进风井临时改绞施工组织设计修改.docx

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进风井临时改绞施工组织设计修改

山西潞安矿业集团屯留南

进风立井临时改绞

施工组织设计

中煤五公司第一工程处

2010年5月

目录

一、概况-2-

二、临时改绞前施工计划-3-

三、改绞施工准备-3-

1、设备准备-3-

2、材料准备-3-

3、改绞施工方案-3-

四、其他辅助系统：

-8-

1、供、排水系统-8-

2、监控、通讯及信号电缆设置-10-

3、通风系统-10-

4、压风系统-12-

5、供电系统-13-

6、运输系统-15-

五、劳动组织-15-

六、质量保证-16-

七、安全技术措施-17-

屯留南进风立井改绞施工组织设计

一、概况

山西潞安矿业集团屯留矿井位于沁水煤田东部中段，地处太行山脉西侧、山西上党盆地西部，行政区划属山西省长治市屯留县所辖。

矿井设计年产原煤600万吨。

屯留矿南进风立井、回风立井场地位于山西省屯留县麟绛镇高店村，距离原屯留煤矿4KM，南风井场地东邻环城路（309国道屯留县段），进场道路均与环城路相接，交通便利。

场地南、西分别与高店村相邻，西北面为冲沟及乡村道路，场地平坦开阔，排矸场地位于南风井场地东北约 0.2km的沟谷处。

南进风立井井筒净径7.5m，井深577m。

井筒内设有玻璃钢梯子间及压风管。

表土段采用双层钢筋混凝土复合井壁，深度136m，支护厚度1050mm（内壁500mm、外壁550mm），基岩段采用混凝土支护，支护厚度500mm。

根据建设方的要求，对南进风立井进行临时改绞，满足井下二期工程的需要。

二、临时改绞前施工计划

进风井自2010年01月25日开始进风井进行探揭煤工作，然后施工马头门两侧浇筑段、进风井出车线20m，再转入等候室及通道施工，等候室及通道施工45m后停头，施工30m井底水窝，水窝施工完成后，进行设备拆除及注浆工作，5月15日进行进风井改绞工作，改绞工期45天。

回风井自2010年01月25日开始先施工40m总回风巷，然后进行进回风井措施巷、进风井出车线施工，至4月3日进、回风井在出车线0+10m处进行贯通，贯通后施工等候室通道，此时进风井开始改绞，等候室及通道施工矸石、材料及人员由回风井进行运送，待等候室贯通后，将等候室作为临时变电所进行安装。

三、改绞施工准备

1、设备准备

二期施工所需临时凿井罐笼、各种钢丝绳、套架及摇台、安全梯、钢梁、通风及排水设备设施、提升及辅助运输设施、供电设施配备、监测监控系统、生活设施布置等均在改绞施工开始前，按计划准备完毕。

施工主要设备配备见表附后

2、材料准备

按施工组织设计要求，由处机修厂加工制作各种加工件，并采购所需零部件，固定件，各种型号钢梁、槽钢，钢板及铺板。

所需材料见施工主要材料统计表附后。

3、改绞施工方案

1、南进风立井改绞利用原主提绞车2JK-3.5/18提升绞车，提升容器选用一个标准1.5t矿车单层双车罐笼、一个加宽（260mm）1.5t矿车单层双车罐笼罐笼。

2、井筒内原井壁固定一趟φ159mm排水管，一趟φ159mm压风管，一趟φ57mm供水管，一趟φ57mm注浆管，全部拆除改为钢丝绳悬吊。

还新增钢丝绳悬吊一趟压风管φ159mm，此趟压风管路按照排水管路要求下放，目的是在应急情况下排水，新增钢丝绳悬吊一趟消防洒水管φ159mm。

3、原封口盘悬吊二趟φ800mm胶质风筒，保持不变，改变原位置。

新增加一趟φ800mm胶质风筒；

4、八根高压电缆、二根通讯电缆、一根监视电缆按照设计院图纸安装；5、一趟安全梯保持不变。

具体见改绞平面布置图JF-01。

（1）施工工艺

具体改绞施工过程为：

改绞前考虑井壁注浆，提升吊盘过程中，将井筒管路拆除，只留一趟φ50mm管路，改为压风管路，作为施工电缆支架用。

第一、将吊盘从井口下放到马头门上方，在吊盘下悬挂辅助盘。

根据井筒中心线及提升中心线，在该盘进行马头门上方套架梁牛腿眼施工及套架、安装完毕后下降辅助盘。

进行托罐梁的安装，封堵梁窝。

继续下降辅助盘利用风锤打好罐道绳拉紧梁牛腿眼，安装牛腿及拉紧梁，最后拆除辅助盘，进行罐道安装。

同时进行井下推车机安装，挂罐后进行进、出车平台铺设；

第二、吊盘上提过程中，利用吊盘安装永久电缆支架。

第三、当吊盘提至固定盘位置时，先拆除固定盘，提升吊盘拆除封口盘。

利用吊盘作为临时封口，施工井口平台梁窝；拆除吊盘，安装井口套架及套架梁。

第四、利用原稳车群及井架上天轮进行适当改造下放布置八根罐道钢丝绳、四根防坠绳，这些绳上端临时锁紧在套架。

利用稳车下放压风、排水、洒水管路，上口固定在套架梁上。

第五、进行临时简易封口，改造天轮平台。

第六、八根稳绳上端利用液压站拉紧，下端固定在稳绳梁上并锁紧。

四根防坠绳，上端固定在缓冲器内、下端用卡子卡紧。

第七、挂罐，安装井上口钢罐道；

第八、安装井上口搭接摇台、井口推车机等；

第九、安装过卷及防坠装置，进行试运行、调整井口罐道；

第十、利用罐笼下放一趟风筒，将风筒堆放在罐笼，打开天窗，吊挂风筒。

第十一、利用稳车逐根下放高压电缆、利用罐笼逐根将电缆与木夹固定，但罐笼上方必须增加可靠安全设施，以便人员乘坐。

电缆井上、下必须留够余量，去向与矿方指定。

地面出车平台、环行车场、上料系统、翻矸设施、材料场地等的施工同井筒改绞平行施工。

（2）井筒提升系统

南进风立井改绞后采用2JK-3.5/18绞车，采用1.5t矿车单层双车罐笼，双钩提升，配用电动机功率为1000KW，钢丝绳为18×7-43-1770。

提升1.5吨单层双车罐笼提升能力计算

矿车为MG1.7-9B型。

提升绞车2JK-3.5/18，主要技术参数如下：

最大静张力F=17吨，

最大静张力差F=11.5吨

最大提升速度Umax=5.3m/s，

提升加、减速度：

a=0.6m/s2

加减速时间t1=t3=5.3/0.6=8.83s

加减速高度h1=h3=0.5×5.3×8.83=23.4m

等速运行高度h2=577-23.4=553.6m

等速运行时间t2=553.6/5.3=104.5s

一次提升循环时间（其中休止时间取120s）

T=t1+t2+t3+Q=8.83+104.5+8.83+120

=242.2s

提升能力AT=3600×2×0.9×1.7/（1.2×242.2）

=37.9m3/h

式中：

一次提升矿车数2个，矿车装满系数0.9，矿车容积1.7m3

提升不均匀系数1.2；

按日纯提升时间14小时计算，

月提升能力A=30×14×37.9=15918m3/月，按照井底车场断面20m2考虑，松散系数1.7，折合进尺468米。

提升钢丝绳选择校核

钢丝绳的最大悬垂高度

H0=Hsh+Hj=602.87m取610m

Hsh井筒深度577米

Hj井口水平至天轮平台高度25.87米

提升物料荷重

Q=KmNVchrg=0.9×2×1.7×1600=4896kg

Km矿车装满系数0.9

Vch1.5吨标准矿车容积m3

rg岩石松散重量1600kg/m3

提升容器自重

QZ=QG＋2QK=5900＋2×974=7848kg

QG单层双车1.5吨罐笼自重kg

QKMG1.7-9B矿车自重kg

提升钢丝绳终端荷载

Q0=Q+Qz=4896＋7848＝12744kg

钢丝绳单位长度重量Ps（kg/m）

Ps=Q0/（110δB/ma-610）=6.22kg/m

式中δB钢丝绳钢丝的抗拉极限强度177kgf/mm2

ma钢丝绳安全系数取7.5

选择钢丝绳

据PsB≥Ps根据钢丝绳厂家提供的数据

选择钢丝绳型号为18×7-43-1770（特）PsB=7.21kg/m

以最大终端载荷验算提升钢丝绳安全系数

m=Qd/（Q0+H0PSB）≥ma

Qd钢丝绳破断拉力总和132518kgf

则m=132518/（12744+610×7.21）=7.73>7.5

提升人员时钢丝绳安全系数校验

每次提升人员数量为：

N=5.56×1.35÷0.18=41人

每人重量按80Kg计算

提升人员时钢丝绳安全系数:

m=Qd/（QG+QR）

=132518/（5900+41×80）

=14.4>9

经计算选用18×7-43-1770（特）钢丝绳做提升绳符合安全规程规定。

绞车强度验算

最大静张力QJmax=Q0+Q绳

=12744+577×7.21

=16904kg＜17000Kg　符合要求

　最大静张力差　QJmaxc=Q矸+Q绳

=4896+577×7.21

=9056kg＜11500Kg符合要求

电机功率校验：

P=K×Q×VMb×ρ/102ηc

=1.2×4896×5.3×1.3/102×0.85

=467KW＜1000KW故电机功率符合要求。

式中K—矿井阻力系数，K=1.15~1.2

Q—提升物料荷重

VMb—最大提升速度

ρ—动力系数；吊桶提升时1.05

罐笼提升时1.3

四、其他辅助系统：

1、供、排水系统

1.1:

供水系统：

根据井下巷道布置及设备选型原则，改绞前，进、回立风井井筒内，分别设置一趟φ57mm供水管路，向工作面供水，取自地面供水井。

改绞后，保证综掘除尘需要及井下用水，井筒内安装一趟消防洒水管φ159mm，洒水管路下到井下马头门后，分东西方向延伸，分别向工作面供水。

1.2、排水系统：

在井下卧泵正式投入使用以前，继续采用井筒施工临时泵自井底水窝排水。

改绞后在进风井马头门东侧信号控制硐室做水泵房，按照正常井筒平均涌水量50m3/h考虑,在进风井井底设置临时水仓，安装两台MD85-80×8型水泵,配套功率280KW，额定扬程640米,额定流量85m3/h,一台运行，一台备用,还配备一台同型号备用电机和一台泵体。

3.3.1排水管选型

1、φ159管路直径验算

ｄ1＝

＝

=0.129.3m＝129.3㎜

Qe：

水泵额定排水量ｖｐ：

排水管经济流速

经计算，所选管路直径符合要求。

2、φ159管路壁厚验算

δ1＝0.5d（

－1）-θе

　＝0.513cm=5.13㎜

经计算，所选管路壁厚符合要求。

式中δ：

管壁厚度ｄ：

所选管路外径

　ｐ：

水管内部工作压力，估算可取ｐ=0.11（h1+h2）＝6.391MPa

Hp:

排水扬程гπ：

管材许用应力取гπ80MPa

θе：

附加厚度，取θе=0.15cm

3、水泵验算

水泵扬程验算

经计算选用MD85-80×8水泵作为排水设备能够满足矿井生产的需要。

Qc----矿井平均涌水量50m3/h

K-----涌水量不均衡系数0.6

T1------水泵每昼夜排水时间18h

H1---吸水高度577m

H2-----排水高度4m

现利用进风井井底水窝作为临时水仓，井筒安装两趟Φ159×5.5mm排水管路,一趟使用,一趟应急备用。

2、监控、通讯及信号电缆设置

使用进风井现有的信号与通讯系统，并由地面1台DK1208型200门自动交换机，由MHYV29-20×2×0.8型通讯电缆通过进风井至进风井井底车场信号房接入一台本安型通信接线盒内，然后使用4芯通讯电缆分别送至工作面、临时泵房等，供井上、下调度指挥通讯使用。

3、通风系统

两井贯通后，在通风联络巷靠近进风侧进行密闭，形成两井各自独立的通风系统。

改绞期间，在进风井新增一趟φ800胶质风筒，改绞后进风井井底工程利用井筒三趟风筒进行通风，地面通风机供风。

回风井井底工程附近利用地面通风机、井筒二趟风筒供风。

等回风井永久通风系统形成后，可形成进风井进风、回风井回风的全负压通风系统。

4、压风系统

按照井下二期工程最多实现五个工作面同时施工，统计风量。

（1）用风量统计

风动设备用风量统计见表3-1

风动设备用风量统计表

表3-1

设备名称

规格

单台耗风量

（m3/min）

打眼

出矸

喷浆

使用台数

总耗

风量

使用

台数

总耗

风量

使用

台数

总耗

风量

凿岩机

YTP-26

3

5×4

60

喷浆机

PZ-5B

8

5×1

40

风泵

BQF-50/25

2.5

5×1

12.5

5

12.5

5

12.5

合计

72.5

12.5

52.5

（2）压风机选型

掘进总耗风量的计算：

Q=αβγ∑nkq=101m3/min

α—管网漏风系数，取1.1

β—风动机械磨损使耗风量增加的系数，取1.1

n—同型号风动机具使用数量20台

k—同型号风动机具同时使用系数，取1.0

q—风动工具耗风量3m3/min

根据掘进打眼时用风量最大即101m3/min，考虑快速施工多工种平行作业及风压降效等因素，本着经济合理的原则，在矿方永久压风系统形成之前，利用现施工时安装四台5L-40/8型空压机，正常使用三台,一台备用,可满足不同作业循环的要求。

（3）压风管路的选型

d=20Q1/2=201mm

Q—管道计算压风流量，101m3/min

经计算，井筒内需再布置一趟压风管路φ159mm×4.5mm，但此趟压风管路考虑应急排水使用，按照排水管路要求敷设，管路下井后利用“三通”阀接至东西侧马头门内，再接至工作面。

5、供电系统

矿井具备双回路供电条件，二期在井下等候室安装临时井下变电所，井筒钢丝绳吊挂敷设两趟MYJV42100003×70动力电缆,设计安装BPG型高开15台，安装五台KBSGZY-500KVA/10（6）/1.14/0.69KV移动变电站作为井下综掘机变压器，一台KBSG-500KVA/10（6）/1.14/0.69KV矿用变压器作为动力专用变压器,安装四台KBSG-500KVA/10（6）/1.14/0.69KV矿用变压器作为风机专用变压器,供电系统详见附图，施工期间用电总负荷约为5213KVA,井下用电负荷约3223KVA。

●供电电压等级为10KV

●根据二期井下负荷计算容量为3223KVA，确定工作电流：

●P=1.732IUcosφ

●I=P/1.732Ucosφ=3223/1.732×10×0.9=206A

下井电缆选用电缆型号为：

MYJV42100003×70Ie＝205A

采用分列运行,每根电缆平均电流103A,单根电缆符合要求.

用电负荷统计表（综掘机使用后）

序

号

设备名称

台数

设备容量

需用

系数

Kx

COSφ

tgΦ

计算容量

安装

工作

安装

工作

有功

无功

视在

台

台

KW

KW

KW

Kvar

KVA

一

地面高压

1

主提升机

1

1

1000

1000

0.7

0.8

0.75

700

525

875

2

压风机

4

3

1000

750

0.8

0.8

0.75

600

450

750

3

辅扇

2

1

740

370

0.85

0.8

0.75

315

236

393

二

地面低压

1

工广

30

28

260

200

0.5

0.7

1.02

100

102

143

2

搅拌系统

1

1

80

80

0.7

0.75

0.88

56

49

75

三

井下低压

1

耙装机

1

1

55

55

0.3

0.8

0.75

17

12

21

2

综掘机

5

5

1300

1300

0.6

0.65

1.17

780

913

1201

3

皮带机

6

6

660

660

0.7

0.6

1.34

462

619

772

4

刮板输送机

8

8

320

320

0.6

0.6

1.34

192

257

321

3

局部通风机

24

12

2160

1080

0.6

0.75

0.88

648

570

863

2

喷浆机

12

6

66

33

0.3

0.8

0.75

10

7

12

3

卧泵

2

1

560

280

0.7

0.75

0.88

196

172

261

4

调度绞车

10

10

250

250

0.4

0.7

1.02

100

102

143

总计

106

83

8451

6378

4175

4016

5830

建井期间最大同时利用系数

取Ktmax＝0.9

Pmax＝Ktmax∑Pmax＝0.9×4175＝3757KW

Qmax＝Ktmax×∑Qmax＝0.9×4016＝3614Kvar

Smax＝〔P2＋Q2〕1/2＝〔37572＋40162〕1/2＝5213KVA

6、运输系统

为缩短改绞工期，尽快投入二期工程施工，在改绞期间，地面组织进行运输系统，上料系统统一改造，平行施工、交叉作业。

6.1井上口车场

井口运输采用环形车场，轨距为900mm轨型24㎏/m，东侧车场线路为出车线路，西侧为进车线路。

矸石经出车线路直接运至翻矸台卸载，自卸式汽车装载运出。

煤矸分存分运。

西侧进空车、材料及料车入井下。

如地面窄轨系统平面布置图所示

6.2拌料系统

根据地面车场布置，在合适位置布置两台搅拌机，中间安装自动计量站。

设拌料车场与空车直道平行。

6.3翻矸笼设置

翻矸笼设置于南侧，其轨面标高与井架腿标高一致，翻矸笼单侧进车卸矸。

五、劳动组织

为缩短施工工期，确保二期工程尽快尽早投入施工，改绞期间，在确保安全生产的前提下，力求交叉平行作业（井筒内施工不得平行作业）。

采用“三八”制作业。

六、质量保证

为确保改绞后顺利投入使用，改绞安装期间，认真组织、合理安排，严格按照《煤矿安全规程》（2004版）规定及《安装工程验收评定标准》要求及其它有关规定、规范的要求操作施工，要以严肃认真的态度，科学严谨的精神确保一次改绞成功。

（1）、钢丝绳的型号、规格和质量必须符合要求。

（2）、管路固定所需的锚杆件、树脂药卷质量要符合要求，锚固力要符合要求。

（3）、井上、下固定装置（或固定梁）安装位置偏差，严禁超过3mm。

（4）、井上、下钢丝绳罐道的固定位置的偏差，严禁超过3mm。

（5）、拉紧钢丝绳用的弹簧或液压装置，应在安装前进行检查试验，其强度、压缩量和性能，应符合要求。

（6）、钢丝绳的拉紧力，必须符合要求。

（7）、防撞绳安装质量必须符合安装的质量检验标准。

（8）、悬吊的风筒、电缆必须按要求将卡子上紧、上够。

（9）、各种钢梁的架设、天轮的安装及各种管路设施的布置，必须以测量给定的井筒十字中心线及高度控制线为准，按照井筒及平台布置图，认真合理布置。

（10）、组织专业人员成立检查验收小组，逐项检查验收改绞安装工程，确保所有安装改绞工程优质。

（11）、加强风筒的安装质量管理和维护，保证风筒完好，严禁使用时漏风。

七、安全技术措施

1、建立以项目部、施工队和班组组成的“三级”安全管理网络。

定期召开安全例会，对施工中的安全问题进行总结，对出现的问题和安全隐患进行排查，制定整改方案，并落实到人。

2、根据《煤矿安全规程》，结合本改绞工程的实际情况，制定出各要害场所的管理及规章制度和工种的责任制，并贯彻到位。

3、改绞期间，所有参加施工人员必须听从统一指挥，明确施工及技术负责人。

4、改绞前，应组织有关人员对施工现场进行全面检查，发现问题及时处理。

对所有提升、吊挂及防护设施进行认真检查。

并在检查记录上签字，不合格的必须更换。

5、下井人员必须佩带合格的安全带、矿用安全帽和矿灯。

6、严禁施工人员酒后上岗，身体不适不能下井。

7、井盖门随开随关，封口盘范围内及时清理杂物，井口、现场保持整洁干净。

8、禁止吊盘和绞车同时运行，起、落吊盘后信号工应及时通知绞车工吊盘起落高度。

9、井筒改绞期间，井口操作室和井下吊盘通信联络装置要可靠。

10、井筒作业、地面运输、提升和下料等项工作，应设专人统一指挥。

11、井筒作业时，上、下人和下料时应通知吊盘施工人员做好安全防护准备。

12、提升机的速度在不同阶段应采用不同速度，严禁超速运行。

13、人员上下罐时应等罐停稳，安全门开启后上、下。

上、下料时，要检查物料吊起后是否可靠，无问题后方可上下料。

14、井筒烧焊措施及井下大件设备下放措施另编，并上报审批后执行。

15、切实做好井筒防坠工作，物料、工具、人员要排除不安全隐患。

16、井筒内施工不得平行作业，人员携带的工具要装在工具包内，大的工具要绑扎在牢固的物件上。

17、组织安监、工程、机电安装专职技术人员现场逐项检查验收，确保设备及各种钢梁、吊绳运行无误后，进行试运转，运转正常后投入使用。

18、完善监测监控系统，瓦斯及各种传感器的安设位置、报警点、断电点、断电范围严格按设计要求设置，并经过校验，确保可靠使用。

19、风机实现“三专两闭锁”，实现双风机双电源自动切换装置，确保闭锁装置和双风机双电源自动切换装置正常发挥效能。

20、加强瓦斯检查和通风设施检查，确保改绞时井筒中瓦斯浓度不超过0.5%，通风安全可靠。

21、各分项工程施工前，必须编制专项安全技术措施，报处审批后实施。

施工主要设备表

序号

设备名称

规格型号

数量

备注

一

提升系统

1

提升机

2JK-3.5/18

1台

2

提升天轮

φ3000

2个

3

安全梯稳车

JZ2A-5/1000

1台

4

天轮

650mm

2个

5

搭接式摇台

KDT

4套

6

阻尼托罐摇台

ZHT

4套

7

缓冲托罐装置

GHT

2套

8

液压拉紧装置

SLT-20

8套

9

井上下口套架

2套

10

复式阻车器

ZFT-（9）

4套

11

单体阻车器

4个

12

地面窄轨（左开）

ZDK930/3/9左

3副

13

地面窄轨（右开）

ZDK930/3/9

1副

14

地面窄轨（鱼尾）

ZDC930/3/15

2副

二

装岩排矸设备

1

罐笼

1.5吨单层双车防坠罐笼

2台

2

矿车

1.5吨

50辆

后增至400

3

地面翻车机

2套

4

电瓶车

8吨

2台

5

25KW小绞车

10台

三

通风、排水、压风

1

风动泵

BQF-50/25

5台

2

卧泵

MD85-80×8

3台

空压机

5L-40/8

2台

四

砼搅拌、输送设备

1

搅拌机

JS-1500

1台

强制式

2

电子自动计量系统

PLD-1600

1套

3

喷浆机

PZ-7B

10台

五

供电设备

1

移动变压器

KBSGZY-500KVA/10（6）/1.14/0.69KV

5台

2

矿用变压器