临时改绞施工组织设计Word文档下载推荐.docx
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2.1施工准备期安排
施工准备工作主要包括技术准备、工程准备、器材设备准备、劳动力准备和对外协作工作,具体内容为:
1、组织改绞装备人员与设备进场、形成生活服务系统及二期临时措施工程。
2、编制临时改绞施工安全技术措施。
3、二期措施工程施工,落实改绞所需装备、设备、线缆、风筒及非标加工件。
4、落实施工设备和物资供应,按劳动力需用计划,组织施工人员进场。
组织所有拟参与改绞施工人员贯彻施工组织设计精神,熟悉图纸,技术人员进行安全、技术交底。
5、平整好井口四周场地,以便于进料。
6、严格按照设计图纸、设备清单,检查材料、外购件及设备的到货情况,并分类排放整齐。
7、按照图纸清单,清点到场加工件的数量、规格及型号,按要求把各类加工件运至井口附近,根据改绞装备关系做好分中、号眼等工作,并按图纸校核尺寸,试组装,做标志。
8、获得井筒内部情况资料,了解井筒内设施布置情况,完成井筒实测定位及井筒竖直度检测工作,检测测量放线点。
9、按照施工要求准备好施工机具、吊索、吊具及辅助材料、布置消防器材。
10、检修悬吊稳车、井口起吊小绞车,更换小绞车提升钢丝绳及滑车、固定绳。
11、由测量给出天轮平台、二台、封口盘、井下出车平台的十字中心线以及标高点。
12、所有施工设备机具在使用前做一次全面检查,严禁带病工作。
13、落实施工措施,准备固定保险带生根点。
14、清理吊盘及马头门两侧杂物。
2.2场地布置
2.2.1布置原则
1、在工广内布置的临时建筑尽量避开拟建的永久建筑位置或在使用时间上与拟建永久建筑的施工时间错开。
2、临时建筑的布置要符合施工工艺流程的要求,做到合理布置。
临时工业建筑、为井口服务的设施布置在井口周围。
动力设施靠近负荷中心,木材、钢筋、机修加工厂房,靠近器材仓库和堆放场地。
建筑施工器材要便于运输。
3、符合环境保护、劳动保护、防火要求。
4、合理充分利用土地。
2.2.2场地布置
场地布置详见附图一《主井工业场地平面布置图》。
第三章临时改绞装备方案
3.1装备方案简述
3.1.1提升系统装备方案
改绞后,主井选用南部2JK-3.5/20主提升绞车结合一对1.0t双层二车带防坠器普通金属罐笼进行提升,以满足二期工程施工需要。
每个罐笼装备BF-152型抓捕器一套;
井上下口金属套架内分别安设二套GHT-1200/1200型缓冲托罐装置;
上井口进出车平台安设KDT型搭接式手动摇台,下井口进出车平台安设KHT-10型阻尼摇台;
采用8根18×
7+FC-32-1770钢丝绳作为罐道绳,SGY-20型液压拉紧装置固定;
4根18×
7-36-1770(左右各两根)钢丝绳作为制动绳。
井上下口安设方钢刚性罐道,作为罐笼在上下井口稳罐导向,井上下口安设信号连锁侧滑式安全栅门。
详见附图《二期改绞平面布置图》。
3.1.2通风系统装备方案
1、主井井筒内安设一路Φ600mm胶质风筒。
2、主井到底后首先施工环形车场及相关措施巷(硐室),再施工主风井短路贯通联斜巷施工完毕,主、副井贯通后,应及时调整通风系统:
3.1.3排水系统装备方案
改绞及井底车场及相关措施巷(硐室)施工期间,主井采用DC50-80×
9卧泵3台(其中1台备用.1台检修),结合主井井筒内安装的1路φ108×
6mm无缝钢管排水;
二期排水系统增加临时排水泵房和临时水沧,工作面的水通过排水沟排至临时水沧,井底水窝的水通过潜水泵排至临时水沧,临水沧的水再通过主排水泵排至地面。
3.1.4压风(供水)(通讯、信号)系统装备方案
主井井筒内安设一路φ159×
6无缝钢管作为压风管,跟附φ57×
3.5供水管一路,及10*1.0通信电缆一趟。
3.1.4电力系统装备方案
主井井筒内敷设两路YJV-3X95的低压电缆,一路MYP-3X70屏蔽电缆。
3.1.5翻矸系统装备方案
翻矸系统采用1.0t矿车前翻式翻车机,自卸汽车排矸。
3.2改绞应具备的条件
1、井筒及水窝按图纸施工达到竣工要求。
另外,根据《煤矿安全规程》关于立井提升装置的过放距离要求,由插值法计算改绞后罐笼过放距离为6.0m,考虑防撞梁,罐道绳及制动绳拉紧装置梁的安装以及清淤排水等诸因素,井底水窝深度须延挖不小于12m。
2、马头门两侧施工超过15m。
在南部马头门东侧3m处施工一个的临时信号硐室,北部马头门设前期临时水泵房硐室(临时放置三台用DC50-80×
9型水泵进行前期排水)。
3.3编制原则
1、根据矿方有关二期工程施工的相关要求。
2、井筒组织设计及平巷施工设计,确保安全和施工质量的前提下,科学合理地施工。
3、积极采用先进技术和经验,合理安排工期,组织平行作业,交叉作业,加快改绞进度。
4、充分利用现有的设备和材料,减小改绞投资。
3.4编制依据
1、《沛城煤矿主井井筒掘彻工程施工设计》
2、沛城煤矿主井井筒掘彻工程的招标文件。
3、沛城煤矿主井-585m水平平,剖面图;
4、《煤矿安全规程》。
5、《建井工程手册》、《凿井工程图册》及煤炭行业标准规定。
6、《煤矿安装工程质量检验评定标准》。
7、《矿山井巷工程施工及验收规范》。
7、《特种设备安全监察条例》
8、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205-2001
9、《机械设备安装工程施工及验收通用规范》GB50231-98
10、《建筑电气工程施工质量验收规范》GB50303-2002
11、《钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程》JGJ82-91
第四章主要装备系统选型及校核
4.1提升系统及附件
利用凿井施工期间使用的ⅣG井架,悬吊1.0t双层二车普通金属罐笼,绞车选用2JK-3.5/20型双滚筒绞车。
双层罐笼同时可提矸、下料或上下人,或上层提升人员、下层出矸。
其提升能力为17.9m3/h,可满足二期井下施工提升需要。
4.1.1提升绞车
提升机技术特征
提升机型号
滚筒
最大静张力
(kg)
最大静张力差
(Kg)
减速比
绳
速
(m/s)
选用电动机
个数
直径
宽度(m)
型号
功率
(KW)
转速
(r/min)
2JK-3.5/20
3.5
1.7
17000
11500
20
5.43
YR560-10
800
593
4.1.2矿车
矿车采用MG1.7-6A型号1.0t箱式矿车,容积1.1m3。
名义载重1.0T,最大载重量1.1t。
自重600Kg,轨距600mm。
4.1.3罐笼
罐笼选用1.0t双层二车带防坠器普通金属罐笼,钢丝绳罐道,罐笼全高7500mm,长3160mm,宽1130mm,自重2300Kg,载人18×
2=36人。
4.1.4提升天轮
D≥60d=60*36=2160mm,型号为TSG-2500/36。
4.2钢丝绳的选择
1、井口标高至井底车场轨面全深623.5m,至天轮平台高25.87m。
钢丝绳的最大悬垂高度H0=623.5+25.87=649.37m。
2、矿车载重量Q1=K•Vg•rg=0.9×
1.1×
1600=1584kg
K-装满系数0.8-0.9,取0.9;
Vg-矿车容积取1.1m3;
rg-岩石松散容重1600Kg/m3。
3、钢丝绳终端载荷按双层提矸,罐笼、矿车总重量和计算
Q终=2Q矸+2Q车+Q笼+Q坠=2×
1600+2×
600+2300+507=7207kg
式中Q矸-矿车载重量1600kg;
Q车-矿车重量600kg;
Q笼-罐笼自重2300kg;
Q坠-防坠器自重507kg;
钢丝绳单位长度重量
按出厂标准PS=4.95kg/m
由钢丝绳GB/T8918-1996标准中表21选出
试选18×
7+FC-36-1870特钢丝绳
PS=4.95kg/m,
4、安全系数m的校验
①双层提升矸石时:
m物=Qd/[g(Q终+HOPS)]
=1190624/[9.8×
(7207+649.37×
4.95)]
=11.65》7.5满足要求
②双层提升人员时:
13*2=26
m人=Qd/(Q人+Q笼+Q坠+HO•PS)
(26*75+2300+507+649.37*4.95)}
=15.24>9满足要求。
③混合提升时(上层罐上人,下层提矸):
M混=Qd/(Q人+Q1+Q车+Q笼+Q坠+HO•PS)
=1190624/[9.8×
(13×
75+1600+600+2300+507+649.37×
4.95)]
=13.25>9满足要求。
4.3提升机强度的验算
4.3.1最大静张力验算
FJI=(2Q1+2Q车+Q笼+Q坠+HO•PS)·
g
=(2×
600+2300+507+649.37×
4.95)×
9.8=102129.52N<170000N满足要求。
4.3.2最大静张力差验算
FC=(2Q矸+2Q车+HO•PS)·
g
=(2×
600+649.37×
9.8
=76580.9N<115000N满足要求
4.3.3提升绞车拖动电机验算
P=[(KQVm)/(102ηc)]•ρC
=[(1.2×
5800×
5.4)/(102×
0.85)]×
1.3
=563.5KW<800KW满足要求
式中K-矿车提升阻力系数取1.2
Q-提升载荷Q=2Q矸+2Q车=2×
2300+2×
600=5800kg
Vm-提升机最大提升速度;
Vm=5.8m/s
ηc-减速机效率取0.85;
ρC-动负荷系数1.3;
由以上验算结果知:
可以进行1.0t双层二车罐笼提升矸石,亦可以选择上层提人下层装车装矸或双层提人的提升方式。
4.4提升钢丝绳内外偏角的验算
1、钢丝绳的弦长
L=
=
=50.76m
2、内偏角α2=tg-1(S-a-2e)/2L
=tg-1(2110-80)/(50760×
2)
=108′43.93″<1030满足要求
3、外偏角α1=tg-1(2B+a-S-e-2d)/2L
=tg-1(1700×
2+80-2110-235×
2)/50760×
=0030′28.54″<
1030′满足要求
式中:
B-滚筒宽度1700mm
a-两滚筒内缘间距80mm;
S-两天轮之间距离2110;
L-钢丝绳的弦长50.76m;
e-提升绞车偏离提升中0mm;
d-制动盘距挡绳板间距235mm。
4.5提升能力验算
4.5.1电动机的选择
选取YR560-10型电动机
Ne=800KWNd=593rpmV=6KVGD2=728.8㎏.m2λ=1.8
提升机实际运行速度
Vmax=πDNd/60i=5.43m/s
4.5.2提升系统变位质量计算
提升系统变位重量∑G
∑m=Q+2Qc+2LpPk+2Gt+Gj+Gd
=4400+2×
2870+2×
820×
4.95+2×
613.5+26800+23799=70084Kg
式中:
Q-提升重量4400Kg
Qc-容器重2300+507=2807Kg
Lp-钢丝绳总长度820m
Gt-天轮变位重量613.5Kg
Gj-提升机的变位重量26800Kg
Gd-电机转子的变位重量(GD2)di2/Dj2=728.8×
202/3.52=23799㎏
4.5.3提升加速度的确定
1、主加速度a1的确定
1)煤矿安全规程规定:
立井罐笼升降人员的加、减速度不得大于0.75m/s2
2)按充分利用电动机的过载能力计算
a1≤[Fp-(KQ载+PkHt)]/∑m
=[180331.5-(1.15×
4400+649.37×
9.8]/71632=1.38m/s2
Fp-电动机启动时产生的平均力
Fp=0.85λFc=0.85×
1.8×
103×
800×
0.8/5.43=180331.5N
Q载-绞车提升荷载Q载=2Q矸+2Q车=4400㎏
K-系数取1.15
3)按减速器允许的输出轴的最大力矩确定
a1≤[Mmax-(Kq+PkHt)Rg]/(∑m'Rg)
=[300×
103-9.8×
(1.15×
1.75]/(47833×
1.75)
=2.4sm2
Mmax-减速器轴输出端允许的最大力矩300KN
∑m'-不包括电动机变位质量的提升系统变位质量
∑m'=∑m-Gd=71632-23799=47833㎏2
4)由以上验算取a1=0.65m/s2
2、减速度a3的确定
减速采用机械制动方式,取a3=a1=0.65m/s2
4.5.4速度图参数的计算
1、速段时间t1=(Vm-V0)/a1=(5.43-0)/0.65=8.35s
主加速段路程h1=Vm×
t1/2=5.43×
8.35/2=22.67m
2、减速段时间t3=(Vm-V4)/a3=(5.43-0.4)/0.65=7.74s
爬行段速度V4取0.4m/s2
主减速段路程h3=(Vm+V4)×
t3/2=(5.43+0.4)×
7.74/2=22.56m
3、行段距离取h4=5m
爬行时间t4=h4/V4=5/0.4=12.5s
4、闸停车时间t5=1s
h5不计
5、段距离h2=H-(h4+h1+h3)=360.1-(22.67+22.56+5)=309.87m
等速段时间t2=h2/Vm=309.87/5.43=57.07s
6、双层提矸换层休止时间取θ=90s
7、提升循环时间Tx=t1+t2+t3+t4+t5+θ=176.66s
8、速度曲线图
V(m/s)
a(m/s2)
a1
a3
a5
t(s)
t1
t2
t3
t4
t5
θ
h(m)
h1
h2
h3
h4
4.5.5提升能力计算
1、每小时提升能力
At=3600×
Z×
0.9×
V/KTx=3600×
2×
1.1/(1.2×
176.66)=33.6m3/h
2、按施工最高峰4个工作面,每个工作面平均断面15m2,日均进尺8m计算
需提升量Vj=15×
8×
4=479.99m3
每日提升矸石共需要时间T=Vj÷
At=479.99÷
33.6=14.28h
3、每日提人总时间
每次提人时间,最大班人数25×
4=100人
T人=t1+t2+t3+t4+t5+θ人=86.66+20+(46-5)+2=149.66s
则需提升总时间T人总=T×
(100/46)=325.35s
上井工人提升时间按下井工人时间一半考虑
T上=T总×
50%=162.68s
上、下技管人员按上、下井工人时间20%计算
T技管=(325.35+162.68)×
20%=97.61s
则每日提人总时间Tmax=(325.35+162.68+97.61)×
3=1756.92s
T人=0.49h
4、运送其它材料时
根据《煤炭设计规范》罐笼进出平板车材料车,休止时间取88s
每次提升时T物=t1+t2+t3+t4+t5+θ物=86.66+88=174.66s
每日每班下物料12次(约数)
每日提物时间T总=T物×
12×
3=6288s=1.75h
5、下炸药时
根据《煤矿设计规范》用罐笼运送煤矿需用炸药速度不得大于4m/s取等速V=4m/s
a、加速段t1′=Vm/a1=4/0.65=6.15S
h′=1/2×
4×
6.15=12.3m
b、减速段t3′=(4-0.4)/0.65=5.54s
h3′=(4+0.4)/2×
5.54=12.19m
c、爬行段h4′=5m
t4′=5/0.4=12.5s
d、等速段h2′=H-h1′-h3′-h4′-h5′=360.1-12.3-12.19-5-0=330.61m
t2′=330.61/4=82.65s
t5′=1s
取θ=120S
e、一次提升循环时间TX=t1′+t2′+t3′+t4′+t5′+θ=227.84s
f、按每日每班下放二次炸药计算
T总=227.84×
3=1367.04S=0.38h
6、最大静作业时间T静=T人+T物+T炸药=0.49+1.75+0.38=2.62<
5h
则总提升时间T总=T煤矸+T人+T物+T炸药=20.36<
24h
富余检修时间T余=3.64h满足要求
经上述验算知:
所选提升系统满足井下二期井巷四个施工队月均进尺240m施工要求
4.6罐道钢丝绳选择
选型号18×
7-32-1770(左右交各四根)八根钢丝绳做为罐道钢丝绳。
罐道绳上端固定在天轮平台罐道绳钢梁上,采用SGY-20液压紧绳器进行钢丝绳张紧,其下端固定在井下拉紧装置梁上,每根罐道绳的张紧力不小于42000N,罐道钢丝绳的安全系数不小于6。
罐道稳绳的安全系数校验
1、罐道稳绳高度H0=648.5+10=658.5m
根据《煤矿安全规程》规定罐道钢丝绳的张紧力每百米不得小于10KN,每根罐道钢丝绳的最小刚性系数不得小于500N/m的规定。
取Kmin=500N/m
则最小张紧力:
F=H0/100×
104
=658.5÷
100×
=65850N
取Fmin=42000N
选择钢丝绳单位长度重量
PS=Fmin/〔110σb/ma-HO〕=42000÷
[9.8×
﹙110×
177÷
6-658.5﹚]=1.65kg/m
查表GB/T8918-1996标准选用18×
7+FC-32-1770钢丝绳(左、右交各四根)共八根。
钢丝绳破断拉力:
Qd=4.29×
1.283×
105=550407N
钢丝绳每米绳重:
PS=3.06㎏/m
2、钢丝绳安全系数校核
m=Qd/(Fmax+HO·
PS)
=550407÷
[48300+658.5×
3.06×
9.8]
=8.086>
6
Fmax-同一容器上绳罐道下端张力F的最大值
Fmax=Fmin[1+(n-1)×
0.05]
=42000×
[1+(4-1)×
=48300N
为了避免钢丝绳罐道在罐笼运行中发生共振,同一提升容器罐道绳张紧力差不得小于5%-10%,所以Fmax取48.3KN,Fmin取42.0KN,并且同一提升容器中的罐道绳内侧两根取大值,外侧两根取小值。
3、校核罐道刚性系数
K=4PS/ln(1+a)≥50
a-罐道钢丝绳自重与张紧力之比
a=(9.8×
Ps×
H0)/Fmin
=(9.8×
658.5)÷
42000
=0.47
K=4×
3.06÷
ln(1+0.47)=49.1<
50满足要求
4.7制动钢丝绳
根据罐笼提升钢丝绳最大终端载荷9957㎏,选择B-152型防坠器。
其技术特性为:
最大计算制动力28600kg,最大终端载荷12300kg,制动钢丝绳直径Φ36mm,故选取18×
7-36+FC-1770共四根钢丝绳,其破断拉力Qd=7.04×
105=903232N
验算:
混合提升时Q/fj*9.8=903232/(9957*9.8)=9.2大于3满足要求
Fj为终端载荷
4.8提升天轮梁的选择验算
4.8.1提升天轮梁的选择
选择I56a工字钢
4.8.2天轮梁的载荷
4.8.2.1按钢丝绳的断绳荷载进行计算
Sd=K·
Sg=0.85×
1190624=1012030.4N
K-钢丝绳的破断拉力换算系数取0.85;
Sg-钢丝绳的破断拉力总和Sg=928×
103=1190624N
Td=S·
COSα/2
=1012030.4×
COS29°
30'/2
=440413.21N
Vd=[S(1+Sinα)+9.81×
Q轮]/2
=[1012030.4×
(1+Sin29°
30')+9.81×
1814]/2
=764086.7N
T-工作天轮的水平载荷;
V-工作天轮的垂直载荷;
α-提升钢丝绳的平均仰角α=29°
30';
Q轮-单个工作天轮重量1814kg;
4.8.2.2按钢丝绳工作时的计算荷载
Tg=S×
30'/2=55178.82N
Vg=[S×
(1+Sin29°
1814]/2=107378.67N
式中S=131974.60N
4.8.2.3天轮梁的内力计算
T
V
240
H
F图(KN)
RAA
Q图(KN)
M图(KN·
M)
RB
1550
1950
+356.61
-413.67
641.18
766.71
1、按断绳时
⑴支座反力计算(F图)
由ΣMB1=0 3.5RA1-0.24Td-1.55Vd=0
得RA1=368581N
由ΣMA1=0 3.5RB1+0.24Td-1.95Vd=0
得RB1=395506N
由Σx=0得H1=427715.34N
⑵最大剪切力计算
Qmax=RB1/103=395.5KN
⑶最大轴向力计算
Nmax=427.72KN
⑷最大弯距计算
Mmax=735.36KN·
m
作剪力图(Q图)和弯距图(M图),如上图。
2、按正常工作时
由ΣMB2=0 3.5RA2-0.24Tg-1.55Vg=0
得RA2=51337N
由ΣMA2=0 3.5RB2+0.24Tg-1.95Vg=0
得RB2=56042N
由Σx=0得H2=55178.82N
⑵最大剪切力计算
Q′max=56.04KN
⑶最大轴向力计算
N′max=55.18KN
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- 临时 施工组织设计
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