立井井筒內(nèi)方鋼罐道更換工藝分析

王俊杰，項(xiàng)丹丹，張希偉

（鐵法煤業(yè)集團(tuán)礦建分公司，遼寧 調(diào)兵山 1 1 2 7 0 0）

立井井筒內(nèi)方鋼罐道更換工藝分析

王俊杰，項(xiàng)丹丹，張希偉

（鐵法煤業(yè)集團(tuán)礦建分公司，遼寧 調(diào)兵山 1 1 2 7 0 0）

重點(diǎn)介紹鐵法煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司小康煤礦立井方鋼罐道的更換過(guò)程，從施工方案的前期準(zhǔn)備、方案實(shí)施等方面，分析施工過(guò)程中采用的新工藝與傳統(tǒng)施工工藝，總結(jié)罐道更換的施工程序、方法、控制重點(diǎn)，為工程的安全、優(yōu)質(zhì)、高效完成提供了經(jīng)驗(yàn)，在同類(lèi)型施工過(guò)程中具有借鑒推廣價(jià)值。

立井井筒；施工平臺(tái)；方鋼罐道

鐵法煤業(yè)集團(tuán)有限責(zé)任公司小康煤礦位于遼寧省沈陽(yáng)市康平縣三臺(tái)子村境內(nèi)，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為2 6 0萬(wàn)噸/年。立井開(kāi)拓，副立井提升高度6 1 8 m，井筒直徑7 m，提升機(jī)為井塔式多繩摩擦式提升絞車(chē)，提升容器為主、副雙層罐籠，主罐籠外形尺寸長(zhǎng)4.5 m寬1.6 m高5 m，副罐籠外形尺寸長(zhǎng)4.4 m，寬1.2 m，高5 m，每層罐籠頂部留有兩個(gè)人員逃生孔，人員逃生孔尺寸為0.6 m×0.6 m。整個(gè)副立井井筒采用托架與工字鋼鋼梁組合結(jié)構(gòu)成框架式提升間，框架梁層間距為5 m/層，方鋼罐道通過(guò)M2 0鍍鋅螺栓與提升間框架鋼梁（罐道梁）結(jié)構(gòu)在一起。每根罐道長(zhǎng)度為1 0 m，重量為6 0 0 k g，分三點(diǎn)（兩端、中間）與框架鋼梁結(jié)構(gòu)。本文以更換主罐側(cè)罐道為例來(lái)闡述施工過(guò)程中罐道更換施工方案的應(yīng)用。

1 主要施工步驟及施工方法

1.1 施工前期暫設(shè)

（1）在副立井井棚內(nèi)進(jìn)車(chē)側(cè)方向的大門(mén)處安裝一臺(tái)J Z-5-4 0 0鑿井絞車(chē)，在副立井井口地面進(jìn)車(chē)側(cè)套架梁上掛設(shè)1臺(tái)5 T滑輪，作為5 T鑿井絞車(chē)鋼絲繩的導(dǎo)向滑輪。在井塔5層進(jìn)車(chē)側(cè)套架梁的橫梁上掛設(shè)1臺(tái)5 T滑輪，位置在主罐與副罐中間位置，且不影響罐籠運(yùn)行，將進(jìn)車(chē)側(cè)的5 T鑿井絞車(chē)的鋼絲繩穿過(guò)兩個(gè)導(dǎo)向滑輪垂至地面，用于將井口地面處的罐道吊起并豎直裝入罐籠上施工平臺(tái)內(nèi)。5 T鑿井絞車(chē)提升能力及鋼絲繩強(qiáng)度驗(yàn)算：鋼絲繩懸垂高度為5 0 m，單根罐道重6 0 0 k g，即5 T鑿井絞車(chē)單次最大提升重量為；1.1 9 k g/m×5 0 m+6 0 0 k g=6 6 0 k g；而5 T鑿井絞車(chē)最大提升能力為5 0 0 0 k g＞7 0 6 k g，所以可以用5 T鑿井絞車(chē)牽引鋼絲繩。所用φ1 9 mm鋼絲繩破斷拉力1 7.9 T，1 7.9/0.6 6=2 7>6，滿(mǎn)足安全系數(shù)。（2）在副立井井棚外安裝一臺(tái)單1 0 T鑿井絞車(chē)，鑿井絞車(chē)鋼絲繩選用φ2 4 mm不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。在井塔5層安裝一個(gè)天輪平臺(tái)，鋼絲繩通過(guò)天輪平臺(tái)上的天輪垂入井筒內(nèi)，投繩點(diǎn)選在主副罐籠中間靠近進(jìn)車(chē)側(cè)罐道梁位置。1 0 T鑿井絞車(chē)單次最大提升重量為：2.2 5 k g/m×6 0 0 m+6 0 0 k g=1 9 5 0 k g，所用φ2 4 mm不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩破斷拉力2 9.8 T，2 9.8/1.9 5=1 5>6，滿(mǎn)足安全系數(shù)。（3）將罐籠頂部的安全傘拆除，然后在罐籠頂部安裝一個(gè)臨時(shí)施工平臺(tái)。平臺(tái)長(zhǎng)3 m、寬0.8 m、高9.4 m，平臺(tái)共分為2層，每層4.7 m高。平臺(tái)立柱采用φ8 9×6 mm無(wú)縫鋼管，橫梁采用角鋼7 5×6 mm，斜支撐采用角鋼6 3×6 mm，護(hù)欄采用φ3 3×2 mm焊接鋼管。在罐籠頂部的鋼板上，測(cè)繪出每根平臺(tái)立柱的安裝位置。然后施工人員人力將8根平臺(tái)立柱逐一立起，每立起一根，就將其底部與罐籠頂部鋼板用電焊焊牢，然后再立另外一根平臺(tái)立柱，將平臺(tái)立柱全部安裝就位后，安裝平臺(tái)下層的角鋼橫梁，擰緊連接螺栓。然后在該層橫梁上鋪設(shè)兩塊跳板，跳板兩端使用8#鐵線(xiàn)捆綁牢固，利用該層跳板安裝斜支撐，再利用該層跳板安裝下層平臺(tái)的頂部平臺(tái)。下層頂部平臺(tái)搭設(shè)完成后，用同樣方法安裝上層平臺(tái)。安裝連接角鋼，使連接角鋼夾持在主提升鋼絲繩的兩側(cè)，用螺栓固定牢固，角鋼與提升鋼絲繩之間墊膠皮保護(hù)。安裝罐道支架，底部槽鋼支架安裝在罐籠頂部鋼板上，安裝時(shí)保持槽鋼外側(cè)略高，焊接牢固。頂部支架用M2 0螺栓固定在上層平臺(tái)頂層角鋼橫梁上，安裝后檢查上下槽鋼支架中心對(duì)正，不得使罐道向外傾斜。

1.2 施工主要步驟

新罐道裝入罐頂施工平臺(tái)內(nèi)——拆除舊罐道——安裝新罐道——舊罐道卸至地面——罐道檢查調(diào)整。

1.3 主要施工方法

（1）新罐道裝入罐頂施工平臺(tái)內(nèi)。將罐籠頂部的施工平臺(tái)上平面停在井口位置處，在新罐道的頂端安裝罐道吊運(yùn)卡具，將5 T鑿井絞車(chē)鉤頭通過(guò)鋼絲繩扣和卡環(huán)與罐道吊運(yùn)卡具連接在一起。然后利用5 T鑿井絞車(chē)將新罐道慢慢吊起。同時(shí)施工人員用棕繩溜住罐道尾端，直至罐道移至井筒內(nèi)不晃動(dòng)達(dá)到自然豎直狀態(tài)。待罐道處于豎直狀態(tài)，平臺(tái)上的施工人員拆除罐道下端的棕繩，指揮5 T鑿井絞車(chē)下放罐道，當(dāng)罐道下端接近罐籠上施工平臺(tái)頂層時(shí)，停止下放5 T鑿井絞車(chē)鋼絲繩，施工人員合力將罐道推移到罐頂平臺(tái)上放置罐道的位置，指揮5 T鑿井絞車(chē)?yán)^續(xù)下放罐道，將罐道立在罐籠頂部平臺(tái)側(cè)面的罐道支架內(nèi)，在施工平臺(tái)頂層用特制的U型卡具將罐道鎖住，然后拆除掉罐道上的懸吊鋼絲繩扣和卡環(huán)。按照同樣施工方法將其他5根新罐道吊運(yùn)到罐籠頂部的施工平臺(tái)上。最后施工人員將施工過(guò)程中所使用的工具、器具等全部裝在罐籠上。（2）拆除舊罐道。首先選定待拆除的舊罐道，將施工平臺(tái)頂層停在該舊罐道頂端下1.2 m處，平臺(tái)頂層人員在舊罐道的罐道端頭接口板下掛設(shè)一根鋼絲繩扣，繩扣必須卡在舊罐道接口板下方并與舊罐道捆綁牢固。將1 0 T鑿井絞車(chē)的鉤頭與罐道上的鋼絲繩扣采用5 T卡環(huán)連接牢固，指揮1 0 T鑿井絞車(chē)上提鉤頭，使提升鋼絲繩微受力，施工平臺(tái)及罐籠頂部上各層人員，利用火焊自上而下依次切割掉舊罐道與罐道梁之間的連接螺栓。罐道與罐道梁之間的全部連接螺栓被拆除后，平臺(tái)頂層施工人員用撬棍撬動(dòng)舊罐道，使舊罐道可以順利離開(kāi)原位置。然后平臺(tái)頂層的人員和底層的人員共同用力平移舊罐道到達(dá)平臺(tái)側(cè)面的放置罐道的位置，擺正后指揮1 0 T鑿井絞車(chē)下落舊罐道，使罐道落在罐籠頂部后停車(chē)，用U型卡子鎖住罐道頂部，然后拆除舊罐道上的懸吊鋼絲繩扣，準(zhǔn)備安裝新罐道。（3）安裝新罐道。施工平臺(tái)頂部人員，在新罐道頂端的連接板下方掛設(shè)鋼絲繩扣，將1 0 T鑿井絞車(chē)的鉤頭通過(guò)鋼絲繩扣和5 T卡環(huán)與新罐道連接牢固。拆除掉新罐道頂部與施工平臺(tái)存放罐道位置頂層橫梁處的U型卡子，利用1 0 T鑿井絞車(chē)將新罐道吊起約1 m，吊運(yùn)過(guò)程中平臺(tái)上施工人員將新罐道扶正，然后平臺(tái)上下層的人員合力將新罐道平移至安裝位置，先將新罐道下端與井筒內(nèi)該位置下面原有罐道對(duì)正，不得有錯(cuò)動(dòng)，然后推移新罐道上部入位。在新罐道底部用加工好的δ=2～4 mm的間隙尺（斜墊鐵）墊在下面原有罐道上，調(diào)整好兩根罐道的間隙并進(jìn)行找正，安裝新罐道各層連接板處的螺栓并擰緊，底層施工人員負(fù)責(zé)撤出間隙尺，平臺(tái)頂層施工人員負(fù)責(zé)拆除新罐道的懸吊鋼絲繩。（4）舊罐道卸至地面。單根罐道更換完畢后，按照同樣施工方法施工人員將施工平臺(tái)上其余新罐道全部更換完畢，然后將罐籠提升至井口地面位置處停車(chē)準(zhǔn)備卸拆除下來(lái)的舊罐道，卸舊罐道時(shí)的停車(chē)位置，應(yīng)使施工平臺(tái)頂層與地面平齊。將5 T鑿井絞車(chē)的鋼絲繩鉤頭通過(guò)φ1 9 mm鋼絲繩和5 T卡環(huán)與一根舊罐道進(jìn)行連接，使鑿井絞車(chē)稍帶上一點(diǎn)勁兒，然后拆除該根舊罐道上端與施工平臺(tái)頂層橫梁處的U型卡子，開(kāi)動(dòng)5 T鑿井絞車(chē)上提舊罐道，當(dāng)舊罐道下端高出施工平臺(tái)頂層約0.5 m時(shí)停車(chē)，在舊罐道下端系一根φ2 0 mm棕繩，地面施工人員利用棕繩將舊罐道向外拉，同時(shí)下放5 T鑿井絞車(chē)鉤頭，將整根舊罐道撤離井筒，平放在地面，拆除舊罐道與5 T鑿井絞車(chē)鉤頭的連接，將舊罐道運(yùn)到井塔外面，擺放整齊。按照同樣方法，將施工平臺(tái)上的全部舊罐道從井筒牽引至井口地面并運(yùn)到井塔外面。（5）罐道檢查調(diào)整。主罐側(cè)全部罐道更換完畢后進(jìn)行調(diào)正。要求罐籠與罐道之間無(wú)刮道等現(xiàn)象，同一罐籠兩罐道間距符合原設(shè)計(jì)要求，兩個(gè)罐籠的罐道間距符合要求。

2 施工經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

在更換副立井井筒內(nèi)罐道的工程中，傳統(tǒng)施工工藝大多數(shù)都是將罐道通過(guò)罐籠上人員逃生孔豎直穿入罐籠內(nèi)。由于逃生孔尺寸一般均為0.6米×0.6米，所以每次裝入罐道的數(shù)量最多為4根，且由于逃生孔空間狹窄，鑿井絞車(chē)的吊點(diǎn)與井口之間的距離又比較近，每次裝罐道時(shí)罐道與罐道之間、罐道與罐籠之間特別容易出現(xiàn)刮碰現(xiàn)象，而且現(xiàn)在大多數(shù)罐籠都用不銹鋼板作為裝飾，為了避免刮碰裝飾板，所以每次施工不僅耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)，還存在較大的安全隱患。采用改良的新工藝后，由于施工平臺(tái)上有專(zhuān)門(mén)存放罐道的支架，罐道之間不再出現(xiàn)刮碰現(xiàn)象，每次裝罐道非常方便快捷。施工平臺(tái)兩端施工人員站立位置的小平臺(tái)較大，施工過(guò)程中施工人員施工比較方便，降低了施工安全風(fēng)險(xiǎn)。

3 結(jié)語(yǔ)

改良后的新施工方法相較于傳統(tǒng)的利用罐籠上人員逃生孔裝罐道提高了工作效率、減少了施工過(guò)程的工作量，消除了安全隱患，較低了風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化了施工程序，明確了施工方法，確保了工程安全、優(yōu)質(zhì)、高效的完成，在實(shí)際應(yīng)用中縮短了施工工期，提高了經(jīng)濟(jì)效益。

[1]《煤礦安裝工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》MT 5 0 1 0-9 5[M].煤炭工業(yè)出版社.

[2]煤礦安全規(guī)程[M].煤炭工業(yè)出版社，2 0 1 1.

[3]《金屬非金屬礦山提升鋼絲繩檢驗(yàn)規(guī)范》（A Q2 0 2 6-2 0 1 0）[M].

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A

1 6 7 1-0 7 1 1（2 0 1 7）0 1（上）-0 1 1 3-0 2