高岭矿主井改装施工组织设计.docx

1、高岭矿主井改装施工组织设计高岭矿主井临时改装改装施工组织设计郑州煤业（集团）矿业建设有限责任公司高岭项目部二00九年六月目 录一、罐笼提升及设施 1、凿井井架2、提升绞车及容器3、提升钢丝绳的计算4、验算提升机强度5、稳绳的选用计算6、液压紧绳油缸计算7、井底稳绳梁、封口盘及托罐座8、天轮台二、井下排水三、供电、信号及通讯系统四、地面翻矸系统五、地面压风机六、通风七、施工安全及质量保证八、安全措施九、各主要施工环接另报批安全施工措施。高岭矿主井临时改装施工组织设计前 言高岭矿主井井筒净径5m，井筒全深600m，井筒工程已施工过半，为适应下一阶段二期工程的施工，该主井需要临时改为罐笼提升，以满足

2、下一步施工的要求。具体施工内容：拆除HZ-6中心回转抓岩机、模板、吊盘，拆除二层台、封口盘，拆除十三台稳车；改造天轮台，安装井底稳绳梁、井底托罐底盘、井口托罐座、封口盘；下八根稳绳，挂上两个一吨单层单车防坠罐笼；安装井底临时泵房；铺设井筒内的临时供风、排水及供电线路。另外有井上铺设环形车场、安装联动阻车器、一吨前倾式翻矸架，形成自卸汽车排矸系统。现有的G型钢管井架，2JK-3.5/20型矿井提升绞车，2.5m天轮仍保留，改装后继续使用。由于改装施工内容多，质量要求高，为合理、安全、按期完成本次施工任务，特编制本施工组织设计。一、 罐笼提升及设施1、凿井井架：凿井井架使用现有的G型钢管井架，技术

3、特征：主体架角柱跨距：12.8312.83m 天轮平台尺寸：6.56.5m 井架高度：19.846m；二层台高度：8.4m； 井架自重：39.473T。允许过卷高度：17.436m。罐笼改装后，能够安全承担施工荷载，保证足够的过卷高度。实际过卷高度为16.25m，大于规程规定的6.1m，符合要求。提升天轮选用二套2.5m铸钢天轮，稳绳紧绳装置采用紧绳油缸紧绳。2、提升绞车及容器主提升机型号：2JK-3.5/20 卷筒直径：3.5m 宽度：1.7m 卷筒数目：2个 最大静拉力差：11.5T 最大静拉力：17T 钢丝绳速度：5.4m/s 电机型号：YR800-10/1180 功率800kw 定子电

4、压6000v 转速590rpm 减速器型号：NBD1000-207 速比20 扭矩411100kg/m根据原提绞平面布置图绞车双筒中心线与井架中心线重合, 提升机主轴距井筒提升中心的水平距离42m,钢丝绳弦长47.68m，改装后井筒中心线与罐笼提升中心线相差200mm，经校核钢丝绳最大内外偏角均为1117，小于规程130。罐笼提升方式为双钩提升。根据井筒直径施工工作量，选用一吨单层单车防坠罐笼，重量为1960kg,一吨U型固定厢体式矿车，重量607kg。钩头采用楔形连接装置。具体见井筒平面布置图。3、 主提升钢丝绳选用计算（1）钢丝绳悬吊重量计算：Q0=Q矸+Q笼+Q车其中Q-单车所装矸石重量

5、，Q笼罐笼重量，Q车1吨矿车自重根据公式：Q矸=ZKm rg Vch式中：Z车数，1个 Km装载系数，取0.9 Rg矸石容重，取1600 kg/ m Vch矿车容积，1.1m3则：Q矸=ZKm rg Vch =10.916001.1=1584kgQo=1584+1960+1607=4151kg钢丝绳单位长度重量计算:根据Ps=Qo/(110B/ma-H0)式中：PS钢丝绳单位长度重量B钢丝绳强度，取1702ma安全系数，取7.5H0悬吊长度，625m则：Ps=4151/(110170/7.5-625)=2.22kg/m 据此，选钢丝绳为18731170重要型，其技术特征为:ds=31mm，s=

6、2.0mm，Qz=67250kgf，PSB=3.699kg/m（2）钢丝绳安全系数校核：提物时，m=67250/(4151+6253.699)=10.47.5提人时，m=67250/(7514+1960+6253.699)=12.63 9安全系数符合要求。故选用187-31-特-170-不旋转钢丝绳 合格。（3） 天轮选择由条件：（1） D60ds=6031=1860mm（2） 900ds=9002.0=1800mm选择提升天轮：2500 2个4、验算提升机强度Fj= Q矸+ Q笼+PsbH0式中：Fj:钢丝绳最大静张力 Fj= Q矸+ Q笼+PsbH0=1584+1960+1607+3.69

7、9625=6462.88kg而提升机允许的最大静张力为17000,可见提升机强度符合要求。（1） 最大静张力差验算（立井提升时）根据公式：FchQ矸+ PsbH0Fch:提升机允许的钢丝绳最大静张力差，Fch=11500kgf Q矸+ PsbH0=1584+3.699625+1607=4503kgf由上可知，Fch4503kgf 符合提升强度要求。（3）电动机功率验算立井双钩提升时， P=KQVmb/102c 式中： 动力系数, 罐笼提升时 =1.3Vmb提升机最大速度，m/sQ最大静张力K矿井阻力系数,取1.2c传动效率,二级减速c=0.85则，P=1.245035.61.3/(1020.8

8、5)=453.7kw800kw电动机功率符合提升要求.5、稳绳的选用计算（1）已知条件：稳绳垂高625m,规定稳绳安全系数6倍,初选稳绳为67- 32-I-170-交互捻钢丝绳,重3.857kg/m,破断拉力总和68650kg。（2）计算:按对稳绳最小刚性系数500N的规定及对本规定的使用说明,稳绳的张紧力采用如下计算公式:Q=Lqg/a,式中 L稳绳长m q绳每m重kg/m g重力加速度而a依据下式得出: Kmin=4qg/ln(1+a) Kmin最小刚性系数,N/m 500=43.85710/ln(1+a) ln(1+a)=43.85710/500=0.30856 1+a=1.36146

9、a=0.36146 Q=Lqg/a=6253.85710/0.36146=66691.33N=6805.24Kg钢丝绳安全系数：m=Qd/(Q+qL)=68650/(6805.24+3.857625)=7.456 符合要求。6、液压紧绳油缸计算拟采用的油缸内径140mm, 活塞杆直径85mm。油压值采用下式：P=(P张+P重+P密 +P背)/S面积式中：P液压力，2 P张稳绳张紧力， P重钢丝绳自重， P密密封圈摩擦力，一般取（0.050.1）（P张+P重） P背回油路背压力，取0.05（P张+P重） S面积油缸作用面积，S702（852）297.142则，P =（6805.24+3.8576

10、25+829.4+460.8）97.141082当油压值此为95kgf/ cm2时,可以满足稳绳的最小张力要求,新绳时要求油压不低于12MPa。7、排水管设计1084.5无缝钢管，在井筒施工时,已悬壁固定在井壁上,每隔200m设一道支管座。8、压风管设计1594.5无缝钢管，在井筒施工时,已悬壁固定在井壁上,每隔200m设一道支管座。9、井底稳绳梁、封口盘及托罐座 见井底托罐底盘布置图，井底稳绳梁选用I45工字钢、L=6500mm两根，副梁选用I30两根，钢梁呈框架结构，M20螺栓连接。稳绳悬吊位置安装8个U型卡子，通过10.7t卸扣与稳绳护绳环连接，绳卡57个。井底封口盘钢梁选用I45工字钢

11、、L=5300mm两根，副梁选用I30两根，钢梁呈框架结构，M20螺栓连接。木梁选用200200mm方木6根，木板选用厚75mm木板21.2m2。井口托罐座钢梁选用I36工字钢两根一组，用厚10mm钢板焊在一起，托罐座上部柞木1801001100mm，用M24螺栓将托罐座、柞木固定在钢梁上，托罐座钢梁两端入井壁400mm，用C30混凝土浇注牢固，托罐座钢梁为框架结构，连接钢梁为I30槽钢L=2600mm，用M20螺栓连接。井口封口盘主钢梁用立井施工时锁口用的I30工字钢3根，副梁选用矿用I11工字钢14根，副钢梁与主钢梁，用M16螺栓连接。副钢梁上铺设5mm厚的花纹钢板，钢板与副钢梁用M12螺

12、栓连接。罐笼出车两端铺设进出车平台，托罐座梁与进出车平台焊接25号槽钢滑道。封口盘上的罐座口周围设栅栏，栅栏下部用厚2 mm铁板周围铺严，高度不低于300 mm，进出车位置设上下安全门，栅栏与安全门高度不低于1.2m，井口两侧设联动阻车器。井上下锁口及罐座施工见布置图。10、天轮台见天轮台布置图，2.5m天轮梁、稳绳梁与各悬吊天轮梁仍采用原工字钢梁。主提升天轮梁选用I56工字钢、L=6360mm四根，稳绳梁选用I45工字钢、L=6360mm四根，用四根I56工字钢作主提升天轮梁。电缆钢梁选用I45工字钢、L=6360mm四根，多余钢梁与悬吊天轮吊卸到地面。按图纸摆放好天轮梁、稳绳梁间距，钢梁固

13、定每端4条螺栓M2095mm，加高梁与下部钢梁的连接采用M2065mm螺栓，直径2.5m天轮轴承座两边加楔铁，加高梁两边加斜撑。连接锁绳器底座厚30mm钢板应焊在钢梁上，所有固定螺栓必须紧固可靠。 二、井下排水主、副井贯通后，在主井马头门一侧设井底临时泵房，先安装二台100D459水泵。流量为85m3/小时，扬程为405m，电机功率为160KW，转速为2950转/分，电机额定电压为660V，井筒315m处为一水平马头门已施工5m，作为接力水泵房，安装二台100D459水泵，形成二级排水系统。已知井筒深度为600m，单级排水高度为300m，故闸阀逆止阀均采用Pg=5Mpa，来水口径为100mm，

14、吸水管接到井底水窝，将掘进工作面流入井底水窝的涌水通过一趟井筒悬壁排水管路（1084.5无逢钢管），先排至一水平马头门，而后地面。工作面的水流入井底水窝前必须先经沉淀池沉淀，沉淀过的清水才能进入井底水窝，避免水窝过快被泥渣淤积。根据工程安排，副井先进行永久改装，井下施工水仓及泵房，待排水系统形成后，利用永久排水系统进行排水。三、供电、信号及通讯系统（1）井下供电改装后,实行井上下分开供电,地面供电系统基本保持改装以前的,不做大的变动。入井电源两趟，电压为0.66KV,一趟为动力电源,电缆规格为MY395-125，该电缆长期允许载流量290A，参考重量： Kg，做为井底水泵及工作面电源。井筒内电

15、缆的敷设选用187-23钢丝绳悬吊，每6m固定一道卡子，电缆与卡子之间垫胶皮防护以免损坏电缆;另一趟为主风机电源,电缆规格为MY370-125，该电缆长期允许载流量217A，参考重量： Kg，做为井下主风机电源，副风机接在动力电源上，主、副风机自动倒台，并实现风电、瓦斯电闭锁。井筒内电缆的敷设选用187-23钢丝绳悬吊。电源从施工临时变电所内630KVA变压器及KSJ-320-6/0.66KVA变压器引出。见供电系统图（2）提升信号、通讯及照明 改装后，从地面下一趟ZLKVV32142.5型铠装多芯电缆做为信号和通讯专用线，实现井上下信号的各种闭锁及通讯。具体接线方法见信号系统图。 四、地面翻

16、矸系统地面设立一吨600mm轨距前倾式翻矸架，安设一台JD-25型运输绞车。矸石矿车从井下提出后，利用JD-25型绞车提升，利用前倾式翻矸架排矸，利用铲车和自卸汽车把矸石排至合适地点。掘进用水考虑以蓄井筒淋水或从地面用排水管下水。见地面排矸系统图五、地面压风机地面压风机房凿井期间已经安装了4台，其中：2台日产OPT-307型40m3/min压风机；1台4L-20m3/min压风机和1台42m3/min螺杆压风机。井下按三个工作面作业，打眼时一个工作面按5台YT-28型作业，每台钻耗风量：3.8m 3 /min,喷浆时一个头用一台转型喷浆机,耗风量:8m3/min,如果考虑二个头打眼一个头喷浆时

17、风量最大,总耗风量为Q总：1、打眼时用风量Q钻：Q钻=.Kg =1.21.15100.7853.8 =41.16m3/min2、喷浆时用风量Q喷：Q钻=.Kg =1.21.1510.858 =9.384 m3/minQ总=9.384+41.16=50.54 m3/min通过总耗风量校核,开二台压风机可以满足施工需要，同时有二台压风机作为备用。六、通风高岭矿主、副井贯通后，主井进行临时改装，副井进行永久改装。在副井侧打一风墙，安装风机供工作面用风，新鲜风从副井进入通过风机供入工作面，井下各工作面的乏风经主井排出。工作面风机使用型号为215KW的对旋风机，风筒采用600mm的阻燃风筒。七、施工安全

18、及质量保证改装施工前，由高岭矿项目部写出各单项施工安全技术措施，报请公司有关业务部门和领导审批。审批后的措施由技术员向所有参加施工人员贯彻，并实行群签。施工中严格按措施执行。施工中，机电副经理、技术员必须亲临现场，严格按照图纸要求施工。未经批准，不得擅自改动图纸。技术员要严把质量关，各种技术数据必须做到准确无误。八、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，

19、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戴保险带，各工具必须上笼头。4、天轮平台、二层台、锁口盘、吊盘严禁双层作业，严禁井筒坠物。5、天轮平台作业时，周围上围栏，井口设专人放警戒。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，绳扣不得通过锐利的棱角，并且要栓在牢靠处。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，井上下要有机电干部统一指挥，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

20、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，各种螺栓必须坚固，不得有漏气或松卡现象。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，大绳下端必须挂重物，防止大绳打鼻或缠在其它设施上，每升降100m时，必须坐吊桶或罐笼观察一次，是否有异常。15、每班接班前，机电队长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。九、各主要施工环接另报批安全施工措施。1） 泵房、下电缆安装措施。2） 井下稳绳梁、托罐底盘安装措施。3） 井口托罐座、

21、封口盘安装措施。4） 天轮平台改造安全施工措施。5） 井下烧焊施工措施。6） 地面拆除稳车安全施工措施。7） 拆除风、水管、起吊盘安全施工措施。8） 回收风筒、电缆安全施工措施。9） 拆除天轮台多余钢梁、悬吊天轮，二层台安全施工措施。高岭矿主井改装施工设备材料明细表序号名称型 号单位数量备注1金属井架G型座1原有2提升绞车JK-23.51.7台1原有3凿井绞车2JZ2-10/1000台1用后可拆4凿井绞车JZ-10/800台1用后可拆4凿井绞车JZ-16/800台1用后可拆5防坠罐笼XS-1-1台2购6紧绳油缸个8购4矿车1T台100购7平板车1T台5购8提升天轮2500套2有9悬吊天轮800

22、双套1有10悬吊天轮650个1有11前倾式翻笼1T台1购12调度绞车JD-11.4台2调矿车用13调度绞车JD-25台1矸石山用14局扇215kw台6缺15水泵100D459160KW台4购16真空馈电KBZ-200台1017真空馈电KBZ-400台1018真空磁力开关BQZ-80台419真空磁力开关BQZ-120台220风机开关BQZF-80台321变压器KSJ-320KVA-6/0.66KV台122变压器630KVA-6/0.66KV台123支罐座1T1套224紧绳泵站套1高岭矿主井改装施工主要材料明细表序号名称型 号单位数量备注1高压交联电缆YJLV32-335m120m2绞车电源线2矿

23、用阻燃信号电缆ZR-KVV32-142.5m650m照明、信号、通讯3排水电缆MY-370125m350m腰泵房用4井下动力电缆MY-395125m700m井底水泵及动力4主风机电缆MY-370125m700m主风机5电缆MY-31616m200m搅拌机等6主提钢丝绳187-31-170-特-不旋转m750m2主提升机用4稳绳67-34-155-特-不旋转m700m87钢丝绳187-23-155-特-不旋转m400m1腰泵房电缆用8钢丝绳187-23-155-特-不旋转m700m1井下动力电缆9钢丝绳187-23-155-特-不旋转m700m1井下主风电缆10钢丝绳187-21.5-155-特-不旋转m700m1井下信号电缆11紧绳油缸个8天轮台用12工字钢I56m10井底用13工字钢I45m6014工字钢I20m5015工字钢I11m3016槽钢20m5017角钢L70m6018木方150150m3019木板70mmm22620花纹钢板5mmm22021轨道24kg/mm50022道岔24kg/m副9井下4副23轨枕根35024挡车器组6井上下各3副25道钉kg100铺轨用