-深井井筒装备快速工程装配方法研究.docx
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1、 深井井筒装备快速工程装配方法研究第 1 章 绪论1.1 井筒装备的发展历史伴随国内经济的飞快进步,对能源的需求量成倍增加,煤炭提供的能源在国内占有很大比重,建国以来,煤田勘探技术发展飞快,越来越多的煤田得到科学的勘探,科学技术的进步也使煤矿开采深度大大增加,二十世纪五十年代我国煤矿开采、开挖深度在 200m 以下,然而到了二十世纪 90 年代,煤矿建设的规模得到空前的发展,全国平均开采水平已经突破了 600m。建国初期由于技术力量薄弱,我国仅能开凿 300 余米的浅立井,而从 80 年代末期已开凿了一批千米以上的深立井。例如北票冠山副井深达 1025.5m,主井深 1059.0m;新汶孙村风
2、井深达1052m;徐州张小楼新主井深 1037.5m,新副井深达 1057.5m;北票郑家风井深达1072m。近些年千米深井更如雨后春笋般在我国各地出现。矿井深度分类有多种见解,如前苏联学者 A.Y.巴赫晋按照开采深度将矿井划分为两类:采深在 600-1000m 范围内的矿井称为深矿井,采深在 1000-1500m 范围内的矿井称为大深度矿井3;A.E.维杜林也将开采深度超过 600m 的矿井统称为深矿井4。伴随新建煤矿开采水平的加深,立井井筒装备安装施工方案也在逐步改进与发展。井筒装备安装工程主要使用的大型提升设备有凿井稳车、提升机、凿井井架等。建国初期我国没有大型的凿井设备,例如凿井稳车国
3、内较普遍的有 5t 凿井稳车,10t 凿井稳车,16t 凿井稳车比较少见,而 25t 稳车多数来源于进口,且数量稀少;由于经济发展较慢,井筒施工用的提升设备的提升量较小,多选用滚筒外径1.2m 至 2.0m 的提升绞车;凿井井架的高度、使用范围和提升能力只能适用于500m 以下的井筒,无法建设中深矿井,井筒罐道梁固定方式均为梁窝固定,工序繁琐,施工难度大,严重制约了井筒装备安装工艺的发展,由于工艺水平差,我国早期 400m 左右的矿井井筒装备工程通常施工工期不少于 10 个月。直到改革开放后,我国的经济与技术实力发展迅速,大型提升设备得以研制和引进,目前国内凿井稳车可以根据建井的需要选型,25
4、t 凿井稳车已经普遍应用于井筒装备工程,40t凿井稳车也在大型特深井筒装备工程中使用。临时提升机在千米左右的井筒中普遍使用外径 3500mm 滚筒的绞车用做井筒上下运输工具。大型提升设备的发展对吊盘结构设计、临时提升容器设计、施工方案的选择带来较大空间,施工周期大大的缩短了,如河北蔚县北阳庄矿副井井筒装备工程,井深 485m,采用现代装备方式仅用 45 天就完成了全部井筒装备的安装。近年来大型特深井筒装备工程采用现代安装工艺,建井周期明显缩短,工程质量得到保证,效率提高,例如山东巨野矿区郭屯矿副井井筒装备工程井深 928m,井径 6.5m,布置 4 台 25t 稳车作为吊盘提升,选用 3.5m
5、 提升机作为人员和物料的提升工具,仅用 60 天就完成了井筒装备的施工。.1.2 深井井筒装备的组成目前,国内立井井筒装备一般是以各类型钢加工制作完成的各种部件组装而成,也有采用型钢焊接,外覆玻璃钢制成的部件组装而成的。井筒装备使用功能不同,提升容器也不同,有用于矿井产品提升为主要用途的主井井筒装备,提升容器多选择箕斗,井筒内设计有少量电缆,也有设计逃生通道的;有主要用于各种材料、生产施工设备、掘进巷道产生的矸石等运输的副井井筒装备,提升系统一般悬挂罐笼,井筒内多布置各种电缆、逃生通道、各种管路;有多用途的井筒装备,井筒内布置多个提升系统,既有主井作用又有副井作用的混合井井筒装备;还有只有逃生
6、通道的和少量电缆,以通风为主要功能的的风井井筒装备。深井井筒装备包括:导向罐道、安装罐道的罐道梁、逃生通道梯子间、各种管道、各种功能的电缆、上下井口框架结构,上下井口防过卷过放装置,管路支撑梁等。罐道和罐道梁是深立井井筒装备的主要组成部分,是保证提升容器安全运行的导向设施,其作用是消除容器在提升过程中产生的横向摆动。井筒装备导向罐道也分多种,有用型钢制作的焊接罐道,即为刚性罐道,有用耐磨钢丝绳制作的钢丝绳罐道。井筒装备的施工是由多个单位工程共同组成的大型工程,制定有针对性的施工方案,安装过程顺利,有利于施工进度的推进,保证安装工程的质量,减小准备工作量,井筒装备安装一般有两种安装方法,一种为分
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