煤矿井筒装备的安装

【摘 要】煤矿井筒装备安装工程是一个安全管理风险压力大、施工技术综合性较强的单位工程.井筒装备施工方案,是井筒装备安装工程的关键核心技术,是开工前应完成的重要技术准备工作,对于确保工程施工安全、质量、进度,提高施工工效、降低成本具有重要意义.

【关 键 词】井筒装备,施工方案

一、井筒装备的类型

立井井筒装备的类型很多,如主井井筒,它的功能主要是提运矿石,井筒装备只有罐道和钢梁,没有梯子间,如果是副井或者混合井,既要承担材料和设备的下放,又承担施工人员的上下,有的还要承担部分矿石提运,这样的井筒装备既有罐道和罐道梁又有梯子间,同时在梯子间的一侧还安装有排水、压风、供水管和各种电缆；从井筒装备中罐道的材质上看,有用钢材或木材作为罐道导向的钢性罐道和用钢丝绳作为罐道导向的柔性罐道,在钢性罐道中又可分为木、钢轨、方钢罐道和组合钢罐道.

二、我国井筒装备的发展历程

1.第一阶段（50-60年代）

井筒深度小于400M,提升容器载重小于10T,提升速度在（6-8）m/s,罐道采用钢轨罐道或木罐道,在井筒两侧布置,罐道梁采用工字钢及梁窝固定,导向装置为刚性罐耳,防腐采用一般涂料防腐.

2.第二阶段（70年代至今）

井筒深度在（400-800）M,提升容器载重在（20-40）T,提升速度在（10-14）m/s,罐道采用组合罐道或钢轨罐道,端面布置,钢丝绳罐道采用四角布置.采用工字钢、型钢组合闭型截面罐道梁,预埋件及树脂锚杆用托架或悬臂梁固定,导向装置为胶轮滚动罐耳,防腐采用矿山专用涂料或玻璃钢复合材料防腐.

3.第三阶段（今后发展）

井筒深度在（800-1200）M,提升容器载重大于40T,提升速度在（14-20）m/s,冷弯或整体轧制钢罐道,钢-玻璃钢复合材料罐道端面对角布置,钢丝绳罐道,四角或单侧布置,无罐道梁托架固定罐道,钢-玻璃钢复合材料托架式梁,树脂锚杆固定,导向装置为胶轮罐耳带有弹性或液压缓冲装置,防腐采用电弧喷涂长效防腐,玻璃钢复合材料防腐.

三、立井井筒装备施工方案的选择

井筒装备在工程组织实施中,实际上不是作为单独的一个单位工程进行安装施工的,而是综合了各个单位工程,因此,应综合分析考虑各种相关因素,制定一个好的施工方案.制定施工方案首先要遵循以下原则:1)要综合考虑该工程项目与类似项目的共性与特性,形成初步可行性技术方案,即项目技术策划.2)要考虑现场自然环境条件(勘察现场施工条件、作业环境).3)要考虑满足合同工期要求(在关键工作路线上采取保证措施,合理缩短工期).4)要考虑施工技术的可行性和连续性(保证质量可控、工序节点有效搭接施工).5)要考虑施工组织能力和施工技术装备水平.6)要分析、辨识作业环境重大或关键安全风险源,采取有效安全防范措施,同时还要进行经济评价.

(1)施工前的准备

施工方案制定前,要认真收集、整理、核实如下相关原始资料:1)设计施工图纸.2)施工所需井口、井底、井筒工程定位、测量资料.3)施工图纸会审纪要及工程项目相关会议纪要.4)相关技术文件和工程质量规范、标准.5)安全法规、规程、条例、有关安全管理的文件通知.6)井筒装备前状况.如井筒内留置设施、井壁混凝土厚度和强度,井筒过流沙层、过煤层标高位置等.7)井筒通风状况、涌水、淋水情况及测量数据.8)井筒装备前检查记录.主要有井筒垂直度、同心度、孔洞等影响井筒装备安装位置的缺陷检查记录.9)自有、租用的设备,试验、检测仪器明细表及材料供货情况.

(2)施工方案的制定

施工方案多采用吊盘至上而下进行托架、罐道、梯子间、锚杆等的安装,井上口采用井架固定天轮、导向轮及平台,人员上下采用标准吊桶,井口安装临时封口盘、保护盘、大线车,自井架到井底为一套临时吊挂系统.吊盘多采用双层或三层布置安装,提升吊盘多用2台以上稳车,整套系统可分为三个部分,1)机械部分：这部分是系统最基本的组成部分,要根据实际使用井架的高度和吊盘层数、层间距、重量等选择稳车规格、型号和数量,制定吊挂方案.吊盘要加工牢固可靠,钢丝绳、吊桶及天轮规格要严格执行煤矿安全规程相关要求.稳车、天轮等转动部位要定时检查,加油.主吊天轮及导向轮直径要保持一致,如不一致,直径小的由于转速高,易磨损发生事故.由于吊盘由几台稳车缠绕钢丝绳提升,使用常规继电器进行控制,存在速度不均匀引起吊盘倾斜的安全隐患,因此可选用稳车变频调速控制系统克服了这些缺点.2）电控部分：包括井架及吊盘照明、信号、稳车及绞车电控部分,随着井筒作业的加深,井筒及吊盘照明尤其重要,要保持稳车及绞车电压、电流的稳定性.由于井筒作业多有淋水发生,经常引起线路短路,所以电缆及相关电气设备的绝缘与防水工作尤其重要.3）信号部分：稳车-绞车-吊盘的信号必须保持可靠、及时、准确.如果信号的不一致,再加上个体反映能力的差异,稍不留神,就会造成吊盘上下倾斜,引起吊盘人员恐慌及严重的后果,因此可选用一种以PLC为控制单元,使用变频器、增量编码器通过闭环控制系统,对多台稳车电机转速进行控制,使其同步运行的电控设备,同时在提升载荷和钢丝绳终端分别增加倾角传感器、拉力传感器,防止载荷偏斜和断绳事故的发生,从而实现多台稳车同步控制和安全保护,提高工作效率,增加经济效益.4）人的部分：方案再完美,没有人的正确管理与操作,都是无用功.所有施工人员必须经过专业培训,开好班前会,建立班前隐患排查制度,先排查隐患再工作,从思想上重视,行动上落实,才能做到安全生产.

四、结束语

井筒装备安装是一个复杂、多程序、高危险的工作流程,这就要求我们务必认真考察施工现场环境,学习当前最先进的安装理念,认真研究制定一个安全、可靠、经济的、科学的施工方案,引入更先进的设备,使井筒装备安装行业向更加安全、规范、精确的方向发展.