首山一礦風(fēng)井臨時(shí)改裝施工組織設(shè)計(jì)

年4月19日首山一礦風(fēng)井臨時(shí)改裝施工組織設(shè)計(jì)文檔僅供參考，不當(dāng)之處，請(qǐng)聯(lián)系改正。首山一礦風(fēng)井臨時(shí)改裝施工組織設(shè)計(jì)平煤集團(tuán)建井一處機(jī)電科2月16日審批欄工程科：機(jī)電副總：安檢科：安全副總：機(jī)電科：礦建副總：編制：總工程師：

首山一礦風(fēng)井臨時(shí)改裝施工組織設(shè)計(jì)前言首山一礦位于平頂山市東北方，許昌市襄城縣紫云鎮(zhèn)，距平頂山市約25公里。十三礦鐵路專用線穿過(guò)本井田；公路四通八達(dá)，許南公路從井田東側(cè)南北穿過(guò)；潘莊至七里店公路經(jīng)過(guò)工業(yè)廣場(chǎng)，在七里店與許南公路相連；中央回風(fēng)井距主副井1.88Km,交通便利。中央回風(fēng)井筒凈徑ф6.0m，井筒全深729.1m（含井底水窩），井底馬頭門(mén)底板標(biāo)高-592.1m，井口設(shè)計(jì)標(biāo)高+133.6m。前期的井筒施工已經(jīng)完成，為了下一階段平巷和上山的快速施工，該風(fēng)井需要進(jìn)行臨時(shí)改裝，改為罐籠提升，以滿足下一步施工的要求。具體施工內(nèi)容：1、拆除一些不用的設(shè)施、設(shè)備，主要有拆除抓巖機(jī)、滑模、吊盤(pán)，拆除二層臺(tái)、封口盤(pán)，拆除2.5m絞車和十二臺(tái)穩(wěn)車；2、改造和安裝一些新設(shè)施，形成罐籠提升系統(tǒng)，主要有改造天輪臺(tái)，安裝井底穩(wěn)繩梁、井底托罐底盤(pán)、中間轉(zhuǎn)水泵房固定盤(pán),安裝井口托罐座、封口盤(pán)，下八根穩(wěn)繩，掛上兩個(gè)二噸單層單車防墜罐籠，下一趟懸吊φ800、725m鐵風(fēng)筒；安裝井底臨時(shí)排水設(shè)施，下一趟70mm2臨時(shí)供電電纜。另外，有井上下鋪軌，安裝二噸翻罐籠、55kw絞車等?？傊?，這次改裝施工內(nèi)容多，質(zhì)量要求高，為合理、安全、按期地完成本次施工任務(wù)，特編制本施工組織設(shè)計(jì)。罐籠提升設(shè)施及相關(guān)計(jì)算1、鑿井井架：為現(xiàn)有的Ⅴ型鋼管井架，該井架自重72.368噸，天輪平臺(tái)尺寸7.5×7.5m,角柱中心跨距離16×16m，由基礎(chǔ)平面至天輪平臺(tái)上面高度25.3m，罐籠改裝后，能夠安全承擔(dān)施工荷載，保證足夠的過(guò)卷高度。提升天輪選用Φ2.5m鑄鐵天輪，穩(wěn)繩采用液壓油缸緊繩。2、提升絞車、容器布置主提絞車型號(hào)為：2JKZ-3.6/12.97型礦井提升絞車,其鋼絲繩最大靜張力為20噸，最大靜張力差為18噸，最大提升速度為7m/s,電動(dòng)機(jī)型號(hào)為：YR6302-12、800Kw,2臺(tái)。根據(jù)原提絞平面布置圖絞車中心線與井筒、井架中心向北偏移200mm,提升機(jī)大軸距井筒提升中心的水平距離為45m,鋼絲繩弦長(zhǎng)52.2m，而改裝后絞車及井筒中心與罐籠提升中心線重合，經(jīng)校核鋼絲繩最大內(nèi)偏角1o9′28″，最大外偏角0o52′21″，小于《規(guī)程》1o30′。罐籠提升方式為雙鉤提升。根據(jù)井筒直徑和絞車提升能力，選用二噸單層單車罐籠兩個(gè)，單個(gè)重量為4500kg,每個(gè)罐籠裝載一臺(tái)二噸U型固定廂體式礦車，礦車自重1280kg。提升鉤頭采用楔形連接裝置。井筒各設(shè)施的布置見(jiàn)《井筒平面布置圖》。3、主提升鋼絲繩選用計(jì)算（1）已知條件：鋼絲繩懸吊長(zhǎng)度758m,二噸單車單層罐籠重量4500kg,鋼絲繩擬選用18×7-Φ40-特-170-不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，每米重6.252kg,破斷拉力總和113500kg。（2）鋼絲繩懸吊重量：Q0=Q+Q籠+2Q車其中Q——單車所裝矸石重量，Q=Km×rg×Vch=0.9×1600×2.2=3168kgQo=3168+4500+1280=8948kg鋼絲繩單位長(zhǎng)度重量:Ps=Qo/(110δB/ma-H0)=8948/(110×170/7.5-758)=5.156kg/m所選鋼絲繩每米重6.252kg>5.156kg,能夠。（3）鋼絲繩安全系數(shù)校核：提物時(shí)，m=113500/(8948+758×6.252)=8.29>7.5提人時(shí)，m=113500/(75×25+4500+758×6.252)=10.2>9安全系數(shù)均符合要求。故選用18×7-Φ40-特-170-不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩合格。4、天輪選擇由條件：（1）D≥60ds=60×40=2400mm（2）D≥900ds=900×2.6=2340mm選擇提升天輪：Ф25002個(gè)5、驗(yàn)算提升機(jī)強(qiáng)度（1）最大靜張力驗(yàn)算（立井提升時(shí)）由公式Fj=Q+Qz+PsB×H0Fj:鋼絲繩最大靜張力Fj=Q+Qz+PsB×H0=3168+1280+4500+6.252×758=13687kgf而提升機(jī)允許的最大靜張力為0kgf，可見(jiàn)提升機(jī)強(qiáng)度符合要求。（2）最大靜張力差驗(yàn)算（立井提升時(shí)）由公式Fch≥Q+PsB×H0Fch:鋼絲繩最大靜張力差，F(xiàn)ch=Q+PsB×Hο=3168+6.252×758=7907kgf而提升機(jī)允許的最大靜張力差為18000kgf，故提升強(qiáng)度符合要求。6、電動(dòng)機(jī)功率驗(yàn)算立井雙鉤提升時(shí)，P=KQVmBρ/102ηc式中：ρ：動(dòng)力系數(shù),罐籠提升時(shí)ρ=1.3VmB:提升機(jī)最大速度，m/sK:礦井阻力系數(shù),取1.2ηc:傳動(dòng)效率,二級(jí)減速ηc=0.85P=1.2×3168×7×1.3/(102×0.85)=399kw而電機(jī)單機(jī)功率即達(dá)800kw，故采用單機(jī)拖動(dòng)即可滿足要求。7、穩(wěn)繩的選用計(jì)算（1）已知條件：穩(wěn)繩垂高758m,<<規(guī)程>>規(guī)定穩(wěn)繩安全系數(shù)6倍,初選穩(wěn)繩為6×7-Φ34.5-I-1570-交互捻鋼絲繩,每米重4.547kg,破斷拉力總和80900kgf。（2）計(jì)算:按<<規(guī)程>>對(duì)穩(wěn)繩最小剛性系數(shù)500N的規(guī)定及對(duì)本規(guī)定的使用說(shuō)明,穩(wěn)繩的張緊力采用如下計(jì)算公式:Q=Lqg/a式中L—穩(wěn)繩長(zhǎng),mq—繩每米重,kg/mg—重力加速度而a依據(jù)下式得出:Kmin=4qg/ln(1+a)Kmin—最小剛性系數(shù),N/m∴500=4×4.547×10/ln(1+a)∴l(xiāng)n(1+a)=4×4.547×10/500=0.363761+a=1.43873a=0.43873∴Q=Lqg/a=758×4.547×10/0.43873=7855.9㎏（3）鋼絲繩安全系數(shù)：m=Qd/(Q+qL)=80900/(7855.9+4.547×758)=7.15>6符合要求。故選用6×7-Φ34.5-I-1570-交互捻鋼絲繩做穩(wěn)繩能夠滿足<<規(guī)程>>要求。8、液壓緊繩油缸計(jì)算油缸內(nèi)徑Φ140mm,活塞桿直徑85mm,穩(wěn)繩張力Q=7856kg,鋼絲繩自重為758×4.547=3446.6kg,則油壓值:P=[(P張+P重)+P密+P背+P慣]/面積式中：P—油壓值（kg/cm2）P張—穩(wěn)繩的張力（kg）P重—鋼絲繩自重（kg）P密—密封圈摩擦力（kg）一般取工作負(fù)荷的百分之五到百分之十，即P密=（0.05～0.1）（P張+P重）P背—回油路的背壓力（kg）一般P背=0.05（P張+P重）P慣—移動(dòng)部件啟動(dòng)式制動(dòng)時(shí)的慣性力（kg）P慣=G/gG—移動(dòng)部件總重量g=9.8P=[(7856+3446.6)+0.1×11302.6+0.05×11302.6+11302.6/9.8]/97.14=146kg/cm2當(dāng)油壓值為146kg/cm2時(shí),能夠滿足穩(wěn)繩的最小張力要求。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，油壓可控制在150～200kg/cm2。9、井底穩(wěn)繩梁及托罐底盤(pán)、封口盤(pán)及托罐座井底各設(shè)施的布置見(jiàn)《井底托罐底盤(pán)布置圖》，井底穩(wěn)繩梁選用I56c工字鋼、L=6500mm兩根，副梁選用I30兩根，鋼梁呈框架結(jié)構(gòu)，M20螺栓連接。穩(wěn)繩懸吊位置安裝8個(gè)U型卡子，經(jīng)過(guò)卸扣與穩(wěn)繩護(hù)繩環(huán)連接，繩卡7個(gè)。托罐底盤(pán)用I45工字鋼與I30工字鋼做成框架結(jié)構(gòu),框架上面鋪設(shè)木梁及木板。封口盤(pán)及托罐座的布置見(jiàn)《井口盤(pán)及罐座平面布置圖》，井口封口盤(pán)鋼梁選用主梁I45工字鋼、L=7000mm、3根，付梁選用I11礦用工字鋼數(shù)根，主梁與付梁用M18螺栓連接，付梁上面鋪δ6花紋板，付梁與花紋板用M12螺栓連接。托罐座鋼梁選用36號(hào)槽鋼兩根一組，用厚10mm鋼板焊在一起，托罐座下部柞木306×500×1250，用M24螺栓將托罐座、柞木固定在鋼梁上，托罐座鋼梁兩端入井壁400mm，用250號(hào)混凝土澆注牢固，托罐座鋼梁為框架結(jié)構(gòu)，連接鋼梁為36號(hào)槽鋼L=3480mm，用M20螺栓連接。井口及井底周圍設(shè)柵欄，進(jìn)出車位置設(shè)上下安全門(mén)，高度不低于1.2米，井口及井底兩側(cè)設(shè)阻車器。10、天輪臺(tái)具體布置見(jiàn)《天輪臺(tái)布置圖》，2.5米天輪梁、穩(wěn)繩梁與各懸吊天輪梁仍采用原工字鋼梁。主提升天輪梁選用I56工字鋼、L=8250mm四根,穩(wěn)繩梁選用I45工字鋼、L=8250mm八根懸吊，電纜的懸吊輪鋼梁選用I45工字鋼、L=8250mm兩根，多余鋼梁與懸吊天輪吊卸到地面。按圖紙擺放好天輪梁、穩(wěn)繩梁間距，鋼梁固定每端4條螺栓M20×95，加高梁與下部鋼梁的連接采用M20×65螺栓，直徑2.5米天輪軸承座兩邊加楔鐵，加高梁兩邊加斜撐。聯(lián)接液壓油缸底座的厚30鋼板應(yīng)焊在鋼梁上，所有固定螺栓必須緊固可靠。二、鐵風(fēng)筒的懸吊計(jì)算為了滿足井下掘進(jìn)需要，井筒中專下一趟φ800鐵風(fēng)筒，布置圖中序號(hào)為3。3號(hào)鐵風(fēng)筒設(shè)計(jì)使用鋼絲繩懸掛，采用一臺(tái)雙16t穩(wěn)車下放，風(fēng)筒下到底后，凡風(fēng)筒不貼井壁的地方，就在風(fēng)筒兩側(cè)打兩根錨桿，用φ12.5鋼絲繩扣將風(fēng)筒鎖在井壁上。懸吊大繩最后鎖牢在井架上。鋼絲繩選用計(jì)算如下：1、風(fēng)筒總重量計(jì)算：φ800鐵風(fēng)筒使用δ1.5白鐵皮,連接法蘭采用L50×5,3.75米一節(jié)，每節(jié)重量129.94㎏,共300米，80節(jié)。φ800鐵風(fēng)筒使用δ2鐵皮,連接法蘭采用L50×5,4米一節(jié)，每節(jié)重量176.69㎏,共430米，107節(jié)。風(fēng)筒卡子重量每付全重9.8㎏,風(fēng)筒卡子6米一道,風(fēng)筒膠墊及連接螺絲每道全重1㎏,風(fēng)筒全長(zhǎng)730米,則風(fēng)筒總重:Q=80×129.94+107×176.69+730/6×9.8+80×1+107×1=30673.83㎏2、選用6×19-φ40-155-交互捻鋼絲繩兩根,左、右捻各一根，鋼絲繩每米重量5.717㎏,破斷力總和:93750㎏,安全系數(shù)計(jì)算為:m=93750/(758×5.717+30673.83/2)=4.766<5不符合要求。每根鋼絲繩所受最大靜張力F=19670.4㎏超出額定提升能力3670.4㎏。3、選用6×19-φ43-155-交互捻鋼絲繩兩根,左、右捻各一根，鋼絲繩每米重量6.63㎏,破斷力總和:108500㎏,安全系數(shù)計(jì)算為:m=108500/(758×6.63+30673.83/2)=5.32>5符合要求。每根鋼絲繩所受最大靜張力F=20362.46㎏超出額定提升能力4362.46㎏。三、排水改裝后井筒淋水及掘進(jìn)工作面涌水用井底臨時(shí)泵房?jī)?nèi)安裝的臨時(shí)排水泵排至中間腰泵房，由腰泵房排至地面。井底臨時(shí)泵房?jī)?nèi)設(shè)D80-30×9型水泵兩臺(tái)；腰泵內(nèi)水泵型號(hào)仍為D46—50×12，數(shù)量?jī)膳_(tái)，不做變動(dòng)。但腰泵房口需搭設(shè)一上、下人平臺(tái)，便于開(kāi)泵人員上下，具體見(jiàn)平臺(tái)搭設(shè)圖。四、供電1、改裝后,實(shí)行井上下分開(kāi)供電,地面供電系統(tǒng)基本保持改裝以前的,不做大的變動(dòng)。井下初期掘進(jìn)及排水用電從地面供，在地面安裝一臺(tái)320KVA變壓器,經(jīng)過(guò)一趟MY3×70+1×25礦用橡套電纜向井下供電；中間泵房供電依照改裝前供電不變。2、信號(hào)系統(tǒng)改裝后，從地面專下一趟ZLKVV32—14×2.5-A型鎧裝多芯電纜做為信號(hào)專用線，實(shí)現(xiàn)井上下信號(hào)的各種閉鎖。具體接線方法見(jiàn)信號(hào)系統(tǒng)圖。3、動(dòng)力電纜及信號(hào)線各敷在一根18×7-Φ23鋼絲繩上入井，電纜卡子每6米一道。五、