祁南二矿井架拆除措施.docx
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祁南二矿井架拆除措施
淮北矿业股份有限责任公司祁南煤矿安全改建工程
深部井副井井架拆除工程
施
工
组
织
设
计
中煤第三建设集团机电安装工程有限责任公司
二零一五年二月
工程名称：
祁南煤矿安全改建工程深部井副井井架拆除工程
审
批
机
关
部门
签章
日期
负责人
技术负责人
工程
管理部
技术
质量
安全部
编
制
单
位
部门
签章
日期
负责人
技术负责人
安全部门
质量部门
编制人
一、工程简介
二、编制依据
三、井架技术参数
四、施工内容
五、工程施工目标
六、施工方案
七、施工步骤
八、施工前的准备工作
九、施工方法
十、有关技术要求
十一、安全技术措施及注意事项
十二、文明施工
十三、岗位责任制
十四、项目部人员组织
十五、主要施工机械设备一览表
祁南煤矿安全改建工程深部井副井
井架拆除施工组织设计
一、工程简介
淮北矿业股份有限责任公司祁南煤矿深部井位于皖宿州市埇桥区祁县镇境内，隶属于淮北矿业股份有限责任公司祁南煤矿。
井架由煤炭工业合肥设计研究院设计，其设计标高采用绝对标高，井口的相对标高±0.000相当于绝对标高+24.000m。
副井井架设计型式为钢井架L-A型（或称改进型），重约500吨，祥见附图一。
本工程结构设计为四斜柱式钢井架，系按永久生产与临时凿井共同使用而设计。
主要构件采用箱型截面，该井架设置四层永久提升天轮平台，单罐上天轮平台标高47.490m，单罐下天轮平台标高40.490m，双罐上天轮平台标高33.770m，双罐下天轮平台标高27.770m。
凿井平台标高27.770m，与双罐下天轮平台为同一标高。
井架四斜柱与混凝土基础铰接。
现由于井筒开挖至-800多米，瓦斯严重超标，无法再进行开挖，故需将井架拆除，为安全、快速的完成施工，特编制此措施，以利于施工。
二、编制依据
1、工程施工合同。
2、祁南煤矿安全改建工程深部井副井井架施工
S1384AG-607-01～S1384AG-607-20总计20张图。
3、现行、执行的标准、规范。
4、按国家现行《煤矿设备安装工程质量验收规范（GB50946-2013）》
5、按煤炭工业部制造企业标准《金属焊接构件通用技术条件（Q/MTZ1015-85）》
6、《煤矿安全规程》2010年版
7、质量、职业健康安全和环境管理体系程序文件。
三、井架技术参数
1、绞车：
JKMD-5×4（Ⅲ）、JKMD-4×4（Ⅲ）各一台。
2、天轮：
上组天轮：
天轮直径为5000mm，
上天轮中心标高48.600m，下天轮中心标高41.600m；
下组天轮：
天轮直径为4000mm，
上天轮中心标高34.600m，下天轮中心标高28.600m。
3、钢丝绳：
上组天轮/下组四根钢丝绳破断力总和分别为9920KN/6340KN。
4、静张力：
上组天轮：
最大静张力1350KN，最大静张力差180KN。
下组天轮：
最大静张力850KN，最大静张力差160KN。
5、起重设备：
井架上设一台手动双梁起重机，起重量Q=25t×2。
6、提升容器：
三个罐笼及一个平衡锤。
7、井架总重量：
约500吨。
8、跨距：
主斜架间19米。
主副斜架间27.5米。
副斜架间19米。
9、井筒直径：
Φ8200mm。
四、施工内容
1、需要拆除井架斜撑架的工程量如下：
序号
名称
数量
重量（kg）
备注
1
柱脚
2
5393
2
主斜1
2
20006
3
主斜2
2
20651
4
主斜3
2
21980
5
主斜4
2
23862
6
主斜5
2
21956
7
主斜6
2
24139
8
主斜7
2
25284
9
主斜8
2
21686
10
横梁（+18米）
1
6885
11
1GL1（27.7米）
1
22457
12
2GL1（33.77米）
1
18735
13
4GL1（40.49米）
1
26204
14
6GL1（47.49米）
1
26505
15
正反7GL1（56.6米）
2
14175
16
7GL2（56.6米）
1
4424
17
7GL3（56.6米）
1
2114
18
7GL4（56.6米）
1
5588
19
平台（27.77m）
1
2453
20
平台（33.77m）
1
1555
21
平台（38.4m）
1
400
22
平台（40.49m）
1
1552
23
平台（43.2m）
1
400
24
平台（47.49m）
1
6586
25
轨道垫板
2
739
26
43Kg/m轨道
2
612
27
直爬梯T-5
1
445
28
直爬梯T-6
1
756
29
栏杆
1
560
30
行车
1
6000
31
吊耳、滑车
1套
2000
32
柱脚
2
3321
33
副斜1
2
13089
34
副斜2
2
13438
35
副斜3
2
14102
36
副斜4
2
14201
37
副斜5
2
10545
38
副斜6
2
12203
39
副斜架侧横梁（+18米）
1
6637
40
副斜架侧横梁（27.7米）
1
7857
41
2GL3横梁（33.77米）
1
4919
42
4GL3横梁（40.49米）
1
4919
43
4GL2横梁（40.49米）
1
5184
44
平台（40.49m）
1
827
2、起重桅杆组装工程量
序号
名称及编号
重量（吨）
数量
备注
1
1.6×1.6m主抱杆
100
2台
H=48m
2
10吨稳车
9
10台
3
16吨稳车
11
4台
4
混凝土地锚
531
1个
15.6×3.5×4
5
20吨地锚
8个
6
10吨地锚
2个
7
50吨地锚
4个
8
9
3、布置稳车14台。
五、工程施工目标
1、工期目标：
确保在50天内完成所有副井井架拆除工程任务，力争提前完工。
2、文明施工目标：
严格管理，创文明样板工程。
3、安全生产目标：
严格执行国家有关的安全生产法律、法规，确保重大质量事故率为零，重大人身伤亡事故率为零。
六、施工方案
1、拆除方案的选择：
随着矿井向现代化、大型化发展，矿井提升能力不断增加，井架也越来越高大，箱式井架的吊装难度也在不断加大，拆除难度更是难上加难。
井架组立比较常用的就是抱杆和汽车起重机吊装法，拆除也不外乎此两种方法。
由于现在的吊装技术发展，汽车吊的起吊能力也大大提高，此种吊装法也是最近才新兴起来的吊装法。
抱杆起吊法是一种比较成熟的、可靠的、安全性非常高的起吊法。
（1）汽车吊吊装法的优劣：
可以减少起重设备的布置的工作量，降低了对起吊设备的吨位要求，简化了操作程序，缩短井口占用时间。
利用汽车起重机分段组装箱式井架施工工序简单，减少大量的辅助工作的准备（安装稳车、桅杆、滑车组及穿大量的钢丝绳，敷设多个地锚等复杂的工序）。
但利用汽车起重机仅能完成小吨位井架（井架总质量在300t以下的）吊装。
吊装费用比较高。
同时增加了人员高空作业工作量和空中对接的难度，给安全造成威胁。
（2）抱杆吊装法的优劣：
可以减少井口占用时间，起吊能力大，能够整体起吊较大型的构件，安装质量好，经济效益和社会效益明显。
此种方法不仅减少了使用特大型起重汽车起吊的风险，在安全上具有独特的优势。
完全采用国产凿井设备，施工成本只有汽车起重机的50%。
减少了人员高空做业工作量，降低了空中对接的工作量（采用主斜和副斜两大扇在空中对接）。
通过受力计算，采用合理的稳车布置，确保整个吊装过程受力均衡，使整个起吊过程处于平稳状态。
采用多吊点刚性吊耳，改善井架的受力状态。
但该种方法使用起吊设备多，准备工作量大，准备工期相对较长。
结合现场实际，综合比较两种起吊方式的优劣，由于井架吨位（大约500吨左右）大，现场场地开阔，同时为了保证本工程施工的安全可靠，本工程采用双抱杆法翻转法拆除该井架。
2、井架拆除方案
（1）主斜架由抱杆采用翻转法拆除，副斜架拆除利用主斜架，两台130吨吊车向后滑移法拆除。
（2）主、副斜架各部位吊点均采用刚性吊耳。
各稳车及抱杆的绊腿均利用地锚固定，主斜架拆除时与基础采用转动折页连接，副斜架采用向后滑移法拆除。
（3）井架拆除指令的发布及通讯联系采用头戴耳机，并利用对讲机作辅助信号。
3、抱杆组装竖立
本次拆除井架的双抱杆规格为1.6m×1.6m，高度为51.2米，南（北）抱杆东西中心线位于在井筒东西中心线上向南（北）3000mm，双抱杆南北中心线距主斜架基础南北中心线向西2米，抱杆中心线间距为6米；抱杆下部地基平整夯实后铺设长10米宽3米Ⅰ32工字钢，且工字钢相互点焊牢固后，再交错铺设两层道木，道木间用扒钉扒牢，上铺3米×3米，厚30㎜的钢板两块。
要求型钢与地坪的接触面积为30㎡，抱杆底部用4个20吨的地锚拌腿；两抱杆顶部南北用H32×1的滑轮组固定，抱杆南北两侧用浪风绳固定，东西用主牵和主提固定。
抱杆由东向西（头朝西）组装，抱杆竖立之前先固定好绊腿绳，收紧主斜架与抱杆间的提升绳，待抱杆站立后，固定好主牵绳、绊腿绳及缆风绳，才能拆除副斜架，然后拆除主斜架。
4、吊点及吊耳：
（1）主斜架拆除时的主斜架吊点位于上天轮平台（标高为46.232m）6GL上（详见副井井架吊装计算书图四），各部位均采用刚性吊耳（如图所示）：
吊耳规格型号及数量：
80吨吊耳8只
50吨吊耳1只
（2）副提升系统的的主斜架吊点位于起重机平台（标高56.247m）7GL2上，各部位均采用刚性吊耳（如图所示）：
80吨吊耳4只
（3）副提升系统的副斜架吊点位于副斜架两个副斜腿上，平衡吊耳在4GL上，各部位均采用刚性吊耳（如图）：
80吨吊耳4只
20吨吊耳1只
5、稳车及地锚：
各稳车及抱杆的绊腿均利用地锚固定，其中拆除主斜架的主牵地锚采用大型混凝土地锚，其余均采用桩锚。
主斜架拆除时与基础采用转动折页连接，副斜架采用向后滑移法拆除。
七、施工步骤
主要施工步骤如下：
1、井架腿部二次灌浆破碎、井筒四周围墙破碎、拆除，平整拆除、破碎水泥混合物,加工钢架。
2、主斜架转动折页焊接、天轮平台用吊耳、主牵吊耳及主副提升吊耳焊接。
3、抱杆主牵地锚混凝土地锚施工。
4、外围地锚挖设，稳车布置。
5、抱杆的组装，索具挂设。
6、挂主提升滑车，双抱杆的竖立。
7、井架上各层平台拆除及平台梯子栏杆拆除。
8、副斜架拆除。
9、副斜架按照半挂车长度及图纸割除、打断。
10、主斜架拆除。
11、抱杆拆除，折页割除，井架主、副斜打断。
12、井架转运。
13、机具回收。
八、施工前的准备工作
1、组织参加施工人员认真学习施工组织设计、有关的安全规章规程；并对图纸进行审查，发现问题及时解决，以便工程顺利进行。
2、备齐各种施工机具、材料及加工件的申请制作，同时还要做好机具的清洗、检查校验。
3、加工钢架（主副斜架拆除可以直接落到钢架上）20个，钢架尺寸为长2.2米、宽1.6米、高1.5米，钢架上下框用200*200*10mm方钢加工，上下框连接用D159*10无缝钢管4根，共加工20个钢架。
4、现场场地平整、夯实。
5、接通临时电源和电焊机，并做好接地、防雨设施。
6、准备消防器材及施工用的工具、设备及材料，并要有专人落实。
7、待拆除措施审批后，及时组织人员制作施工中所需要的抱杆，并将所需用的稳车、内齿轮、钢丝绳、电焊机、滑车、千斤顶等工具准备齐全，集中摆放、统一管理。
施工中所使用的起吊器具要逐一进行探伤检验，不合格不能使用。
工程施工中所用的提升钢丝绳必须按要求做拉力试验，并要有试验报告。
8、副井井架拆除期间临时设施布置：
根据现场实际情况合理布置稳车、抱杆，便于井架拆除（详见附图“祁南煤矿安全改建工程深部井副井井架拆除平面布置图”）。
9、根据工程需要布置用于拆除副井井架用的各种稳车14台，布置配电箱8台，使用4台，稳车信号箱14套，敷设各种型号的电缆4100米。
井架拆除电气设备及主材清单
序号
名称
规格及型号
单位
数量
备注
1
电源电缆
U-1KV-3×70+1×35
米
500
三条
2
橡套电缆
U-1KV-3×50+1×35
米
300
两条
3
橡套电缆
U-1KV-3×35+1×25
米
400
三条
4
橡套电缆
U-1KV-3×16+1×10
米
2400
4条（电焊机）+28条（稳车负荷）
5
橡套电缆
U-1KV-3×2.5+1×1.5
米
200
6
橡套电缆
U-1KV-3×1.5
米
300
7
电控箱
16吨稳车配套
台
4
8
电控箱
10吨稳车配套
台
8
9
电焊机
台
8
10
电源配电箱
台
8
11
稳车信号箱
套
12
12
照明灯
套
20
临时用电原理图如下：
九、施工方法：
1、稳车、地锚的选用
（1）根据载荷和稳车容绳量选用稳车和地锚，主提升采用4台16吨稳车（1#、2#、3#、4#），主牵采用4台10吨稳车（5#、6#、7#、8#），且主牵选用15.6米（长）×3.5米（宽）×4米（深）混凝土地锚固定稳车和滑车，主提升选用4个20吨地锚，副斜架拆除选用2台10吨稳车（9#、10#）。
（2）两侧缆风各选用4个20吨地锚和4台10吨稳车（11#、12#、13#、14#）。
（3）抱杆绊腿利用4个50吨地锚，及四只10吨手拉葫芦。
2、抱杆的竖立
此井架的拆除使用截面1.6m×1.6m，高51.2米重50吨的抱杆。
（1）抱杆在井筒中心线东西方向组装，头部向西。
（2）抱杆下部地基平整夯实后铺设长10米宽3米Ⅰ32工字钢，且工字钢相互点焊牢固后，再交错铺设两层道木，道木间用扒钉扒牢，上铺3米×3米，厚30㎜的钢板两块。
要求型钢与地坪的接触面积为30㎡。
（3）按施工平面图组装抱杆，抱杆每一段间的连接要贴实紧固。
（4）抱杆起吊前，先穿好头部的索具，并做好抱杆的绊腿,并且再次检查抱杆螺栓是否有松动现象。
（5）抱杆起吊前先将抱杆底部的绊腿绳收紧，然后收紧主斜架与抱杆间的提升绳，由缆风绳控制其摆头，站立后收紧缆风绳，矫正其垂直度，固定好各缆风绳及绊腿，检查抱杆螺栓是否有松动现象，再次对螺栓进行紧固。
3、折页、轴选用（计算详见受力计算书）：
（1）固定折页的加工使用（如图）4只
（2）活动折页的加工使用（如图）2只
（3）轴及螺母的加工使用（如图）各2只
4、稳车、地锚、滑车、卸扣及钢丝绳的选用（计算详见受力计算书）：
（1）主提升系统（如图）：
主斜架最大提升力为Fθmax=340t
跑头力f1=8.6t
①稳车的选用：
选用16吨稳车4台（1#、2#、3#、4#）。
②地锚的选用：
选用20t地锚4个。
③滑车、卸扣的选用：
滑车：
卸扣：
H80×316只卸扣80吨24只
H50×11只卸扣50吨2只
H32×110只卸扣32吨20只
④钢丝绳的选用：
Ⅰ规格型号：
6×37-32mm-1670。
Ⅱ长度：
1500米/根，计4根。
Ⅲ钢丝绳搭接用Φ32的绳卡28个。
（2）主牵引系统（如图）：
主牵最大牵引力为F1=298.46t。
跑头力f=6.78t
①稳车的选用：
选用10吨稳车4台（5#、6#、7#、8#）。
②地锚的选用：
选用15.6米（长）×3.5米（宽）×4米（深）混凝土地锚固定稳车和滑车。
③滑车、卸扣的选用：
滑车：
卸扣：
H250×102只
H50×210只卸扣50吨22只
H20×16只卸扣20吨12只
④钢丝绳的选用：
Ⅰ规格型号：
6×37-32mm-1670。
Ⅱ长度：
1250米/根，计4根。
Ⅲ钢丝绳搭接用Φ32的绳卡28个。
（3）主、副斜架提升系统（如图）：
主牵最大牵引力为FTmax=115t。
跑头力f1=5.74t
①稳车的选用：
选用10吨稳车2台（9#、10#）。
②地锚的选用：
选用10t地锚2个。
③滑车、卸扣的选用：
滑车：
卸扣：
H80×38只卸扣80吨16只
H20×15只卸扣20吨10只
④钢丝绳的选用：
Ⅰ规格型号：
6×37-32mm-1670。
Ⅱ长度：
1250米/根，计2根。
Ⅲ钢丝绳搭接用Φ32的绳卡14个。
（6）主抱杆竖立及拆放时的绊腿系统（如图）：
主桅杆最大受力464t，水平推力116t。
跑头力f=4t
①手拉葫芦的选用：
选用10吨手拉葫芦4台。
②地锚的选用：
利用主牵地锚作为抱杆竖立时的拌腿地锚。
③滑车、卸扣的选用：
滑车：
卸扣：
H50×48只卸扣50吨16只
10吨手拉葫芦4只卸扣10吨4只
④钢丝绳的选用：
Ⅰ规格型号：
6×37-28mm-1670。
Ⅱ长度：
1200米/根，计4根。
Ⅲ钢丝绳搭接用Φ28的绳卡28个。
（7）主抱杆侧风系统（如图）：
主桅杆侧风受力假设为F4=20t
跑头力f1=5t
①稳车的选用：
选用10吨稳车2台。
②地锚的选用：
选用20t地锚4个。
③滑车、卸扣的选用：
滑车：
卸扣：
H32×24只卸扣32吨8只
④钢丝绳的选用：
Ⅰ规格型号：
6×37-28mm-1670。
Ⅱ长度：
1200米/根，计2根。
Ⅲ钢丝绳搭接用Φ28的绳卡14个。
（8）主抱杆之间联接系统（如图）：
两桅杆之间连接绳系受力根据侧风受力而定F4=20t
跑头力f1=2t
①手拉葫芦的选用：
选用5吨手拉葫芦1台。
②地锚的选用：
选用5t地锚1个（固定在主桅杆绊腿地锚上即可）。
③滑车、卸扣的选用：
滑车：
卸扣：
H32×52只卸扣32吨4只
5吨手拉葫芦1只卸扣10吨2只
④钢丝绳的选用：
Ⅰ规格型号：
6×37-20mm-1670。
Ⅱ长度：
300米/根，计1根。
5、1GL2正反与2GL2正反梁及井架附件的拆除
在对应的主斜架和副斜架的适当位置各焊接两个10吨吊耳，在1GL2正反与2GL2正反梁两侧也各焊接两个10吨吊耳。
详见1GL2正反、2GL2正反梁与主斜架副斜架吊点及平台布置图。
用4组50*3滑轮组穿6×37-32mm-1670钢丝绳，4台16吨稳车相应带劲，待平台与主副斜连接焊缝割除后，缓慢松动稳车将平台落至地面。
以此方法拆除所有平台。
6、副斜架的拆除
副斜架的最大起吊重量为112吨，最大提升力为124吨，抱杆的最大牵力为206吨。
在主副斜架上各设置两个吊点，副斜架拆除系统使用6×37-32mm-1670的钢丝绳作为副斜架拆除系统，组成一套独立的滑车系统。
跑头由两台10吨稳车牵引，副斜架向后滑移选用2台130吨汽车吊，以辅助副斜架向后滑移。
（1）割除箱体前在4GL2正反的西头适当位置布置各布置一个平台，设有爬梯和护栏，以方便人员工作为主。
在副斜架拆除前要对地锚、系统滑车、钢丝绳、稳车及配电设施进行检查。
（2）在一切准备完毕后，将主斜架与副斜架之间的副提钢丝绳带劲，2台130吨汽车吊也相应带劲，然后松动及拆除地脚螺栓，点动稳车将所有垫铁抽掉。
垫铁抽掉完后2台130吨汽车吊慢慢带劲，将副斜架腿部移出井架基础，然后松动稳车，在稳车松动过程中2台130吨汽车吊也慢慢将副斜架向东（后）滑移，此过程中如超出吊车的能力范围，要将吊车挪到适当位置，以此方法缓慢将副斜架放倒。
（3）拆除时，应由总指挥统一指挥，各岗位和流动人员要严格服从指挥。
在拆除的过程中，各岗位人员要时刻注意观察各部稳车、地锚、吊点、绳索，发现问题及时报告总指挥。
7、主斜架的拆除
主斜架的最大起吊重量为345吨，最大提升力为398吨，抱杆的主牵绳的最大主牵力356吨，抱杆对基础的最大压力为569吨，竖立抱杆时抱杆对地水平力为194吨。
因此，主拆除系统选用6×37-32mm-1670的钢丝绳作为主拆除钢丝绳，组成一套复式滑车系统，并用平衡滑车，以保证稳车的受力均匀。
跑头由四台16吨（1#、2#、3#、4#）稳车牵引。
（1）主斜架正式拆除前，应做一次全面检查，确认无不安全因素后方可进行拆除工作。
检查包括以下内容：
a、调整抱杆，使其处于垂直状态（东西方向应略向后倾），并使两侧缆风绳保持一定的张力。
b、地锚检查。
c、铰链焊缝检查，轴销加油润滑。
d、系统滑车、钢丝绳、稳车及配电设施检查。
（2）待各部位检查完毕后，将主斜架与抱杆之间的主提钢丝绳带劲，然后松动及拆除地脚螺栓，点动稳车，抽掉所有垫铁。
然后松动稳车，缓慢将主斜架放倒。
在整个拆除的过程中，各岗位人员要时刻注意观察各部稳车、地锚、吊点、绳索及折页，发现问题及时报告总指挥。
主斜架放倒过程中，工作人员应随时向指挥报告提升角度以及平衡轮出钢丝绳的串动量，抱杆的受力情况。
8、抱杆的拆放
待副斜架与主斜架拆除完毕后，进行抱杆的拆放。
收紧主牵绳，同时放松主提升绳，并利用两侧的缆风绳控制其摆头，缓慢的将抱杆向西放倒。
在抱杆头部距离地面35米时候，每一个抱杆用一辆200吨的吊车留住，同时收紧抱杆腿部绊腿绳，将主提钢丝绳放到没劲，用吊车慢慢将抱杆放下，在抱杆放倒后进行拆分。
9、主副斜架的打断（割断）及运输
主副斜架的打断（割断）按照运输货车的长度及图纸设计要筋板的地方打断，以方便货车的运输，斜架的打断要碳弧气包的方式割除，以防止氧气、乙炔直接打断造成箱体的变形。
十、有关技术要求
1、埋设锚桩技术要求
（1）严格按照设计方案要求进行作业，不得随意变更。
（2）埋设始终要有制定的专人负责，对所挖锚坑的尺寸的尺寸、土质情况、地下水情况、埋设物情况、夯实情况及埋设过程均应作详细的记录，并做好隐蔽工程的记录，以备后查。
（3）所挖锚坑的大小，除深度必须不小于设计尺寸外，其他尺寸尽量小些，以减少松土量。
（4）抗挤压的坑墙力求平整。
（5）回填土前，先将绳耳拉紧。
（6）每埋300∽500mm土层时应打夯一次，层层夯实，若回填干土，要分层洒水。
（7）坑锚上面的土层要超过地面100∽150mm，并
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