大直徑井筒無軌膠輪車罐籠和窄罐籠臨時改絞施工工藝探討

邢燕+許輝

摘要： 臨時改絞在滿足安全生產(chǎn)和施工要求的前提下，積極推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，優(yōu)化施工方案，提高機械化水平，盡可能利用原一期裝備的設(shè)施和材料，以減少改絞工作量縮短改絞時間，節(jié)約改絞投資成本。改絞后形成臨時提升、壓風(fēng)、供風(fēng)、供水、通風(fēng)、供電、通訊及地面運輸?shù)认到y(tǒng)。

Abstract： For temporary reequipping， on the basis of meeting the safety production and construction requirements， we should actively promote the use of new technologies， new processes and new equipment， optimize construction programs， improve the level of mechanization， use the original equipment and materials as far as possible to reduce workload and save the cost. After reequipping， temporary hoisting， pressure air， wind， water， ventilation， electricity， communications and ground transportation systems are formed.

關(guān)鍵詞： 改絞；無軌膠輪車；罐籠；搖臺

Key words： reequipping；trackless rubber tire car；cage；shaking table

中圖分類號：TD262 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）08-0142-03

0 引言

大海則礦井隸屬中煤陜西榆林能化有限責(zé)任公司，礦井年生產(chǎn)力達到1500萬噸，采用立井開拓，工業(yè)廣場內(nèi)布置有主立井、副立井、一號回風(fēng)立井、二號回風(fēng)立井四個井筒。為了保證二、三期工程綜掘、連采及炮采多條作業(yè)線的提升運輸能力，四個井筒施工完成并貫通后，通過對一號回風(fēng)立井、二號回風(fēng)立井進行臨時改絞，實現(xiàn)一號回風(fēng)立井雙箕斗用于提煤及矸石，井筒內(nèi)布置兩趟Ф219×10mm管路下噴漿料；二號回風(fēng)立井裝備一寬一窄兩個罐籠用于上下人員、運送設(shè)備物料、矸石，用無軌膠輪車配合一號回風(fēng)立井的下料管下噴漿料。兩井筒同時改絞既能保證運輸渠道的順暢、做到煤矸分離，又有利于安全生產(chǎn)管理，增強運輸能力、提高施工速度、縮短建井工期、節(jié)約建設(shè)費用。現(xiàn)就二號回風(fēng)立井臨時改絞有關(guān)內(nèi)容與大家探討，有不合理之處請多指教。

二號回風(fēng)立井井筒凈直徑10.0m，井筒深度659.7m。在井筒內(nèi)布置一寬一窄兩個1.5t單層雙車罐籠，敷設(shè)各類管纜，形成排水、供電、壓風(fēng)、供水、通風(fēng)、通訊信號等系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)礦建二期工程的人員上下和矸石、材料、設(shè)備的提升。

1 井筒臨時改絞布置特點

1.1 提升系統(tǒng)

臨時改絞提升系統(tǒng)為雙鉤提升，沿用一期Ⅶ型鑿井井架，2JKZ-3.6×1.85/15.5礦井提升機，兩個1.5T單層雙車（MG1.7-9B型礦車，軌距900mm）鋁合金罐籠，考慮到下無軌膠輪車等大件的需要，將其中一個罐籠加寬為2.2m。每部罐籠設(shè)防墜器一套，一根42NAT18×7+FC1870提升鋼絲繩，兩根36NAT6×19+FC1770制動鋼絲繩，四根38NAT6×19+FC1770罐道鋼絲繩。礦井提升能力：AT=39×14×30=16380m3/月。（見圖1）

1.2 排水系統(tǒng)

礦井最大排水能力必須滿足1000m3/h，臨時水倉容積為2000m3。過渡期臨時排水，在臨時蓄水池布置3臺臥泵，主立井和一號回風(fēng)立井井壁各安裝一趟Ф180×9mm排水管路，二號回風(fēng)立井井壁安裝Ф108×6mm和Ф159×7mm排水管路各一趟；改絞后排水，在臨時泵房內(nèi)設(shè)置4臺臥泵，排水管路選用2趟Φ325×15mm無縫鋼管。

1.3 壓風(fēng)系統(tǒng)

按井下11個工作面配置壓風(fēng)系統(tǒng)，地面設(shè)兩個壓風(fēng)集中供應(yīng)站，安裝9臺GA-110型空壓機，總供風(fēng)能力為180m3/min。在二號回風(fēng)立井井筒中安裝一趟Ф108×6mm壓風(fēng)管路、一號回風(fēng)井安裝1趟Ф180×6mm壓風(fēng)管路，井下各工作面使用Ф108×4mm壓風(fēng)管路。

1.4 通風(fēng)系統(tǒng)

四個井筒貫通后，進行通風(fēng)及運輸系統(tǒng)改造，一、二號回風(fēng)立井進行臨時改絞，封閉一號回風(fēng)立井井架，在一號回風(fēng)立井地面風(fēng)硐上預(yù)留臨時出風(fēng)口，安裝2臺FBCDZ54№29/2×250kW臨時主扇，進行抽出式通風(fēng)，主立井、副立井和二號回風(fēng)立井進風(fēng)，一號回風(fēng)立井回風(fēng)，形成礦井全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)。各掘進工作面采用壓入式通風(fēng)，局部通風(fēng)機設(shè)置在距回風(fēng)口10m以外的進風(fēng)風(fēng)流中，井筒內(nèi)安裝三趟？準(zhǔn)1000mm膠質(zhì)風(fēng)筒，風(fēng)筒采用抗靜電、阻燃、膠質(zhì)風(fēng)筒。

1.5 供水系統(tǒng)

地面供水沿用原地面供水系統(tǒng)，井下供水按11個掘進工作面同時工作布置，其工作面同時最大用水量為455L/min，根據(jù)施工期間主要用水量統(tǒng)計，在二號回風(fēng)立井井筒內(nèi)井壁固定一趟？準(zhǔn)159×7mm供水管路，供井下施工用水。在井底安裝減壓閥，減壓后再向工作面供水，井下主供水管路采用Ф108×6mm無縫鋼管，工作面供水管路采用Ф57×4mm無縫鋼管，為滿足防塵需要，供水管路每隔50m預(yù)留三通。

1.6 井下供電系統(tǒng)

井下臨時變電所設(shè)置在消防材料庫內(nèi)，電壓等級為10kV，變電所長63m，寬6m。變電所設(shè)兩套供電系統(tǒng)，下井電纜為 MYJV42-3×120/10KV動力電纜4趟，電纜采用兩根30NAT18×7-FC1870鋼絲繩懸吊下臨時變電所，井下供電的最大負(fù)荷按11個工作面考慮，6個綜掘工作面、3個炮掘工作面和2臺掘錨機（考慮三期施工）。變電所視在功率為：9759kVA。

臨時變電所設(shè)兩個變電所共放置高壓防爆開關(guān)PJZ-10二十六臺，四臺為進線，兩臺聯(lián)絡(luò)，二十臺工作動力；選用移動礦用變壓器KBSGZY-630/10/1.14六臺，滿足六個綜掘機用電；選用移動礦用變壓器KBSGZY-630/10/0.66兩臺滿足炮掘面及皮帶等設(shè)備用電；選用礦用移動變壓器KBSGZY-800/10/1.14兩臺，供兩臺掘錨機使用（考慮三期施工）；選用干式變壓器KBSG-630/10/1.14四臺，供風(fēng)機專用兩用兩備。變電所內(nèi)設(shè)備基礎(chǔ)應(yīng)高于底板不少于500mm。

2 安全設(shè)施

防墜制動繩的緩沖裝置安裝在天輪平臺上，下部固定裝置安裝在井底防墜制動繩鎖繩梁上。罐道繩上端固定在井架天輪平臺上，下端固定在井底罐道繩固定梁上，罐道繩采用SLT-20型鋼絲繩罐道拉緊調(diào)繩裝置調(diào)繩。

提升設(shè)施分為天輪平臺、井口部分、井底部分，井上下分別設(shè)有封口盤，兩套雙補償托罐鎖罐搖臺，兩套推車機、液壓阻車器、自動安全門等操車系統(tǒng)，井上設(shè)過卷緩沖托罐裝置，井下設(shè)過放緩沖托罐裝置。

①雙罐籠各設(shè)抓捕器一套，防止因斷繩而造成墜罐事故發(fā)生。②罐籠在井上下過卷、過放距離內(nèi)各安裝一套防過卷及過放緩沖托罐裝置，該裝置不但能有效的將全速過卷、過放的罐籠平緩的停住，而且能保證將下落的容器托住。提高了罐籠提升的安全可靠性。③井上及井下各安裝一套雙補償托罐鎖罐搖臺，使用該裝置對罐準(zhǔn)確，礦車進出順暢；起落平穩(wěn)，對罐籠沖擊小；無蹾罐隱患，托起罐籠時，托爪處于自鎖狀態(tài)，安全性好。④SLT-20型鋼絲繩罐道拉緊裝置安裝在井架的天輪平臺上，由8套調(diào)繩、鎖繩裝置組成，能及時按規(guī)定的數(shù)值進行調(diào)整罐道繩的張緊力，使罐道繩的張緊力基本保持恒定，確保罐籠運行安全可靠。⑤在井上下的套架上安裝安全門，并與操車裝置閉鎖。⑥為了方便井上下進出重車，減少提升輔助時間，降低工人勞動強度，在井口上、下罐籠的進車側(cè)安裝TX型液壓集中控制銷齒推車機。在井上下進出車側(cè)分別設(shè)液壓阻車器，以便控制礦車的運行。⑦提升信號與井上下操車系統(tǒng)、安全門、托罐搖臺相互閉鎖，可以有效防止發(fā)生提升事故。（見圖2）

3 臨時改絞的優(yōu)越性

3.1 改用雙補償托罐鎖罐搖臺

煤礦立井的罐籠臨時改絞中，一般在井上下各安裝搭接搖臺來作為承接設(shè)備。例如在門克慶的混合改絞設(shè)計中，我們在井上下罐籠提升側(cè)各安裝了一套單側(cè)搭接搖臺，以承接罐籠，方便礦車進出罐籠和人員進出。但是由于搭接搖臺沒有托罐功能，在后期的施工過程中，存在一些問題，①鋼絲繩承擔(dān)全部終端載荷，提升鋼絲繩為彈性體，礦車進出時罐籠處于懸浮狀態(tài)，隨著礦車的進出，罐籠會跳動；②礦車進出時罐籠跳動技藝損壞搖臺，對井筒的正常生產(chǎn)造成影響；③井上下不能同時進出礦車，影響礦井的提升效率。

在大海則二號回風(fēng)井罐籠臨時改絞中，我們設(shè)計了大多在礦井永久改絞時用的雙補償托罐鎖罐搖臺，雖然增加了投入資金，但也提高了礦井的提升效率，為盡快進入二三期工程做好充分準(zhǔn)備。雙補償托罐鎖罐搖臺工作時，對于停止的罐籠該裝置下補償臂緩沖托平罐籠底層，同時上補償臂搭接罐籠并鎖定，最大補償高度可達370mm，實現(xiàn)了井上下同時進出礦車，大大縮短了提升循環(huán)時間，提高礦井的提升效率。

雙補償托罐鎖罐搖臺具有柔性緩沖托罐、同步搭接鎖定、防蹾罐、補償提升繩伸長等功能。主要性能特點：①上補償臂與下補償臂同步動作，完成搭承接動作并鎖定罐籠；②進出礦車時，罐籠被承接住，對提升設(shè)施及罐道無沖擊；③進出大件時，罐籠被上、下補償臂鎖定，罐籠無跳動；④補償提升繩的彈性伸長，保證對罐準(zhǔn)確，進出礦車順暢；⑤上、下補償臂處于常開狀態(tài)，無蹾罐隱患，安全性好。

3.2 改用無軌膠輪車罐籠

門克慶臨時改絞中，地面的噴漿料由礦車罐籠從地面運至井下，倒置巷道地面，再由鏟車裝到巷道內(nèi)的無軌膠輪車運至工作面，費時費力影響工作效率。

在二號回風(fēng)立井井筒臨時改絞中選用了一窄一寬兩對罐籠。窄罐籠用來下人和提矸；2.2米寬罐籠用于下無軌膠輪車，配合一號回風(fēng)立井敷設(shè)的下料管運輸?shù)孛娴膰姖{料，加快下料速度，節(jié)省下料時間，減少工人勞動強度，提高了工作效率。

4 結(jié)語

兩井筒臨時改絞后，各功能的細化技術(shù)實施，功能明確，無互相制約因素；改絞后噴漿料下料系統(tǒng)布置，使用地面下料管與井下無軌膠輪車配合運輸，加快下料速度，減輕二號回風(fēng)井提升壓力；改絞方案提升設(shè)備布置和施工方案優(yōu)化研究，實現(xiàn)自動化安全、快速、優(yōu)質(zhì)、高效施工，提高工程施工進度，縮短工程工期。

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