主井井筒装备安装施工组织设计要点.pdf
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1、1 机电安装工程 施工组织设计(措施) 单项工程名称 单位工程名称主井井筒装备安装 施工区(队)第十二项目部 编号 中煤三建机电安装工程处 二六年二月十六日 2 矿审批意见: 审批签字: 措施编制人: 施工单位安全负责人: 施工单位工程负责人; 刘庄矿机电办: 刘庄矿安监科: 刘庄矿通风科: 刘庄矿调度室: 刘庄矿机电副总: 刘庄矿安全主任工程师; 刘庄矿总工程师: 3 审 批 机 关 部门签章日期 负责人 技术负责人 施 工 技 术 部 门 安全质量技术部门 主审 编 制 单 位 部门签章日期 负责人 技术负责人 安 全 质 量 部 门 复核人 编制人 4 目录 一、工程概况 二、主要工程量
2、 三、施工前的准备工作 四、施工顺序 五、施工方法 六、临时挂装 七、有关强度校核 八、安装质量标准 九、质量目标及保证措施 十、安全保证体系 十一、 工期目标及保证措施 十二、 施工组织及人员安排 十三、 施工机具一览表 十四、 附图 5 一、概况 国投新集能源股份有限公司刘庄煤矿是设计年产量为800 万吨的大型 矿井,由煤炭工业部合肥设计研究院设计,中煤三建机电安装处安装。其 主井井筒直径为 8.0 米,井深-793.800米。上井口绝对标高 +27 米为 0.000 米, 下井口轨面实际绝对标高-762.024米为 0.000米。井筒内设有八趟 220 22012.5方钢罐道,井筒底部设
3、一趟玻璃钢梯子间,罐道梁、梯子间、 电缆托架层间距为4 米。采用多绳摩擦提升机4 台箕斗双系统提升。 二、主要工作量 (一) 、标准段(共计 179 层) 1、标准方钢管罐道22022012.5 L=11996 452根 2、非标罐道梁180180 L=6790 24 根 3、罐道梁托架=16 钢板焊接704 只 4、电缆托架179层 5、支撑梁托架托架20020014 704个 (二) 、井下非标段(包括罐道梁20 层,防撞梁 1 层,金属支架结构 1 套,四角稳斗装置1 套,尾绳挡梁 1 层和梯子间一趟) 1、罐道梁34 根 2、钢罐道42 根 3、楔形木罐道24 根 4、防撞梁1 层(套
4、) 5、尾绳挡梁1 层(套) 6、罐道梁梁窝68 只 6 7、梯子间1 趟 8、井底金属支架结构1 套 (三) 、下放设备 1、计量斗2 套 2、皮带机1 套 3、给煤机2 台 4、装载硐室平台各钢构件4 套(层) 三、施工前的准备工作 1、组织施工人员熟悉施工图纸,学习有关安全规程、 质量标准及施工 措施,并进行技术交底。 2、按照图纸查对加工件数量、规格、质量,在开工前备齐所有材料。 3、 平整井口周围施工现场, 根据安装需要把各类加工件运至井口附近, 各种材料要分类堆放并挂牌、编号标明。 4、按要求备齐施工机具、工具。 5、将井筒施工用的风、水、电源,引至井口。 6、要求提供井筒测量资料
5、及矿建预留资料,根据需要作出修改。 7、根据井筒施工大线点布置图,在罐道梁、梯子大梁及卡管梁、托管 梁上做出安装用的相关基准线,并打洋冲眼作标记,并在有关加工件上用 白漆作出安装方位标记,以便于施工。 8、测量放线,给出井口施工基准点。 9、布置稳车、加工组装吊盘、封口盘、井盖门、大线车。 10、搞好稳车配电、控制,准备好天轮平台、井口、料场及稳车群的 7 照明。 11、准备好施工用的钢丝绳、钩头、绳卡、绳套,并检查完好,确认 安全可靠后投入使用。 12、检查施工设备,确认完好,工作正常,严禁带病工作。 13、施工现场备足黄沙、灭火器材,并有充足的消防供水。 14、编制好施工中使用的各种图表、
6、记录表格等。 四、施工程序 1、临时挂装。 2、下放装载硐室设备及钢平台材料等。 3、封井口,布置大线。 4、安装上井口第一道梁,作为基准稳线梁。 5、卡上井口基准线。 6、检查验收梁窝及整个井筒矿建单位施工与安装有关的质量情况。 7、布置并稳好井底大线。 8、从上到下安装罐道、电缆托架和井下所有非标段工作量(包括装载 硐室内平台大梁)。 9、利用稳车下放各种电缆,由上到下卡牢。 10、井筒验收。 11、拆除吊盘及封口。 12、井塔上缠绳挂罐改绞、布置天轮。 13、下放两台箕斗到井下,并用钢梁临时支撑固定。 14、卡牢永久首绳并进行二次封口。 8 15、缠绳挂罐、天轮吊装、装载设备安装详见各个
7、措施。 五、施工方法 1、根据天轮平台布置图和稳、绞车布置图进行绞车、稳车、天轮的安 装,按图在井口组装好圆吊盘,将在井口组装好的圆吊盘提放到井筒内, 调整好方向,并安装吊盘的组件、照明、爬梯、电焊机、开关、通讯工具 等。 2、利用吊盘封井口,安装井盖门、引力滑架、电动卷扬机等,钢板间 应封严,以防掉物伤人,并根据测量部门提供的“十”字线,把各基准线 点翻到封口盘上。 3、根据测量提供的“十”字线和标高,安装第一道基准线。 4、根据“十”字线和井筒中大线点的位置用特制的大线卡,布置大线 车、稳卡井口大线作为井筒施工的基准线。 5、基准线卡完后,请甲方验收,并请处技术部门和领导验收,全部符 合要
8、求后,方可进行其它井筒构件的安装。 6、锚杆的安装 依据各大线位置和托架样板,利用线坠、钢卷尺、铁水平尺等,首先 确定锚杆安装位置,号出眼孔位置,锚杆孔用风锤打击,眼孔应垂直于井 壁,并保证水平,钻头直径为42 ,为严格控制深度,在钻杆上用油漆 作出标记,孔深以锚杆长度为准 (如遇有钢筋, 可用电焊、 氧气配合吹除)。 眼孔打好后,用水冲洗干净,孔内不得留有杂物,把药包送到孔底,用煤 电钻将锚肝迅速送入孔内,推绞到规定深度。锚杆拉力试验应在栽入一小 时后进行,其拉力值应不小于规定。 9 7、托架安装 先将托架与井壁之间的贴合面上清理干净,其上、下层间距用钢卷尺 控制,中心线用线坠控制。用铁水平
9、尺找平,托架面必须水平,托架紧固 后,与井壁间的空隙应充填密实。 8、管道梁、梯子大梁、卡管梁的安装 托架安装好后,将梁吊放到托架上,利用角尺、水平尺、平杆找平、 找正,梁的位置利用预先做好的看线点和大线点将其找正后紧固,层间距 用钢卷尺控制。 9、罐道的安装 罐道由绞车下放, 分别利用 5 、6 、7 稳车分别把 8 根罐道夺吊就位, 利用大线找正,手拉葫芦微调,调整好间隙,用角尺、钢板尺、钢卷尺控 制安装质量和罐道的间距。 10、下部梯子间的安装 首先安装好支梁托架,再装平台支梁,再按平台板、梯子、网板的顺 序分别安装、找正、固定,网板安装首先安装两侧网板,再装正面网板, 最后将网板卡紧。
10、 11、堵封梁窝(井下非标罐道梁窝和井下金属支架结构梁窝) 先将梁置于梁窝内,梁找正后用耐火砖及斜铁固定,用钢板及角钢支 好模板,梁窝砼要充分捣固充实,再用细灰充填,防止出现梁窝麻面。 12、井筒电缆敷设(待设计院提供图纸后再编制) 13、供电总述 (一)刘庄主井井筒装备配电工程主要承担地面施工绞车、电焊机及 10 临设供电等。 井筒施工共设五台 JZ-16/1000和二台 JZ-10/800稳车负责施工用吊盘的 升降及风水管和夺料使用,物料及人员则通过地面绞车下放,压风从矿压 风机房接管路供风, 施工用电设备主要包括三台BX-500 型电焊机, 井筒照 明。其中地面、井筒分设两路电源供电,并
11、取自地面总配电箱。 (二)配电系统负荷分布情况 1、地面稳车电机功率22KW 和 36KW,额定电流 46A 和 63.4A,电磁 抱闸及制动器功率为400W。 2、电焊机最大功率按20KW/台计。 3、井筒照明总功率按5KW 计。 4、地面辅助用电设备及临设用电总功率按10KW 计。 (三)配电电源电缆选择 配电系统总电源及井下供电电源选用铜芯橡套电缆。计算时按线路允 许电压损失选择电缆截面。 1、配电系统总电源电缆选择 (1)基本参数: a、电源电缆线路按Lms=200m 计; b、允许电压电压损失按 Upms=UN6%=3806%=22.8V c、线路用电设备总功率:地面七台稳车最大有效
12、负荷按四台计,其中 一台稳车配电综合功率按31KW 计。 故PN=31KW 4+5KW2+20KW3+10KW=204KW d、电缆所带负荷的需用系数:Kde=0.6 11 (2)满足电压损失的电缆最小截面: Ams=(KdePNLms103)/(UNrscUpms) =(0.620420010 3)/(3805022.8)=56.5mm2 所以选用电缆截面370+125 mm 2 (3)电缆截面校核: Ica=(KdePN10 3)/(3U Ncos?Wm) =(0.620410 3)/(33800.8)=232A 370+125 mm 2 橡套铜芯明敷电缆30时的载流量 IP=265,故选
13、型 合理。 2、井筒供电电源电缆选择: (1)满足电压损失的电缆最小截面: Ams=(KdePN10 3)/(3Ucos?Wm) =(145103)/(33800.6)=113.95A 335+110 mm 2 铜芯橡套电缆 30时的载流量 IP=168A,故选型合理。 (四)用电措施 1、总电源及各分路电源均应配置可靠的过载保护装置。 2、向井筒用电设备供电的变压器中性点严禁接地。 3、供电系统及应电设备应有良好的绝缘。 4、供电系统及用电设备正常不带电金属部分应有可靠的接地,系统 按接地电阻 10。 5、井筒供电系统须设漏电保护装置。 6、控制电源回路线电缆截面2.5 mm2。 12 7、
14、井筒施工用变压器、馈电开关通信设施及照明灯具均应为防爆型, 相关配电电缆均为阻燃型。 8、井筒照明电源使用安全电压127V。 9、地面七台稳车设专用信号控制台集中控制,并设专线路供电,以确 保供电的可靠性。 10、负责升、降吊盘的1 #或 4#绞车应能实现升、降的同步,以保证吊 盘升、降过程中的安全。 11、所有用电设备均须有良好的防雨设施。 12、用电设备接线口应密封,以防设备因受潮导致绝缘降低, 13、井筒供电电缆应卡固牢靠,每2 米一扎, 30 米一扎。 六、临时挂装 1、稳车绞车选型及布置 井筒装备施工有我单位做基础并安装一台JK-2.5/20 绞车,用于上、下 人员及物料( 8 号下
15、绳点)。 选择 4 台 16t 稳车作为吊盘车, 2 台 10t 稳车一台 16t 稳车作为夺道稳 车,后期用 7 稳车下放井下和硐室内的大件梁等,先期做 5 台 16 吨和 2 台 10 吨稳车基础(基础兔附后) 。 另外,根据现场情况布置一台2t 内齿轮用于临时挂装及工程尾期拆除 时井口及井架上物料提升。南侧两稳车群要分别进行良好的接地,接地电 阻值不应大于 4。 2、天轮平台布置 在井塔+34.5 米上布置钢梁作天轮支撑梁,天轮定位按下绳点布置。 13 3、吊盘结构设计 根据该井筒内各结构钢梁的结构特点,设计吊盘为三层吊盘,最上层 为整体的两个方盘,第二、第三层为7700 的整体圆盘;第
16、一层、第二 层、第三层吊盘用 8 根 16 槽钢作为站柱联结在一起, 在由上及下安装完吊 盘上提升时,第一层、第二层、第三层吊盘在框架设计上考虑了能一解为 二, ,便于今后安装和电缆的下放敷设。三层吊盘用两架直梯通行上下。在 第二层吊盘上打眼装牛腿、钢梁、梯子间,在一层盘上挂装罐道,下放物 料时;在三层盘上布置电源,开关柜、开关、电焊机等,同时兼作托架号 眼划线平台。 4、临时封口与井盖门 在井盖门两侧,先作临时封口,考虑到装载硐室内设备的最大外形尺 寸,待设备下放完毕后,再作正式封口,并且安装井盖门,井盖门采用双 扇翻转对开式,井盖门开闭由电动小绞车控制,并设置行程开关,防止过 卷。 5、大
17、线布置 本井筒施工采用4 根大线。大线点位置见附图,、大线用于罐道 梁及罐道的找正、 用于北侧的罐道梁及罐道的找正,大线规格选用 ?2.0 碳素钢丝,每根大线坠砣重120150 。每根大线在井筒内每200 米卡一 付大线卡,以防摆动过大影响施工质量。井底大线稳卡后,应用铁丝把坠 砣留在钢梁上,防止意外坠落。 7、其它临时设施 (1)施工人员上下井采用一只8001000吊桶(带保护伞) 14 (2)封口盘上布置的大线车要设防护罩 (3)临时风水管分别用直径 32、20 的塑料管,长约850 米,每 50 米一卡,每 2 米一扎,绑扎长度不小于100 米。 七、强度校核 (一)吊盘钢丝绳的校核 1
18、、吊盘自重 9.4t,吊桶及钩头重按0.8t 计算,吊盘上电焊机及其它 构件重量按 2t 计算,人员共重0.8t,考虑四根绳受力不均匀,按2.5 根绳 受力校验,吊桶钢丝绳选用:4 根 187-160-32 不旋转钢丝绳作为吊盘 绳,其中 1#、2#两根作为引力绳, 4#作为风管、水管提吊绳,3#根一根作 为下井电缆提吊绳。因提吊临时动力电缆的吊盘绳受力最大,故校核该根 绳即可。 1)井塔上天轮到井底一层吊盘的最大深度H1为: (井底轨面绝对标 高为-762.024M) H1=H井塔标高+H井深=35.32+27.000+ (747.430-8 )=801.750M 2)上井口到井底一层吊盘的
19、最大深度H2为: H2=H井口标高+H井深=27.000+747.430-8=766.43M 3)下井临时电缆总重: G电缆=H23.23 /m=2475.6 取 G电缆=2.5t 4)单根钢丝绳自重: G绳=H13.990 /m=3198.98 取 G绳=3.2t 5)单根钢丝绳终端载荷为: F=(9.4+0.8+2.5+0.8 )/2.5+G电缆+G绳=5.4+2.5+3.2=11.10t 15 6)安全系数: nk=P/F=71.8/11.10=6.47 6 安全可靠 P破断拉力,查表为71.80t (二)绞车提人钢丝绳的校核 1、吊桶上下人员按每罐4 人,每人重 75 ,吊桶加钩头重
20、800 , 选用钢丝绳 187-170- ? 32,每米重 3.990 ,天轮以下绳长为 801.750m, 钢丝绳破断拉力为71.8t ,下放物料时最大重量为给煤机 g= / 台。 下人时,钢丝绳终端载荷为: 3.990 801.750+754+800=4298.98 取 4.3t 校核 安全系数 nk=71.8/4.30=16.79 安全可用 下料时,钢丝绳终端载荷为:3.99801.750+g =G 安全系数 nk=71.8/G 绳长 L=1000m 下料时,由于设计院至今未设计出给煤机安装图,待设计院提供出 给煤机的重量后再做二次校核,选择钢丝绳。 (三)吊盘轴强度校核 吊盘轴直径为
21、80 ,材料为 A3钢,两支点间距112 。 其许用应力 =1700 / 2 许应剪应力 = 1000 / 2 最大弯矩为: Mmax=R 0.5L=1/2 ( 9.4+0.8+2.5+0.8 )/2.5 10 3 0.5 11.2=15120 / =Mmax/Wmax=15120(1/328 3)=300.955 / 2=1700 16 =Q/A=(0.55.4 10 3 )/ (8/2 ) 2 =53.74/ 2 =1000 故吊盘轴安全可靠, (四)天轮平台的校核 选择工 32b 梁作为天轮平台梁,根据天轮平面布置图,将受力最大 的梁简化如下; P1=1/21/2.5 (9.4+0.8+
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