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内容摘要:矿井井筒安装是煤矿基本建设中的重要内容之一,而注浆管路安装则是其重要组成部分,由中煤三十工程处承建的李粮店风井井筒管路安装采取新工艺施工,极大的提高了施工效率及安装效果。
关键词:井筒 注浆管路 新工艺
【分类号】:TD262
1. 概述
郑州华辕煤业公司李粮店煤矿,设计生产能力240万吨/年。矿井设计采用主、副、风井三个立井开拓,其风井井筒直径Φ6.0m,井深543m。2001年元月井筒落底后,由中煤三十处进行了临时改绞。目前风井采用罐笼提升,提升机采用2JK―3.5/20A型主提绞车,井架为Ⅳ型钢管井架。根据矿方要求,在风井井筒内安装一趟φ89×10注浆管路,管路工作压力16MPa。
2. 目前井筒装备特征
1. 风井井筒主要装备内容:
(1) 布置1.5t双层二车临时罐笼2只。
(2) 布置玻璃钢风筒2路,规格为Φ800。
(3) 布置压风管1路,规格为:Φ219×6。
(4) 布置排水管2路,规格为:Φ219×8。
(5) 布置供水管1路,规格为:Φ108×6。
(6) 布置高压电缆2路 ,型号为MYJV42-10KV-3×95
(7) 布置临时放炮电缆1路,其型号规格为MY0.66/0.38 3×25+1×10.
(8) 布置通讯、信号、电视监控及瓦斯监控电缆各1路。
(9)玻璃钢爬梯每隔6米使用工字钢固定在井壁上。
3. 井筒注浆管路安装说明
(1)、主要工作量
风井井筒注浆管路安装主要工程量
(2)、管路安装固定方式:
管道沿井壁固定,井筒内设承重托架15道,导向托架21道,托架间距18米。管道托架固定方式为,井壁上钻φ42眼孔,用树脂锚杆将托架固定在井壁上,然后将管道固定在托架上。管道连接采用套管电焊焊接。管道固定方式见图。
(3)、管路安装存在的问题:
a.无施工作业平台。b.无管道下放设备。c.无压风风源。d.无电源。e.无通讯信号。
(4)、解决问题的办法:
a.施工作业平台:以副钩罐笼顶部为作业平台,对罐笼进行改造。
b.管道下放:在进口北侧安装一台单10t稳车,作为起吊及下放管道的设备。
c.压风风源:沿梯子间敷设一趟Φ25高压胶管,由地面向井筒工作点供压风。
d.电源:沿梯子间敷设矿用胶套电缆1趟,电缆型为:MY-3×25+1×10,由井下中性点不接地系统向井筒作业点供电。
e.通讯信号:以无线对讲机进行通讯联络。
5、施工工序及施工方法
1).测量放线:在井口封口盘上安装大线车,在管道布置位置放大线,大线由封口盘放至井底马头门底板,此大线作为管道安装的中心线。在井口封口盘上安装钢尺,钢尺由封口盘下放至井底马头门底板,钢尺作为管道托架标高的基准。
2).安装作业平台:作业平台安装在副钩罐笼的顶部,作业平台周围安装防护栏,护栏高度0.8-1.0米。见附图
3).眼孔标注及打眼:以罐笼作业平台作为操作平台,以大线和钢尺为基准,用孔位模板标注眼孔位置。眼孔位置标注完成后,即可进行打眼作业。眼孔应与井壁垂直,位置准确,孔径42mm,孔深350mm。眼孔施工由下而上或由上而下一次性施工完成。
4).托架安装:以罐笼作为操作平台,首先用压风吹扫眼孔,然后用风动板手锚固锚杆,锚杆应与井壁垂直。锚杆锚固完成后应进行拉力试验,其试验拉力不小于5t。锚杆锚固完成后,即可进行托架安装,托架安装以大线和钢尺为基准进行操平找正。托架安装由下而上或由上而下一次性施工完成。
5).管道连接:管道连接在进口进行,连接长度为每段承重托架之间的距离。本工程管道安装由下而上进行,井下第一个承重托架距井底18米,所以第一段管道连接长度为18米。本工程所用单根钢管长度为6米,事前已将一头焊好套管。
钢管连接方法:
a.将板卡安装在第一根管子套管的下部,板卡安装应牢固可靠,并紧帖套管。
b.用10t稳车将管子吊起,然后安放在承重梁上。
c.将板卡卡在第二根管子的套管下端,用10t稳车起吊第二根钢管,将其下端插入第一根管子的套管内进行焊接连接。
d.启动10t稳车,将连接完成的两根管子吊起,拆除第一根管子上的大板卡,下放稳车,将上部管子的大板卡安装在承重梁上。
e.用同样的方法连接第三根管子 和直管座。
6).管道下放:管道安装自下而上进行,每段管道连接完成后,用10t稳车下放管道。管道下放过程中,要安排专人监护,并确保通讯畅通,发现问题及时停车。
7).管道安装:管道下放到位后,首先将上部的直管座安放在承重托架上临时固定,然后将下部管子推入导向托架并固定,最后将直管座与承重托架固定好。以后各段管道的下放与安装与第一段管道的安装方法基本相同,所不同的是管道下放到位,首先要将管道的下端头插入下段管道的套管内,然后才能进行其它工序的安装。
8).管道整体连接:所有管道段安装完成后,即可进行各段管道之间的焊接连接。此时的焊接是在井筒内进行,本井筒涌水量20t/h,防水是关键。为了达到防水要求,我们在管道焊缝以上1米的位置安装了防雨帽,防水效果非常好。详见防水帽加工图。
9).管道试压:本工程管道工作压力为16MPa,试验压力为24 MPa.
6、相关计算
1). 稳车选型计算:
滚筒直径:D≥20ds 即
D≥20×28=560mm
D≥300×1.8=540mm
最大静张力:Fj= Q0+PSB・H0 =1140+2.75×540=2625kgf 根据以上计算,选用JZ-10/800A型稳车, 其性能参数如下:
2).钢丝绳的选型计算及安全系数校验:
(1)《煤矿安全规程》第四百条、四百零一条规定:单绳缠绕式提升装置专为升降人员安全系数最低值为9;单绳缠绕式提升装置升降人员和物料升降人员时安全系数最低值为9,混合提升时安全系数最低值为9,升降物料时安全系数最低值为7.5;单绳缠绕式提升装置专为升降物料时安全系数最低值为6.5。提升装置使用中的钢丝绳做定期检验时,专为升降人员安全系数最低值为7;专为升降人员和物料用的钢丝绳,升降人员时安全系数最低值为7,升降物料时安全系数最低值为6;专为升降物料和悬挂吊盘用安全系数最低值为5.
(2)、计算参数
钢丝绳数据:
结构:6×7+FC 直径:28m m编号:212021452B-1
强度:1770 钢丝绳表面状况:光滑 捻法:右交互
净重:3860kg 长度:800米
钢丝绳破断拉力:469KN 执行标准:GB 8918-2006
煤安编号:MCJ020014
钢丝绳破断拉力总和 :469kN
管路 :
提升高度 : ;
钢丝绳每米绳重 : ;
钢丝绳最大静张力总和 :
=( 物+ 绳)×转换系数(1KG=9.8N)÷转换系数(1000N=1KN)
×9.8÷1000=25.725KN
根据钢丝绳试验报告查得:
钢丝绳最大静张力总和469KN
所以提升注浆管路安全系数为:
(3)结论:
经计算,提升注浆管路钢丝绳的安全系数满足《煤矿安全规程》的要求。
6、附图:
1).作业平台平面图;2).板卡加工图;