煤矿竖井井筒延伸工程施工管理.docx

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煤矿竖井井筒延伸工程施工管理

摘要：

本文通过铁煤集团大强煤矿副井井筒的延伸，重点阐述煤矿竖井井筒延伸工程施工方案及安全控制重点，志在通过铁煤集团大强煤矿副井井筒成功的延伸为今后煤矿、非煤矿山、冶金等行业竖井的延伸提供宝贵的工程施工经验。

关键字：

煤矿副井、竖井延伸金属网溜灰管中图分类号：

X752文献标识码：

 A

引言

铁煤集团大强煤矿，位于辽宁省康平县张强镇与内蒙古通辽市科尔沁左翼后旗散都乡的交界处。

副井提升系统安装完毕，由于生产的需要，需对竖井井筒深度进行延伸，现副井井窝为-33.0m，需开凿下延至-40.0m，下延长度为7.0m。

大强煤矿井筒深为1033.0m，井筒马头门压力较大，原为钢架混凝土支护结构，固对井筒延伸段实行加强支护，采用两次支护的形式。

初期开凿的一次支护，采用锚杆，挂金属网，喷射混凝土、锚索。

二次永久支护采取混凝土浇筑支护形式进行。

1、井筒延伸工程相关参数

井筒下延长度为7m，采用圆形断面（见附图1）。

其中：

①～②段长度为2.0m，上端掘进半径为R=8.1m，净半径R=7.0m，下端掘进半径为R=5.4m，净半径R=4.4m。

净断面38.5/15.2m2，掘进断面58.1/23.7m2,支护厚度0.5m。

②～③段长度为5.0m，掘进半径为R=5.4m，净半径为R=4.4m。

掘进断面为23.7m2，净断面15.2㎡；支护厚度0.5m（见附图2）。

图1

2、施工方案

由于此段施工位置的特殊性，上方是副井筒装备，不能大规模爆破，经过反复研讨，决定采用7655凿岩机钻眼，浅眼松动爆破，配合风镐掘进的方式。

掘进到位后，由井底向上组装立模板，浇筑混凝土。

养生后拆除模板，各种工具、材料通过主提升机吊桶回收，施工期间，人员从下井筒内梯子间上下，随井筒延伸，行人梯要向下分节加长延至工作面。

3、施工方案的实施

3.1准备工作

3.1.1副井口周围10米范围内及井塔各层灰尘及杂物清理，严防井筒坠物。

3.1.2罐笼尾绳拉拽到下井口水平大巷中存放，并使其不影响提升吊桶运行；主罐笼运行区下方4根小梁拆除，便于吊桶上下运行。

3.1.3掘进前，排除工作面积水、清理井窝内杂物和淤泥。

3.2出矸

掘进期间，提升吊桶下放至工作面，不摘钩头，工作面施工人员利用装岩工具将矸石装入吊桶，装满矸石后，施工人员躲避到安全伞下，将吊桶提升到翻矸台，进行翻矸。

3.3工作平台

3.3.1掘进施工至位后，开始搭设工作平台，工作台底托架采用扣件式钢管脚手架。

3.3.2跳板：

采用4000×200×60mm木跳板。

3.3.3工作台从井底1.2m高开始搭设，横杆间距为1.2m、立杆间距为1.0m。

随立模而相应搭设。

3.3.4脚手架的搭设流程：

工作面场地平整→纵向扫地杆→立杆→横向扫地杆→横杆→铺跳板。

3.4支护

3.4.1井筒内接设一趟Ф159mm溜灰管，溜灰管下端接一根ф159mm长10m软胶管。

施工人员按混凝土配合比上料至搅拌机中，搅拌后，混凝土直接入溜灰槽，再经溜灰管输送到井下工作面，进行灌模。

3.4.2模板调平找正支撑好开始浇筑混凝土，由下向上逐段（段高1.25m）连续施工。

第一段完成后施工第二段，直至浇筑最上段混凝土与原井壁座相接。

3.4.3浇筑混凝土必须分层对称进行，分层厚度不超过400㎜，浇筑要保持连续性，随浇筑随捣固。

混凝土振捣器采用风动振捣棒。

3.4.4最上一段模板立模浇筑前，要在原井壁上对称用风镐掘出8个溜灰口（200×200mm向下斜口）。

混凝土浇筑满后，将溜灰口封堵严。

3.4.5水窝铺混凝土底，拆除模板及脚手架，清净井底杂物后，用溜灰管及软胶管向井底输送混凝土，人工用工具整理混凝土表面，形成中心低周边高的窝状。

4、施工辅助系统

提升方式采用单钩无稳绳吊桶提升，提升位置设在主罐笼侧，根据现场实际情况利采用2.0m3吊桶。

4.1提升容器

提升容器为2.0m3矸石吊桶，吊桶外圆直径1450mm，桶身高度1350mm，吊桶全高2480mm，自重728kg。

4.2提升绞车

该提升绞车只作为提升物料用，提升卸载高度45m，封口盘下提升高度40m。

选用提升速度小于2m/s的防爆型绞车。

考虑到井下巷道的实际情况，选用型号为SDJ-20型双速绞车，速度定位为低速档，在绞车轴上安装限位套，将绞车高速锁固。

提升绞车基本技术参数：

外形尺寸：

2950mm×920mm×910mm

卷筒直径：

440mm

卷筒宽度：

520mm

容绳量：

200m

缠绳最大直径：

 Ф26mm

提升物料荷重计算：

取26KN

式中：

 Km—装满系数，取0.9

VTB—吊桶容积，取1.5m3

γ g—岩石松散容重，取2600/1.8kg/m3

 Ks—岩石松散系数，取1.8

γ sh—水容重，取1050kg/m3

根据荷重选择5T提升钩头，自重110kg,全高1271mm。

钩头卡具设6副板卡子，该绞车安装在井底马头门南侧距井筒中心26m处。

4.3提升钢丝绳

提升物料重量：

2600kg桶自重：

728kg,钩头自重：

110kg。

钢丝绳绳端荷重：

Q0＝2600+728+110+21＝3459kg

每米钢丝绳重量计算：

kg/m

式中：

 Q0—提升荷重，3459kg

σ B—钢丝破断应力，取167kg/mm2

H0—钢丝绳悬绳高度，取60m

Q—钩头卡设6副板卡子重21kg

ma—规定安全系数，取6.5

查钢丝绳手册得钢丝绳规格型号为18×7＋FC－18－1670，根据现场实际情况，实际选用钢丝绳型号为18×7＋FC－24－1670。

其每米钢丝绳重PSB=2.25kg，钢丝绳破断力Q＝29800kg，钢丝绳钢丝破断力总和：

Qd=29800×1.283=38233.4kg

核算安全系数：

＞6.5

核算安全系数满足《煤矿安全规程》要求，所选钢丝绳安全。

4.4提升天轮

选用钢丝绳直径24mm，要求提升天轮直径大于24×20=480（mm），结合现场实际，提升天轮选用直径1.0m的轻型悬吊天轮。

提升天轮平台高度确定：

H=H1+H2+H3+H4+H5+H6

=3715+850+2480+1130+1100+1500

=10775mm

式中：

 H1—翻矸台高度，3715mm

H2—吊桶卸载高度，850mm

H3—吊桶全高，2480mm

H4—5吨钩头高度，1130mm

H5—钢丝绳卡子高度，1100mm

H6—提升过卷距离，1500mm

以钢丝绳绳卡进入天轮绳槽作为过卷高度，实际取天轮平台天轮轴承座中心高度10.8m。

天轮平台位于±0m以上副井井筒内+7.2m钢梁上3.6m位置，具体布置见附图3。

图2

4.5提升作业

绞车将矸石吊桶从井底工作面提至翻矸平台，矸石经溜矸槽装入矿车。

提升绞车安装在井底南侧距离井筒中心大约26m的副井重车线底版上，为混凝土基础。

4.6封口盘

封口盘设于井下套架及四角罐道±0m水平处，采用钢梁及花纹钢板结构，全部封闭井筒。

封口盘上设机械开闭的井盖门及各管路通过孔盖门。

井盖门开闭由封口盘信号（把钩）工用控制按钮操作，封口盘上的轨道标高与巷道轨道标高一致。

5、竖井防坠安全措施

5.1人员防坠措施：

人员防坠采取的措施是禁止人员乘吊桶升入井，必须使用爬梯，梯子每隔5m安设一个平台，平台可以给人提供间歇休息，也给爆破后的清理浮石提供条件，梯子采用锚杆与井壁固定方法固定。

5．2防坠物措施：

将副井井口用6mm厚钢板封闭严密，设专人看好。

井下封口盘采用6mm厚钢板封闭，封口盘上的施工人员都必须带帽带，无关人员禁止靠近。

每次爆破后从井口开始向下清扫每层盘及罐道套架梁上的浮。

6、结束语

大强煤矿千米竖井通过以上施工管理方案，保质、保量、保安全，按时成功的完成了下延工程施工，通过对方案的总结和提炼，利在为今后煤炭、非煤矿山、冶金等行业竖井井筒延伸工程施工提供宝贵的经验。

参考文献：

【1】煤矿安全规程。

2011年板

【2】《煤矿井巷工程质量验收规范》GB50213-2010【3】《煤矿安装工程质量检验评定标准》MT5010-95作者简介：

张朋寿（1964-），男，辽宁省法库县人，1987年抚顺煤校毕业，工程师，多年来从事煤矿生产、安全管理工作，现为铁能集团矿建公司副经理。

孙文清（1960-）男，辽宁省铁岭县人，1981年抚顺煤校矿建专业毕业工程师，多年来一直从事煤矿生产、安全的管理工作，现为铁能集团矿建公司经理

孟凡新（1956-）男吉林省辽源市人1973年毕业于铁法煤校矿建专业工程师多年一直从事煤矿及矿建施工、设计、技术管理、生产管理、项目管理工作，现为铁能集团矿建工程分公司鑫岩项目部经理。

刘忠钊（1970-），男，山东省昌乐县人，1991年阜新煤校毕业，工程师，多年来从事煤矿煤矿井下掘进的技术管理工作，现为铁能集团矿建公司大强项目部书记兼技术主管。

张宪锋（1966- ）,男辽宁省西丰县人，1995年毕业于辽宁大学，高级工程师，铁能集团公司技术专家，多年从事煤矿机电、安全管理工作，现为铁能集团矿建公司安监处副处长。