側(cè)卸式礦井提升機(jī)在水工陡坡斜井隧洞開挖中的應(yīng)用

劉國華 袁彬

摘要：側(cè)卸式礦井提升機(jī)運(yùn)輸技術(shù)在煤礦行業(yè)運(yùn)用較多，但在水利水電建筑工程上很少運(yùn)用，水工陡坡斜井隧洞開挖在汽車無軌運(yùn)輸無法滿足要求的情況下，采用側(cè)卸式礦井提升機(jī)進(jìn)行陡坡斜井隧洞有軌運(yùn)輸，有效地解決水工陡坡斜井隧洞開挖施工運(yùn)輸難題，在保證安全的前提下能提高運(yùn)輸效率、降低施工成本、加快施工進(jìn)度，且施工工藝便捷?，F(xiàn)淺談側(cè)卸式礦井提升機(jī)在水工陡坡斜井隧洞開挖中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：側(cè)卸式；提升機(jī)；陡坡斜井隧洞；開挖；應(yīng)用

1、概述

山西省中部引黃工程3#隧洞樁號(hào)為總45+368.3～總164+601.9，全長119.23km，縱坡1/2000～1/3000，進(jìn)口洞底高程997.73m，出口洞底高程966.0m。設(shè)計(jì)流量臨縣分水口前（樁號(hào)總45+368.3～總115+188.6段）為21.17 m3/s，分水口后（總115+188.6～總164+601.9段）為18.69 m3/s。

中部引黃工程07標(biāo)位于總干3#隧洞的總47+140.05～總61+676.88樁號(hào)段，位于山西省呂梁市興縣境內(nèi)，設(shè)計(jì)流量為21.17 m3/s，城門洞形斷面，凈寬4.0m，凈高5.0m，直墻段高3.0m，設(shè)計(jì)水深3.48m，頂拱中心角180°，半徑2.0m。

中部引黃工程07標(biāo)除主洞工程外還包含了14#～17#施工支洞，以及相應(yīng)的臨時(shí)工程等。

施工支洞為城門洞型，寬3.65m，高3.2m，且均為斜井，支洞設(shè)計(jì)坡比范圍為13.09%～44.79%之間，因多方面原因變更后的14#～17#支洞坡比分別為15.4%、24.61%、33.00%、41.97%，除14#施工支洞可以采用汽車運(yùn)輸外，其余3條施工支洞均需采用側(cè)卸式礦井提升機(jī)進(jìn)行有軌運(yùn)輸。

2、側(cè)卸式礦井提升機(jī)系統(tǒng)布置

（1）操作室布置

為滿足提升機(jī)簡(jiǎn)便運(yùn)行的軌道布置、卸渣平臺(tái)布置要求，側(cè)卸式礦井提升機(jī)操作室布置在施工支洞洞口正對(duì)面，距施工支洞洞口約50m位置處。

（2）卸渣平臺(tái)布置

提升機(jī)采取側(cè)卸方式卸渣，卸渣平臺(tái)布置在操作室與施工支洞之間的擋墻上，以滿足側(cè)卸式礦井提升機(jī)卸渣要求。

（3）軌道布置

側(cè)卸式礦用提升機(jī)的軌道采用24kg/m的鋼軌，布置在施工支洞軸線兩側(cè)，軌道間距90cm，經(jīng)卸渣平臺(tái)一直延伸至洞內(nèi)距施工工作面約15m左右位置，每完成2～3個(gè)開挖施工循環(huán)需延伸布置一次軌道。

軌道枕木根據(jù)實(shí)際施工情況可選用木質(zhì)枕木或12的槽鋼，但枕木需安裝牢固并平整連接軌道。

（4）定滑輪布置

定滑輪布置在軌道中間，根據(jù)斜井隧洞的坡度、施工要求等按20～30m/個(gè)布置。

（5）攝像頭布置

為確保操作人員全程掌控側(cè)卸式礦井提升機(jī)運(yùn)行情況，需在洞內(nèi)和洞挖安裝監(jiān)控?cái)z像頭。

3、運(yùn)輸方案

（1）洞內(nèi)運(yùn)輸

山西中部引黃工程07標(biāo)陡坡斜井隧洞采用側(cè)卸式礦井提升機(jī)配扒渣機(jī)完成洞內(nèi)至洞挖的運(yùn)輸。運(yùn)輸工藝為：扒渣機(jī)將工作面開挖爆破的洞渣轉(zhuǎn)到6m3側(cè)卸式礦井提升機(jī)斗車內(nèi)，通過側(cè)卸式礦井提升機(jī)操作室卷揚(yáng)機(jī)將提升機(jī)提升至洞外。

（2）洞外運(yùn)輸

側(cè)卸式礦用提升機(jī)將洞渣運(yùn)輸至卸渣平臺(tái)后，采用側(cè)卸的方式將洞渣卸至卸渣平臺(tái)下方的堆渣平臺(tái)（或自卸汽車內(nèi)），通過自卸汽車將洞渣轉(zhuǎn)運(yùn)至業(yè)主指定的棄渣場(chǎng)。

4、側(cè)卸式礦井提升機(jī)設(shè)備參數(shù)

側(cè)卸式礦井提升機(jī)型號(hào)為JK-2×1.5，外形尺寸6893mm×3234mm×2600mm，基礎(chǔ)尺寸7400mm×4450mm×2500mm，卷筒直徑2000mm，卷筒寬度1500mm，電機(jī)最大功率250kw，鋼絲繩型號(hào)為6×195+FC，直徑為26mm，最大靜張力60KN，最大提升速度5.2m/s。

側(cè)卸式礦車尺寸為4m（長）×1.5m（寬）×1m（高），空車重約5t。

5、側(cè)卸式礦井提升機(jī)投入使用程序

為保證側(cè)卸式礦井提升機(jī)的運(yùn)行安全，需完成以下程序方可投入使用：

（1）操作室基礎(chǔ)施工

根據(jù)選定的提升機(jī)型號(hào)提前半個(gè)月施工操作室的混凝土基礎(chǔ)（含卷揚(yáng)機(jī)基礎(chǔ)及各種電器買件基礎(chǔ)）。

（2）操作室搭建、卷揚(yáng)機(jī)及各種電器設(shè)備安裝。

（3）軌道、監(jiān)控安裝。

（4）側(cè)卸式礦井提升機(jī)安裝。

（5）調(diào)試試運(yùn)行。

（6）具備相關(guān)資質(zhì)的安檢機(jī)構(gòu)進(jìn)行安全檢查驗(yàn)收。

6、側(cè)卸式礦井提升機(jī)與洞內(nèi)汽車運(yùn)輸?shù)墓ぷ餍时容^

側(cè)卸式礦井提升機(jī)的最大提升速度5.2m/s。正常投入使用的提升速度一般在4.2m/s左右，即每小時(shí)運(yùn)行速度為15.1km/h左右，洞內(nèi)汽車運(yùn)輸?shù)恼＿\(yùn)行速度為8～15km/h，側(cè)卸式礦井提升機(jī)的工作效率與汽車運(yùn)輸工作效率相當(dāng)。

7、側(cè)卸式礦井提升機(jī)使用注意事項(xiàng)

（1）操作人員需嚴(yán)格按操作規(guī)程進(jìn)行操作，一旦發(fā)生提升機(jī)跳軌情況，需立即剎車停止提升，否則將造成軌道的損毀。

（2）每天對(duì)提升機(jī)進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)和檢查，從而提高提升機(jī)的工作效率并延長其使用壽命。

（3）定期檢查定滑輪是否正常轉(zhuǎn)動(dòng)，如定滑輪不轉(zhuǎn)動(dòng)會(huì)嚴(yán)重磨損鋼絲繩從而帶來很大的安全隱患，且鋼絲繩使用壽命縮短造成成本增加。

（4）定期清理軌道兩側(cè)的洞渣、噴護(hù)廢料，不然容易造成提升機(jī)跳軌、脫軌從而影響提升機(jī)的工作效率。

（5）定期檢查和添加油槽內(nèi)的黃油，確保鋼絲繩和定滑輪的潤滑。

8、側(cè)卸式礦井提升機(jī)的使用意義

由于汽車無軌運(yùn)輸?shù)谋憬菪?，大多?shù)的水工隧洞都使用汽車無軌運(yùn)輸，忽視了有軌運(yùn)輸?shù)淖饔?，雖然在煤礦行業(yè)側(cè)卸式礦井提升機(jī)運(yùn)輸技術(shù)較為成熟，但在水利水電建筑工程上，側(cè)卸式礦井提升機(jī)使用得非常少，尤其在陡坡斜井隧洞中，在汽車運(yùn)輸無法實(shí)現(xiàn)的情況下，側(cè)卸式礦井提升機(jī)有效地解決了水工陡坡斜井隧洞無法采用汽車無軌運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)難題。在保證安全的前提下可提高運(yùn)輸效率、降低施工成本、加快施工進(jìn)度，且施工工藝便捷。

作者簡(jiǎn)介：

劉國華，畢業(yè)于重慶交通學(xué)院水工專業(yè)，中共黨員，工學(xué)學(xué)士學(xué)位，工程師，長期從事水電工程施工管理。

袁彬，河北定州人，中共黨員，畢業(yè)于中國人民解放軍西安通信學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)，長期從事水電工程施工管理。