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凿井设备及其布置 一、 建井结构物 为了满足竖井井筒施工的需要,必须设置掘进井架、卸矸台、封口盘、固定盘、吊盘、稳绳盘等一系列建井结构物。 1、 掘井井架 钢制装配式井架 型号 井深(米)井径(米)架角柱跨度(米)天轮平台尺寸(米)高度(米)重量(吨) Ⅰ 2004.56.010*10 5.5*5.516.24225.649/27。656 Ⅱ400 5.06.5 12*12 6.0*6.017.280 30.584/33.495 Ⅲ 600 5.57.0 12*12 6.5*6.517.346 32.284/36.959 Ⅳ 800 6.08.0 14*14 7.0*7.021.970 48.215/ 根据井深430米,井径主井5.7米,副井4.4米,两口井井架均选用Ⅱ型井架。 2、 卸矸台 竖井井筒掘进时,井下的矸石用吊桶提至地表后,需要转载入矿车或汽车才能运到排矸场。为解决矸石转载问题,在井口上方、提升吊桶通过位置应该设置卸矸台。梧桐沟三矿主、副井均选用汽车排矸,卸矸系统的制作、安装采用凿井工程图册第一分册立井施工工艺及设备布置63页---85页。 3、 封口盘和固定盘 封口盘也就是井盖,起安全和作业平台作用。封口盘盘面应高于地表井口200300毫米以上。固定盘设在封口盘下4--8米处,用于保证井下施工安全和安设测量锤线绞车,固定盘也可作为接长各种管线的工作场所。有时施工取消固定盘。封口盘和固定盘根据要求自己制作和安装。 4、 吊盘和稳绳盘 吊盘是竖井施工井内的重要结构物,专为井筒砌壁工作设置的工作盘,在掘砌单行作业时,可用作拉紧稳绳、布置掘进所需设备、保护掘进工作面施工安全,可以取代稳绳盘。在平行作业时,可以采用双层或多层吊盘。需要自行设计、加工制作、安装。 二、 凿井提升及其设备 凿井提升工作的任务是提升矸石、下放材料设备和升降人员,一般采用绞车吊桶提升。特点是需要设置稳绳,限制吊桶摆动,运行速度不能太大,否则容易出事故; 1、 提升方式的选择 影响选择提升方式的因素很多,主要有井筒深度、井筒断面、凿井施工方案、施工速度和设备供应情况,一般当井筒深度小于200米时,不采用双钩提升;在井深、吊桶容积、提升速度相同的条件下,一套双钩的提升能力比一套单钩高20--40,电能消耗少30--40,故在井深大于250米、井径大于5米时,采用一套双钩提升比较经济。但单钩提升较双钩提升灵活性大、易管理、占用井筒断面较小、有利于凿井设备布置。单行作业一般选一套单钩提升方式;在吊桶容积、提升速度、井深相同的条件下,两套单钩提升的能力较一套双钩提升高40--65,但随井筒深度增加而降低,故在400600米井深时选用两套单钩代替一套双钩提升方式;在平行作业时,一般用一套双钩和一套单钩提升方式。梧桐沟铁矿主、副井施工均选用一套单钩提升方式凿井。 2、 提升设备的选择 凿井提升设备主要包括吊桶及其附属装置、提升钢丝绳及稳绳、提升天轮和提升机。 (1)、吊桶 吊桶是竖井施工时提升矸石、升降人员、下放材料的主要容器。 选择矸石吊桶主要从以下几个方面考虑所选用的吊桶应保证在有效的井筒断面内,满足设备布置和安全间隙的要求;吊桶容积适用现有设备的提升能力;选用的吊桶应满足抓岩机抓岩的需要;选择吊桶具体步骤如下 按装岩要求确定所需吊桶容积VT*P/3600*K. 式中V吊桶容积,立方米; T提升循环时间,秒; K吊桶装满系数,一般取0.9; P同时工作的抓岩机装岩总生产率,立方米/分; 根据计算结果在吊桶规格表中选择一个接近稍大的标准吊桶; 根据标准吊桶规格尺寸检验在井筒断面内能否布置下和安全间隙要求,否则调整,梧桐沟铁矿主、副井吊桶均为2.0立方米。 矸石吊桶规格 吊桶容积(米)全高(毫米)桶高(毫米)身径(毫米)口径(毫米)最大尺寸(毫米)重量(公斤) 0.5 16801100810730820188 1.018651120111210001150344 1.521401260128011501320482 2.022701300144713321500607 3.026601600160014601680866 2、提升吊桶附属装置 提升吊桶的附属装置包括钩头、及其连接装置、滑架、缓冲器 (1)、钩头和连接装置 它的作用是将吊桶连接在钢丝绳上,由钩头、绳卡、护绳环、缓转器和保险卡等部件组成。钩头和连接装置根据吊桶容积在钩头和连接装置技术规格表中选取。 钩头连接装置技术规格表 型式 连接装置高度(毫米)钓钩开口直径(毫米)钓钩重(公斤)总重(公斤)适用吊桶 2吨885.5809.8270.5、1.0 4吨11939024.6591.5、2.0 6吨14239031.0823.0 (2)、滑架它是吊桶提升的导向和保护装置,是保证吊桶沿稳绳安全稳定运行,由架体、提升钢绳定向套、稳绳定向套、保护伞等部分构成,选择滑架根据吊桶容积从滑架技术规格表中选取。梧桐沟铁矿均根据吊桶容积2.0立方米选用提升吊桶附属装置。 滑架技术规格表 滑架跨距 吊桶容积 翻矸形式 吊桶最大直径 允许最大碰撞速度 保护伞直径 高宽比 总重 米立方米毫米米/秒毫米公斤 1.401.0非自动11503.4115012 95 1.551.513205.0130012104 1.702.015005.64145012119 1.853.0非自动16806.20160012137 梧桐沟三矿根据吊桶容积选用滑架跨距为1.70米的滑架。 (3)、缓冲器 它的作业时减少提升钢丝绳连接装置与滑架、滑架与稳绳下端的冲击作用,可延长滑架和钢丝绳的使用寿命,它安装在钩头连接装置上方和稳绳的末端。由外壳、压盖、弹簧座、缓冲弹簧等部分组成。梧桐沟三矿根据选用的滑架规格选用稳绳缓冲器。 3、 提升钢丝绳 凿井提升钢丝绳除具备一般提升钢丝绳强度大、耐冲击的特点外,还要求具有不旋转的特点,一般选用多层异性股(不旋转)钢丝绳和多层股(不旋转)钢丝绳,也可选用旋转性较小的6*19或6*37交互捻钢丝绳。选择钢丝绳主要是确定钢丝绳的类型和直径,具体如下 (1)、确定钢丝绳的类型; (2)、钢丝绳每米长度重量PK的计算PkQ0/110Tb/My-H0;公斤/米。 式中Tb 钢丝绳中钢丝的极限抗拉强度,公斤/平方毫米;一般取150160; Ho 钢丝绳的最大悬垂高度(天轮井底),米; Qo 钢丝绳的终端荷重,公斤;提升钢丝绳的终端荷中等于吊桶(钩头、和连接装置、滑架、缓冲器)和载货重量之和。 MY 钢丝绳最小允许安全系数。根据规范要求升降人员不低于9.0,物料不低于6.5,混合不低于7.5; (3)、根据计算的Pk值,选取单位重量相近而稍大的拟采用的钢丝绳,并标明钢丝绳的标记。如 钢丝绳6*19交右26155 镀锌 (4)、验算钢丝绳的安全系数m mQz/QoPkb*Ho≥My 式中Pkb 所选用钢丝绳单位长度重量,公斤/米; Qz 所选用钢丝绳的公称抗拉强度,公斤/平方毫米;其余同前; 梧桐沟三矿提升机钢丝绳选取根据供应情况定。 4、提升天轮 提升天轮技术特征表 轮缘 天轮直径(毫米) 适用钢丝绳 破断力 轮轴直径 天轮重量 材料 公称直径 外径最大直径(毫米 总和(公斤) 毫米 公斤 铸钢150016752536650159886.51 铸铁150016752536650159865 铸钢2000220931572001801346.80 铸铁2000220931572001801298.30 铸钢2500275940.5968002202384.40 选择凿井提升天轮时,先根据所采用的提升钢丝绳的绳径和钢丝绳中最粗的钢丝直接按规定天轮直径同时满足不小于60倍提升钢丝绳这架和900倍提升钢丝绳中最粗钢丝之间就可以。 4、 提升机 提升机的选择计算程序如下 (1)、卷筒直径Dt的确定; 提升机卷筒直径确定的原则、要求和提升天轮是一样的。 (2)、卷筒宽度Bt的确定; 卷筒宽度根据所需容纳的钢丝绳长度来确定。公式如下 BtH303n1*Btb/n2*3.14BtbDk/2n2-1*△*Dk&,毫米 式中H 提升高度,米 30 提升钢丝绳的试验长度,米 Btb 卷筒标准直径,米 3 3圈摩擦圈(为减少绳头与卷筒固定外的拉力而设) N1 多层缠绕时的错绳圈圈数,可取24 N2 钢丝绳缠绕层数,规定要求升降人员或物料的都允许缠绳两层,如深度超过400米时,准许缠绳三层 △ 两层钢丝绳之间的中心垂距,毫米 △Dk2-Dk/221/2 式中Dk 钢丝绳直径,毫米 钢丝绳圈之间的距离,一般取23毫米 实际工作中,在选定标准的提升机卷筒直径时,从提升机规格表中已经知道卷筒的宽度,此时只需将计算的卷筒宽度与标准卷筒宽度比较,如标准卷筒不小于计算卷筒,就符合要求。 (3)、验算提升机强度; 提升机初选后,尚需验算提升机的强度,主要是验算提升机允许承担的最大静拉力Fxy和最大静拉力差Fxcy,计算公式如下 最大静拉力FxQQmPk*Ho 最大静拉力差FxcQPk*Ht Q 载货重量,公斤; Qm 提升容器重量,公斤; Pk 钢丝绳单位长度重量,公斤/米; Ho 钢丝绳最大悬垂长度,米; Ht 提升高度,米; 如计算结果Fx<Fxy;Fxc<Fxcy,则所选提升机的强度符合要求。 (4)、电动机功率的估算; 双钩提升 PK*Q*Vm*R/102Ac,千瓦 单钩提升 PQQmPk*Ht*Vm/102Ac,千瓦 K 矿井提升阻力系数,一般取1.15; Vm 提升最大速度,米/秒; Ac 传动效率,一般一级传动取0.92,二级传动取0.85; R 动力系数,吊桶提升取1.051.10; 如电动机估算功率小于标准的提升机电机功率,说明符合要求,如卷筒直径、卷筒宽度、提升机强度、电机功率均满足使用要求,则所选提升机合适。 三、 凿井悬吊设备及其选择 竖井井筒施工时,井内结构物(吊盘、稳绳盘)和凿井辅助设备(风筒、压风管、吊泵及排水管、安全梯等)较多,多采用稳车钢丝绳悬吊方法。凿井悬吊设备主要包括稳车、凿井悬吊天轮、悬吊钢丝绳。 (一)、悬吊钢丝绳 凿井悬吊钢丝绳的要求是强度高、不旋转。双绳悬吊时可选用交互捻或同向捻的6*19、6*37的钢丝绳,但应注意左右捻同时成对使用,以保证所悬吊设备不发生旋转,单绳悬吊时,最好采用多层股(不旋转)钢丝绳。 稳绳是提升吊桶的导向钢丝绳,要求有较大的耐磨性,一般采用6*7同心捻或密封钢丝绳。悬吊钢丝绳的选择方法与提升钢丝绳相同。步骤如下 (1)、根据用途和钢丝绳货源情况确定欲采用钢丝绳的类型。 (2)、钢丝绳每米长度重量计算 Pkn/Q/110Db/My-Ho,公斤/米 式中Q 悬吊设备总重量,除包括被悬吊物自重外,还要记入工作荷重荷附加荷重,如溜灰时的冲击力,排水管中水的重量,吊盘上的设备、材料、人员的重量等,公斤; N 悬吊同一设备的钢丝绳数目; Db 钢丝绳中钢丝的极限抗拉强度,公斤/平方毫米,规范规定为150公斤/平方毫米; My 钢丝绳的最小允许安全系数;规定悬吊吊盘、水泵、水管的不低于6,悬吊风筒、压风管、溜灰管和拉紧装置的不低于5,悬吊安全梯的不低于9; Ho 悬吊钢丝绳的最大悬垂长度(井底设备悬吊点至导绳轮或悬吊天轮轮轴线间的高度),米。 (3)、根据计算的Pk值,在钢丝绳产品目录中选取单位重量值与Pk相近而稍大的拟采用类型的钢丝绳。 (4)、验算所选用的钢丝绳的安全系数m; mQz/Q/nPkbHo≥My 式中Qz 所选用钢丝绳的公称抗拉强度,公斤/平方毫米; Pkb 所选钢丝绳的单位长度重量,公斤/米; Q,n,Ho符合意义同前; 如计算的m≥my,则说明所选钢丝绳符合安全要求。 (二)、悬吊天轮 悬吊天轮的作用是将从稳车卷筒上引出的悬吊钢丝绳送到设计中规定的悬垂位置,并起承托悬吊钢丝绳的作用。一般单绳悬吊采用单槽悬吊天轮,双绳悬吊采用双槽悬吊天轮,悬吊天轮有轻重两型,天轮选取规定悬吊重物天轮的直径要大于或等于悬吊钢丝绳直径的20倍,同时还应大于或等于悬吊钢丝绳中最粗的钢丝直径的300倍。选取方法同提升天轮。 (三)、稳车 稳车是凿井期间用来悬吊吊盘、吊泵、压风管、风筒灯凿井设备和拉紧稳绳的设备。选取方法同提升机, 四、 凿井设备的吊挂 竖井施工时,绝大部分凿井设备和管缆(如吊盘、稳绳盘、吊泵、风筒、压风管、溜灰筒、安全梯、放炮及信号电缆等)的吊挂,通常采用井上悬吊的方法,也就是将上述设备用钢丝绳经过井架上的天轮而悬吊于地面稳车上。采用此种吊挂方法,开凿一个竖井,往往需要数千米钢绳,十至二十几台稳车,以及一个承载能力很大的井架,同时要求布置在井筒上下一个有限的空间内,其布置很复杂。而且随井筒深度的加大,则所需钢绳和稳车的数量更大,井架负荷也更重,其布置也更复杂。因此,当井筒很深时,此种吊挂方法很难实现,这时宜采用井内吊挂方法,即将凿井用的各种管路、电缆等设备,固定在永久井壁或永久钢梁上。这种吊挂方法可以节省大量的钢绳、稳车和天轮,简化了设备布置,同时也减少了井架上的负荷;但采用此种吊挂方法时,由于管路接长工作需要在井内工作盘上进行,接长和检修均感不便。 (一)井上悬吊设备的方法 风筒一般多用两根钢丝绳悬吊。此时,风筒夹持于两根钢绳之间,用风筒卡子固定在悬吊钢丝绳上。每节风筒均需一付风筒卡子,使风筒的重量均匀地由两根悬吊钢绳承担。 吊泵及其排水管一般采用双绳悬吊。也可采用单稳车回绳悬吊,即将稳车引出之悬吊钢绳绕经吊泵导轮之后固定在天轮平台上。这种方法消除了双绳悬吊时因双绳受力不均而发生的扭转现象,但排水管和吊泵的提放时间过长,而且钢丝绳通过活动绳卡和吊泵导轮时容易磨损。此种方法多在稳车数量不足时采用。 为简化井筒布置,除放炮及信号电缆用单绳悬吊外,其它电缆以及供水管一般可随压风管或排水管附设。 有时为了简化天轮平台的布置,减少井架承担的荷载,改善井架的受力情况,从而简化井架的型式和结构,或当天轮平台布置困难时,可采用地轮悬吊管路和吊盘。此法实质上是将悬吊天轮从天轮平台上下移至井口或井口以下。此时,为了接长管路需在井口以下设置固定盘;当地轮钢绳影响地面运输时,应使其在地沟中通过。 (二)井内吊挂设备的方法 井内吊挂设备的方法基本上有两种。一种是利用预埋悬臂钢梁(或锚杆)将管缆卡固或吊挂在永久井壁上;另一种是把管缆卡固(或吊挂)在永久钢梁上。 采用预埋悬臂钢梁固定管路时,必须在彻筑永久井壁的同时,在悬臂钢梁设计指定位置处,及时将悬臂钢梁埋好。待上一个段高砌壁结束后,即可在吊盘上由上向下接长管路。 在采用罐道梁或梯子梁等永久钢梁固定管路时,应在砌墙后先安装永久钢梁,然后再接长管路。为便于利用吊盘接长管路,通常是当永久钢梁安装够一节管子长度时,即进行管子接长工作,待此节管子接好后,再安装下一段永久钢梁。如此交替进行,直至将整个段高安好时为止。 井内吊挂设备与井上悬吊设备相比有如下优点 1、可节省大量的凿井设备和器材,为利用少量设备凿井提供了方便条件; 2、由于井架上悬吊设备大量减少,因此井架所承担的荷载剧减,而且不需要很大的天轮平台,这就为采用体积小、重量轻、结构简单的新型凿井井架创造了有利条件; 3、井内吊挂方法不受井筒深度限制,初步解决了深井施工时的管路悬吊问题。 五、凿井设备的布置 凿井设备布置主要是指凿井施工设备、凿井辅助设备、提升设备及悬吊设备等在井筒上下有限空间内的布置。通常包括如下内容 1、吊桶、抓凿机、吊泵等设备在掘进工作面上的布置; 2、吊盘平面布置; 3、天轮及天轮梁在天轮平台上的布置; 4、地面提升绞车和各种稳车在井口周围的布置。 合理布置凿井设备,是保证井筒安全快速施工的重要前提。由于在井筒上下的有限空间内需要布置较多的凿井设备,且各种设备的布置影响因素很多,彼此间又多是互相联系、互相制约的。故具体布置时,矛盾较多,也较复杂。而且,一旦布置完成之后,不便轻易改动。因此,在进行此项工作时,必须根据施工现场的具体条件,周密分析、慎重考虑、妥善安排,绝不可马虎从事。 一个好的凿井设备布置方案应能保证井筒上下协调一致、互不影响,安全间隙符合要求,为井筒安全快速施工创造有利条件;不防碍地面永久建筑物和结构物的施工;尽量减少转入平巷施工时的改装工程量,从而缩短临时改装工作所占用的时间;尽量简化吊盘、井架结构,使其便于制造和加工;兼顾井筒安装工作,为井筒安装工作提供有利条件。 这有的放矢进行凿井设备布置,必须预先熟悉和掌握以下几个方面情况 1、井筒横断面永久布置和总剖面图; 2、凿井施工方案,掘、砌、安工作的施工方法和所采取的安全技术措施,提升、通风、排水方式,排矸、上料系统,以及转入平巷施工时提绞改装方案等; 3、所用凿井设备和器材的种类、规格及数量,以及管路的吊挂方法; 4、工业广场永久和施工总平面布置及施工进度计划。 进行凿井设备布置时,应以确保井筒安全快速施工为前提,同时兼顾其它方面要求。因此,为满足井筒掘、砌施工的需要,首先应从井筒掘进工作面开始,自下而上布置井内悬吊设备。 (一)井内悬吊设备的布置 井内悬吊设备的布置主要是指井内悬吊设备,如吊桶、吊泵、抓凿机、凿岩吊架、移动式金属模板、安全梯以及各种管路等在掘进工作面上和吊盘盘面上的布置。其布置结果通常用掘进工作面设备布置图和吊盘盘面布置图来表示。 由于吊桶位置的确定影响因素多、牵涉面大,且井筒内其它设备的布置多与其有密切联系。因此,吊桶布置是井筒内设备布置的关键环节,在进行井内悬吊设备布置时,必须首先确定吊桶位置。 1、吊桶位置的确定 吊桶位置的确定应首先满足井筒掘砌工作安全快速施工的要求,同时,在条件允许的情况下,应尽量兼顾井筒安装和井筒向平巷过渡时改装工作的需要。在具体布置时,应综合考虑下述各项要求 (1)为便于中心回转式抓凿机装岩和测量工作的顺利进行,满足提升天轮和排矸系统的合理布置的需要。为此,应使吊桶位置偏离井筒中心线,在靠近凿井提升机一侧布置; (2)为了满足环形凿岩吊架、中心回转式抓岩机、砌壁模板等安设的需要,不影响掘砌施工的进行和保证吊盘环梁结构完整合理,吊桶位置不宜靠近井帮布置,根据经验,吊桶距井帮的最小距离应大于500毫米; (3)吊桶位置应尽可能布置在永久提升间内,以便直接利用吊桶提升钢绳进行井筒的安装,或使安装前提升改装工作量尽量减少。当井筒需要改装成临时罐笼时,在条件允许的情况下,吊桶布置应尽可能使凿井提升钢绳直接用于临时罐笼提升,如无法办到,也应尽可能使天轮托梁不作变动,以减少临时罐笼提升的改装工作量; (4)在采用两套或两套以上提升设备时,为使井架受力均衡,吊桶位置应对称布置在井筒两侧; (5)吊桶位置必须满足验收规范和安全规程中有关安全距离的规定 凿井时,两个提升容器的钢丝绳罐道之间的间隙不得小于250+H/3毫米。井筒深度小于400米时,上述间隙不得小于300毫米。 如井筒内只有一套提升设备,提升容器之间的间隙Δ1,可按下式计算 Δ1=250Q,毫米 (8-23) 两套相邻提升的提升容器之间的间隙Δ1,可按下式计算 Δ1=250Q1Q2/2,毫米 (8-24) 上述式中Δ1两个相邻提升容器之间的间隙,毫米。在任何情况下,Δ1不得小于300毫米,也不得大于700毫米; Q1、Q2、Q3钢绳最大终端荷重,吨; H提升高度,米。 提升容器与井壁之间的最小间隙Δ2=0.8Δ1毫米,在任何情况下Δ2不得小于240毫米,也不得大于500毫米。 2、抓岩机和吊泵位置的确定 抓岩机位置的确定系指抓岩机悬吊位置的确定。确定抓岩机悬吊位置时,应以使抓岩机操作方便、工作安全、便于充分发挥抓岩机装岩能力为原则。在使用NZQ2-0.11型抓岩机时,通常将抓岩机布置在各自装岩区域的形心附近;在使用液压靠壁式抓岩机时,为便于抓岩机的固定,应尽量靠近井帮布置,但此时应注意保证吊盘、井口盘等盘梁结构完整,同时应保证抓岩机本身能安全顺利的提升和下放。 吊泵通常与吊桶对称布置,且位置靠近井帮,距井帮距离不得小于300毫米。这既便于维修或更换吊泵,从而保证排水工作正常顺利进行,又不影响抓岩机装岩,同时为保证井架受力均衡、保证吊盘等掘砌工作盘的主梁布置合理、盘梁结构完整提供了有得条件。 在井筒内设有中间转水站时,吊泵位置应靠近转水站,且使进入转水站的排水管路尽量缩短。 在吊桶、抓岩机和吊泵的位置初步确定后,应结合吊盘、稳绳盘、封口盘等掘砌工作盘盘梁设置及结构上的要求进行适当调整,以便留出主梁、圈梁和部分辅梁的位置,使其具有初步轮廓。 3、其它悬吊设备的布置 其它悬吊设备的布置是指除吊桶、抓岩机和吊泵之外的各种管路(如风筒、压风管、供水管、溜灰管等)、电缆(照明、信号、放炮电缆等)及安全梯的布置。 布置时应注意以下各点 1)应使各掘砌工作盘(如吊盘、封口盘等)的盘梁结构合理,使其既有利于各种管路和悬吊设备顺利通过,又能保证吊盘、稳绳盘等结构完整,同时还应使吊盘的荷重重心与悬吊中心尽量接近,以利吊盘安全顺利的升降; 2)应考虑井架结构形式、允许出绳方向和地面稳车的布置条件。布置时应尽量使井架受力均衡; 3)为便于风筒、压风管的检修,应使其靠近吊桶布置,但应留有足够的安全间隙; 4)不便于马头门和平巷的施工,各种管路应尽量布置在永久罐笼出车方向的两侧。在有条件时,应考虑某些管路在转入平巷施工时直接利用的可能性; 5)各种管路、电缆及安全梯等的布置应符合验收规范中有关规定 (1)主井施工用的天轮平台和各项凿井设备的布置与选择应能适应各个不同的施工阶段; (2)井口及井筒内设置的固定梁及各种悬吊设备,应离开井筒中心不小于100毫米,并不得在承受荷载的梁上穿孔通过悬吊设备的钢丝绳; (3)井筒内风筒及各项管路的突出部分到提升容器边缘的距离;当井筒深度在400米以内时,不小于500毫米;井筒深度超过400米时,不小于800毫米; (4)各盘口、喇叭口及装有导向装置的井盖门与吊桶最突出部分之间的间隙,不得小于200毫米;与滑架最突出部分不得小于100毫米; (5)吊泵通过各孔口时,其周围的间隙不得小于100毫米; (6)风筒、管路及其卡子通过各孔口时,其周围间隙不得小于100毫米; (7)安全梯应靠近井壁悬吊,距井壁不得大于500毫米。通过各孔口时,其周围间隙不得小于450毫米; (8)吊盘之突出部分与永久井壁或镞模之间的间隙,不得大于100毫米; (9)照明、动力电缆与信号、通信、放炮电缆的间距,不得小于500毫米。信号和放炮电缆应远离压风管路,期间距不小于1米,放炮电缆必须单独悬吊。 根据上述各点,初步确定出井内其它悬吊设备布置后,为便于设置吊盘辅梁应进行局部调整,以便最后同时定出各悬吊设备的布置和吊盘盘梁的布置,并用井内悬吊设备布置和吊盘盘面设备布置来表示。 (二)天轮平台布置 井内悬吊设备布置完成以后,即可进行天轮平台布置。天轮平台布置通常按如下程序进行 1、确定天轮平台与井筒的相对位置 确定井筒与天轮相对位置时,一般情况下首先使天轮平台中梁垂直于凿岩提升天轮,然后再决定天轮平台中心线与井筒中心线的相互关系。通常在垂直于天轮平台中梁方向上使二者重合;而在另一个方向上,为避免吊盘悬吊钢绳和主提升钢绳与天轮平台中梁相碰,一般使二者错开一定距离,这个距离最好不超过150毫米。 2、确定钢丝绳的出绳方向 在决定了天轮平台与井筒相对位置之后,即可根据提升钢绳和悬吊钢绳悬吊点的具体位置,考虑如下几项原则,确定各提升和悬吊钢绳的出绳方向。 1)根据井架结构形式,所需天轮的数量和地面稳车布置的可能性来确定采用二面出绳还是四面出绳。但不论两面出绳或四面出绳,均应尽量保证井架受力基本均衡。 2)为简化天轮平台布置和安装架设方便,应尽可能使出绳方向与天轮平台中心线平行,只有在布置困难时,方可斜交布置。 3)在用两台以上稳车悬吊同一管路或设备时,为便于管路或设备升降时加强联系、统一指挥、确保安全,稳车应尽量布置在同一侧。若布置实在有困难时,也应靠近布置。 4)在确定出绳方向时,应力求井筒安装和井筒转入平巷施工时天轮平台的改装工作量最小。 3、确定天轮及天轮托梁的位置 在出绳方向确定之后,即可根据提升和悬吊钢绳的悬吊点和所选用的天轮类型和规格,用简单的线条将天轮画在天轮平台图上。然后,根据所选天轮的轴承痤中心距,用点划线画出各天轮托梁中心线的位置。最后,再按照所选天轮托梁的尺寸,用实线画出各天轮托梁的宽度,绘出天轮平台布置图。此时,尚需检查各悬吊钢绳是否与井架相碰,如有相碰的可能,则需在天轮平台上架设导轮。但导轮的数量应尽量减少,以免天轮平台结构过于复杂。 (三)地面提绞设备布置 地面提绞设备布置是凿井提升机和稳车布置总称,是凿井时地面临时工业广场总平面布置的一部分。 由于地面提绞设备布置牵涉面广、影响因素多,因此在具体布置时,应综合分析、通盘考虑。通常按下述原则进行布置。 1)凿井提升机和稳车的布置,应在满足井筒掘砌施工需要的前提下,兼顾井筒安装及转入平巷施工时的需要。 2)凿井提升机和稳车的布置应不影响永久建筑物施工。 3)凿井提升和稳车的布置应考虑井架的结构类型和受力的特点,尽量使井架受力均衡、合理。 4)在相邻两个井筒距离很近、同时施工时,凿井提升和稳车的布置,应通盘考虑、统一安排。 5)凿井提升机和稳车的布置应适当照顾地表排矸和混凝土上料系统。 6)凿井提升机和稳车的布置要符合验收规范和安全规程的有关要求。 1、凿井提升机的布置 布置凿井提升机时,首先应根据布置原则,综合考虑确定凿井提升机与永久提升机相对位置,然后再确定凿井提升机到井筒的距离。 凿井提升机与永久提升机相对位置有三类情况 一类是凿井提升中心线与永久提升中心线相平行。此时,凿井提升机可布置在永久提升机一侧,也可布置在永久提升机的对侧,二者均有利于井筒安装和转入平巷的施工前的提绞改装,但后者克服了前者妨碍永久提升机房施工的弊端。因此,副井井筒施工时,多采用后一种布置方式。 另一类是凿井提升中心线与永久提升中心线想垂直。此类布置方式多用于主井井筒施工,此时既不影响永久提升机房施工,又有利于转入平巷施工前的提绞改装工作。 第三类是凿井提升中心与永久提升中心线斜交。此类布置方式,为适应临时罐笼出车的需要,提升天轮中心线往往与天轮平台斜交布置,这将对天轮平台布置和井架均衡受力产生不利影响,因此一般很少采用。只有在前两类布置方式实在有困难时,才被迫采用此类布置方式。 凿井提升机和词锋提升机的相对位置确定之后,则凿井提升机布置在井筒的哪一侧已经清楚,但凿井提升机的具体位置还不知道。此时,为决定凿井提升机的具体位置,尚需确定出凿井提升机到井筒的距离。通常是先根据验收规范中关于钢丝绳最小仰角和最大偏角的规定确定出凿井提升机到井筒的最大允许距离和最小允许距离,然后再根据其它方面的要求,在允许范围内,最后确定出凿井提升机的位置。 在提升面卷筒直径与提升天轮直径相等时,tgφ1=H天-C/b-R天 上式稍作变换,则提升机卷筒轴心至提升中心线间的距离 bH天-C/tgφ1R天 (8-25) 式中b 提升机卷筒轴心至提升中心线间的水平距离,米; C提升卷筒轴心高出井口水平的距离,米; R天提升天轮半径,米; φ1提升机卷筒轴心和提升天轮轴心连线与水平面之夹角; H天井口水平至天轮轴线的高度,米。 为使凿井提升机钢绳在出绳时不与基础或机座相碰,验收规范中规定钢丝绳的下绳仰角不得小于30。 提升机卷筒轴心线至提升中心线的允许最大距离应按φ=30来计算,但由于φφ1,所以当φ1=30时,则φ30,可满足验收规范中之规定。因此,在实际工作中,常常是用φ1=30来计算b之最大允许数值。这样做的结果,不仅满足了验收规范中关于下绳仰角之规定,而且与按φ=30时所计算出的b之最大允许数值相差甚小,能满足工程上的要求。同时使计算获得很大简化。 为减少钢绳与天轮边缘的剧烈磨损和避免钢绳在卷筒上相互摩擦和重叠,验收规范中规定天轮和滚筒上钢丝绳的最大偏角,不得超过1度30分。根据最大允许偏角,可按下列公式计算出提升钢丝绳的允许最大弦长。 1)双卷筒提升时 按钢丝绳外偏角计算的最小弦长L1 L1=B-S-a/2\d/tg1302B-Sa-2d/2*0.026 (8-26) 按钢绳内偏角计算的最小弦长L2 L2S-a/2-e/tg130S-a-2e/2*0.026 (8-27) 2)单卷筒提升时 有摩擦圈侧的最小弦长L1 L1B/2-d/tg130B-2d/2*0.026 (8-28) 无摩擦圈侧的最小弦长L2 L2B/2-e/tg130B-2e/2*0.026 (8-29) 式中B卷筒宽度; S两提升天轮中心距离; a两卷筒之间距; d摩擦圈所占宽度; e钢绳未覆盖部分的卷筒宽度。 将求出的L1、L2中较大者代入公式(8-30),即可求出提升机至提升中心线之允许最小值离b。bR天 (8-30) 式中L按最大允许偏角计算出的最小弦长; H天井口水平至天轮轴心线间距离; C提升机卷筒轴心高出井口水平的距离; R天提升天轮半径。 提升机至井筒提升中心线之最大和最小允许距离求出后,即可在允许的最大最小距离范围内,考虑其它方面的要求,最后确定出提升的具体位置。此时,尚应验算钢绳的弦长。钢绳的最大允许弦长为60米,如钢绳的实际弦长大于60米时,则应调整提升机的位置或安设托绳装置。否则,将因钢绳振动过大,易发生跳槽事故。 2、凿井稳车的布置 布置凿井稳车时,首先应确定稳车在井筒哪一侧布置。确定时,应根据钢绳悬吊点、天轮平台布置可能性、井架受力情况及地形条件等进行综合考虑。然后根据稳车钢绳允许的最大、最小出绳角和最大允许角,确定稳车的布置范围。其确定方法与凿井提升机之确定方法类似。验收规范规定钢丝绳在稳车卷筒上的偏角不大于2度。不同类型的稳车,其允许最大、最小出绳角也不同。5吨稳车出绳角为19度~52度;8吨稳车出绳角为27度~50度。有的稳车对出绳角没有限制,此时应根据钢绳在卷筒上的最大允许偏角和稳车钢绳的允许最大弦长(规定为35米)来确定稳车的布置范围。 稳车的布置范围确定后,即可根据其它方面要求决定稳车的具体位置。为了保证正常工作和安全,稳车之间以及稳车和其它设备之间应遵守下列规定。 1)两台稳车(5吨或8吨)并列布置,当一台稳车使用,另一台允许将手把拆除时,则两台稳车滚筒中心线间最小间距应为3.5米,否则应为5米。 2)两台稳车前后布置后面一台稳车的钢绳需越过前一台时,在跨越处钢绳离前一台稳车最高部分至少高出300毫米。 3)当悬挂设备的钢丝绳之间要通过运输车辆时,车辆及货载突出部分与钢绳之间距,不小于100毫米。钢丝绳下面需要通过运输车辆时,钢丝绳与该运输工具的最高点(包括货载)之间距,不小于500毫米。 4)当两台稳车前后布置时,以稳车基础互不妨碍为标准,其最小卷筒中心距一般常取3米。
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