一級(jí)建造師礦業(yè)工程劉剛礦建課件

1、Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程1第二篇 立井井筒工程礦 山 建 設(shè) 工 程鑿井結(jié)構(gòu)物及鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程27.1 鑿井井架（角柱跨距、天輪布置）（載荷、過(guò)卷）Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程3天輪平臺(tái)天輪平臺(tái)天輪房天輪房主體架主體架扶梯扶梯基礎(chǔ)基礎(chǔ)Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程4Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程5Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程6Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程7Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)

2、工程812340.5HhhhhR7.1 鑿井井架Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程9Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程107.1 鑿井井架1、井架自重（二）井架荷載的確定2、附屬設(shè)備重量：（1）天輪及軸承座的重量 查表標(biāo)準(zhǔn)井架 查表（2）卸矸臺(tái)荷載 實(shí)際情況取值或45KN/m2估算。（3）井架?chē)诎逯亓?石棉瓦200N/m2；油氈50N/m2；木板250N/m2；鐵皮120N/m2。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程11Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程12Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程13()SQq

3、 Hh()2QSq Hh7.1 鑿井井架20szwwddSQCopyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程14（三）井架荷載的組合1、正常荷載組合 包括全部恒荷載、即井架自重、附屬設(shè)備重量、全部提升、懸吊設(shè)備鋼絲繩的工作載荷；組合系數(shù)1.0。2、特殊荷載組合 包括全部恒荷載、即井架自重，組合系數(shù)1.0 ；一根鋼絲繩的斷繩荷載及與之共軛的鋼絲繩兩倍的工作荷載，其他鋼絲繩的工作荷載及50%的風(fēng)載。7.1 鑿井井架第9.1.1條 鑿井井架的選擇應(yīng)符合下列要求： 一、能安全地承受施工荷載； 二、角柱的跨度和天輪平臺(tái)的尺寸，應(yīng)滿(mǎn)足提升及懸吊設(shè)施的天輪布置要求； 三、應(yīng)滿(mǎn)足礦井各施工階段不同提升方式

4、的要求； 四、井架四周?chē)寮绊斉锊坏檬褂靡兹夹圆牧?。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程15立井井筒施工示意圖立井井筒施工示意圖1 1一天輪平臺(tái)；一天輪平臺(tái)；2 2一鑿井井架；一鑿井井架；3 3一卸矸平臺(tái)；一卸矸平臺(tái)；4 4一封口盤(pán)；一封口盤(pán)；5 5一固定盤(pán)；一固定盤(pán)；6 6一材料吊桶；一材料吊桶；7 7一吊盤(pán)；一吊盤(pán)；8 8一矸石吊桶；一矸石吊桶；9 9一一吊泵；吊泵；1010一抓巖機(jī)；一抓巖機(jī)；1111一壓一壓氣管；氣管；1212一風(fēng)筒；一風(fēng)筒；1313一安全一安全梯；梯；1414一穩(wěn)繩一穩(wěn)繩Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程167.2 鑿井工作盤(pán)一、封口

5、盤(pán)和固定盤(pán)（一）封口盤(pán)的用途和構(gòu)造要求 鋼木結(jié)構(gòu)、蓋井口為正方形；由梁格、盤(pán)面鋪板、井蓋門(mén)、管子道通過(guò)口蓋門(mén)、繩孔等組成；主梁3645#工字鋼，方木200200為次梁，75mm厚木板為鋪板，上鋪2025mm厚木板或防滑網(wǎng)絞鋼板。副梁可用2025#工字鋼或槽鋼。（二）封口盤(pán)的荷載計(jì)算 封口盤(pán)自重、施工荷載、裝卸設(shè)備或物料時(shí)的荷載。 自重和施工荷載按3000N/m2計(jì)算。作用：作用：升降人員、材料、設(shè)備及拆裝管路的工作平升降人員、材料、設(shè)備及拆裝管路的工作平臺(tái)，保護(hù)井下安全的結(jié)構(gòu)物。臺(tái)，保護(hù)井下安全的結(jié)構(gòu)物。 安全規(guī)程第二十五條 鑿井期間，井口工作范圍必須用柵欄圍住，人員進(jìn)出地點(diǎn)必須安裝柵欄門(mén)；井

6、口必須設(shè)置封口盤(pán)和井蓋門(mén)，井蓋門(mén)的兩端必須安裝柵欄，封口盤(pán)和井蓋門(mén)必須堅(jiān)固嚴(yán)密，并采用不燃性材料。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程17Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程18 鋼木結(jié)構(gòu)，主梁為2025#工字鋼，次梁為1820#工字鋼，方木為200150，木板厚70mm，角鋼758，螺栓M20M16，設(shè)計(jì)與要求同井口的封口盤(pán)，不同之處是通過(guò)孔口不設(shè)蓋門(mén)而設(shè)喇叭口。7.2 鑿井工作盤(pán) 固定盤(pán)是為了進(jìn)一步保護(hù)井下人員安全而設(shè)置的，它位于封口盤(pán)下48m處。固定盤(pán)上通常安設(shè)有測(cè)量井筒中心線的裝置,有時(shí)也作為接長(zhǎng)風(fēng)筒、壓氣管和排水管的工作臺(tái)。Copyright2006

7、礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程19 吊盤(pán)是進(jìn)行井筒永久支護(hù)的工作盤(pán)，它用鋼絲繩懸掛在地面的鑿井絞車(chē)上。在掘砌單行作業(yè)和混合作業(yè)中，又可用于拉緊穩(wěn)繩、保護(hù)工作面作業(yè)人員安全和安設(shè)抓巖機(jī)等掘進(jìn)施工設(shè)備。吊盤(pán)一般采用雙層結(jié)構(gòu)。 在采用長(zhǎng)段掘砌平行作業(yè)時(shí)，井筒內(nèi)除設(shè)有砌壁吊盤(pán)外還應(yīng)設(shè)掘進(jìn)盤(pán)，即穩(wěn)繩盤(pán)，穩(wěn)繩盤(pán)用來(lái)拉緊穩(wěn)繩、安設(shè)抓巖機(jī)等設(shè)備和保護(hù)掘進(jìn)工作面作業(yè)人員的安全。7.2 鑿井工作盤(pán)二、吊盤(pán)和穩(wěn)繩盤(pán)Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程20（一）吊盤(pán)及穩(wěn)繩盤(pán)的用途和構(gòu)造1、吊盤(pán) （1）位置和作用2、穩(wěn)繩盤(pán) 雙層或多層，吊盤(pán)為雙繩雙岔繩懸吊 （2）結(jié)構(gòu)及懸吊方式 （1）位置和作用 （2）結(jié)構(gòu)及

8、懸吊方式 單層盤(pán)、與穩(wěn)繩成多繩懸吊方式7.2 鑿井工作盤(pán)3、吊盤(pán)結(jié)構(gòu) 吊盤(pán)由梁格、盤(pán)面鋪板、喇叭口、管線孔口、扇形活頁(yè)、立柱、固定和懸吊裝置組成。 梁格由主梁、次梁和圈梁組成。兩根主梁與提升中心線平行，為工字鋼；次梁為工字鋼或槽鋼；圈梁由68節(jié)（14#的槽鋼冷彎制成）組成。 立柱為48根100無(wú)縫鋼管組成，亦可用18#槽鋼，上下層間距為46m，雙繩雙岔繩懸吊。上下喇叭口距盤(pán)面為0.5m，操作盤(pán)上的喇叭應(yīng)高出盤(pán)面1.01.2m。吊盤(pán)四周折頁(yè)寬200500mm，吊盤(pán)起落活頁(yè)折起Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程21Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程22 1、吊盤(pán)

9、結(jié)構(gòu)自重及施工荷載可近似地作為均布載荷處理。2、下層最不利荷載情況是裝卸模板時(shí)，按一圈模板一圈井圈和少量鋼筋計(jì)算；模板和圍圈按600kg計(jì)，少量鋼筋按750kg計(jì)。7.2 鑿井工作盤(pán)3、吊桶下料時(shí)按局部動(dòng)荷處理，混凝土重2500kg/m3，動(dòng)荷系數(shù)取1.2。4、平行作業(yè)時(shí)，壁圈荷載的一部分傳給立模板，動(dòng)力系數(shù)取1.25、抓巖機(jī)氣絞按集中荷載處理，動(dòng)力系數(shù)為1.26、吊巖荷載應(yīng)由下而上按傳遞次序分別計(jì)算1、吊盤(pán)梁系結(jié)構(gòu)（1）次梁簡(jiǎn)化為以主梁和圈梁為支點(diǎn)的簡(jiǎn)支梁計(jì)算（2）主梁為支承于立柱的外伸簡(jiǎn)支梁（3）圈梁簡(jiǎn)化為懸臂曲梁2、立柱：按軸心受控構(gòu)件進(jìn)行計(jì)算選型,地面安裝時(shí)驗(yàn)算穩(wěn)定性、螺栓連接強(qiáng)度、焊

10、縫強(qiáng)度、安全系數(shù)。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程237.2 鑿井工作盤(pán)（1）荷載計(jì)算；即褲叉繩拉力（2）銷(xiāo)軸計(jì)算選型后按受彎構(gòu)件驗(yàn)算強(qiáng)度m10（3）吊卡計(jì)算， m6三、鑿井工作盤(pán)的設(shè)計(jì)要求（一）確定結(jié)構(gòu)布置方案，主要是梁格布置，要合理（二）估算結(jié)構(gòu)，計(jì)算荷載數(shù)值，確定計(jì)算方法，對(duì)構(gòu)體進(jìn)行受力分析，按構(gòu)件類(lèi)型根據(jù)強(qiáng)度選擇構(gòu)件截面并根據(jù)截面驗(yàn)算其剛度和穩(wěn)定性。（三）構(gòu)造要求堅(jiān)固耐用（四）計(jì)算荷載時(shí)應(yīng)具體分析各種荷載及荷載組合，考慮此荷載為動(dòng)荷。（五）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序應(yīng)根據(jù)傳力過(guò)程進(jìn)行。（六）綜合考慮安全、簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、方便的材料、規(guī)格不宜過(guò)多過(guò)雜。（七）許用應(yīng)力和安全系值取值，必須

11、符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和煤礦安全規(guī)程的規(guī)定。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程24鑿井設(shè)備布置內(nèi)容v吊桶、抓巖機(jī)和水泵等位置的布置；v各種管路和電纜的布置；v各類(lèi)盤(pán)上的主、次梁，各種管路和懸吊設(shè)備的孔口，抓巖機(jī)絞車(chē)，吊桶喇叭口等盤(pán)面布置；v天輪平臺(tái)上天輪托梁和天輪的布置；v地面提升機(jī)和各種穩(wěn)車(chē)的布置等。7.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程25一、立井鑿井設(shè)備布置的特點(diǎn)（一）設(shè)備多（二）設(shè)備間應(yīng)有足夠的安全間隙（三）所布置設(shè)備要為、期工程服務(wù)（四）設(shè)備布置的好壞，影響到安全、進(jìn)度和效益二、鑿井設(shè)備布置的基本原則（一）考慮到平巷施工和安裝工作的不同

12、要求，盡量減少過(guò)渡期的工作；（二）井口設(shè)備布置和井內(nèi)設(shè)備布置要協(xié)調(diào)一致，互不干擾；（三）設(shè)備間的安全間隙要保證；（四）盤(pán)臺(tái)結(jié)構(gòu)要合理；7.3 鑿井設(shè)備布置（五）地面內(nèi)提絞設(shè)備要以井架四面出繩，受力合理，要均衡，臨時(shí)建筑不占永久建筑的位置；（六）要保證測(cè)量工作不受影響。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程26三、鑿井設(shè)備布置步驟三、鑿井設(shè)備布置步驟（一）根據(jù)礦總平面圖和井下巷道出方向確定鑿井提升機(jī)的方位角，初步定出提升容器在井內(nèi)位置；（二）布置井內(nèi)鑿井設(shè)備、確定懸吊方式；（三）確定封口盤(pán)、固定盤(pán)、吊盤(pán)上設(shè)備孔口的位置和大小、布置盤(pán)梁和盤(pán)面設(shè)施；（四）確定井架和井筒的相對(duì)位置、選擇

13、天輪和天輪梁，畫(huà)天輪平臺(tái)布置圖7.3 鑿井設(shè)備布置（五）布置提升機(jī)和鑿井絞車(chē)；（六）對(duì)布置的設(shè)備進(jìn)行校對(duì)和調(diào)整，繪制各層平、立面布置圖，編寫(xiě)計(jì)算。四、井內(nèi)鑿井設(shè)備的布置四、井內(nèi)鑿井設(shè)備的布置1、一套單鉤或一套雙鉤提升時(shí)，矸石吊桶要偏離井筒中心位置吊桶要偏離井筒中心位置，靠近提升機(jī)一側(cè)布置，以利于天輪平臺(tái)和其他鑿井設(shè)備的布置，若雙卷筒提升機(jī)作單鉤提升吊桶多半布置在固定卷筒一側(cè)。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程272、相鄰提升吊桶的間距不小于450mm，提升容器的導(dǎo)向裝置的最突出部分之間的間隙不得小于0.2+H/3000（井深小于300m時(shí)，不得小于300mm）。3、對(duì)罐籠井，

14、吊桶一般應(yīng)布置在提升間內(nèi)，并使提升中心線和出車(chē)方向一致，對(duì)箕斗井，則至少有一個(gè)吊桶布置在提升間內(nèi)；4、吊桶應(yīng)避開(kāi)永久罐道梁的位置；5、穩(wěn)繩和提升鋼絲繩應(yīng)布置在一個(gè)垂直平面內(nèi)，且與地面卸矸方向垂直；6、吊桶盡量靠近地面卸矸方向一側(cè)布置，且吊桶外緣與井壁間距不小于450mm；7、為便于測(cè)量，吊桶位置一般離開(kāi)井筒中心；8、吊桶最突出部分與喇叭口孔口的安全間隙不小于200mm，滑架與其他盤(pán)臺(tái)孔口的安全間隙不小于100mm；9、吊桶盡可能和臨時(shí)罐籠的位置一致。先滿(mǎn)足掘砌要求，然后兼顧改裝工作，最后考慮永久裝備的需要。7.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程28 施工時(shí)的吊

15、桶位置，既能滿(mǎn)足掘砌要求，在轉(zhuǎn)入平巷施工時(shí)，也不必改動(dòng)天輪托梁，只需挪動(dòng)一下天輪托梁就行了，同時(shí)，其中一個(gè)吊桶還可用于安裝。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程29（二）抓巖機(jī)位置 我國(guó)現(xiàn)用的抓巖機(jī)有HK型，HZ型，HH型與NZQ20.11幾種。其中環(huán)形軌道式抓巖機(jī)必須布置在井筒中心位置外，其余類(lèi)型，據(jù)其特點(diǎn)，在布置上各有不同的要求。1. NZQ20.11抓巖機(jī)7.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程302. 靠壁式抓巖機(jī)Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程313. 中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)

16、工程324. 環(huán)行軌道抓巖機(jī)Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程337.3 鑿井設(shè)備布置（三）吊泵與管纜的布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程34（四）井內(nèi)各盤(pán)的布置7.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程357.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程36Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程37Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程381主提升吊桶（4m3）；2、12、16、25穩(wěn)繩（兼吊盤(pán)繩）；3、13、17模板懸吊繩； 4壓風(fēng)管（159mm 4.5mm井壁固定）；

17、5風(fēng)筒（KSF800加強(qiáng)型，井壁固定）；6供水管（57mm 3.5mm井壁固定）；7動(dòng)力電纜；8、19吊盤(pán)繩；9照明電纜；10抓巖機(jī)（HZ-6）；11抓巖機(jī)懸吊及傘鉆奪鉤繩；14副提升吊桶（2m3）；15放炮電纜；18副提升信號(hào)電纜；20主提升信號(hào)電纜；21、23吊泵動(dòng)力電纜；22吊泵控制電纜；24吊泵（80DGL7510）摩洛哥杰拉達(dá)煤礦區(qū)號(hào)井井筒平面布置圖摩洛哥杰拉達(dá)煤礦區(qū)號(hào)井井筒平面布置圖Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程391主提升吊桶（3m3）；2副提升吊桶（2m3）；3噴射混凝土輸送管（108mm 4mm）；4吊泵（80DGL7510）5安全梯；6壓風(fēng)管（159m

18、m 4.5mm井壁固定） ；7風(fēng)筒（800mm ）；8放炮電纜；9抓巖機(jī)（長(zhǎng)繩懸吊式0.4m3）；10吊盤(pán)懸吊點(diǎn)；11照明電纜；12信號(hào)電纜；13刃腳模板懸吊點(diǎn)陳四樓副井井筒平面布置圖陳四樓副井井筒平面布置圖Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程40井內(nèi)設(shè)備吊掛1吊盤(pán)的吊掛吊盤(pán)的吊掛穩(wěn)繩兼吊盤(pán)繩懸吊法雙繩雙叉繩雙絞車(chē)懸吊法 雙繩滑輪組雙絞車(chē)懸吊法返繩滑輪組單絞車(chē)懸吊法 多繩多絞車(chē)懸吊法 Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程41井內(nèi)設(shè)備吊掛2、吊泵的懸吊雙繩懸吊 直接掛在橫擔(dān)上 設(shè)置伸縮 Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程42井內(nèi)設(shè)備吊掛3、管路及

19、電纜的懸吊方式 管路、風(fēng)筒、電纜的懸吊方式可分為鋼絲繩懸吊和井壁固定吊掛兩種類(lèi)型。而鋼絲繩懸吊又可分為鑿井絞車(chē)懸吊、鋼絲繩固定懸吊和鋼絲繩分段接力懸吊三種方式。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程43井內(nèi)設(shè)備吊掛3、管路及電纜的懸吊方式 Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程44井內(nèi)設(shè)備吊掛4、井壁吊掛 管路鋼梁吊掛 鋼梁掛鉤吊掛 懸臂梁固定 Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程45井內(nèi)設(shè)備吊掛4、井壁吊掛 Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程46五、卸矸臺(tái)布置7.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程

20、47坐鉤式自動(dòng)回翻矸裝置坐鉤式自動(dòng)回翻矸裝置 1 1一翻矸溜槽一翻矸溜槽 2 2一支架一支架 3 3一橫軸一橫軸 4 4一坐釣一坐釣 5 5一吊底桶一吊底桶作用：翻卸吊桶的矸石 高度：滿(mǎn)足卸矸要求； 滿(mǎn)足傘鉆出入井的要求Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程48六、天輪平臺(tái)布置（一）天輪平臺(tái)中間主梁垂直于鑿井提升中心線；（二）天輪平臺(tái)中間主梁軸線離開(kāi)與之平行的井筒中心線一段距離并向上提升吊桶的反向一側(cè)移動(dòng)450mm；7.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程497.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程50七、地面提絞設(shè)

21、備的布置7.3 鑿井設(shè)備布置Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程51鋼絲繩最大弦長(zhǎng)m提升機(jī)鑿井絞車(chē)6055超過(guò)60m鋼絲繩振動(dòng)跳槽鋼絲繩最大偏角提升機(jī)鑿井絞車(chē)1302超過(guò)最大偏角鋼絲繩磨損嚴(yán)重鋼絲繩最小仰角（下繩）提升機(jī)30JK新系列為15鑿井絞車(chē)JZ2系列無(wú)規(guī)定55型5t19最大值528t27最大值50提絞設(shè)備布置技術(shù)參數(shù)規(guī)定值 Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程527.3 鑿井設(shè)備布置1、根據(jù)最大允許偏角和仰角算出提絞設(shè)備距井筒最近距離，以最大弦長(zhǎng)和最小出繩仰角算出提升設(shè)備距井筒中心的最遠(yuǎn)距離，以最大、最小距離畫(huà)出提絞設(shè)備的布置范圍，根據(jù)地面工廣布置，確定各絞車(chē)位置。Copyright2006 礦山建設(shè)工程礦山建設(shè)工程53項(xiàng) 目安全距離 mm鑿井絞車(chē)鋼絲繩與其所越過(guò)的前一臺(tái)絞車(chē)的最