井筒施工鑿井設(shè)施選型計算

1、第六章井筒施工鑿井設(shè)施選型計算一、提升設(shè)備的選型井筒基本數(shù)據(jù)副井井筒設(shè)計凈直徑為10.5m,井筒深611.7m井筒施工采用永久井塔改造后鑿井，鑿井天輪平臺高度：+15.5m,+24m、+26.2m,其中提升天輪、穩(wěn)繩天輪布置在+26.2m平臺上。提升設(shè)備的選擇井筒主、副提升均采用2JKZ-4.0/15絞車，配一套單鉤5.0m3吊桶提升，DX-3ma底卸式吊桶下放混凝土，主、副提升均下放SJZ6.11型傘鉆，均采用11t鉤頭裝置。詳見表6-1提升絞車選型參數(shù)表。主、副提升鋼絲繩的選擇計算鋼絲繩懸垂長度Ho=Hsh+Hj=611.7+26.2+3.085=640.985m取645m；式中：Hsh井

2、筒深度mH-井水平至井架天輪平臺懸垂高度m(2)鉤頭、滑架、緩沖器重量Qz=Q1+Q2=2109+1923+245=4277(N)式中：Q111t鉤頭及連接裝置重量為2109NQ2滑架及緩沖器裝置重量1923+245=2168N(3)終端荷重5m3吊桶提升矸石時：Q矸=gX:G+KVy+0.9X件1/K)V甘+Q矸msz=9.81X(1690+0.9XX1600八0.9X(41/2)XX100Q+4277=9.81X(169072002250)4277=113560(N)式中：Km-裝滿系數(shù)取Km=0.9Y吊桶容積V=5m3取rg=1600kg/m3取rs=1000kg/m3s取Ks=2.0G

3、=1690kgY松散矸石容重Y水容重Ks巖石松散系數(shù)G5m3座鉤式吊桶重量下放SJZ6.11型傘鉆時Q傘鉆二QSZ+Q2=103005+4277=107282(N)式中：QSZSJZ6.11型傘鉆重量為103005NQ2-鉤頭、滑架及緩沖器裝置重量4277N3m3底卸式吊桶下放混凝土?xí)rQdxs=g(G+KmVY)+Q2=9.81X(1400+0.9X3X2675+4277=88863.73(N)式中：G3立方底卸式吊桶自重Km裝滿系數(shù)V吊桶容積j混凝土容重G=1400kg取K=0.9mV=3m3Y根據(jù)以上計算結(jié)果，選擇荷I土洗矸=113560(取為計算依鈔(4)提升鋼絲繩單位長度重量Ps(按最

4、大荷載提5m3矸石計算)Ps=QoS=1伽BT/g=1101770Ho6459.81ma9.817.5門3560/9.81=578kg/m式中：CB鋼絲繩公稱抗拉強度取=1770Mpa取ma=7.5ma安全系數(shù)根據(jù)計算選18X7+FC40-1770特型多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，其標(biāo)準(zhǔn)每米重量PsB=624kg/m,鋼絲破斷力總和Qd=1190624N(5)鋼絲繩安全系數(shù)校核提物時QdMa=Qo+PSHoB提人時1190624113560+6.246459.81二存75符合規(guī)定按每次提升12人考慮，每人重100kg（帶工具）QR=9.81X（12X100+1530）+4277=3105813）Ma=Q

5、d1190624=16.889符合規(guī)定QR+PSBHog31058.3+6.246459.81RB（四）主、副提天輪的選擇D60d=60X40=2400mm（d為鋼絲繩直徑）注：煤礦安全規(guī)程規(guī)定，圍抱角小于90的天輪直徑D60d。選擇天輪為TXG3000/45.5型，公稱直徑3000mm,鋼絲繩破斷拉力總和1735KN,滿足使用要求。（五）主、副提升機的選擇（1）提升機滾筒直徑D60d=60X40=2400mm（d為鋼絲繩直徑）（2）選定提升機型號考慮到井筒深度，為了提高提升能力以及后期施工的需要，決定選用2JKZ-4.0/15新型鑿井專用提升機，其主要指標(biāo)如下：卷筒直徑：D=4000mm；卷

6、筒寬度：By=2650mm；卷筒個數(shù)2個；鋼絲繩最大靜張力差：Fj=210KN。（3）校驗卷筒寬度纏繞層數(shù)：n=B/BT=2439.9/2650=0.92（層），需要爬一層鋼絲繩。式中：H提升高度取H=645m;30試驗繩長度30米；e繩圈間隙，取3；d繩徑d=40mm；n纏繩層數(shù)4）驗算提升機的強度最大靜張力驗算(按繩端荷重提5m3吊桶時)Fj=Qo+PSBXHXg=113560+6.24X645X9.81=153043Nv210000N,符合規(guī)定(5)電動機功率估算式中：VmB提升機最大速度VmB=6.84m/sn動效率取n=0.85提升機配備電機為YR630-122xQOOkw，滿足施工

7、需要。二、懸吊設(shè)備的選型吊盤懸吊鋼絲繩、穩(wěn)車天輪選擇1、懸吊鋼絲繩選擇吊盤采用二層盤，八根繩懸吊，考慮實際使用情況，按照六根繩懸吊計算選擇鋼絲繩。選用二臺HZ-6抓巖機，吊盤自重：Q1=438609N,吊盤承受滿載砼吊桶重：Q2=93000N，人員重：Q3=13734N,抓巖機重：Q4=201752N,水箱及水重：Q5=29430N。鋼絲繩懸垂長度按照650m計算。(1)終端荷重Q0Q0=1/6(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)=0.1667X(438609+93000+13734+201752+29430=0.1667X776516=129445.22(N)(2)鋼絲繩單位長度重量：式中：-鋼

8、絲繩極限抗拉強度，取=1770MpaMa：安全系數(shù)，取Ma=6H:懸吊高度H=650m根據(jù)計算選：18x7+F8-1770鋼絲繩，其每米重PsB=563kg/m,鋼絲破斷力總和1075154N。(4)鋼絲繩安全系數(shù)校驗Ma=Qo+gQdPSB.Ho1075154=6.56符合規(guī)定129445.22+9.815.636503、穩(wěn)車選擇根據(jù)單根鋼絲繩最大荷重165345N,選用JZ-25/1300型穩(wěn)車6臺4、懸吊天輪選擇D20d=2038=760mm(d鋼絲繩直徑)選用1.0米單槽懸吊天輪六套。抓巖機懸吊鋼絲繩、穩(wěn)車天輪選擇1、懸吊鋼絲繩選擇選用2臺HZ-6型中心回轉(zhuǎn)抓巖機，機重Q1=79235

9、N,抓頭及它重量Q2=22886.73N,鋼絲繩懸垂長度按照650m計算。終端荷重Q0Q0=Q1+Q2=79235+22886.7A102121.73(N)鋼絲繩單位長度重量：式中：-鋼絲繩極限抗拉強度，取=1770MpaMa：安全系數(shù)，取Ma=6H。：懸吊高度H0=650m根據(jù)計算選:18x7+ES4-1770鋼絲繩，其每米重P$B=4.51kg/m,鋼絲破斷力總和8608932鋼絲繩安全系數(shù)校驗Ma=H102121.73+6Z4.51650=34*6586符合規(guī)定Qo+gPHo1、懸吊鋼絲繩選擇取最大模板直徑12.5m模板自重Qi=441450N模板增加混凝土重量Q2=88290N;鋼絲繩

10、懸垂長度按照650m計算，共計四個穩(wěn)車懸吊。終端荷重QoQo=1/4(Q1+Q2)=1/4(441450+88290=132435(N)鋼絲繩單位長度重量：式中：-鋼絲繩極限抗拉強度，取=1770MpaMa：安全系數(shù)，取Ma=6根據(jù)計算選：18X7+FC-38-1770鋼絲繩，其每米重P$B=5.63kg/m,鋼絲破斷力總和10751542（4）鋼絲繩安全系數(shù)校驗QdQo+gP.HoSB.1075154132435+9.815.63650=6.396符合規(guī)定3、穩(wěn)車選擇根據(jù)鋼絲繩最大荷重168335N選用JZ-25/1300A型穩(wěn)車4臺4、懸吊天輪選擇D20d=20X8=760mm（d鋼絲繩直

11、徑）選用1.（米單槽懸吊天輪三套。（四）排水管懸吊鋼絲繩、穩(wěn)車天輪選擇1、鑿井期間如果涌水量小于10m3/h，則用吊桶附帶排水；如果涌水量大于10m3/h,采用博山泵廠DC50-80X11型高揚程臥泵排水，流量Q=66.2ma/h,揚程H=803米，臥泵和水箱放置在吊盤上層盤，井筒內(nèi)排水管和電纜用鋼絲繩懸吊。迎頭用BQF-50/25風(fēng)動潛水泵將水排至吊盤水箱，由臥泵排至地面。根據(jù)排水量計算管路冷徑冷管路直Dg十4Q46&2=0.088m“Vd36003.1433600徑：式中：Q排水量取Q=66.2m3/hVd排水管內(nèi)水流速度取Vd=3m/s根據(jù)計算采用標(biāo)準(zhǔn)管徑內(nèi)徑二08mm無縫鋼管為排水管路

12、。計算水泵揚程（近似計算）式中：hi吸水高度取h.=2mh2-排水高度取h2=650mn管效率取n=0.9(0.870.9)DC50-80X11型臥泵設(shè)計揚程為803米能滿足施工排水要求。2懸吊鋼絲繩選擇排水管108X5,每米重量124.6N,敷設(shè)長度650米，其重量：Q1=124.6X650=80990(N)；法蘭接頭每6米一付，每付重236.32N,其重量：Q2=650-6X236.3225601(N)排水管內(nèi)水重：Q3=(0.108-0.01)/22X3.14X650X1000X9.814=8073(N)臥泵動力電纜一趟，其總重量：Q4=10.6X650X9.81=67591(N)卡子每

13、3米一付，每付重45.81N,其重量：Q5=650-3X45.819926(N)鋼絲繩最大懸吊高度H=650m終端荷重Q。(采用2根鋼絲繩懸吊)OQ0=1/2(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)=1/2(80990+25601+48073+67591+992)6=116090.5(N)鋼絲繩單位長度重量：PS式中：短一鋼絲繩極限抗拉強度，取$=1770MpaMa：安全系數(shù)，取Ma=6(根據(jù)計吊高用：8X7+Ho=65-Om0型多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩2根，其每米重量PSB=505kg/m，鋼絲破斷力總和Qd=964816N。鋼絲繩安全系數(shù)校驗Ma=QdQo+gpsb._964816Ho116090.5+

14、9.815.05650=6.516符合規(guī)定穩(wěn)車選擇根據(jù)鋼絲繩最大荷重148292N,選用JZ-16/800A型穩(wěn)車兩臺懸吊天輪的選擇天輪直徑D20d=20X33720mm(d鋼絲繩直徑)，選用直徑1.0米雙槽懸吊天輪一套，能滿足要求。(五)安全梯懸吊鋼絲繩、穩(wěn)車天輪選擇1、懸吊鋼絲繩選擇安全梯為金屬結(jié)構(gòu)，其重量Q1=9810N,可乘15人，每人均700N其重量Q2=70X15=10500N(1)終端荷重Q0Q0=Q1+Q2=9810+10500=20310(N)鋼絲繩單位長度重量：式中：-鋼絲繩極限抗拉強度，取=1770MpaMa：安全系數(shù)，取Ma=9H0：懸吊高度H=650m根據(jù)計算選：18

15、X7+-FC-1770特型多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，其每米重PSB=1.89kg/m，鋼絲破斷力總和360523N鋼絲繩安全系數(shù)校驗Ma=Qd20310+9.;1896509符合規(guī)定Qo+gPsbHo3、穩(wěn)車選擇根據(jù)鋼絲繩最大荷重32362N,選用JZA5/1000型專用安全梯穩(wěn)車一臺4、懸吊天輪選擇D20d=20 x22=440mm(d鋼絲繩直徑)選用1.0米單槽懸吊天輪。壓風(fēng)供水管懸吊鋼絲繩、穩(wěn)車天輪選擇1、懸吊鋼絲繩選擇壓風(fēng)管為梓19X6無縫鋼管，供水管為57x供水管，懸垂長度鋼絲繩按照650米考慮，管路按630米考慮。壓風(fēng)管219X6,每米重量309.21N,敷設(shè)長度630米，其重量：Q1=

16、309.21x630=194802.3(N；)供水管57X,每米重量62.88N,敷設(shè)長度630米，其重量：Q2=62.88x360=39614(N)；供水管內(nèi)水重:Q3=(0.057-0.010)/22x3.14x360 x1000 x9.811=0717(N)3卡子每6米一付，每付重78.48N,其重量：Q4=630 x78.48/6=8240.4(N)鋼絲繩最大懸吊高度H=650m終端荷重Q。(采用2根鋼絲繩懸吊)Q0=1/2(Q1+Q2+Q3+Q4+Q5)=1/2(194802.3+39614+10717+8240.)4=126686.85(N)鋼絲繩單位長度重量：PS式中：短一鋼絲繩

17、極限抗拉強度，取$=1770MpaMa：安全系數(shù)，取Ma=5懸吊高度：H0=650m4根據(jù)計算選用18x7+FC-34-1770型鋼絲繩2根，其每米重量PSB=4.51kg/m，鋼絲破斷力總和Qd=860893N。5鋼絲繩安全系數(shù)校驗Ma=Qo+gPHoSB.860893126686.85+9.814.51650=5.545符合規(guī)定3.穩(wěn)車選擇根據(jù)鋼絲繩最大荷重155445N,選用JZ16/800型穩(wěn)車兩臺4.懸吊天輪的選擇天輪直徑：D20d=2034=680mm(d鋼絲繩直徑),選用直徑1.0米雙槽重型懸吊天輪，能滿足要求。放炮電纜懸吊鋼絲繩、穩(wěn)車天輪選擇1、懸吊鋼絲繩選擇放炮電纜單獨懸吊，

18、選用U3X25+1X10電纜，其重量Q1=2.422X50X9.81=15443.9N;卡子每6米一付，每付重27.49N,其重量:Q2=650-6X27.492978(N)(1)終端荷重Q。Q0=Q1+Q2=15443.9+2978=18421.9(N)(2)鋼絲繩單位長度重量：式中：-鋼絲繩極限抗拉強度，取=1770MpaMa：安全系數(shù)，取Ma=6H0：懸吊高度H=650m根據(jù)計算選：18X7+FC-1770特型多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，其每米重PSB=1.264kg/m，鋼絲破斷力總和234917N鋼絲繩安全系數(shù)校驗Ma=QdQo+gPHo18421.9+；;11.264650=8厲34*6符合規(guī)定SB.詳見表6-2井筒提升絞車選擇表。詳見表6-3井筒懸吊穩(wěn)車、鋼絲繩選型參數(shù)表。表