关于煤矿建设期间混合立井临时改绞技术的分析论文_魏进朝

关于煤矿建设期间混合立井临时改绞技术的分析论文_魏进朝

中煤第一建设有限公司 河北省邯郸市 056000

摘要:随着矿井的不断发展,在建设期间,临时改绞是基础建设的重要环节,在井筒完工后,临时改绞可在短时间内形成较大的提升能力,可加快矿井的施工进度。在传统的煤矿建设期间,通常会选择主井或风井进行临时改绞,一般都是通过矿车或箕斗和临时罐笼的有效结合进行提升运输。在近年来,为了满足各种类型的矿山建设需要,设计、施工和建设单位对采用混合立井临时改绞技术不断进行改革、创新,并针对井筒装备进行深入探究。在立井施工中,人员、物资、设备的运输都是由吊桶来完成,掘进方位、提升运输方向均没有变化。但是,井筒完工后,在施工方向上,需要从上下施工转换为水平施工,人员和物资的上下需要通过井筒进入巷道;排矸需要将矸石从巷道转移到井筒中;运输方式变为矿车、刮板输送机或无轨胶轮车加吊桶的结合方式,同时,工作面大量展开,所需的提升量大大增加。为了满足这种垂直过渡和水平施工的需要,必须对井筒提升运输系统进行改造,以促进煤矿建设中临时改绞方案的优化。

关键词:煤矿建设;混合立井;井筒装备;临时改绞

引言:

伴随西部大开发的进程,国家能源战略区域逐步向蒙西、陕北、新疆等地区转移,这些地区资源赋存丰富,且埋藏普遍较深,国家规划建设的大型矿区主要集中在这些地区,建设超大直径、深立井矿井将成为矿区建设的趋势。

1 混合立井临时改绞原则

(1)在满足生产和安全要求的前提下,充分利用现有设备和永久工程及设施,适当增加新设备,以减少改绞工作量,使改绞后,尽快形成提升、供电、供压风、通风、供水、排水、通讯及井上下运输等系统。

(2)临时改绞井筒及改绞方式的选择,应根据各矿井涌水量、井筒深度、地质条件、开拓方式、井巷布置方式、井巷工程量、施工特点、地面布置情况、场地条件等确定。

(3)临时改绞时序有2种选择:一是在风井或主井提前开工,井筒到底后,掘进出两侧马头门就进行临时改绞,即独头改绞;二是在井筒到底,井筒贯通后改绞。由于安全生产需要,后一种时序更易于被接受。

2 改绞施工工艺

临时改绞是一个繁杂的系统工程,矿建、土建、机电安装三类工程交叉作业,多工种配合施工。因此,系统的设计是否合理,施工准备是否充分,工序衔接是否紧凑,平衡协调是否到位,直接影响临时改绞的工期 [3]。由于临时改绞工程的特殊性,井筒工程结束后,先下放机械设备、形成过渡供电和排水,后进行临时改绞。

井筒改绞时,由于井筒内的管路和线路较多,且都是钢丝绳悬吊,它与一般井筒的永久装备的操作方法和施工方案截然不同,整体施工方案为:先下后上,先管线后固定,即先进行下部工作,后进行上部工作,先下放管路和电缆等,后安装封口盘及上部套架及天轮平台等。

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具体施工顺序为:拆除凿井用临时电缆、拆除二平台、倒矸溜槽等临时设施→罐笼提升井下口出车平台及导向安装→箕斗装载平台、井下导向装置安装→稳绳生根平台安装→拆除井筒临时管路、风筒、凿井封口,拆除吊盘,安装新封口→下放稳绳及制动绳,并在井口进行卡固→下放风筒、管路、电缆并悬吊→拆除凿井用临时天轮平台,安装新天轮平台→挂稳绳和制动绳,制动绳张紧→安装井口套架→安装井口卸煤(矸)槽→披绳挂罐、挂箕斗→安装导向装置→安全门安装及井上下铺轨。

井筒临时改绞时,在井筒作业项目进行的同时,地面翻车机、提升机等应进行同步安装或完善。现场实际操作时,可根据具体情况,对以上施工顺序进行临时调整。

3 临时改绞准备工作

3.1新井建设要考虑的临时改绞因素

3.1.1副立井施工时,提升机的选择,要考虑以后临时改绞中,是否需要选用双滚筒提升机。以往有些新建矿井,在立井施工阶段,安装单滚筒提升机,给临时改绞带来了极大不便,严重影响了后期工程施工。同时要考虑提升机能力大小,不仅要符合井筒深度要求,也要满足后期工程多个工作面同时作业要求,避免在临时改绞时,更换提升机。

3.1.2地面临时提升机房及凿井绞车群位置的选择,要考虑是否影响永久提升机房和井口周围永久建筑布置,尽可能不占用永久建筑位置,以便在矿井建设期间,可以施工井口周边永久建筑,尽早利用永久设施。

3.1.3井筒施工时,井内管线布置应考虑临时改绞时的提升方位,以及临时改绞时的井内设备布置,以便在临时改绞时,不需要重新布置管线,从而缩短临时改绞工期,加快施工进度。

3.2临时改绞时间的选择

由于北方冬季施工困难,进风井保温系统较为复杂,在施工组织设计中,应合理安排工期,优化施工方案,避免在冬季进行两井贯通和临时改绞施工。

4 临时改绞注意事项

4.1两立井到位后,转入平巷施工时,施工队伍的布置及工程量的划分,应尽可能地使两立井平巷工程施工同时结束,避免各队伍由于施工不同步而影响两立井贯通,出现窝工现象。

4.2平巷施工中,为加快施工进度,一般立井内会布置2趟甚至更多风筒,同时进行多个工作面掘进。由于风筒沿井壁吊挂,风筒管理和维护困难。因此,应选用高质量、高强度的风筒,并确保吊挂牢固、接头严密,以满足井下工作面通风要求。

4.3在施工初期,就要计算临时改绞后,主要胶带能否满足后期多个工作面同时施工时的运输能力要求,避免临时改绞后,重新铺设主要胶带。

4.4要处理好两立井贯通与回风立井设备安装间的关系。如先安装回风立井设备,再进行贯通,就需要合理安排贯通和回风立井设备安装时间,尽可能地减小设备安装对贯通的影响。如先贯通,再进行回风立井设备安装,由于回风立井设备还未安装,无法启用临时主通风机来形成负压通风系统,就需要在井下合适位置,设置通风设施,确保两立井之间的通风系统稳定。

4.5改绞期间,尽可能不在副立井提升改绞外的其他人员。因为这样一来,就需要协调副立井临时改绞和回风立井梯子间安装时间。从理论上讲,梯子间安装完毕,便可上下人员,但实际上,人员行走非常困难。

结束语:

综上所述,在煤矿建设期间应用混合立井临时改绞技术,可以有效提高施工效率,加快矿井建设的施工周期,缩短建设工期,促使建设、施工单位提前顺利完成任务。

参考文献:

[1]张基磊.基于二三期工程施工的立井临时改绞方案优化研究[J].能源技术与管理,2016,41(03):141-142.

[2]陈铁军.充分利用现有凿井设备进行临时改绞[J].神华科技,2015,13(05):32-34.

[3]袁存发.临时改绞在矿井快速建设中的应用[J].建井技术,2015,36(01):54-58.

[4]高树明.西部矿区深立井临时改绞方案优化[J].金属矿山,2014(06):132-134.

论文作者:魏进朝

论文发表刊物:《防护工程》2018年第28期

论文发表时间:2018/12/26

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