园子沟风井改绞施工设计Word文件下载.docx

1、井下口一侧马头门安设倾斜钢结构临时煤仓、设置自动计量装载设备布置；井上口安设曲轨自动卸载装置及地面钢结构临时煤仓卸载、胶带输送机转载输送至煤矸架头。3.1.2通风系统装备方案1、改绞期间利用井筒内一两路800mm胶质风筒，供改绞用。2、风井与主井已经贯通，在主井口附近安设两台FBCZ-No17/290临时主扇一台使用一台备用并配置双电源电控设备，利用主井作为抽风风道。井下在风井巷道内新鲜风流处安设FBD-No7.1/230防爆压入时对旋轴流风机向工作面进行压入式供风，每个工作面必须具备双风机、一台使用一台备用，双电源自动切换开关，构成自主井筒进新鲜风，风井抽排乏风的混合通风系统。3.1.3排水

2、（通讯、信号）系统装备方案二期主排水管采用1596mm无缝钢管二路，同时在排水管上分别跟附MHY32-1921/0.8通讯电缆一路和MHY32-171/1.5信号电缆一路。二期工程主排水设备选用两台MD100-100型水泵排水（一台备用）。3.1.4压风系统装备方案利用风井井筒内安设的一路壁挂管路1596无缝钢管作为压风管。3.1.5供水系统装备方案利用风井井筒内安设的原排水管路1085无缝钢管作为供水管。3.1.6电力系统装备方案井筒内敷设两路MYJV42-10KV，395mm2高压电缆，井下设置临时变配电所。3.1.7翻矸系统装备方案3.1.7.1罐笼采用翻矸系统采用1.5t矿车前倾式无动

3、力平式翻车机，自卸汽车排矸。3.1.7.2箕斗采用地面皮带运输，自卸汽车排矸。3.2改绞应具备的条件1、井筒及水窝按图纸施工达到竣工要求。另外，根据煤矿安全规程关于立井提升装置的过放距离要求，由插值法计算改绞后罐笼过放距离为5.98m，以及井下箕斗装载系统，罐道绳及制动绳拉紧装置梁的安装以及清淤排水等诸因素，井底水窝深度须延挖不小于26m。2、回风立井改绞前，主风井必须贯通，改绞期间必须利用主井一期设备施工二期巷道。3.3编制原则1、根据矿方、项目部现场有关二期工程施工的相关要求。2、确保安全和施工质量的前提下，科学合理地施工。3、积极采用先进技术和经验，合理安排工期，组织平行作业，交叉作业，

4、加快改绞进度。4、充分利用现有的设备和材料，减小改绞投资。3.4编制依据1、园子沟矿风井井筒施工组织设计2、园子沟风井工广施工设备平面布置图及井筒施工图。3、煤矿安全规程（2010版）。4、建井工程手册、凿井工程图册及煤炭行业标准规定。5、煤矿安装工程质量检验评定标准。6、矿山井巷工程施工及验收规范。7、特种设备安全监察条例8、钢结构工程施工质量验收规范GB50205-20019、机械设备安装工程施工及验收通用规范GB50231-9810、建筑电气工程施工质量验收规范GB50303-200211、钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程JGJ82-91第四章 主要装备系统选型及校核4.1提升

5、系统及附件利用凿井施工期间使用的G井架，主钩采用6.6m3箕斗，载重量为6t，井下采用半自动装载，井上采用自动卸载。副钩采用罐笼提升悬吊1.5t双层二车非标金属罐笼配套采用BF-152型抓捕器，绞车选用2JK-3.5/20A型双滚筒绞车。双层罐笼同时可提矸、下料或上下人, 或上层提升人员、下层出矸。可满足二期井下施工提升需要。4.1.1提升绞车 提升机技术特征 提升机型号滚筒最大静张力（kg）最大静张力差（Kg）减速比绳速（m/s）选用电动机个数直径（m）宽度（m）型号功率（KW）转速（r/min）2JK-3.5/2023.51.71700011500205.41YR560-108005931

6、0004.1.2矿车矿车采用MG1.7-9B型号1.5t箱式矿车,容积1.7m3。名义载重1.5t,最大载重量2.7t。自重974Kg,轨距900mm。4.1.3罐笼罐笼盘体尺寸为2800（长）1268（宽），罐笼上下层高度（两盘体之间尺寸）均为2400mm罐道绳直径36mm，间距2000（长）1394（宽），稳罐钢罐道型号为38Kg/m钢轨，稳罐道间距1360（长）1336（宽）。罐笼重量不超过4800Kg。4.1.4箕斗箕斗采用JLS-6型, 名义载重6.0t，容积6.6m3，自重4200Kg；钢丝绳罐道，箕斗全高9450mm，长2000mm，宽1100mm。4.1.5提升天轮D60d=6

7、0*38=2280mm，型号为TSG-2500/40。4.2罐笼钢丝绳的选择1、井口临时标高至井底车场轨面全深596m，至主天轮顶部高28.75m钢丝绳的最大悬垂高度H0=596+28.75=624.75m2、矿车载重量Q1=KVgrg=0.91.71600=2448kgK-装满系数0.8-0.9,取0.9；Vg-矿车容积取1.7m3；rg-岩石松散容重1600Kg/m3。3、钢丝绳终端载荷按单层提矸，罐笼及附件、矿车总重量和计算Q终= Q矸+Q车+Q笼+Q坠=2448+974+4800+507=8729kg式中：Q矸-矿车载重量2448kg； Q笼-罐笼自重4800kg； Q车-矿车重量97

8、4kg； Q坠-防坠器重量507kg。4、钢丝绳终端载荷按上层提人，下层提矸，罐笼及附件、矿车总重量和计算Q终= Q人+Q矸+Q车+Q笼+Q坠=7520+2448+974+4800+507=10229kgQ人-载人重量75kg20人； Q笼-罐笼自重3250kg；5、钢丝绳单位长度重量PS= Q终/（110b/ma-HO）=102291101870（9.819）624.75=5.9kg/m提人安全系数取9由钢丝绳GB/T8918-1996标准中表21选出试选187+FC-36-1870钢丝绳PS=5.05kg/m，其破断拉力Qd=7.511.283105=963533N6、安全系数m的校验1）

9、钢丝绳终端载荷按单层提矸，罐笼及附件、矿车总重量和计算M混= Qd/9.81（Q矸+Q车+Q笼+Q坠+HOPS）=963533/9.81（2448+974+4800+507+624.755.05）=8.267.5 满足要求。3）双层提升人员时：每层罐定员17人。 172=34人m人=Qd/（Q人+Q笼 +Q坠+HOPS）（2550+4800+507+624.75=9.259 满足要求。4.3箕斗提升系统（6T箕斗）提升钢丝绳选型计算4.3.1 计算条件：箕斗载重量Q1=KVgrg=0.756.61600=7920kgK-装满系数0.70.9,取0.75；Vg-箕斗容积取6.6m3；rg-煤矸松

10、散容重1600Kg/m3。3、钢丝绳终端载荷按箕斗、煤矸总重量和计算Q终=Q煤矸+Q箕斗+Q坠=7920+4200=12120kg式中Q煤矸-箕斗载重量7920kg； Q箕斗-箕斗自重4200kg；钢丝绳单位长度重量PS= Q终/110b/ma-HO=121201870/（9.816.5）-624.75=4.65kg/m由钢丝绳GB/T 8918-2006标准中表14选出.7+FC-38-1870钢丝绳PS=5.63kg/m，其破断拉力Qd=837103=1073871N4、安全系数m的校验m物=Qd/g（Q终+HOPS）=1073871/9.81（12120+5.63624.75） =6.9

11、96.5 满足要求。注明由以上验算结果得知：箕斗装载最大重量不得7920 kg。4.4罐笼提升机强度的验算4.4.1最大静张力验算 FJI= （Q矸+Q车+Q笼+Q坠+HOPS）g =（2448+974+4800+507+624.755.63）9.81=120136.6N170000N 满足要求。4.4.2最大静张力差验算 FC=（Q矸+Q车+HOPS）g =（2448+974624.75=68071.6N115000N 满足要求4.4.3提升绞车拖动电机验算 P=（KQVm ）/（102c）C =（1.234225.41）/（1020.85）1.3 =333KW1000KW 满足要求式中K-

12、矿车提升阻力系数取1.2 Q-提升载荷Q= Q矸+Q车=2448974=3422kg Vm-提升机最大提升速度； Vm =5.41m/s c-减速机效率取0.85； C-动负荷系数1.3；由以上验算结果知：可以进行1.5t双层二车罐笼单层提矸、双层提人（每层罐定员17人）的提升方式。4.5箕斗提升机强度的验算4.5.1最大静张力验算 Fj=（Q终+HOPS） =（12120+5.63624.75）=153402.3N170000N 满足要求。4.5.2最大静张力差验算 FC=（ Q煤矸+HOPS）9.81 =（79205.63=112200.3N115000N 满足要求4.5.3提升绞车拖动电

13、机验算 =（1.1879205.4）/（102 =756KW1000KW 满足要求式中K-矿车提升阻力系数取1.18 Q-提升载荷Q=Q煤矸=7425kg Vm =5.4m/s所选提升系统满足JLS-6箕斗提升煤矸运行要求。4.6提升能力计算1、提升能力计算1.1、计算公式 式中 Vj箕斗容积，VZ=6.6 m3 Km箕斗的装满系数，取Km=0.85 CT提升不均匀系数，取 CT=1.15 TS一次提升循环时间，s1.2、 TS计算采用5阶段速度图。TS计算如下： 式中 t1加速时间，s t2等速段运行时间，s t3减速段运行时间，s t4爬行段运行时间，s t5停车时间，s 休止时间，取=4

14、0s已知参数： （1）.提升高度： H=620 m （2）.最大速度：并取：.爬行距离 h2=2m .爬行速度 V4=0.5 m/s.加速度 a1=0.65 m/s2 .减速度 a3=-0.65 m/s2各阶段运行时间及运行距离计算如下： 1）.加速阶段 2）.减速阶段 3）.爬行阶段 4）.停车阶段 设停车距离： 停车时间： 5）.等速阶段 6）.一次提升循环时间为：1.3提升能力计算1.4 月提升量1.4.1 日提升量 如果每天按18个小时计算，则每天的提升量为：2.3.2 月提升量 每月按26天提升，则如果巷道的平均断面按20m2，则月进尺为：式中 经上述验算知：所选提升系统满足井下二期

15、井巷月均进尺1299m施工要求4.7罐道钢丝绳选择选型号187-36-1670（左右交各8根）16根钢丝绳做为罐道钢丝绳。罐道绳上端固定在天轮平台罐道绳钢梁上，采用SGY-20液压紧绳器进行钢丝绳张紧，其下端固定在井下拉紧装置梁上，每根罐道绳的张紧力不小于65500N，罐道钢丝绳的安全系数不小于6。4.7.1罐道稳绳的安全系数校验1、罐道稳绳高度H0=624.75+26=650.75m根据矿山井巷工程施工及验收规范规定，稳绳及罐道绳每百米的张紧力不得小于10KN；煤矿安全规程第三百八十八条规定：每个提升容器（或平衡锤）设有4根罐道绳时，每根罐道钢丝绳的最小刚性系数不得小于500N/m的规定。取

16、Kmin=500N/m则最小张紧力：F=H0/100104 =650.75100 =65075N取Fmin=65500N选择钢丝绳单位长度重量PS=Fmin/110bma-HO=6550011017706）650.759.81=2.46kg/m查表GB/T8918-1996标准选用187+FC-36-1670钢丝绳（左、右交各四根）共八根。钢丝绳破断拉力：Qd=7.11105=912213N钢丝绳每米绳重：PS=5.05/m 2、钢丝绳安全系数校核mQd/（FmaxHOPS）91221365500+6505.059.819.336Fmax-同一容器上绳罐道下端张力F的最大值 FmaxFmin

17、1+（n-1）0.05 655001+（4-1） 75325N为了避免钢丝绳罐道在罐笼运行中发生共振，同一提升容器罐道绳张紧力差不得小于5%-10%，所以Fmin取65.5KN, Fmax取75.325KN，并且同一提升容器中的罐道绳内侧两根取大值，外侧两根取小值。3、校核罐道刚性系数 K4PS/ln（1+a）50 a-罐道钢丝绳自重与张紧力之比a （9.81PsH0）/Fmin（9.813.06602）65500 0.276 K43.06ln（1+0.276）50.2150 满足要求4.8制动钢丝绳根据罐笼提升钢丝绳最大终端载荷13176，选择B-152型防坠器。其技术特性为：最大计算制动力

18、28600kg，最大终端载荷12300kg，制动钢丝绳直径36mm，故选取187+FC -36 -1770共四根钢丝绳。4.9提升天轮梁的选择验算4.9.1提升天轮梁的选择选择I63a工字钢上下梁面加焊16钢板，两侧加焊16加强筋板，构成截面为I66.2焊接工字钢4.9.2天轮梁的载荷4.9.2.1按钢丝绳的断绳荷载进行计算SdKSg0.851126474957502.9NK-钢丝绳的破断拉力换算系数取0.85；Sg-钢丝绳的破断拉力总和Sg=837Td SCOS/21073871COS299/2465467,7NVd S（1Sin）9.81Q轮/21073871（1+Sin299）9.811

19、814/2813488.9NT-工作天轮的水平载荷；V-工作天轮的垂直载荷；-提升钢丝绳的平均仰角299；Q轮-单个工作天轮重量1814kg;4.9.2.2按钢丝绳工作时的计算荷载TgS9/270980.7NVg163758.3（1Sin291814/2131592.5N式中S取最大静张力，由于相对于提升箕斗比罐笼要重，故S163758.3N4.9.2.3钢梁强度验算1、按偏心受压验算A2bth0=2203.82（66.223.8）269.2cm2Ixbh3（b）h03/122066.23（201.3）（66.27.6）3/12169945.71cm4Wx2IX/h2169945.71/66.

20、25134.31cm3 Mmax/CWXNmax/CA691.09104/（0.95134.31）418.116102/（0.9269.2）1668.16kg/cm22100kg/cm2 强度满足要求式中:A-梁的截面积 Ix-梁的截面惯性矩 b-梁面宽度200mm t-梁的板面厚度38mm -梁的筋面厚度13mm h0-梁的高度-钢材的允许应力2100kg/cm2 C-钢梁的截面削弱系数0.9 Wx-梁的截面低抗矩2、剪应力校核计算QmaxS/（I）4444092929.22/9.81（169945.712）390.41Kg/cm1250Kg/cm 满足要求。S-受剪截面在中性轴一侧的毛截面

21、对中性轴面积矩。Sbh2（b）h02/82066.22（201.3）（66.27.6）2/82929.22cm3-钢材抗剪切容许应力1250Kg/cm。3、 钢度校验按工作最大载荷计算的弯矩进行验算Mmax106.63KNM /L5MmaxL/（48EIx）5106.63104 3.5102/（482.1106169945.71） 1.08910-41/400 满足要求。/l-容许相对挠度取1/400E-钢材的弹性模量，取2.1106kg/cm2由以上计算得知：所选I66.2焊接工字钢作为提升天轮梁可以满足使用满足要求。4.10排水系统根据我单位长期井巷施工经验，预计二期井巷施工期间井下最大涌

22、水量预计达150m3/h，所以要求二期工程的临时排水能力要达到150m3/h。在井筒内安设两路1594.5mm无缝钢管作为二期工程施工排水管路，满足排水要求。4.10.1临时泵房及水仓形成前在井底车场临时泵房、水仓未形成前，在马头门一侧设前期临时泵房和临时变电所，前期临时泵房内设二台DM100-1006卧泵（一台备用），利用井筒水窝作为水仓蓄水。最大排水能力达85.5m3/h。4.10.2临时泵房及水仓形成后待临时泵房及水仓掘砌完成，临时泵房内布置两台MD100-1006卧泵排水（一台备用）结合二路1594.5mm排水管及井下水沟构成风井区二期巷道工程主排水系统。在井底水窝内安设两台高流量潜水

23、电泵（一台备用）, 利用潜水电泵向通向临时水仓的水沟内排水, 井筒及巷道涌水通过井下水沟网流向临时水仓，利用真空射流泵经MD100-1007排至地面。可满足二期工程施工排水需要。 MD100-1007卧泵技术参数 流量扬程电机转速轴功率电机功率效率质量MD100-100785m3/h700M2950r/min315kw450kw58%/1、水泵扬程（近似计算方式） H=h/s=（h1+h2）/s=600/0.9=666m700m 满足要求 式中 h-排水测定高度,m h1-吸水管高度,4m h 2-排水管高度,563m s-水管效率,取0.870.952、排水管直径选择 D=0.0188 =0.0188=0.133m井下正常涌水量按