王行庄煤矿南风井改绞工程论述

1、王行庄煤矿南风井改绞工程论述引言：王行庄煤矿南风井建设进回风井即将落底,进入二期工程施工,为加快工程施工 进度，必须进行临时改绞,以获得较大提升臺，同时保证施工人员上下井的安全。本文重点 对改绞的必要性、方案和工程呈逬行论述、比较，最终确走合理的临时改绞方案和具体施工 内容等，对王行庄煤矿南风井的建设具有重要指导意义。王行庄煤矿南风井建设项目，是根据王行庄煤矿原初步设计和矿井开拓接替规划要求，有效 解决南翼通风线路长、通风阻力大等问题提岀建设，该项目位于王行庄煤矿井田南部、新郑 市观音寺镇境内,乔庄村南约200m、杨庄水库北约800m处,主要包括逬、回风井井筒、 井底车场及碉室、南翼轨道、运输

2、两条大巷各1140m、15采区3条上山等矿建工程及地面 工业广场、工业建筑和办公设施的土建工程和各相关的设备安装工程。项目总投资概算5.2325亿元，批准总工期43.5个月，项目工程于2013年元月10日开机冻结，2月22日 井筒工程正式开挖，计划2016年8月底建成。设计有逬、 回风井2个井筒,进风井井筒净直径6.5m ,设计深度446.5m ,装备一对It矿车双层四车多绳罐笼（竞、窄各一），设玻璃钢梯子间。井筒内设两趟扫述管、动力电缆 和通讯信号电缆。主要担负南翼采区的提肝、进风任务，下少呈材料及人员，兼作矿井的安 全出口,并可作为边界紧急提升出口。回风井井筒净直径6.0m ,设计深度41

3、2.5m,井筒内敷设两趟瓦斯管，一趟压风管路、装 备有梯子间等。目前，井筒即将落底,进入二期工程。、改绞方案论述 由于二期工程施工臺大，地质条件复杂,难以预料因素较多,同时为满足快速掘进、安全施 工的需要,需提前对主提升、井下供电、信号通讯系统、井下排水、压风管路、通风、地面 卸肝等系统进行改造（简称临时改绞）以满足生产需求。本节主要论述并确走南风井改绞方 案，提前调整施工B序，以最经济的改造方案和最短的施工周期保证临时改绞的顺利完成。1.1临时改绞的必要性南风井在井筒掘进期间，井筒掘迸出肝、升降人员、上下材料均有吊桶提升,施工方向沿同 方向进行，提升星较小。随着井筒的落底，井底大巷、掘进工作

4、面需大呈展开，同时施工 方向由自上向下施工转换为水平方向施工，堀进出肝、升降人员、上下材料需由平巷转为井 筒提升，运输方式改为矿车运输。为满足这种立转平的过渡和二期工程施工的需要,必须对 提升、供电等系统进行改造。1.2改造方案的选择对二期工程施工期间的主提升系统的改造,般有两种方式,是直接对进风井（副）井提 升系统逬行永久装备；二是对现有凿井提升装置进行临时改造,即临时改绞。下面对以上两种改造方式,进行论述,确走合理的改造方案和井筒改造时序。1.2.1改造方案比较方案一：先对副井提升系统逬行永久装备。优点：永久装备提升能力大、系统安全、设备可靠,有利 于掘进彳壬务的完成施工人员的安全。缺点:

5、装备工程呈大,需要安装永久罐笼、管道梁、 罐道、梯子间、各种管路电缆、永久提升机、提升井架和配套操车设备，加上系统形成后的 调试时间,施工工期在8-9个月,短期内难以形國是升系统,势必影响建井工期。方案二：对回风井进行临时改绞并同时安装风井永久装备。优点：装备简单、施工容易、施工工期短, 个月内就能形成提升系统。同步完成风井永久装备，获得永久压风、瓦斯抽放、永久通讯、 临时排水管路和梯子间安全出口。缺点：临时提升系统设备陈旧、维护呈大、安全可靠性较 永久系统偏低，同时提升星较小。综上所述，方案二可以缩短施工周期,满足施工需要，并同时完成了风井装备,可以优先选 择对回风井进行临时改绞。1.2.2

6、改造井筒时序选择般逬回风井落底后,即可开始改绞,根据矿井建设经验,可以选择进回风井贯通后改绞或 不贯通改绞。贯通后改绞有利于通风,并形成两个安全出口 ；不贯通改绞，不利于通风和施 工作业安全，但能尽早形成提升系统。由于王行庄煤矿属于高瓦斯矿井,根据煤矿建设安 全规范(AQ1083-2011 )第6井工部分6.11.3立井井筒装备第一款要求：在高瓦斯矿井 和煤与瓦斯突出矿井中，已揭煤的尚未贯通的井筒和处于回风的井筒严禁进行井筒装备施 工。所以，井筒临时改绞时间，选择在逬回风井贯通后，形成全风压通风后进行。二、改造内容改绞工程的主要内容包括：回风井井筒永久装备、临时提升系统改造、天轮平台改装、供电

7、、通讯、通风和给排水系统安装等。2.1回风井井筒永久装备回风井井筒永久装备主要装备有2趟瓦斯抽放管路、梯子间、1趟洒水管、1趟注浆管、1根通讯电缆。2.2临时提升系统改造将原单钩提升改为1.0T单车罐笼双钩提升,井口进车侧设置阻车器、井上下进出车侧装摇 台，井口铺设环形轨道车场,井底设置稳绳防坠绳拉紧梁一层、托罐梁一层,另加设防撞梁 和托罐装置。天轮平台改造天轮梁、稳绳梁，防坠绳采用4套螺杆式拉紧装置拉紧,钢丝 绳罐道采用8套轴销式拉紧装置拉紧,提升绳为18x7-1770-(p36两根,罐道绳、防坠绳 为6xl9-1770-(p34 12根。改绞施工中钢丝绳校验：吊盘自重约：3吨；施工时人员重

8、呈约为75x7=0.525吨；电焊机重呈约为0.12;风管重 呈约为0.5吨；物料重星约为1吨；通信、监测、信号电缆重约3吨，三根吊盘绳自重约6吨。吊盘终端载荷重约:G “4.145吨。吊盘钢丝绳选用6xl9+l-(p30型， 其破断拉力总和约为46吨； 三根吊盘绳总破盼立约力F为138吨；折减后总破断力F约为115吨。安全系数K=115/14.145=8.13&吊盘绳选用符合安全要求。绳环选用(p20其破断拉力约为20吨下放构件最重为0.6吨。 安全系数K=20/0.6=338o绳环选用符合安全要求。2.3信号通讯系统为了保证井上下运输、联络方便,安设信号通讯系统，信号及通讯线路建井

9、期共用一根50对MHYV32型矿用阻燃通信电缆，沿管路支架梁敷设。同时安装有能从井底信号工发给井 口信号工和从井口信号工发给绞车司机的信号装置。井口信号装置和绞车的控制回路相闭 锁，只有在井口信号工发出信号后，绞车才能启动。通讯系统由地面调度台、程控交换机、通信电缆、井下防爆电话机组成。地面调度室设置多 功能调度台，满足主要提升机房、压风机房、井底车场、临时变电所、临时扫述泵房、掘逬 工作面等t也点的通信需要，同时在井上下井口和绞车房之间、临时变电所、临时排水泵房和 调度室之间安装直接联系的电话。2.4供电系统根据矿井建设负荷，初选在井筒内敷设2根MYJV42 3*95 10KV高压电缆,分别

10、来自地面 变电站10KV配电柜不同母线段。井下安装临时变电所,安装11面防爆高压配电装置,分 别为临时主排水泵、局扇变压器、掘进工作面提供动力。2.5给排水系统根据井筒施工期间揭露的情况,在煤层的顶、底板均有含水层,初步预测在井底车场施工时 的最大涌水星为50 M3/h ;为节约建井费用、缩短建井工期,不再单独做临时水仓，以井 底水窝为临时水仓。根据水泵选型计算书，选用两台100M100 x6离心泵，担负过渡期的 扫述任务，该型泵扬程H = 550M、电机功率P=280KW、流星Q=100M3/h ,其中一台工 作，一台备用,能在20小时内排出24小时的正常涌水星。利用（p219x8mm洒水管

11、主管 路作临时扫述管路，用支架固走在托管梁上。2.6压风系统现有压风机站在短时间内能i鬲足生产的需要,待掘进头多满足不了要求时， 可酌情给予增加。管路系统用凿井期预留的0108无缝钢管。 压风系统及压风自救系统共用一套管路， 但不 同时使用。正常使用时只供压气系统供风，但需要压风自救时，开启压风自救系统，风动工 具全部停止作业。空气压缩机必须有压力表和安全阀；必须装设断油保护装置或断油信号显示装置；必须装设 温度保护装置，在超温时能自动切断电源；吸气口必须装设过滤装置。空气压缩机的风包, 设在地面室外阴凉处。风包应装有超温保护装置，在超温时可自动切断电源和报警。风包上 装有动作可靠的安全阀和放

12、水阀,并有检查孔。必须走期清除风包内的油垢。新安装或检修 后的风包，应用1.5倍空气压缩机工作压力做水压试验。在风包出口管路上必须加装可靠的 释压阀，且释压阀的口径不得小于出风管的直径，释放压力应为空气压缩机最高工作压力的1.25 1.4倍。2.7通风监控系统 井底贯通后，密闭进风井井口，建临时井口房。在进风井临时井口房出口选择合适的位安装2台2*75KW建井风机,形成机械通风,且不影响施工期间的运输和提升。回风井改绞期 间，通风由回风井进风，进风井回风。为满足井下开拓堀进期间的安全监测雌需要,在南风井通风机房增设监测监控分站1台, 采集通风机的开停,风机风碉内负压、风遠 瓦斯等实时参数,在提

13、升机房增设监测监控分 站台，采集提升机开停,空压机开停等工况参数。前期,新增监测监控分站通过主信号 电缆经井口房避雷器由回风井引至井下,实现二期施工时的监测监控。后期,改为通过主信 号电缆由进风井引至井下，接入矿井安全生产监测监控系统，并把监测数据上传至矿井总调 度室。2.8瓦斯抽放根据矿井安全需要，井筒内安装两趟（P600塑料瓦斯抽放管路，采用欧姆卡固走于管路支架 梁上。与地面瓦斯抽放泵站相连，实现瓦斯抽放，保障安全生产。2.9地面卸肝在地面设肝石堆,储存肝石。进出车采用自留道，安装1.0T翻罐笼电动翻,汽车运歼。三、改绞施工3.1改绞步骤根据实际情况制走切实可行的施工方案。首先将需用的设备

14、检修，使之达到完好标准,安装 用的钢梁、非标加工件提前准备,改制临时吊盘,将不用的溜肝槽及模板绳等拆除。改绞主要步骤及顺序为：利用临时吊盘安装井筒内固走支架梁、安装管路、敷设电缆；安装 井底托罐装置；安装井口封口盘；井架天轮平台布置；钢丝绳下放；罐笼悬挂；井口套架安 装；钢丝纟虽罐道调整；系统试运。3.1.1首先将吊盘起到井口位置由上至下安装管路及电缆固走支架梁。3.1.2每6米固走一套支架梁，采用树脂螺栓固走。3.1.3随吊盘安装管路、 梯子间等装备， 利用主绞车下放,稳车接替安装,下放至马头门拱 部位置，安装时每根管子设置一付卡子与支架固走。3.1.4吊盘继续下落至罐道拉紧梁下部500mm

15、处安装固走罐道锁紧梁。3.1.5利用吊盘安装井底托罐梁，方木及铺板等。3.1.6拆除原井口封闭，安装现有井口盘封闭,加设护栏。3.1.7改造天轮平台，安装天轮梁、02.5m天轮、稳绳梁、拉紧装置，稳绳下放，绞车缠绳。3.1.8分别依次下放8根罐道绳,至罐道锁紧梁处,锁紧罐道绳,然后依次下方4根防坠钢 丝绳,钢丝绳下放利用制作防缠绕装置下放。3.1.9井下固走罐道绳、防坠绳，挂罐。3.1.10拆除二平台,安装井口套架及稳罐装置,安全门，试车。3.1.11安装扌当车器，围栏,铺设进出车道。3.1.12抓捕器利用原有罐笼上面的抓捕器。系统形成后进行试运行，罐笼防坠试验正常无 误后正常提升。试运行期间

16、发现问题及时处理。3.2质量要求为了保证施工质星，每一步骤都要严格按照施工措施的规走执行，安装梁之间最大误差不能 超过3mm,水平度不超2%。;管路严禁漏风、漏水;各种螺栓、垫、帽齐全上紧。稳绳 拉紧力不小于6T,各罐道绳张紧之力差不得小于平均张紧力的5% ,内侧张紧力大，外侧 张紧力小。电缆及管路固走间距保持均匀6米一道。钢丝绳应经检验合格后方可使用，改 绞设备严禁使用淘汰产品,井上下机电设备须有MA标志。系统装备完成后,应委托 有资质的单位对单项工程和主要设备进行验收和检测。四、安全技术措施安全保证体系如图：4.1所有参与施工人员必须严格遵守煤矿安全规程、特种操作规程,必须学习改绞方案,

17、了解施工程序，明白施工方法,清楚注意事项,在施工期间应有专人负责，统一指挥、统 行动,施工期间施工现场制走专人进行现场管理，无关人员不得逬入施工场地，严禁酒后 作业,违章指挥，违章作业，违反劳动纪律。4.2井架上施工时，作业人员必须带安全帽，系安全带,把好井口，严防井筒坠物。高空作 业的所有人员,必须佩带合格的保险带,施工时安全带应挂在牢固可靠处,安全带采取高 挂低用的方法，严禁同一地点上下之间同时作业。遇有大雾、五级以上大风、下雨天禁 止在井架上作业,严禁心脏病、高血压、眩晕怔患者高空作业。4.3井筒内施焊、气割时要制走相应的措施,报批后方可进行,氧气瓶、乙块瓶及氧气乙快 带要保证不漏气,保

18、持完好状态。使用电气焊期间,指走专人在场检查和监督，气割及电焊 工作地点有专人负责喷水,在工作地点必须配备灭火器。在进行气割及电焊工作时，只有经 安全检查员、瓦斯检查员检查无误后方可进行气割及电焊工作，气割及电焊工作地点的风流 中，瓦斯浓度不得超过0.5% ,只有在检查证明作业地点附近20m范围内无瓦斯积存时, 方可逬行作业，现场有瓦斯检查员、安全员在现场监督，气割及电焊工作完毕后，工作地点 应再次用水喷洒,并应有专人在工作地点停留lh,检查发现异状,立即处理。4.4对所有使用的起吊环、钢丝绳头、倒链必须进行细致严格的检查，安全系数必须满足要 求，不符合要求的严禁使用，起吊物应绑挂牢固，吊钩钢丝绳应保持垂直,不得偏拉斜吊, 吊物未固走时严禁松钩。起重用钢丝绳在施工完毕后应统一回收安置，不得乱堆乱放。施工 场地应保持整洁,垃圾和废料应及时清除，做到工完、料净、场地清O4.5井上下之间，要保持信号畅通无误，在夜间或有光线不充足时，必须有足够的照明设施。4.6施工期间,各步骤应制定相应的安全措