箕斗罐籠混合改絞在基建施工中的應用

張洪雷

(板石礦業有限責任公司)

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箕斗罐籠混合改絞在基建施工中的應用

張洪雷

(板石礦業有限責任公司)

井建工程中，提升工程是決定工期的關鍵因素。闡述了某礦山在礦山基建期箕斗罐籠混合改絞提升方案，通過在井底增設臨時矸石倉和半自動裝載系統，實現了矸石提升和物料、人員運輸的分離,配合礦用汽車運輸替代礦車運送矸石,極大地提高了整個立井臨時提升系統的提升效率。改絞效果達到了設計要求，滿足了施工需要。

箕斗罐籠 混合改絞 提升系統 基建施工

隨著我國采礦機械化水平的提高，井下施工設備逐漸大型化、無軌化，對巷道斷面的要求增大。傳統的罐籠提升受礦車及無軌化汽車裝運轉換的限制，無法與施工掘進配套，提升能力受限。箕斗罐籠混合改絞是目前比較新型的施工工藝，在井底增設臨時矸石倉和半自動裝載系統，礦用汽車替代礦車運送矸石,實現了矸石提升和物料、人員運輸的分離,極大提高了立井臨時提升系統的提升效率。為井建施工二期、三期工程的機械化快速施工提供了保障。

某礦設計生產能力235萬t/a，主井選用15 m3底卸式雙箕斗提升系統，JKM4×6型塔式多繩摩擦提升機，副井采用雙層單罐籠配平衡錘提升系統，JKM2.8×6型塔式多繩摩擦提升機，主井和原有老副井與副井和中央風井相距1 800 m，另有2回風井分別在礦體的兩側。設計基建工程量共為49萬m3，井巷長約2.95萬m。由于各方面原因副井工業場地未能及時開工，施工主要依靠主井及一條回風井進行，獨頭掘進距離較長。計劃回風井與主井首先貫通,提升任務主要依靠回風井，每月需要提升7 000 m3以上,根據現場實際情況,制定了箕斗罐籠混合改絞方案，以滿足提升要求。

1 原施工狀況

風井井筒直徑6.5 m，噴混凝土支護，井深420 m，需要在340 m(單側馬頭門)、280 m(單側馬頭門)2個水平改絞。現有施工設備及設施包括：鑿井井架Ⅲ型一座，2JK-3/20卷揚機1臺，JZ5/600穩車5臺，2JZ10/600穩車2臺，雙層吊盤一座，風水管、溜灰管各一趟，φ2.5 m天輪1個，以及相應的鋼絲繩。

2 改絞方案

2.1 改絞工程設計原則

①改絞后必須滿足提矸、升降人員、下施工設備和材料的需要;②滿足井口、各改絞水平操車及井筒安全設施的需要;③滿足箕斗裝矸、卸矸需要;④滿足二期施工通風、排水、壓風、通訊、供電、供水需要;⑤滿足提升系統正常運轉需要。

2.2 方案選擇

每天按15 h提升矸石，9 h為上下人員、小型設備、材料，每年可提升矸石量111 600 m3。

常規改絞方法為單層雙車罐籠提升,箕斗配罐籠提升方案為新型改絞方法，箕斗除提升能力有較大提高外，運行過程中可節省大量人工費(推車工、把鉤工、信號工等)，且安全性能高。該礦冬季寒冷，如采用常規礦車翻矸，礦車極易結凍，十分不便。綜上比較，選擇箕斗配單層雙車罐籠。

2.3 提升機校核

卷揚機最大靜張力13 000 kg，最大靜張力差8 000 kg，電機功率800 kW，罐籠自重4 800 kg，箕斗自重4 800 kg，經計算天輪下終端荷載11 889 kg。

(1)提料時最大靜張力Fj=11 889 kg<13 000 kg,符合要求。

(2)提料時最大靜張力差，Fc=7 089 kg<8 000 kg，符合要求。在箕斗提料時，最大靜張力差較大(達到7 t)，為節電，減少靜張力差，在箕斗提料時，罐籠裝入兩個礦車，以增加罐籠重量。

(3)電機提升力計算：Fmax=102nN/V=12 385 kg>7 089 kg,所選電機滿足使用要求。

2.4 提升系統

改絞后形成一套單層雙車罐籠配3.2 m3JS3.2箕斗提升系統，箕斗為底卸式，可運送混凝土材料，單層雙車罐籠用于上下人員及小型設備和材料，箕斗和罐籠互為配重。

井筒底設計標高為280 m水平，措施延深 20 m，最低標高260 m。本設計275 m水平為裝載平臺，安裝1臺振動放礦機，275～280 m設計1個儲礦倉，280～340 m水平設計一條措施矸石溜井，則280和340 m水平的渣石全部落到儲礦倉中，再通過275 m水平的振動放礦機將渣石放到箕斗中，整條井筒一點裝矸。

在280和340 m水平安裝搖臺作為罐籠的配套設施，以備運送人員、設備和材料使用，在儲礦倉和措施溜井形成之前，渣石通過罐籠提升。

2.5 改絞后的運行效果

改絞工作于2014年6月中旬開始,7月底結束，2014年8月—2015年12月，該風井排矸實測值(實體量)見表1。

改絞完成后主要受限于工作面限制，提升能力不高，從2015年5月開始提升量達到設計要求，滿足了礦山的基建需要。

表1 箕斗罐籠井提升實測數據

3 結 語

(1)箕斗罐籠混合改絞配置能有效提高矸石的輸出能力，但應結合巷道工程量與巷道布置形式，并且根據工期需要選用合適的設備配置，以取得最大的經濟效益。

(2)箕斗罐籠混合改絞措施工程多，改絞工程量大，投入相對較多，應妥善處理工期與費用的關系。

(3)完善生產組織、提高員工的操作水平、合理安排計劃，組織好掘進工作，是達到設計提升能力的關鍵，以更好地發揮提升箕斗罐籠的作用。

2016-07-11)

張洪雷(1983—)，男，工程師，134304 吉林省白山市渾江區板石鎮。