大直徑井筒無軌膠輪車罐籠和窄罐籠臨時(shí)改絞施工工藝探討

邢燕+許輝

摘要： 臨時(shí)改絞在滿足安全生產(chǎn)和施工要求的前提下，積極推廣應(yīng)用新技術(shù)、新工藝、新設(shè)備，優(yōu)化施工方案，提高機(jī)械化水平，盡可能利用原一期裝備的設(shè)施和材料，以減少改絞工作量縮短改絞時(shí)間，節(jié)約改絞投資成本。改絞后形成臨時(shí)提升、壓風(fēng)、供風(fēng)、供水、通風(fēng)、供電、通訊及地面運(yùn)輸?shù)认到y(tǒng)。

Abstract： For temporary reequipping， on the basis of meeting the safety production and construction requirements， we should actively promote the use of new technologies， new processes and new equipment， optimize construction programs， improve the level of mechanization， use the original equipment and materials as far as possible to reduce workload and save the cost. After reequipping， temporary hoisting， pressure air， wind， water， ventilation， electricity， communications and ground transportation systems are formed.

關(guān)鍵詞： 改絞；無軌膠輪車；罐籠；搖臺(tái)

Key words： reequipping；trackless rubber tire car；cage；shaking table

中圖分類號(hào)：TD262 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2018）08-0142-03

0 引言

大海則礦井隸屬中煤陜西榆林能化有限責(zé)任公司，礦井年生產(chǎn)力達(dá)到1500萬(wàn)噸，采用立井開拓，工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)布置有主立井、副立井、一號(hào)回風(fēng)立井、二號(hào)回風(fēng)立井四個(gè)井筒。為了保證二、三期工程綜掘、連采及炮采多條作業(yè)線的提升運(yùn)輸能力，四個(gè)井筒施工完成并貫通后，通過對(duì)一號(hào)回風(fēng)立井、二號(hào)回風(fēng)立井進(jìn)行臨時(shí)改絞，實(shí)現(xiàn)一號(hào)回風(fēng)立井雙箕斗用于提煤及矸石，井筒內(nèi)布置兩趟Ф219×10mm管路下噴漿料；二號(hào)回風(fēng)立井裝備一寬一窄兩個(gè)罐籠用于上下人員、運(yùn)送設(shè)備物料、矸石，用無軌膠輪車配合一號(hào)回風(fēng)立井的下料管下噴漿料。兩井筒同時(shí)改絞既能保證運(yùn)輸渠道的順暢、做到煤矸分離，又有利于安全生產(chǎn)管理，增強(qiáng)運(yùn)輸能力、提高施工速度、縮短建井工期、節(jié)約建設(shè)費(fèi)用?，F(xiàn)就二號(hào)回風(fēng)立井臨時(shí)改絞有關(guān)內(nèi)容與大家探討，有不合理之處請(qǐng)多指教。

二號(hào)回風(fēng)立井井筒凈直徑10.0m，井筒深度659.7m。在井筒內(nèi)布置一寬一窄兩個(gè)1.5t單層雙車罐籠，敷設(shè)各類管纜，形成排水、供電、壓風(fēng)、供水、通風(fēng)、通訊信號(hào)等系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)礦建二期工程的人員上下和矸石、材料、設(shè)備的提升。

1 井筒臨時(shí)改絞布置特點(diǎn)

1.1 提升系統(tǒng)

臨時(shí)改絞提升系統(tǒng)為雙鉤提升，沿用一期Ⅶ型鑿井井架，2JKZ-3.6×1.85/15.5礦井提升機(jī)，兩個(gè)1.5T單層雙車（MG1.7-9B型礦車，軌距900mm）鋁合金罐籠，考慮到下無軌膠輪車等大件的需要，將其中一個(gè)罐籠加寬為2.2m。每部罐籠設(shè)防墜器一套，一根42NAT18×7+FC1870提升鋼絲繩，兩根36NAT6×19+FC1770制動(dòng)鋼絲繩，四根38NAT6×19+FC1770罐道鋼絲繩。礦井提升能力：AT=39×14×30=16380m3/月。（見圖1）

1.2 排水系統(tǒng)

礦井最大排水能力必須滿足1000m3/h，臨時(shí)水倉(cāng)容積為2000m3。過渡期臨時(shí)排水，在臨時(shí)蓄水池布置3臺(tái)臥泵，主立井和一號(hào)回風(fēng)立井井壁各安裝一趟Ф180×9mm排水管路，二號(hào)回風(fēng)立井井壁安裝Ф108×6mm和Ф159×7mm排水管路各一趟；改絞后排水，在臨時(shí)泵房?jī)?nèi)設(shè)置4臺(tái)臥泵，排水管路選用2趟Φ325×15mm無縫鋼管。

1.3 壓風(fēng)系統(tǒng)

按井下11個(gè)工作面配置壓風(fēng)系統(tǒng)，地面設(shè)兩個(gè)壓風(fēng)集中供應(yīng)站，安裝9臺(tái)GA-110型空壓機(jī)，總供風(fēng)能力為180m3/min。在二號(hào)回風(fēng)立井井筒中安裝一趟Ф108×6mm壓風(fēng)管路、一號(hào)回風(fēng)井安裝1趟Ф180×6mm壓風(fēng)管路，井下各工作面使用Ф108×4mm壓風(fēng)管路。

1.4 通風(fēng)系統(tǒng)

四個(gè)井筒貫通后，進(jìn)行通風(fēng)及運(yùn)輸系統(tǒng)改造，一、二號(hào)回風(fēng)立井進(jìn)行臨時(shí)改絞，封閉一號(hào)回風(fēng)立井井架，在一號(hào)回風(fēng)立井地面風(fēng)硐上預(yù)留臨時(shí)出風(fēng)口，安裝2臺(tái)FBCDZ54№29/2×250kW臨時(shí)主扇，進(jìn)行抽出式通風(fēng)，主立井、副立井和二號(hào)回風(fēng)立井進(jìn)風(fēng)，一號(hào)回風(fēng)立井回風(fēng)，形成礦井全負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)。各掘進(jìn)工作面采用壓入式通風(fēng)，局部通風(fēng)機(jī)設(shè)置在距回風(fēng)口10m以外的進(jìn)風(fēng)風(fēng)流中，井筒內(nèi)安裝三趟？準(zhǔn)1000mm膠質(zhì)風(fēng)筒，風(fēng)筒采用抗靜電、阻燃、膠質(zhì)風(fēng)筒。

1.5 供水系統(tǒng)

地面供水沿用原地面供水系統(tǒng)，井下供水按11個(gè)掘進(jìn)工作面同時(shí)工作布置，其工作面同時(shí)最大用水量為455L/min，根據(jù)施工期間主要用水量統(tǒng)計(jì)，在二號(hào)回風(fēng)立井井筒內(nèi)井壁固定一趟？準(zhǔn)159×7mm供水管路，供井下施工用水。在井底安裝減壓閥，減壓后再向工作面供水，井下主供水管路采用Ф108×6mm無縫鋼管，工作面供水管路采用Ф57×4mm無縫鋼管，為滿足防塵需要，供水管路每隔50m預(yù)留三通。

1.6 井下供電系統(tǒng)

井下臨時(shí)變電所設(shè)置在消防材料庫(kù)內(nèi)，電壓等級(jí)為10kV，變電所長(zhǎng)63m，寬6m。變電所設(shè)兩套供電系統(tǒng)，下井電纜為 MYJV42-3×120/10KV動(dòng)力電纜4趟，電纜采用兩根30NAT18×7-FC1870鋼絲繩懸吊下臨時(shí)變電所，井下供電的最大負(fù)荷按11個(gè)工作面考慮，6個(gè)綜掘工作面、3個(gè)炮掘工作面和2臺(tái)掘錨機(jī)（考慮三期施工）。變電所視在功率為：9759kVA。

臨時(shí)變電所設(shè)兩個(gè)變電所共放置高壓防爆開關(guān)PJZ-10二十六臺(tái)，四臺(tái)為進(jìn)線，兩臺(tái)聯(lián)絡(luò)，二十臺(tái)工作動(dòng)力；選用移動(dòng)礦用變壓器KBSGZY-630/10/1.14六臺(tái)，滿足六個(gè)綜掘機(jī)用電；選用移動(dòng)礦用變壓器KBSGZY-630/10/0.66兩臺(tái)滿足炮掘面及皮帶等設(shè)備用電；選用礦用移動(dòng)變壓器KBSGZY-800/10/1.14兩臺(tái)，供兩臺(tái)掘錨機(jī)使用（考慮三期施工）；選用干式變壓器KBSG-630/10/1.14四臺(tái)，供風(fēng)機(jī)專用兩用兩備。變電所內(nèi)設(shè)備基礎(chǔ)應(yīng)高于底板不少于500mm。

2 安全設(shè)施

防墜制動(dòng)繩的緩沖裝置安裝在天輪平臺(tái)上，下部固定裝置安裝在井底防墜制動(dòng)繩鎖繩梁上。罐道繩上端固定在井架天輪平臺(tái)上，下端固定在井底罐道繩固定梁上，罐道繩采用SLT-20型鋼絲繩罐道拉緊調(diào)繩裝置調(diào)繩。

提升設(shè)施分為天輪平臺(tái)、井口部分、井底部分，井上下分別設(shè)有封口盤，兩套雙補(bǔ)償托罐鎖罐搖臺(tái)，兩套推車機(jī)、液壓阻車器、自動(dòng)安全門等操車系統(tǒng)，井上設(shè)過卷緩沖托罐裝置，井下設(shè)過放緩沖托罐裝置。

①雙罐籠各設(shè)抓捕器一套，防止因斷繩而造成墜罐事故發(fā)生。②罐籠在井上下過卷、過放距離內(nèi)各安裝一套防過卷及過放緩沖托罐裝置，該裝置不但能有效的將全速過卷、過放的罐籠平緩的停住，而且能保證將下落的容器托住。提高了罐籠提升的安全可靠性。③井上及井下各安裝一套雙補(bǔ)償托罐鎖罐搖臺(tái)，使用該裝置對(duì)罐準(zhǔn)確，礦車進(jìn)出順暢；起落平穩(wěn)，對(duì)罐籠沖擊?。粺o蹾罐隱患，托起罐籠時(shí)，托爪處于自鎖狀態(tài)，安全性好。④SLT-20型鋼絲繩罐道拉緊裝置安裝在井架的天輪平臺(tái)上，由8套調(diào)繩、鎖繩裝置組成，能及時(shí)按規(guī)定的數(shù)值進(jìn)行調(diào)整罐道繩的張緊力，使罐道繩的張緊力基本保持恒定，確保罐籠運(yùn)行安全可靠。⑤在井上下的套架上安裝安全門，并與操車裝置閉鎖。⑥為了方便井上下進(jìn)出重車，減少提升輔助時(shí)間，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，在井口上、下罐籠的進(jìn)車側(cè)安裝TX型液壓集中控制銷齒推車機(jī)。在井上下進(jìn)出車側(cè)分別設(shè)液壓阻車器，以便控制礦車的運(yùn)行。⑦提升信號(hào)與井上下操車系統(tǒng)、安全門、托罐搖臺(tái)相互閉鎖，可以有效防止發(fā)生提升事故。（見圖2）

3 臨時(shí)改絞的優(yōu)越性

3.1 改用雙補(bǔ)償托罐鎖罐搖臺(tái)

煤礦立井的罐籠臨時(shí)改絞中，一般在井上下各安裝搭接搖臺(tái)來作為承接設(shè)備。例如在門克慶的混合改絞設(shè)計(jì)中，我們?cè)诰舷鹿藁\提升側(cè)各安裝了一套單側(cè)搭接搖臺(tái)，以承接罐籠，方便礦車進(jìn)出罐籠和人員進(jìn)出。但是由于搭接搖臺(tái)沒有托罐功能，在后期的施工過程中，存在一些問題，①鋼絲繩承擔(dān)全部終端載荷，提升鋼絲繩為彈性體，礦車進(jìn)出時(shí)罐籠處于懸浮狀態(tài)，隨著礦車的進(jìn)出，罐籠會(huì)跳動(dòng)；②礦車進(jìn)出時(shí)罐籠跳動(dòng)技藝損壞搖臺(tái)，對(duì)井筒的正常生產(chǎn)造成影響；③井上下不能同時(shí)進(jìn)出礦車，影響礦井的提升效率。

在大海則二號(hào)回風(fēng)井罐籠臨時(shí)改絞中，我們?cè)O(shè)計(jì)了大多在礦井永久改絞時(shí)用的雙補(bǔ)償托罐鎖罐搖臺(tái)，雖然增加了投入資金，但也提高了礦井的提升效率，為盡快進(jìn)入二三期工程做好充分準(zhǔn)備。雙補(bǔ)償托罐鎖罐搖臺(tái)工作時(shí)，對(duì)于停止的罐籠該裝置下補(bǔ)償臂緩沖托平罐籠底層，同時(shí)上補(bǔ)償臂搭接罐籠并鎖定，最大補(bǔ)償高度可達(dá)370mm，實(shí)現(xiàn)了井上下同時(shí)進(jìn)出礦車，大大縮短了提升循環(huán)時(shí)間，提高礦井的提升效率。

雙補(bǔ)償托罐鎖罐搖臺(tái)具有柔性緩沖托罐、同步搭接鎖定、防蹾罐、補(bǔ)償提升繩伸長(zhǎng)等功能。主要性能特點(diǎn)：①上補(bǔ)償臂與下補(bǔ)償臂同步動(dòng)作，完成搭承接動(dòng)作并鎖定罐籠；②進(jìn)出礦車時(shí)，罐籠被承接住，對(duì)提升設(shè)施及罐道無沖擊；③進(jìn)出大件時(shí)，罐籠被上、下補(bǔ)償臂鎖定，罐籠無跳動(dòng)；④補(bǔ)償提升繩的彈性伸長(zhǎng)，保證對(duì)罐準(zhǔn)確，進(jìn)出礦車順暢；⑤上、下補(bǔ)償臂處于常開狀態(tài)，無蹾罐隱患，安全性好。

3.2 改用無軌膠輪車罐籠

門克慶臨時(shí)改絞中，地面的噴漿料由礦車罐籠從地面運(yùn)至井下，倒置巷道地面，再由鏟車裝到巷道內(nèi)的無軌膠輪車運(yùn)至工作面，費(fèi)時(shí)費(fèi)力影響工作效率。

在二號(hào)回風(fēng)立井井筒臨時(shí)改絞中選用了一窄一寬兩對(duì)罐籠。窄罐籠用來下人和提矸；2.2米寬罐籠用于下無軌膠輪車，配合一號(hào)回風(fēng)立井敷設(shè)的下料管運(yùn)輸?shù)孛娴膰姖{料，加快下料速度，節(jié)省下料時(shí)間，減少工人勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。

4 結(jié)語(yǔ)

兩井筒臨時(shí)改絞后，各功能的細(xì)化技術(shù)實(shí)施，功能明確，無互相制約因素；改絞后噴漿料下料系統(tǒng)布置，使用地面下料管與井下無軌膠輪車配合運(yùn)輸，加快下料速度，減輕二號(hào)回風(fēng)井提升壓力；改絞方案提升設(shè)備布置和施工方案優(yōu)化研究，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化安全、快速、優(yōu)質(zhì)、高效施工，提高工程施工進(jìn)度，縮短工程工期。

參考文獻(xiàn)：

[1]羅元彬，張叢剛，王剛.優(yōu)化礦井復(fù)雜運(yùn)輸系統(tǒng) 實(shí)現(xiàn)二期工程快速施工[A].川、渝、滇、黔、桂煤炭學(xué)會(huì)2013年度學(xué)術(shù)年會(huì)（重慶部分）論文集[C]. 2013.

[2]劉海平.無軌輔助運(yùn)輸技術(shù)在老礦井應(yīng)用的嘗試[A].煤礦綜合自動(dòng)化與機(jī)電技術(shù)[C].2012.

[3]李俊.采用機(jī)電新技術(shù)、新裝備實(shí)現(xiàn)礦井高產(chǎn)高效[A].煤礦安全與機(jī)械化——采、掘、運(yùn)裝備論文集[C].2006.