煤礦立井井筒施工設(shè)備的布置

趙春光

(七臺(tái)河市不動(dòng)產(chǎn)登記中心，黑龍江 七臺(tái)河 154600)

在立井井筒施工中，需要安設(shè)一些專用設(shè)備，如鑿井井架、卸矸臺(tái)、封口盤、固定盤、吊盤、穩(wěn)繩盤和各種鑿井絞車等。

1 鑿井井架

立井施工一般采用專用鑿井井架施工，有時(shí)也采用永久井塔(多繩摩擦輪提升機(jī)井塔)施工。利用永久井塔施工的前提是在鑿井前已先建好了可滿足鑿井要求的永久井塔的一部分(剩余部分井塔可邊鑿井邊建設(shè))或全部。其優(yōu)點(diǎn)是永久井塔承載能力大，可以滿足較大深度井筒施工的要求，鑿井期間防火保溫條件好，節(jié)省了鑿井井架及其裝拆費(fèi)用和裝拆時(shí)間。缺點(diǎn)是井塔設(shè)計(jì)更加復(fù)雜，為了滿足鑿井要求需加大部分構(gòu)件。

鑿井井架是一種專門用于立井施工的鋼結(jié)構(gòu)可裝配的亭式井架，由天輪房、天輪平臺(tái)、架體、扶梯和基礎(chǔ)等部分組成。裝配式金屬鑿井井架定型產(chǎn)品的型號(hào)及其主要技術(shù)特征見表1。隨煤礦開采向深部發(fā)展，井筒越來越深，鑿井井架也在不斷發(fā)展。

表1 現(xiàn)用鑿井井架型號(hào)及主要技術(shù)特征Tab.1 Model and main technical features of existing shaft drilling derrick

收稿日期：2019-12-21

作者簡(jiǎn)介：趙春光(1986-)，男，本科，工程師。

天輪平臺(tái)是鑿井井架的重要組成部分，天輪安裝在天輪粱上，有時(shí)為了避免鋼繩與鋼粱相碰還需設(shè)導(dǎo)向輪。鑿井時(shí)全部懸吊和提升載荷通過天輪由天輪平臺(tái)承受。

2 卸矸臺(tái)

卸矸臺(tái)通常布置在鑿井井架架體的第一層水平連桿上，用于安設(shè)鑿井時(shí)的排矸設(shè)施(翻矸裝置和溜矸槽)。卸矸臺(tái)應(yīng)有一定的高度(一般為6 m)以保證礦車或汽車能夠直接進(jìn)入溜槽下裝載。溜槽傾角的設(shè)計(jì)原則為應(yīng)使矸石能自溜，一般為35°～40°。

卸矸裝置有翻籠式自動(dòng)卸矸裝置，采用鏈球式自動(dòng)卸矸裝置，在卸矸后起罐時(shí)吊桶擺動(dòng)大，需待吊桶穩(wěn)定后才能下放，延長(zhǎng)了提升一次的循環(huán)時(shí)間。另外，需注意經(jīng)常檢查鏈環(huán)，以免斷鏈造成事故。座鉤式自動(dòng)卸矸裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，卸矸后起罐時(shí)吊桶擺動(dòng)小。缺點(diǎn)是吊桶加工比普通吊桶復(fù)雜。實(shí)踐表明，座鉤式自動(dòng)翻矸裝置有很大的優(yōu)越性，值得推廣使用。

3 封口盤和固定盤

封口盤是安裝在井口的一個(gè)固定平臺(tái)，也叫井蓋。既是升降人員、設(shè)備和材料及拆裝各種管路的工作臺(tái)，又是保護(hù)井上、井下工作人員安全的結(jié)構(gòu)物。封口盤上的各種孔口必須加蓋封嚴(yán)。

固定盤是安裝在井筒中的一個(gè)固定平臺(tái)，位于封口盤以下4～8 m處，與地面用梯子相連。其作用是進(jìn)一步保護(hù)井下人員安全。

4 吊盤和穩(wěn)繩盤

吊盤是一種懸吊在井筒內(nèi)、可升降的工作臺(tái)。主要用于進(jìn)行井筒永久支護(hù)和罐道梁安裝等施工。吊盤可用l根或2根鋼絲繩懸吊在地面的鑿井絞車上由鑿井絞車升降，或懸掛在井壁上由安裝在吊盤上的液壓邁步裝置升降。為了便于施工和避免翻盤，吊盤一般都為雙層。根據(jù)永久井壁施工的要求，吊盤的層間距應(yīng)與罐道梁的層間距相適應(yīng)。有時(shí)也可采用多層(3～4層)吊盤，以便能沿井筒多點(diǎn)同時(shí)進(jìn)行拆除臨時(shí)支護(hù)、砌筑井壁和拆除模板等工作。多層吊盤高度可達(dá)12 m。吊盤突出部分與永久井壁(或碹模)之間應(yīng)有一定的間隙以便升降。但根據(jù)《井巷施工驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定，為防止向下墜物該間隙不得大于100 mm。

吊盤也是設(shè)在上下兩個(gè)作監(jiān)點(diǎn)間的移動(dòng)隔離屏障，具有保護(hù)工作面作業(yè)人員安全的作用。為了保證吊盤上和工作面作業(yè)人員安全，在吊盤上的吊桶通過口必須安設(shè)喇叭口，其他各孔口和間隙必須密封。

穩(wěn)繩盤是懸吊在井筒內(nèi)的另一種結(jié)構(gòu)物，主要用于張緊穩(wěn)繩(即吊桶的罐道)，可在其上安設(shè)抓巖機(jī)等掘進(jìn)設(shè)備。在單行作業(yè)和混合作業(yè)中，通常用吊盤兼作穩(wěn)繩盤。在平行作業(yè)中，一般需在吊盤下另設(shè)穩(wěn)繩盤。穩(wěn)繩盤也具有保護(hù)工作面作業(yè)人員安全的作用。

5 鑿井絞車

鑿井絞車指主要用于懸吊和升降施工用的吊盤、穩(wěn)繩盤、吊泵和各種管線的各種絞車，通常安裝在地面。鑿井絞車的型號(hào)及主要技術(shù)特征見表2，選型應(yīng)根據(jù)懸吊設(shè)備的質(zhì)量、懸吊深度和懸吊方式來確定。

表2 鑿井絞車型號(hào)及主要技術(shù)特征Tab.2 Model and main technical features of shaft sinking winch

絞車的布置和安裝必須滿足以下要求：

①絞車在地面上的位置應(yīng)盡可能避開永久建筑物的位置。

②絞車與所懸吊的設(shè)備應(yīng)處于井筒同一側(cè)，以避免在天輪平臺(tái)上增設(shè)過多的導(dǎo)向輪，且絞車的提升方位、提升角以及天輪在井架上的分布等應(yīng)使絞車及所懸吊重物對(duì)井架施加的各種力盡可能對(duì)稱和均衡分布。

③卷筒與天輪間的鋼絲繩弦長(zhǎng)不得超過55 m，鋼絲繩與天輪和卷筒的偏角不得大于22°，絞車的最小和最大出繩角應(yīng)符合產(chǎn)品的安裝規(guī)定。

④絞車之間、鋼絲繩之間以及絞車和鋼絲繩與附近車輛和其他機(jī)械設(shè)備之間的空間距離必須符合相關(guān)規(guī)定，且滿足安全要求。