提高錨桿眼號眼效率

王義民

唐山開灤建設(shè)集團(tuán)，河北唐山 063000

1 概述

在礦井提升系統(tǒng)中，井筒裝備罐道梁、管路防彎梁、電纜托架、梯子間梁等與井壁的固定有梁窩固定和錨桿固定兩種方式，目前多采用錨桿固定。能夠快速準(zhǔn)確號出錨桿眼位置，是打好錨桿眼，安裝錨桿、罐道梁、管路防彎梁、電纜托架、梯子間梁的關(guān)鍵，是影響井筒裝備安裝質(zhì)量和進(jìn)度的主要因素。

2009年11月，唐山開灤建設(shè)集團(tuán)中標(biāo)了山東鄆城煤礦副井井筒裝備工程。該井井徑φ7.2m,井深951.5m。罐道梁標(biāo)準(zhǔn)段180層梁，標(biāo)準(zhǔn)層間距5m，井底非標(biāo)準(zhǔn)段梁及檢修平臺7層；管托梁15層。全井共使用錨桿11892條，每層梁使用錨桿58條。該井是個混合井，它裝有兩套提升系統(tǒng)、5趟管路還有梯子間等。如此復(fù)雜的一個井筒裝備工程，甲方給定的施工工期卻只有118天，中間還有春節(jié)和其他影響施工的不定因素。如何才能加快施工進(jìn)度如期完工呢？我們根據(jù)多次施工的經(jīng)驗，認(rèn)為錨桿號眼最為耗時，以河南泉店主井、山東郭屯副井為例在井筒中號58個錨桿眼一般需3個小時以上。因此，優(yōu)化號眼方案，大幅提高號眼效率，成為研究的課題。確定目標(biāo)為，將依據(jù)以前多個井筒裝備的施工經(jīng)驗，平均計算出號58個錨桿眼所需時間3個小時以上，縮短至1小時內(nèi)。

2 提出各種方案并確定最佳方案

2.1 提出各種方案

我們對井筒的結(jié)構(gòu)作了仔細(xì)研究。確定了六條施工基準(zhǔn)線。見下圖

方案一：井壁返線號眼法

方案二：號眼模具法

2.2 方案論證

論證一井壁返線號眼法：多年來我單位一直使用井壁返線號眼法，即：1）將通尺上的標(biāo)高用水管倒到要號眼處的井壁上；2）利用井筒的通線用繃線法找出井筒十字中心線；3）根據(jù)各個梁端托架與井筒十字線的相對位置找出托架位置；4）結(jié)合水平線使用作圖法號出錨桿眼位置。

此法是我單位多年來慣用的手法，優(yōu)點是且基本不發(fā)生任何材料，如每層梁的錨桿眼少使用該法也可以，其缺點是：1）經(jīng)多次返線、拉尺及弧長與弦長的差異等原因，造成誤差較大；2）耗時長，此次施工每層梁有58個眼之多，其號眼時間不會少于3小時。

論證二號眼模具法：即做一個直徑略小于井筒的圓形鋼圈，在鋼圈上分出井筒十字線，再根據(jù)各個梁端托架與井筒十字線的相對位置，在圈上或高或低、或疏或密安裝上好眼模板，組裝吊盤時將該模具吊在一、二層盤之間。使用時用水管依據(jù)標(biāo)高將模具超平，再依據(jù)通線將模具上十字線與井筒十字線對正，然后將模具上安裝的模板推出與井壁貼實即可一次性號完全部錨桿眼。

此法是我單位第一次嘗試使用，優(yōu)點是：1）號眼準(zhǔn)確無量尺與作圖誤差；2）操作簡便，只需將模具超平找正即可；3）可大量節(jié)省時間，模具超平找正后可一次性號完全部錨桿眼。缺點是：1）增加了吊盤重量；2）加大了初期的材料投入；3）模具制作難度大；4）模具大易變形；5）懸吊的模具號眼時不穩(wěn)定；6）號完眼后模具所處的位置影響打眼。

2.3 方案可行性分析

論證二中的六點缺點中，增加了吊盤重量、加大了初期的材料投入、制作難度大，三點均不是什么大問題，因為我們的吊盤繩有足夠的安全系數(shù)，增加幾百公斤不會受影響；同樣幾百公斤材料的投入，能提前一天工期就能找補回來；至于制作難度來說也不成問題。如此我們只要解決了模具大易變形；懸吊的模具號眼時不穩(wěn)定；號完眼后模具所處的位置影響打眼等問題，采用模具號眼的想法就能付諸實施。

最后決定采用方案二施工。

3 方案分析與對策

3.1 方案二的具體分析

實現(xiàn)課題目標(biāo)需要有多方面因素的支持，具體分析如圖：

針對以上分析的5個末端因素看，不能熟練使用這一因素不是要因，通過幾次使用，人操作的熟練程度是會提高的。因此對其他四個末端因素進(jìn)行對策。

3.2 對策實施

由總工程師及專業(yè)工程師負(fù)責(zé)設(shè)計，并向加工單位下了加工。加工過程中由現(xiàn)場工程師盯加工現(xiàn)場以保證加工精度、質(zhì)量。要求模具在平臺上加工，鋼圈用12＃槽鋼制成，人為設(shè)置的接口處，除加10mm厚搭口板外還要設(shè)置不少于4條的穩(wěn)釘螺栓，為防模具整體變形，放置四個吊點的兩條主梁用12＃雙槽鋼制成盒子梁，其余均采用單槽鋼制作，如此，既保證了模具不變形，又降低了模具重量。在模具鋼圈的下面，井筒十字線處還對稱安裝了4個M24螺紋手搖絲杠，絲杠可在模具超平找正后，頂緊井壁保證模具穩(wěn)定。定模板位置我們采用了圓心角法，杜絕了因弦長與弧長的差異而產(chǎn)生的誤差。

組裝吊盤時由施工隊長負(fù)責(zé)，將吊模具的繩扣換成了四臺2t導(dǎo)鏈，這樣就可以實現(xiàn)用時松下來，不用時提上去，既不妨礙打眼又方便調(diào)平。

3.3 效果檢查

2010年1月20日工程正式開工后，我們對三班的使用情況作了用時調(diào)查。

號眼用時調(diào)查表

由調(diào)查表可以看出，我們實現(xiàn)了預(yù)先定下的目標(biāo)。其余層梁全部用此法號眼施工，至2010年4月2日完成了全部標(biāo)準(zhǔn)段180層梁的安裝。為下部工程贏得了時間，為整個工程如期竣工奠定了堅實基礎(chǔ).

號眼模具，在井筒裝備工程中的采用，創(chuàng)造性地解決了生產(chǎn)中的實際問題，并達(dá)到了預(yù)期的效果。在讓我們積累了不少經(jīng)驗的同時，也讓大家嘗到了運用科學(xué)的方法組織、指導(dǎo)施工帶來的甜頭。

4 結(jié)論

隨著礦井建設(shè)的迅猛發(fā)展，對井筒裝備，質(zhì)量要高，建設(shè)速度要快。這就要求我們安裝人采取新工藝，新方法，加快建設(shè)速度，確保安裝質(zhì)量，多干優(yōu)質(zhì)高效工程，顧客滿意工程。

[1]王新穎.淺談如何提高錨桿眼號眼效率[J].硅谷，2008.

[2]楊飛.錨索與錨桿作用機(jī)理相同性的探討[J].采礦技術(shù)，2006，6(4).