敷设前用2500V摇表进行摇测，绝缘值不得低于200MΩ，电缆入井部分每隔6m打一道卡子，卡子内部垫胶皮，不得压伤电缆，敷设后按规定作耐压泄露试验。
2、变电所的开关设备摆放整齐，布局合理，不得有失爆现象。
3、对GBP25—6K高爆开关，用2500MΩ摇表测量高压导体对地及两回路绝缘电阻（拆下电压互感器的连接头）绝缘电阻值大于100MΩ,如低于100MΩ应作干燥处理。
断路器的动触头，用250MΩ摇表测量绝缘阻，阻值不得低于00MΩ。
4、变压器、高爆开关、高压电缆按规定进行试验整定。
二、排水系统
法兰盘螺栓紧固可靠，套袖焊接牢固，井筒中逆止阀下边安装支管座，法兰之间用石棉垫和铅油，一切完毕排水管灌满水，作静水试验，以不漏水为标准，平巷中每10隔4m安一道托管钩。
三、天轮台：
φ2.5m天轮位置与提升中心线位置偏差不超过2mm，对天轮应作检修记录，试运转作偏摆记录。
天轮轴心水平度不超过0.2%,稳绳与紧绳器的回头打7付卡子，液压紧绳器与天轮台上钢梁联接牢固。
液压油缸中心线与设计中心线误差<2mm。
四、井上下托罐座安装：
托罐座钢梁入井壁500mm，钢梁安装与设计中心线±1mm，测量中心和标高，平行高低差不大于1mm，用250#砼灌注牢固，支撑爪高低偏差不准超过2mm，罐笼内轨道与外轨道轨面高低偏差±2mm，稳绳井上下固定端与提升中心线距离偏差不大于±2mm。
五、安全门安装与罐笼提升信号联锁。
六、通讯、信号系统安装，要做到准确、可靠。
第十章安全措施
1、施工前制定周密的安全措施，并贯彻到每一个施工人员，实行群签。
2、启动绞车前必须对绞车安全闸、工作闸的连接装置和紧固装置、减速机齿轮磨损状况、配电设备、大绳都必须认真检查一遍，无异常问题方可开车。
司机中途不得换人、不得脱岗，绞车停止工作后必须刹紧安全闸，千斤必须处于闭锁，电气设备必须停电闭锁。
3、乘吊桶人员、吊盘上作业人员、高空作业人员必须佩带保险带，各工具必须上笼头。
4、天轮平台、二层台、锁扣盘、吊盘严禁平行作业，严禁井筒坠物。
5、天轮平台作业时，周围上栏杆，井口设专人防警戒。
6、起吊重物时，必须查找数据或估计重物重量，选用绳扣安全系数不得低于13倍，绳扣不得通过尖锐的棱角，并且要拴在牢靠处。
另外高空起吊重物时，防止重物大幅度摆动，必须留有尾绳。
7、井筒开挖梁窝时，必须严密防护堵漏，严禁石块坠入井下砸坏井筒设施。
8、起落吊盘各悬吊管路时，井底不得有人，井上下要有机电负责人统一指挥，井上密切配合，听清信号后方准开车。
9、每项工作必须指定专人负责指挥，负责工作全过程的安全。
10、井筒内烧焊时，必须制定专项烧焊措施进行报批。
11、各种设施安装位置的中心线、标高都必须按图纸设计要求进行。
12、各管路的安装，各种螺栓必须紧固，不得有漏气或送卡现象。
13、各安全门及其闭锁、围栏都必须按要求进行安装。
14、回收与下电缆或大绳单独在井筒内升降，大绳下端必须坠重物，防止大绳打壁或缠在其他设施上，每升降100米时，必须坐吊桶或罐观察一次，是否有异常。
15、每班接班前，机电负责人必须向职工贯彻本班工作的安全措施，讲清楚工作程序，分工明确，责任到人。
二次提绞临时改装主要设备明细表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
一吨单层双车罐笼
套
2
3.6T
2
提升天轮
φ2.5m
套
2
3
单吨U型矿车
MG1.1-9B
台
50
4
防坠器
BF-321
套
2
5
高爆开关
BGP25-6K
台
11
6
变压器
KSGB-630
台
2
7
变压器
KSGB-315
台
1
8
稳绳油缸
根
8
9
低爆开关
DW80-350
台
10
10
检漏继电器
JY82A
台
4
11
罐笼罐座
套
2
12
手动租车器
套
4
13
对旋风机
2×55KW
台
2
14
风机
JBT62-6
台
3
15
水泵
MD160-84×10
台
3
16
电机车
CDXT-5/600
台
1
17
电机车
CDXT-5/600
台
2
18
耙斗机
P-60B
台
6
19
耙斗机
P-90B
台
3
20
提升绞车
2JK-3/11.5
台
1
21
压风机
30/8
台
2
22
压风机
20/8
台
1
23
井架
V
座
1
24
悬吊天轮
ф1000
台
2
电缆明细表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
高压电缆
MUYJV42-3×95
根
2
2×1000m
2
信号电缆
U3×10+1×6橡套电缆
根
1
800m
3
通讯电缆
KJVV10×2×0.8
根
1
800m
4
监控电缆
HUVV32-20×2×0.8
根
1
800m
钢丝绳明细表
序号
名称
规格型号
单位
数量
备注
1
提升钢丝绳
18×7-φ37-170特
根
2
2×700m
2
稳绳
6×7-φ28-170特
根
4
4×650m
3
稳绳
6×7-φ32-170特
根
4
4×650m
4
悬吊电缆钢丝绳
18×7-φ31-155特
根
2
2×650m
5
制动绳
6×7-φ32-155特
根
4
4×650m
6
高压电缆绳
18×7-φ32-155特
根
2
2×650m
工程排队
一、一期工程，只要包括临时排水系统工程等，工期35天
二、主井井筒二次改装，工期30天。
合计总工期65天
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