浅谈立井井筒装备快速安装工艺
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浅谈立井井筒装备快速安装工艺卢亚伟淮南矿业集团安装工程分公司,安徽 淮南 232001摘要:在煤矿生产中,立井井筒起到了关键的交通枢纽作用,。
立井井筒装备的安装和运维质量,对煤矿安全生产的影响不可估量的。
本文首先对传统安装工艺和快速一次成型安装工艺进行了对比分析,阐述两种工艺各自的优缺点,随后结合实际施工情况,对一次成型快速安装工艺进行了详细的分析与探讨,并指出在采用该工艺时应注意的施工要点。
通过实践证明,立井井筒装备一次成型快速安装工艺的应用已经达到了成熟水平,可有效的提高施工效率,缩短施工工期,并在安全性方面有较好的保障,值得大力推广使用。
关键词:立井;井筒;快速安装;一次成型中图分类号:TD82 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)10-0351-021 引言 立井井筒由金属架构、井底水窝、梯子间、管路、罐道等构成,由于我国煤矿大多为地下深层煤矿,因此我国煤矿企业大多采用立井井筒来为煤矿井下生产承担至关重要的上下交通枢纽的任务,诸如人员、物料、设备、煤炭等都需通过立井井筒完成传输,同时其还兼任通风、排水等重要任务。
立井井筒装备安装工作量较大、工期较长,对煤矿生产影响大,因此在选择施工模式时必须非常慎重。
2 两种工艺对比分析 2.1 传统工艺流程分析传统安装工艺多为正装分次进行,顺序由上而下,依次安装井筒内罐道梁、梯子围栏、电缆支架等设备,然后由立井底部由下而上安装管道、管路,最终敷设井筒电缆。
传统工艺存在不少问题,例如需要先行拆除井筒封口盘,将内部设施吊至地面,随后根据井筒装备安装情况加工吊盘;在安装过程中,对大部分设备需要重新设置,如通信网络、电缆、压风管路、井口封口盘等;这些问题都导致了该工艺工序烦琐,周期较长,效益低下。
2.2 快速一次成型工艺流程分析为克服井筒装备安装传统工艺存在的不足,加快井筒装备安装施工进度,在充分借鉴了国外前沿技术以及参考了大量文献技术资料之后,提出了采用从井底向上,利用多层吊盘将井筒内的罐道梁、梯子间、罐道及管路等全部装备一次安装的新工艺。
极大的提高了立井井筒装备安装效率,获得了显著的经济效益。
该工艺的主要特点有:利用四层吊盘自井底向上逐层连续一次安装全部装备;使用锚杆眼位导向环形模具,一次将模具找正安好,可将同层全部锚杆孔依次打出。
(1)吊盘的加工、组装及使用吊盘示意图如图1所示。
图1 四层吊盘结构图吊盘设计分为四层结构,第一层盘用作定眼位、打锚杆眼和安装树脂锚杆,同时考虑到第一层盘的位置利于信号传输,因此在其上设置了信号收发器等通信装置,以及施工必须的打眼工具也在其上;第二层盘用作安装托架、梯子间,盘上设有电焊及施工用具等;第三层、第四层主要用作安装罐道和管路,其上设有固定罐耳,利用安好后的罐道,防止吊盘旋转。
盘面上留有吊桶、梯子等通过孔,供测量人员乘小罐穿越吊盘处理大线用,同时可供施工人员乘小罐到下层盘施工使用。
施工需要注意的要点有:吊盘悬吊要把握好平衡;悬吊钢丝绳位置要恰当,不能对管梁和梯子间的安装造成麻烦,尤其注意悬吊钢丝绳严禁与吊盘发生硬性接触;在事前就需要计算好相关负荷值,并根据这一预估值进行约束,确保负荷不会超过最大上限,保障整个系统的安全性和稳定性;最后要注意吊盘在井上口进行组装及挂设。
(2) 锚杆眼位导向环形模具加工与使用 安装示意图如图2 所示。
图2锚杆眼位导向环形模具安装示意图 锚杆眼导向环形模具采用钢性结构,加工使用槽钢按照井筒直径大小围一圈梁,各节间以螺栓连接。
按照设计图纸要求的托架位置焊接与托架尺寸相同的眼位导向管样板。
模具用4只千不拉固定在上层盘与下层盘之间,并在模具上设置8个顶丝,用以顶住井壁固定模具,稳好吊盘,将环形模具标高点利用千不拉调节与牌子线平齐,找平找正,调节螺旋千斤顶将模具上的标记点对4根安装大线,对准测量垂线,稳固环形模具,所有锚杆眼的空间位置全部确定。
将风锤钎子插入模具各眼位导向管,直接钻眼。
3 应用效果通过大量的施工实践证明,采用一次成型快速安装工艺可获得良好的施工效果,无论从安全性、便捷性还是对施工效率的提升方面,都比传统施工工艺有着明显的改善,经过对比分析,该工艺的优越性有以下几点:①施工工序简单便捷。
传统工艺需要至少两套设备,并且工程需要分为数个批次分别完成,而本工艺则仅需一套安装设备,使用锚杆眼位导向环形模具,即可将同层全部锚杆孔依次打出,极大地简化了后续的施工环节。
②缩短了施工工期。
从工程耗时方面看,传统工艺一般需施工22天以上,而本工艺的施工周期可压缩至15天,工时减少了约30%以上,这极大的节约了工程建设成本。
③施工安全性大大提高。
正是由于缩短了施工周期,使得施工人员在井下的工作时间也减少了许多,提高了安全性,优势对于传统工艺在井筒内工作的模式,一次成型工艺多数情况下都在吊盘内施工,安全性得到了进一步的提高。
④井筒装备安装施工工期的缩短,对于建设单位来说,相应缩短了矿井生产准备期,潜在经济效益明显。
4 结语 立井井筒装备安装一次成型工艺为煤矿立井井筒安装工作带来了一次技术变革,与井筒装备安装传统工艺相比,该工艺有效的缩 (下转第 357 页)急倾斜恶劣地质条件综采设备拆除工艺探讨李昶昶淮南矿业集团安装工程分公司,安徽 淮南 232201摘要:急倾斜工作面是指煤层倾角>45°的回采工作面,由于工作面煤层倾角大,煤层赋存及地质条件影响,综采设备拆除难度较大。
本文以李嘴孜32329综采工作面液压支架、刮板运输机拆除为例,针对工作面底板条件差、帮部容易片帮等恶劣地质条件下存在的问题,如何做好前期准备工作及拆除施工做了认真总结,提出了切实有效的解决方案,为类似条件综采设备的拆除提供了借鉴。
关键词:急倾斜综采工作面;液压支架;拆除中图分类号:TD82 文献标识码:B 文章编号:1006-8465(2016)10-0357-011 引言李嘴孜矿32329拆除面倾斜长约110m,工作面由机头向机尾方向最大上坡56°,平均上坡48°,煤层厚度3.5m,直接底为粘土岩,呈碎块状,性较软,其下为B11a煤层,煤厚0.1~0.7m。
扩刷后,局部底板为B11a煤层,由于工作面倾角大,底板松软,回采过程中煤壁侧曾片帮约8m深,底板抽底约1m深。
工作面需拆除ZZ4200/18/38型支撑掩护式液压支架73架,SGZ764/630刮板运输机一部。
以前急倾斜工作面拆除过程中,曾出现底板抽底导致支架下滑、尾部突然下窜及上端头调向时抵刮底板等问题,为防止类似情况再次出现,该面施工时,采取了一系列针对性的措施,有效地防止了这些问题的发生,保证了该面的安全顺利施工。
2 施工难题及解决方案(1)加固底板,防止抽底。
底板松软煤层导致的抽底是该类型工作面设备拆除的一大难题,为此,我们采取了如下措施对底板进行加固:1)在底板煤层内每隔一定距离加注凝胶,增加粘连度,使直接底内赋存的B11a煤层粘连成整体。
2)在通道内底板铺设一层金属网,局部打锚杆固定,金属网上方钉道,顶板挑棚支护单体打在轨枕侧下方,使单体支柱、轨道、轨枕形成整体,将底板压实,防止抽底。
3)在切眼上段底板喷注混凝土,加固底板,确保支架拖运过程中底板的稳固。
(2)根据急倾斜工作面特点,采取措施,防止支架下滑、歪倒、甩尾。
工作面倾角大,拆除过程中容易造成支架下滑、歪倒及降架时突然甩尾,威胁施工安全,为此,我们采取了以下应对措施: 1)为防止下方支架降架时抽底造成支架联动下滑,我们将工作面所有支架大立柱采用钢丝绳或链条交叉捆绑,连成整体,防止下方支架拆除时,上方支架下滑。
2)针对急倾斜工作面拆除降架时,架顶脱离顶板后,尾部易突然下窜的问题,在切眼上口对应位置增设了绞车三(如图一所示)。
液压支架拆除时,绞车一钩头挂待拆支架推移横梁正常拉移,绞车二钩头挂支架顶梁防倒,绞车三钩头穿过待拆支架上方支架前后四连杆之间挂待拆支架尾梁或后立柱,绞车一、绞车二拉移支架时,绞车三缓慢松绳,使液压支架在拆除过程中沿垂直煤壁方向稳定前移,确保液压支架拆除过程稳定。
(3)设置专用装置,加强液压支架拆除、拖移时的底板防护。
如何加强液压支架拆除、拖移时的底板防护,保护好前期准备的固底成果,是确保类似条件工作面综采设备拆除的关键环节,针对这种情况,我们从拆架、拖移、转弯三方面加强施工过程中的底板防护(如图所示),减少拆除过程对底板的影响,保证了设备的安全顺利拆除。
1)32329拆除面在拆架位置设置拆架平台,拆架平台一侧置于待拆支架底座前方,另一侧设置链条生根点,上端压在轨道上。
液压支架拆除时,使用链条将待拆支架推移与拆架平台上的链条生根点连接,三部绞车带劲,通过推移伸缩配合绞车紧绳松绳,使液压支架平移至拆架平台上,整个拆架过程在拆架平台上进行,对该处底板进行了有效的保护。
2)32329拆除面在工作面上端头设置转弯平台,液压支架拖运至工作面上口后,通过工作面上口绞车与上顺槽绞车配合,将液压支架转弯,然后拉移至装车平台装车,整个转弯过程在转弯平台上进行,不会抵刮底板。
3)在拆架平台与转弯平台之间铺设轨道作为滑道,使液压支架在通道内的拖运过程在滑道上进行,有效防止了抵刮底板造成的损坏。
通过拆架平台、转弯平台、滑道的设置,避免了液压支架拆除拖运过程中与底板的接触,保证了底板的完整性和稳固性,有效地降低了施工过程中的安全威胁。
(4)改进施工工艺,确保施工安全。
常规方法拆除时,先拆除刮板机再拆除液压支架,但在以前的急倾斜工作面拆除时发现,按照常规方法拆除溜槽时,由于倾角过大、拆除过程中对底板的扰动及底板本身的松散特性,溜槽拆除后,溜槽底部煤层会随溜槽拆除下窜,并逐步延伸,在待拆支架底座与轨道之间形成凹陷,严重时有1.5m深,给液压支架拆除增加了难度。
针对这种情况,我们改变了施工顺序,按照两节溜槽→1—2台支架→两节溜槽→1—2台支架的顺序循环拆除。
溜槽拆除后,及时将拆架平台上移,使拆架平台压在原溜槽位置,保护该处底板,拆架平台上部剩余溜槽下方底板保持原有状态,避免损坏底板。
同时,剩余溜槽腔道还可兼做工作面所需工器具、材料的运输滑道,降低了人员扛运及行走时的劳动消耗。
3 结束语李嘴孜32329综采工作面拆除施工是急倾斜恶劣地质条件综采设备拆除的典型案例,通过前期对该面收作情况及地质状况的了解掌握,采取了加注凝胶、铺设金属网、混凝土喷浆等一系列措施对底板进行加固,在施工过程中,通过拆架平台、转弯平台等装置的应用并合理布置绞车位置,最大程度地减小了对底板的破坏,并优化了施工工艺,克服了恶劣地质条件对设备拆除的影响,保证了综采设备的安全顺利拆除,为以后同类工程的施工提供了借鉴。
参考文献[1]《煤矿安全规程》,煤炭工业出版社,2012.[2]李嘴孜32329综采工作面设备拆除、打运安全技术措施.作者简介李昶昶(1984—),男,河南汝阳人,工程师,现在淮南矿业集团安装工程分公司工作,长期从事煤矿井下综采设备安装拆除工作。