淺析豎井井筒裝備安裝工藝優化

摘要：針對中關鐵礦副井裝備工程規模大、結構復雜、單體構件重、井筒林水量大等特點。進行修改井筒裝備施工工藝，優化施工工序，制定出一個符合中關鐵礦特殊狀況的施工方法，創造經濟效益和社會效益。對于規模越來越大，結構復雜、環境特殊的礦山裝備工程，提供借鑒經驗。

關鍵詞：井筒裝備；新工藝；安全；質量；進度。

一、概述

河北鋼鐵集團沙河中關鐵礦副井井筒深640m，井徑7m，井筒總涌水量70m?/h。副井永久裝備工程包括主提升和交通罐提升兩套獨立提升系統，裝備主要工程量有：鋼罐道及罐道梁共計560t；Φ426mm排水管4趟（總長2040m）；Φ219供水管總長600mm；Φ133排泥管兩趟（總長1000m）；150㎡動力電纜14趟，信號電纜4趟。合同總工期要求192天，總造價2524萬。主提升罐籠尺寸為5180mm×3000mm。從以上數據可以看出次工程規模大，工程量大，結構復雜，構件類型、數量繁多，且中關鐵礦屬大水礦山。中關鐵礦副井安裝過程中出現很多合同外的工程，嚴重影響工程原計劃完成時間，所以要加快裝備施工進度，在施工過程中要不斷的優化施工順序，達到施工快、節約成本、質量保證又安全的目的。

二、新工藝技術的分析

（一）新施工工藝產生的背景及內容

1.傳統的副井裝備主要施工順序是：主提升和交通罐罐道梁同時安裝→井底結構的安裝→主提升罐道、交通罐罐道、排水管路、排泥管路同時安裝→電纜敷設→主提升和交通罐提升機懸繩掛罐→試運行。此方案是施工單位常采用的方案，對于小型豎井和條件不復雜的豎井采用此方案比較合適，一旦規模大就可能不太實用。

由于副井井筒淋水較大，總涌水量約70m?/h，排水管路（Φ426mm排水管4趟）直徑太大，焊接速度與提升機罐道安裝速度不匹配，所以傳統的井筒裝備安裝工序不能正常安裝施工，安裝速度太慢，每天只能安裝施工約4-5m進度。總工期嚴重滯后，且出現部分工人窩工現象。為此，根據現場實際情況和工期要求。組織工程技術人員商討，在安全第一，質量第一，保證進度的前提下，制定新的方案，有利于施工進度和質量，充分利用現有資源，提高人工利用率，最后確定此優化安裝施工工藝。

2.優化后新施工工藝是：主提升和交通罐罐道梁同時安裝→井底結構的安裝→主提升罐道安裝→主提升機懸繩掛罐→主提升機試運行→交通罐罐道、排水管路、排泥管路安裝→電纜敷設→交通罐懸繩掛罐、試運行。具體工作內容如下：井底結構安裝完成后，先將6趟主提升罐道安裝完成，拆除吊盤，然后對主提升機進行懸繩掛罐，最早的讓主提升系統實現試運行，然后利用主提升機罐籠作為提升容器和安裝平臺，安裝交通罐側的罐道及排水管路、排泥管路、電纜等剩余工程，最后全面試運行。

（二）新工藝與傳統工藝對比

1.施工安全控制。在傳統的安裝工序中，所有的鋼構件和人員都是利用施工用臨時絞車，提升容器空間小，某些位置不利于人員進行安裝，造成一定的安全隱患，且提升速度非常慢，上下一趟人員需要10分鐘左右。利用永久提升罐籠后，罐籠橫斷面比臨時絞車容器大很多（主提升罐籠平面尺寸為5180mm×3000mm），作業平臺環境和安全防護設施有了很大的改善，而且提升機安全系數也比臨時絞車大大提高了。永久提升機各種信號聯鎖、保護裝置等也比臨時絞車完善，在安裝各水平的搖臺及安全門時，可將罐籠停在施工水平，罐籠面積較大，施工作業都比吊盤方便的多，提高了施工安全系數。電纜和排水管路安裝更是方便很多，加快焊接速度。

2.施工進度控制。臨時絞車提升速度2m/s左右，永久提升機提升速度最大可達6.5m/s左右，且大大增加了提升能力。再加上作業平臺空間的增大，可同時施工4趟交通罐罐道、4趟Φ426mm排水管、Φ219供水管及兩趟Φ133排泥管，焊接速度明顯加快。電纜安裝也順手很多，施工時間也縮短了很多，整體安裝作業效率得到了大大提高。

3.施工質量控制。原施工平臺采用多層吊盤，現在利用雙層罐籠（尺寸5.18m×3m）施工，寬松的作業平臺便于安排質量控制工作，尤其是罐道的定位、找正等檢查。安裝各水平操車時，也可以根據罐籠控制操車安裝位置精度。焊接管路時，由于作業空間較大，對焊接質量起到很好的良好的作用。

4.施工成本控制。永久提升機運行后，原臨時用施工絞車便可拆除，原懸吊多層吊盤用的兩臺穩車也可拆除。減少大型設備租賃費，施工效率提高，降低人工成本。

（三）適用條件

該工藝方法在傳統的副井裝備施工工藝中均可實施，尤其是環境、結構復雜、工程量大的井筒裝備工程中應用效果非常顯著。目前新建和改造的地下礦山多為規模大、地質情況復雜，可借鑒此方案。

三、實際應用情況

中關鐵礦副井裝備工程于214年2月17日，主體升機懸繩掛罐完成，進入試運行后，進行了剩余工程量的安裝，最終比原計劃工期提前了15天完成。罐道、排水管、排泥管、電纜等安裝質量沒有出現問題，管路打壓試驗未發生泄漏、滲水現象。為礦山加快建設起到很大作用。電纜敷設沒有破損，安全穩固，達到安裝要求。

四、結束語

副井裝備安裝工藝的創新是我礦獨立自主完成的新工藝，它與國內同行業、同類型施工工藝而言，具有優化機具材料配置、縮短工期、節省成本、提高安全性等顯著綜合優勢。隨著礦山越來越大型化，豎井井筒裝備規模越來越大的發展趨勢，在類似中關鐵礦副井情況下，采用這種方法施工更具有競爭力。

作者簡介：

張義坤（1986年-），男，助理工程師，本科學歷，畢業于遼寧科技大學，現在河北鋼鐵集團沙河中關鐵礦有限公司機動供應科工作。endprint