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立井井筒機械化配套優質快速施工 

發布時間:2017/10/19

  摘 要:汶南煤礦 擴大區立風井井筒由新礦集團華新建築工程集團有限公司施工。施工時采用鑿井機械化配套設備,並結合具體情況對機電設備進行了改進,同時加強施工組織和管 理,取得了較好的施工效果,平均月成井達115.29m ,全井筒施工工期僅7.5 個月,井筒工程質量全優,實現了安全、優質、快速、高效施工。
  關鍵詞:機械化鑿井設備;立井井筒;快速施工;改進
  新礦集團汶南煤礦擴大區立風井井筒設計淨直徑6.0m ,深864.698m。井頸段鋼筋混凝土支護,厚1 000mm ;基岩段素混凝土支護,厚450mm。混凝土強度等級C20 。井筒自上而下主要穿過1.5m 厚表土層、746.7m 厚第三系官莊組紅砂岩(新紅層)和108.3m 厚侏羅系蒙陰組紅砂岩(老紅層,未透) ,岩石硬度系數f = 2~7 。井筒水文地質條件比較簡單,累計湧水量5.7m3/ h 。井筒施工單位爲新礦集團華新建築工程集團有限公司。
  1  施工機械化配套設備
  汶南煤礦擴大區立風井井筒深、斷面大,地質構造簡單。根據工程實際情況,裝備了先進的機械化鑿井配套設備,見附表。
  2  井筒布置
  211  地面布置
  井筒地面變電所爲6kV 雙回路供電,設有1 台STL - 560/ 6 電力變壓器和1 台KS7 -附表 立風井施工機械化配套設備
  序號設備名稱規格或型號數量
  1 主提升機J KZ2.8/ 15.5 1 台
  2 副提升機2J K3.0/ 2.0 1 台
  3 主提吊桶3m3 2 個
  4 副提吊桶3m3 2 個
  5 鑿井井架ⅣG改1 架
  6 自動翻矸裝置座鈎式2 套
  7 鑿井穩車穩車群15 台
  8 雙層吊盤1 個
  9 傘鑽FJD6A 1 台
  10 抓岩機HZ - 6 1 台
  11 砌壁模板MJ Y- 4.28/ 6.0 1 套
  12 混凝土攪拌機J S - 1000 1 台
  13 自動配料機PLD - 1600 1 台
  14 空壓機5L - 40/ 8 ,4L - 20/ 8 共3 台
  15 信號系統DX - 1 型聲光信號器10 台
  16 排矸汽車8t 自卸汽車2 輛
  17 裝載機ZL50 1 台
  18 扇風機SNG250 高效風機1 台
  315/ 6 礦用變壓器。有兩套單鈎提升系統。
  主提升機(J KZ2.8/ 15.5 型) 提3.0m3 吊桶;
  副提升機(2J K3.0/ 2.0 型) 也提3.0m3 吊桶。
  布置2 台5L - 40/ 8 空壓機和1 台4L - 20/ 8空壓機向井底設備供風,總裝機容量100m3/min。井下通風采用法國産SN G250 型高效風機,壓入式通風,保證井底有新鮮空氣。采用15 台不同型號的穩車懸吊吊盤、模板、管道等。其中吊盤懸吊穩車2 台(J ZM - 40/1000) ,下移式金屬模板懸吊穩車3 台(J Z -16/ 800A) ,主、副提穩繩懸吊穩車4 台(J Z -10/ 600) ,溜灰管懸吊穩車1 台(2J ZM - 25/1000) ,風管及風筒懸吊穩車2 台(JZ - 16/ 800A) ,放炮電纜及備用電纜懸吊穩車2 台(JZ -10/ 600) ,安全梯懸吊穩車1 台(JZA - 5/ 1000) 。地面設混凝土攪拌站,布置有PLD - 1600 型自動配料機和JS - 1000 型混凝土攪拌機,裝載機上料。排矸用8t 自卸汽車。
  212  井筒內布置
  井筒內設雙層吊盤,由2 台穩車懸吊,采用輪胎穩盤裝置。鑿岩用FJD n 6A 型傘鑽,裝岩用HZ - 6 型中心回轉抓岩機,砌壁用MJ Y- 4.28/ 6.0 型整體下移式金屬模板,脫模用BYQ 型氣動液壓泵。井下照明采用DGC175/ 127 金屬鹵化物投光燈。采用DXn 1 型通訊聲光信號器,保證了正常通訊及准確發送信號。
  3  機械化設備及裝置的應用
  (1) 大型鑿井井架
  汶南煤礦擴大區立風井鑿井施工采用ⅣG改型鑿井井架,鋼管結構。爲滿足傘鑽懸吊要求,對ⅣG型井架進行了改造,即將原4 根架腿加高215m,加高後的井架總高度爲30127m。在+ 25197m 處設天輪平台,在+ 1016m 處設翻矸平台。翻矸平台上設有兩套獨立的座鈎式自
  動翻矸裝置和兩套獨立的翻矸信號裝置。簸箕鬥式翻矸溜槽將矸石直接落地,由裝載機裝入自卸汽車運往排矸場。溜槽起落由電動絞車帶動,靈活快捷,排矸迅速。10m 長的傘鑽懸吊鋼梁(36 號工字鋼梁) 設在主提翻矸台下面,傘鑽由10t 手動跑車牽引移位。
  (2) 提升機信號閉鎖、後備保護及安全回路故障顯示裝置主、副提升機均配置了GQXH - 2 型信號閉鎖裝置,GQTS n 2 型電腦後備保護裝置和自行研制的安全回路閉鎖觸點故障顯示裝置。信號閉鎖裝置有語音提示,明線特殊信號,記憶,全方向閉鎖,減速回路控制,信號顯示等功 能。電腦後備保護裝置可數顯當前提升深度、速度,開鈎次數;具有上、下限位安全保護,超速、限速保護,上、下減速點自動減速保護,2m/ s 接近井口控制保護和深度失靈保護等功能。安全回路閉鎖觸點故障顯示裝置可直接顯示故障點,並可在1s 內迅速短接故障點,立即恢複正常運行。這些先進裝置的應用,不僅對安全施工起到了保障作用,而且對加快施工速度,提高施工效率起到了促進作用。
  (3) 空壓機綜合保護裝置
  2 台5L n 40/ 8 空壓機都配置了GQ YFn 2A 型綜合保護裝置,不僅能數顯6 路溫度(風包溫度,一級缸溫度,二級缸溫度,潤滑油溫度,冷卻水溫度,出水溫度) 測定值,還具有超溫報警,超風壓保護,斷水保護,斷油保護和超油壓保護功能。該裝置對空壓機起到了監護作用;對機械設備正常運轉,安全施工和供壓風起到了 保障作用。勵磁電流、電壓的精確調整,完全符合規定值,使空壓機工作在最經濟而高效的狀態,功率因數cos < 值達到最高,電能消耗降到最低。
  (4) 鑿井穩車集控裝置
  穩車分布在井筒東、西、南、北區,其控制櫃、控制器、電阻箱均布置在各自穩車區一
  側。吊盤懸吊采用2 台穩車,人工操作。主、副提穩繩懸吊采用4 台穩車,布置在北、南兩個穩車區內,應用同步運行集中控制裝置。整體下移式金屬模板懸吊采用3 台穩車,安
  裝了全自動五級加速液壓模板集控裝置(自行設計安裝) 和急停裝置。集控裝置的應用,
  實現了模板穩車的集中控制;同時也允許穩車單車單調,同步運行,油泵與正、反轉的電
  氣閉鎖和油泵升起提示。急停裝置可確保安全生産。
  (5) 自動化混凝土集中攪拌站
  在井筒東邊設有自動化混凝土集中攪拌站,安裝了1 台J S n 1000 型攪拌機和1 台PLD n 1600 型自動配料機,砂子、石子、水泥、外加劑均采用電子秤計量方式,配料精確度高、操作方便、使用可靠。配料過程利用電腦實現自動化控制。
  (6) 溜灰管、壓風管
  溜灰管、壓風管都用<159mm 無縫鋼管,分別敷設在井筒東、西兩側。溜灰管下端與緩
  沖器相連。混凝土經溜灰管輸送到安裝在吊盤上層盤上的分灰器內,二次攪拌後,經兩根
  8 軟管對稱入模。禁止直接入模,以避免混凝土離析,影響井壁質量。壓風管下端與分風
  器相連,分接出多個風頭閥門,供各類風動設備使用;另外再分接1 個總閥門,供傘鑽使用,
  保證傘鑽正常用風量不小于77m3/ min。
  (7) 輪胎穩盤裝置
  施工吊盤爲2 層,層間距4m。立柱用28 號工字鋼,每層4 根。立柱上、下端與吊盤懸吊大卡用螺栓連接。在下層盤上進行信號、通訊操作。下層盤與上層盤均采用輪胎穩盤裝置。先進的輪胎穩盤裝置替代了原來的絲杠式頂 絲穩盤裝置(不但容易破壞井壁,而且起落吊盤時必須先松開絲杠頂絲,調平盤面後再緊固頂絲,十分麻煩) ,不僅在抓岩機抓岩時緩沖了上下沖擊力,而且還保護了永久井壁,使其不會被破壞; 同時提落吊盤時,它還能起到導軌的作用,保持吊盤平穩,確保安全作業。
  (8) 中心回轉抓岩機
  施工時采用1 台HZ n 6 型中心回轉抓岩機裝岩。通過對抓片進行改造,即在抓片尖部焊接厚度30mm 的鋼板,加工成尖三角形,使抓片厚度增加(強度提高) ,抓片閉合嚴密(避免碎岩漏掉) ,提高了裝岩能力,加快了裝岩速度。
  (9) 傘鑽
  井筒掘進時采用FJD - 6A 型傘鑽配6台YGZ - 70 型獨立回轉式鑿岩機鑿岩。炮孔直徑42mm ,有效深度4.2m ,爆破進尺可達3.8m ,整個掘砌循環只需18~20h ,施工速度大大提高。
  (10) 砌壁模板、脫模泵、井下照明燈及聲光信號器井筒砌壁采用MJ Y- 4.28/ 610 型整體下
  移式金屬模板,高4.28m ,質量23t ,由15 塊模板拼裝後用螺栓連接成一體。模板由地面3台穩車懸吊,集中控制,同時下放;用BYQ A型氣動液壓泵脫模, 整個過程只需幾分鍾。脫模後下放模板並抄平找正,澆築混凝土。井下照明采用DGC175/ 127 型金屬鹵化物投光燈,照明距離可達60m。井下通訊、信號采用兩台(主、副提各1 台) 獨立的DX - 1 型通迅聲光信號器分別與主副提升機房、井口信號室相連,做到一處三通(井底、井口、提升機房) ,集聲光、信號、通話按鈕爲一體;還可以根據需要,外接白熾燈和電鈴。信號器能發送和接收信號,發出的聲響頻率達85dB。發光二極管發出的光可在30m 處清晰可見。單工對講,實現了動力線載波對講功能,爲清晰的傳送,有效地接收和高效施工提供了便利。
  4  施工組織與管理
  井筒施工實行四班作業制,滾班作業,即鑽爆班、出矸班、砌壁班、清底班輪流作業。單班完成規定的作業後,轉入下一個單班作業。整個工序環環相扣,銜接緊 密,工時利用十分緊湊。上一工序作業全部完成後,方可轉入下一工序施工。這樣施工,有助于提高勞動效率,加快施工速度。井筒工程實行項目法管理,新組建了 汶南煤礦擴大區立風井項目部。爲確保工程質量和施工安全,項目部設有監督和管理部門。項目部任務明確,職責清晰,運作正常。項目部以經濟效益爲中心,做好 物資和設備采購控制工作,加強工程材料使用管理。在工期、質量、安全和成本控制方面,項目部制定了嚴格的獎懲制度。項目部建立健全了各項管理制度、用工制 度和分配制度,並創立了每周五安全例會制度。安監員、項目部經理、班隊長、安全網員參加例會,及時上報和處理有關安全問題,對安全和快速施工起到了一定的 促進作用。
  項目部實行班、隊長全員風險抵押制度,充分調動了他們的主觀能動性和積極性,並帶動廣大員工積極工作,出現了員工保班組、班組保區隊、區隊保全局的良好的互保局面,爲實現井筒安全、優質、快速、高效施工創造了條件。
  5  施工效果
  汶南煤礦擴大區立風井井筒施工隊伍于2003 n 02 n 04 正式進點施工大臨工程,2003 n 03 n 18 正式開始井筒掘砌,當月成井115m , 5 月份成井120m , 6 月份成井138m ,連續6 個月成井過百米。2003 n 10n 19 貫通明風,11 月5 日井筒竣工,全井筒施工工期僅爲7.5 個月(比合同工期提前215 個月) ,平均月成井115.29m ,工程質量全優,實現了安全、優質、快速、高效施工。