矿山井塔和井架方案的择优分析
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矿山竖井井架施工方案1. 引言矿山竖井井架施工是矿山开采过程中的关键环节,其质量和施工效率直接关系到矿山的安全和生产能力。
本方案旨在针对矿山竖井井架施工的各个环节进行详细的规划和说明,确保施工过程的顺利进行。
2. 施工准备2.1 材料准备在进行竖井井架施工前,需要准备以下材料:•钢材:井架的主要结构材料,要求强度和耐腐蚀性良好。
•焊接材料:包括焊条、气瓶等,用于焊接井架的连接部分。
•螺栓、螺母:用于连接井架的零部件。
2.2 设备准备•起重设备:包括吊车、起重机等。
•焊接设备:包括电焊机、割切机等。
•试验设备:包括压力计、温度计等用于测试井架结构的稳定性。
2.3 人员准备•施工人员:包括钢结构施工人员、焊接工、起重工等。
•安全人员:负责现场安全管理,确保施工过程的安全。
3. 施工步骤3.1 地基处理在施工前,需要先进行地基处理,确保地基的稳定性和承载力。
地基处理一般包括清理地表杂物、进行挖土、夯实等工作。
3.2 井架制作井架的制作需要根据现场实际情况进行设计,包括井架的高度、宽度、梁柱的尺寸等。
制作过程中需要注意以下事项:1.使用优质的钢材进行制作,确保井架的强度和稳定性。
2.合理设计井架的结构,避免出现过大的应力集中区域。
3.焊接连接部分时,要注意焊缝的均匀分布,焊接质量的检验。
3.3 井架安装井架安装是整个施工过程的关键步骤,需要注意以下事项:1.安装前要对井架进行全面检查,确保井架的结构完整,无破损。
2.通过起重设备将井架吊装到预定位置,并用螺栓进行连接固定。
3.在安装过程中,需要使用水平仪等工具进行调整,确保井架的垂直度和水平度。
3.4 测试验收井架安装完成后,需要进行测试验收,以确保井架的结构安全可靠。
测试验收一般包括以下内容:1.检查井架的连接部分,确保螺栓紧固牢固,焊缝无裂纹。
2.使用试压设备对井架进行压力测试,确保井架的承载能力。
3.进行温度测试,确保井架在工作条件下的稳定性。
4. 安全措施在施工过程中,为确保人员和设备的安全,需要采取以下安全措施:1.设立现场警示标志,明确划定施工区域。
矿井井塔基础设计井塔是一个矿井地面构筑物的核心,基础又是井塔的最重要部位之一。
本章从基础设计资料、基础基本类型、基础方案选择原则、基础荷载组合、基础容许变形值、基础沉降观测等一些方面进行了综合论述。
标签:井塔基础;设计资料;基本类型在矿井的地面构筑物中,井塔往往是标志性的,是连接矿井上下通道的关键生产环节。
主井井塔担负着矿井原煤提升任务,副井井塔主要担负全矿所需人员、材料、设备的提升任务,所以要求结构物有较高的安全保障。
井塔从生产工艺角度可涵盖井口房、井架、提升机房的功能,包括提升机、电动机、导向轮、控制室、配电室、风机间、内套架、吊车、箕斗或罐笼等。
在井塔设计中,基础结构是十分重要的。
根据工程资料统计,基础的材料消耗和投资造价,一般约占井塔总工程的25%左右,施工工期约为2个月。
1 基础设计需要的资料在进行基础结构方案选择及设计计算中,一般需要掌握下列资料:(1)地震烈度、工程地质及水文地质资料。
(2)井筒设计及施工方法。
(3)井筒及提升系统的平剖面布置。
(4)土建施工设备及技术水平。
(5)土建材料资源及地方经验。
(6)井塔平剖面布置及作用在基础顶面的各种荷载组合。
(7)周围建筑物的平剖面布置及其基础的设计情况。
(8)各种管线管道及电缆的平剖面布置。
(9)各种孔洞的要求。
(10)其他需要注意或工程特殊性要求等。
2 基础结构的基本类型在井塔工程中,目前实际应用的基础结构有如下几种类型。
2.1 天然地基上的基础:钢筋混凝土独立基础、钢筋混凝土条形基础、钢筋混凝土筏式基础、钢筋混凝土箱型基础等。
2.2 桩基础:灌注桩基础、预制桩基础、钢桩基础、爆扩桩基础、岩石锚桩基础等。
2.3 井颈基础:倒圆锥壳基础、倒圆台倒方台基础、牛腿式基础等。
2.4 其他基础:钢筋混凝土桩筏基础、钢筋混凝土箱基和锚桩组合等。
3 基礎方案选择的原则应根据塔身结构特征、地震烈度、工程地质及水文地质情况、荷载大小及施工能力等,通过综合的方案比较考虑,予以确定。
安全矿山的建设与优化设计一、概述安全矿山的建设与优化设计是矿业开发中的重要环节,关乎着煤矿生产经济效益、矿工生命安全与环境保护等方面。
安全矿井建设旨在规范化、科学化地开发煤炭资源,从而达到保障矿工安全、提高煤矿生产效益及环保水平的目的。
为了有效地开展安全矿山建设与优化设计,需要结合煤矿行业的实际情况,采取科学、务实的方法论和技术手段。
二、合理选择矿区合理选择矿区是安全矿山建设的前提和重要环节,选址要充分考虑地质构造、岩土条件、构筑物设施、环保因素等因素,并重视考查、检测。
选址前期必须进行详细的调查与研究,确保选址准确,防止由于选址不当而带来的后果。
三、科学规划布局科学规划布局是煤矿安全生产和经济效益的保障。
煤矿设计方案需要科学合理地安排其布局结构,充分考虑煤层分布情况、坑道排布方案、通风、电气、水利、交通、照明、安保等因素,以达到高效生产和保障矿工安全的目的。
四、严格实施施工监管实施严格的施工监管是煤矿安全建设的重要环节,包括从设计方案到建设完工全过程的监控。
建设单位应该对监管机构合理诉求和责任要求给予回应,监管机构则需保证对项目的监控及把关,以保障安全生产及经济效益。
五、科技先进设备选用与技术创新科技先进设备选用与技术创新是煤矿安全建设中不可缺少的环节。
先进设备配备和更新换代以及技术创新性的“矿井智能化”的实施,对煤矿安全建设及经济效益等方面都有极大的推动作用。
六、聚焦矿工培训和提高聚焦矿工培训和提高是煤矿安全建设及生产保障的重点。
矿工培训和提高不仅能增强矿工的技能水平,提高其应对危险事故的能力和自我保护能力,同时也为煤矿安全生产发挥重要的基础性保障作用。
七、加强环境保护意识加强环保意识是安全矿山建设的治本之策,做好环境保护工作不仅能提供良好的工作、生活条件,还能够推动煤矿产业健康可持续的发展。
这需要加强环境监测,并制定科学有效的环保措施,保障煤矿安全与环境保护的同时,也符合社会可持续发展的整体要求。
副井井塔施工技术分析摘要:煤矿井塔工程是一座煤矿的核心工程,尤其是副井井塔,承担着煤矿井下设备垂直运输,煤矿工人上下井的重要任务,是一座煤矿的标志性建筑。
在煤矿建设期间,由于井塔施工受井筒位置的限制,同时要及时为井筒装备安装提供施工条件,在三类工程交替施工时,井塔往往成为影响矿井投产的关键工程。
同时井塔工程具有主体结构高耸、主梁截面大、楼层高、预留预埋多、工期紧等施工特点,因此,如何加快井塔施工速度,保证施工质量,保证安全,满足生产和煤矿建设的要求,将成为煤矿地面建筑施工中极为重要的问题。
本文主要针对高耸的主体剪力墙结构如何施工,六七百平米的作业面如何快速的组织施工,4m高的大梁如何支撑,最高24m高的楼层梁板如何搭设支撑架,如何保证绞车大厅4m高预埋套管的精度这些施工难点,对近期施工过的三座井塔采用的不同的施工工艺进行对比分析,通过分析、总结,在巴拉素煤矿副井井塔工程采用的“液压爬模”“钢木组合大模板”“钢平台作施工平台”“高精准预埋套管安装”等施工工艺在工期、安全、质量、经济效益等方面均得到了良好的效果。
关键词:液压爬模;大模板;钢平台;对比分析;1.副井井塔的工程概况自2015年以来,我共组织施工了三座副井井塔,分别为2015年施工的内蒙古广联煤化有限责任公司红庆河煤矿的副井井塔工程,建筑长度为28.7m,宽度为25.8m,建筑总高度70.5m,建筑面积4300㎡,建筑体积45000m3,地基处理为钢筋混凝土灌注桩,C30混凝土;基础为钢筋混凝土筏板基础,C35P6抗渗混凝土;主体结构为钢筋混凝土剪力墙结构,C35混凝土,共六层;球型网架屋面;2019年施工的内蒙古联海煤业有限责任公司白家海子煤矿副井井塔工程,建筑长度为28.7m,宽度为25.8m,建筑总高度70.5m,建筑面积4300㎡,建筑体积45000m3,地基处理为钢筋混凝土灌注桩,C30混凝土;基础为钢筋混凝土筏板基础,C40P6抗渗混凝土;主体结构为钢筋混凝土剪力墙结构,C40混凝土,共六层;球型网架屋面;2020年施工的陕西延长石油巴拉素煤业有限公司巴拉素矿井副井井塔工程,建筑长度为25m,宽度为24.5m,建筑总高度69.5m,建筑面积4200㎡,建筑体积43000m3,地基处理为钢筋混凝土灌注桩,C30混凝土;基础为钢筋混凝土承台基础,C40P6抗渗混凝土;主体结构为钢筋混凝土剪力墙结构,50.7m以下采用C40混凝土,50.7m以上采用C35混凝土,共七层;球型网架屋面;1.施工方案的对比分析2.1副井井塔的特点及施工的难点主体结构高耸、主梁截面大、楼层高、预留预埋多、工期紧是井塔施工的特点;高耸的主体剪力墙结构如何施工,六七百平米的作业面如何快速的组织施工,4m高的大梁如何支撑,最高24m高的楼层梁板如何搭设支撑架,如何保证绞车大厅4m高预埋套管的精度是井塔施工的难点。
宁波恒一广场工程_井架专项施工方案编制:谢众合审阅:王连富审核:审批:宁波市政工程建设集团股份有限公司2014年 10月 1日井架专项施工方案_方案审批表目录一、编制依据 (4)二、工程概况 (4)三、安装方案 (5)四、正确使用和维护 (5)五、安全防护装置及要求 (8)六、电气及卷扬机 (10)七、使用前的试验 (10)八、安全防护措施 (11)九、文明施工 (12)十、安装验收 (12)十一、井架拆除 (12)十二、井架计算书 (12)井架专项施工方案第一节编制依据《建设工程安全生产管理条例》《龙门架及井架物料提升机安全技术规范》JGJ88-2010 中国建筑工业出版社;《建筑施工安全检查标准》JGJ59-2011 中国建筑工业出版社;另外参照本工程施工图纸及施工组织设计编制本施工方案。
第二节工程概况本工程建设地点位于宁波市江北区亲亲家园西侧,工程由宁波恒一广场开发有限公司开发,宁波市政工程建设集团股份有限公司项目管理总承包。
工程为框架结构,地下二层,地上3—17层,地下室建筑面积为31000平米,地上建筑面积为58000平米。
1、工程名称:宁波恒一广场项目2、建设单位:宁波恒一广场开发有限公司3、设计单位:宁波中鼎建筑设计研究院4、勘察单位:浙江华展工程研究设计院有限公司5、监理单位:宁波东鑫工程建设监理有限公司6、施工单位:宁波市政工程建设集团股份有限公司二、位置布置及要求根据本工程的施工场地及建筑物的布局特点,结合工程实际施工需要准备配备已6台SSBD80型钢丝绳式货用施工升降机,基础设置位置位6台位于地下顶板上。
井架设在1#楼2台、2#楼4台,总高度28.8m,最大载重量0.8 T。
位置见平面布置图。
第三节安装方案1、施工前的准备工作:登高架设作业人员等特种作业人员,必须按照国家有关规定,经过专门的安全作业培训,并取得特种作业操作资格证书后,方可上岗作业。
①井架安装前应对安装人员进行安全技术的培训。
Suppl.August2010
金砥砖山
ME7rALMINE增刊
2010年8月
矿山井塔和井架方案的择优分析史国忠(中煤河北煤炭建设第四工程处)
摘要依据已建矿井的建造和使用经验,以某铜矿拟建的混合并为例,论述建造井塔或井架的合理性,并辅以技术经济分析。关键词井塔井架混合井工期投资运行
AnalysisofChoosingExcellentProjectforMineralWellTowerandHeadframeShiGuozhong
(No.4EngineeringBureauofChinaCoalHebei
co以Build)
AbstractAccordingtoexperienceofconstructingandusingforminehavingalreadybeconstructed,takenthemixed
wellsoonbeconstructedofthesomecoppermineforexample,itdiscussesrationalityofconstructingwentowerorhead—
frame,andtoassisttoanalyze
bytechniqueandeconomy.
KeywordsWelltower,Headframe,Mixedwell,Constructionperiod,Investment,Motion
在大型矿井设计中,往往由于井筒深,提升重量大,在提升设备选型时,过去多选用塔式多绳摩擦轮提升机和钢筋混凝土框剪结构井塔(简称井塔)。近年来,由于建造井塔占用井口工期较长,多数煤矿已将井塔改用落地式多绳摩擦轮提升机和钢结构井架(简称井架),少数金属矿井也开始采用,但金属矿井仍以井塔方案为多。钢井架方案,相对于钢筋砼井塔方案,工期短,投资少。但有人认为,钢井架方案,位移量较大,不适应矿井提升作业,占地面积大,且维护困难和运行成本较高,以建造钢筋砼井塔为宜。在内蒙古锡林郭勒盟苏尼特右旗某铜矿9线井建工程中,就面临着井塔和井架方案的最优方案选择。该矿井为50万t/a混合提升井,预计服务年限为23年,凿井工程已开始筹备,设计院已完成了井塔和井架两方案的初步设计,现将两个方案作简要说明:井塔方案:钢筋混凝土框剪结构,筏板基础,平面轴线尺寸为16mX12.5m,共7层平台,屋面平台标高为+59.9mo井架方案:钢结构箱型井架,重约280t,由斜架和立架两部分组成,斜架为箱型斜架,立架为桁架结构立架,天轮平台标高为+46.25m。与井架相关的配套建筑设施有井口房(234m2)、提升机房(288m2)、矿仓(1座)及井口密闭等。苏尼特右旗的气象条件是:主要气候特点是风
大、干旱、寒冷。该旗属干旱、荒漠半荒漠草原地带,平均海拔高度为900一l400m,属于干旱性大陆性季风气候,平均气温为摄氏4.3℃,无霜期135天,寒冷期长达7个月,1月气温最低,平均一20℃,为华北最冷的地区之一。年降水量平均为170—190mm。盛行西北风,平均风速5.5m/s(四级),地面以上70m高度年平均风速为8.9m/s(五级),局部瞬间风速可达34m/s,17m/s(八级)以上大风日数
63天,最多年份达9l天,是沙尘暴频发区。为选择最优方案,建设、设计、施工3个单位的技术专家为此进行了详细的技术经济对比分析,现将分析内容从优缺点、工期、投资、运行4个方面进行一一介绍。l优缺点分析1.1井塔方案分析井塔属高耸结构范畴。目前,井塔在煤矿上已较少采用,但在金属矿山仍大量采用,如河北省武安
史国忠(1980一),男,中煤河北煤炭建设第四工程处,工程师,一级建造师。054000河北省邢台市冶金北路138号。史国忠:矿山井塔和井架方案的择优分析2010年8月
市北沼河铁矿主副井塔、北京市密云县首云铁矿主副井塔、沈阳省灯塔市小汪沟铁矿主副井塔、安徽省霍邱县李楼铁矿l#主副井塔等,均采用了钢筋混凝土框剪结构井塔。r(1)主要优点:①运转维护在室内作业,提升钢丝绳不外露,使用条件好,受气候影响小,受到机电部门欢迎。②节约土地,能减少占地量约0.2hm2。③高耸美观的井塔可作为矿山的标志性建筑。(2)主要缺点:①工程结构复杂,地基基础要求严格,工程量大,造价偏高。②建造时占用井口工期过长。③头重脚轻,不利抗震。塔在结构体系上,虽多为框剪结构,但是,提升机置于上方,头重脚轻,上部绞车大厅层高较大且多有悬挑,底部由于进出车和上下材料设备需要而要留置较大的孔口门洞,削弱了整体结构刚度,因此在地震区对抗震不利。在地震区,地基除考虑承载能力外,尚应考虑结构的自振周期与地震时地基土层振动周期相近的共振问题。④建造时受冬季气候影响较大。该矿拟建井塔高约60n-,体积在1.2万m3以上,为钢筋砼现浇结构,建造时直接占用井口建设工期,包括设备安装和调试,至少在9个月以上,加上冬季施工影响(无霜期仅135天),装修工程需在次年完成,不仅延长了建井工期和加大了建设投资,还影响了矿井的正常投产。1.2井架方案分析落地式多绳摩擦轮提升机钢井架,亦系高耸结构。近年来,多数煤矿已采用箱型钢井架,如河北省邢东煤矿主井井架、山东省富安煤矿主井井架、山西省阳泉旧街煤矿混合井井架、山西省保安煤矿主井井架、山西省介休金山坡煤矿混合井井架等,尤其是利用永久井架凿井成为一项推广应用的新技术后,钢井架更加频繁的使用。在金属矿山上,钢井架也在逐渐采用,如山东省临沂市苍山铁矿(200万t/a)主井井架。(1)主要优点:①重量轻,延性好,适应性强,能缩短建井工期,对抗震有利。②投资较省。③钢井架残值大,可回收利用。(2)主要缺点:①变形量较大。但设计合理,关键是做好以下四点,是能把位移量控制在相应范围内的,这四点是:一是结构方案选型,二是提升装置与井架同步变形设计,三是基础设计,四是隔热涂层设计。近年来大量矿山箱型井架的使用经验表明,设计合理的钢井架能够适应矿井提升要求。②井架及部分提升设备、钢丝绳露天作业,降低了钢丝绳的使用寿命,增加了维护次数和运行成本。且由于当地风大、寒冷期长,维修困难。③多占地0.2hm2左右,受矿井建设场地的局限性较大。但该矿井现场具备建设场地,采用井架方案不受该矿场地的局限。井架吊装受风力影响较大。④《煤炭建设安全规定》要求,五级风(风速8.O—lO.7m/s)及以上禁止
吊装作业;而当地风大且风期长,影响井架的正常吊装,增加了吊装的安全风险,并且由于窝工,增加了施工成本和延长了工期。
2工期分析土建工程受冬雨季施工影响较大,尤其在内蒙古锡林郭勒盟,土建施工只宜在4月份至9月份之间进行,黄金期只有6个月,而在3月份、10月份,在采取冬季施工措施的情况下,也只能进行基础和主体结构工程施工,不能进行屋面、装饰装修工程的施工。由于上述原因,工期分析必须考虑工程的起始时间。凿井工程预计在2011年2月15日不再占用井口工作面。为方便计算,每月的天数按30天计。2.1框剪结构井塔方案井塔按滑模法组织施工。井塔方案施工进度网络图见图1。
日说明:60d井塔方案达到投产条件需270d(即9个月)。且屋而及装饰工程需在次年完成
图1井塔方案施工进度计划风络自开工至设备安装调试完毕,共需270天,即9个月达到投产条件,但是屋面和装饰装修工程还需在次年完成。2.2箱型钢井架方案井架方案施工进度计划网络图见图2。
井架基础井简装备设施安装建T程30d90d30d60d3月21日lob20日
说明:井架方案达到投产条件需210d(tiP7个月)
图2井架方案施工进度计划网络自安装至设备安装调试完毕。共需150天,一些专家学者以此(即设备安装调试完成时间)作为2增刊整鬣砖灿2010年8月个方案的比较工期,但是,井口房、矿仓、井口密闭等土建工程(预计60天)也是矿井投产的必要条件,且施工仍需占用井口工作面,不能与井架和提升设施安装平行作业,就是说,该方案应在井口土建工程完成后才能投产,因此工期共需用210天,即7个月达到投产条件。从上述工期对比分析可知,箱型钢井架方案施工占用井口工期短,较现浇钢筋砼井塔方案减少工期2个月,早投产早受益,钢井架方案将有可观的直接和间接经济效益。投资分析:现依据2个方案的投资估算数据进行计算对比,见表1。根据以上2个方案的投资估算对比分析可知,在提升能力相同情况下,井塔方案的土建、安装总投资为l140万元,井架方案的土建、安装总投资为853万元,井架方案可减少投资287万元。表1投资估算对比万元项目投资土建室内安装材料调价安装(含电梯)井架井架基础井口房提升机房矿仓井口密闭材料调价安装合计3运行分析3.1提升机钢丝绳的使用年限分析《煤炭安全规程》规定:摩擦式提升机钢丝绳的使用年限不得超过2年,而当地的气候特点是风大、干旱、寒冷。采用塔式提升机,相对于落地式提升机,由于设备、钢丝绳均于室内和井筒内作业,不受露天气候影响,钢丝绳的使用年限相对较长(能达到2年),更换次数相对较少,降低了钢丝绳的维护运行成本,保障了矿井提升安全,是机电设备维护运行的最佳方案。但也存在高耸结构在垂直交通、设备检修维护以及建筑节能等方面,不及地面优越。3.2结构耐用年限分析从耐用年限分析,钢筋砼井塔主体结构可达・586・100年以上,超过任何井型要求的服务年限,不必更换。而钢井架工程,其结构耐用,按一般油漆防护处理,只达50一60年,但是,若做好结构选材和采取有效的复合防护措施,也能满足任何矿井服务年限的需要。3.3钢井架防腐年限分析钢井架长期暴露在大气中,受到气候变化和日晒雨淋,表面迅速氧化,严重影响井架的强度及使用寿命。为防止钢结构表面的氧化,以往一般都采用油漆保护,其防腐年限一般在3—5年,需要经常性的维修、保养;现采用钢结构表面喷锌、喷铝工艺加以保护,防腐年限可达30年以上无需保养;如在锌铝涂层外再加油漆封闭,则防腐年限更长。该矿井的预计服务年限为23年,2种方案均能满足该矿井服务年限的需要,但井架方案受气候影响较大,运行维护次数较多、维修难度大、运行成本
较高。4结论(I)目前,煤炭矿井以建造钢井架为主,金属矿井以建造钢筋砼框剪结构井塔为主。(2)由于利用永久井架凿井技术的优越性,钢井架在煤炭、金属矿山设计中有逐渐增多的趋势。(3)大型矿井,特别是多绳摩擦轮双机提升井,如地质条件较好,地震烈度不大,建设工期许可,建造钢筋砼井塔是合适的,否则宜建钢井架。
(4)在8度及以上地震烈度区和对抗震不利的场地和地区,建造高大的井塔,从安全角度分析,则不如建造钢井架。(5)根据多数矿井的使用经验,建造60In高以上钢井架,只要设计合理,其位移是能够控制在允许范围内的。(6)对于服务年限较长的大型矿井,为减少维护次数和降低运行成本,宜建造钢筋混凝土井塔,否