煤礦井架安裝中箱形鋼結構工藝研究

郭科峰 李清

摘 要：自從上世紀八十年代以后，我國大部分煤礦生產均普遍采用了箱式鋼制采煤井架；因為其構造繁雜、自重大，組裝困難度和操作標準較嚴。緊密聯系中煤開采企業最近幾年在箱式鋼質井架組裝過程中的操作經驗，闡釋一下此類井架的多項組裝工藝。

關鍵詞：箱式鋼質井架；安裝技術；實踐操作；工藝

箱式鋼質煤礦井架被廣泛應用于著陸型多組繩索摩擦輪和獨繩環繞型絞索車的礦井提升方式，依照井架功能及提升設備的臺數，可將其區分為L式構架和A式構架等。L式構架是由斜型架及立型架組裝而成，A式構架由主、輔斜型構架及立式構架組合而成，其中斜型構架呈現出由鋼板焊成的同斷面及異斷面的箱式構體，立型構架呈立體桁式架組合形式，高低天輪和承重橫梁設置在斜型構架上，立式架中設置穩罐通道及阻撞橫木等。由上世紀八十年代開始，我們煤建企業曾承建了我國數座大型煤礦采煤井箱式提升架的安計安裝工程。

1 箱式礦井提升架的構建方案選取

箱式鋼制礦井提升架的設計安裝工藝，現階段一般都選取依托桅桿提升法進行施工作業。桅桿法提升又可劃分為單體桅桿及多組桅桿兩種操作方式，且可細分為“半體翻轉”、“整體翻轉”和“滑動起吊”等數種方式。在確定施工操作工藝時，須由井提升架的構成、品質、工地作業條件、作業安全規范、施工操作設施及施工周期等項要素上實施整體平衡分析，編制出科學的操作工序。下面闡釋一種井架的構建工藝，其是依據實際的作業環境而擬定出來的。

2 箱式井提升架的組裝工藝

2.1 井提升架的制作和工地組裝

遵循前煤炭工業部制定的礦山工程建設行業規范，并依照鋼構架組裝工藝標準，特別編制出“箱式鋼體井提升架制造安裝質量基準”（本廠級執行標準）和“焊接工序操作卡”，以此作為本企業安裝加工、工程驗收的工藝基準。設計安裝的礦井提升架須經過相關的各道環節檢驗，先在本廠內進行提前組裝并達到合格標準，且拿到產品出廠檢驗合格憑證之后才允許其出廠。礦井提升架的工地組裝須依照提升工藝的指標要求實施合理設置，立型架須確保其結構中的各個斷面各項參數和螺栓結構緊固標準規范；斜式井架須在滿足各處立體結構尺寸、水平程度和焊縫技術指標等滿足規定要求之后，把各銜接處焊縫實施點式焊接，爾后再依照“現場作業操作票”規定實施打磨之后再開始焊接，而且再通過X光及透視檢驗，以便切實達到焊接要求。

2.2 L式礦井提升架的吊裝工藝

依照L式礦井提升架的功能特點和工地組裝設置，在礦井主體井提升架及輔助井提升架的現場作業過程中，選取了“斜型架及立型架以垂直形式安裝（順井體軸心呈垂直線型布置），兩個提升架分別各用1條桅桿單獨控制，采用半體翻轉工藝須首先豎立起斜型井架，之后再豎起立架”的安裝工藝。此類工藝的特點為，斜型架與立型架的安裝和進行吊裝操作的準備環節一同實施，而且在其豎立過程中彼此不相影響，其兩個井架進行豎立操作的時間連續性強，操作連貫。

其中在某一煤礦的主體井提升架安裝過程中，因為受到選矸樓體空間位置的限制，把它和井軸線以成3°夾角型安裝（讓其一支腳落在基礎之上，另外一只腳處于基礎之外2m半區域）。基于此，在斜型架支腿部位安裝柔式拌腿結構，而且在需要產生位移的斜型支腳底端安裝滑型通道；在斜架吊裝開始時，須先縮回拌腿結構，在其頂端高于選矸樓頂端時，終止提升，重新設置拌腿式滑動裝置，讓斜型支架旋轉支腿到預訂部位之后，再重新實施提升操作。

某一礦井輔助提升架的安裝，因為所預定的時間非常緊迫，出于不擠占井口的目的，實施了先在工地之外進行整體組裝。在進行井架豎立作業之前再把斜體支架及立體支架平行移動到井口部位，它們都運用鋼型鉸鏈和鎖口橫梁跟地面基礎相連接。礦井提升架的精準設置須重點調整斜型架天輪運行平臺的中心點偏差，其測量過程是：在斜型提升架豎立起之前首先設置好天輪運行平臺的中心點并利用油漆做好標記，當立體支架豎立起來之后再松開斜體支架實施合攏式銜接，爾后利用經緯觀測儀由四個方位進行觀測并做好標記。而且之后再依照地表面上設置的基樁部位，依托精準布置，讓其偏差限制在0.6/1100H（其中H是地表面到天輪運行平臺的高差）范圍之內，最高不大于16毫米界限內。

2.3 A式井架的吊裝方法

A式井架有4條支腿，其結構尺寸和質量均較同規格的L型井架大。在梁家礦主井架和陳四樓礦副井架的施工中，根據不同的現場條件，采用了不同的吊裝方法。

施工方法為“半翻轉”與“滑動提升”相結合，即將主副斜架按平面位置對頭組裝，立架在其垂直方向上同時組裝，采用雙桅桿半翻轉法先豎立主斜架，再用主斜架滑移提升副斜架，空中對接后放倒桅桿，最后再用斜架扳立架，主斜架和立架均采用鉸鏈固定。桅桿豎立時，先用1根輔助桅桿豎起1號主桅桿，再用1號主桅桿豎起2號主桅桿。

3 結語

綜上所述，煤礦井架安裝中的關鍵控制要點包括：①箱型井架的安裝，方案選擇是關鍵，合理的施工方案對安全施工、縮短工期、減少高空作業及提高工程質量具有重要意義。②吊耳及鉸鏈的使用，改進了施工工藝。起吊采用剛性吊耳和銷軸，能避免繩套捆綁容易滑動、產生死彎及易折斷而造成事故等問題，滑車通過卸扣和銷軸相連，拆裝方便。③平衡滑車的應用，對解決提升系統多組復式滑車間的受力不均起到了關鍵作用，保證了井架、桅桿和提升穩車間的受力均衡。

參考文獻

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（作者單位：中煤第五建設有限公司第五工程處）