煤礦立井井筒裝備安裝施工工藝

王斌 曹曉朋 楊旭

鐵法煤業集團礦建分公司

煤礦立井井筒裝備安裝施工工藝

王斌 曹曉朋 楊旭

鐵法煤業集團礦建分公司

井筒裝備施工方法直接影響礦井建設工期、安全和效益。本文采用的施工工藝有工藝先進、措施合理、作業環境安全、勞動效率高、工程成本低、施工進度快等優點。

煤礦立井；井筒裝備安裝；施工工藝

1 前言

煤礦立井井筒裝備安裝前需要做一系列的暫設準備工作。包括穩車的安裝、天輪平臺的布置，吊盤的制安，測量平臺、測量線制安，乘人罐籠制安，壓風、供水管路管路的敷設等，從而形成一套適合人員操作，保證測量精度，方便材料人員上下運輸的系統工藝。

準備工作結束后進入吊盤，利用吊盤進行井筒裝備的安裝。井筒裝備安裝完畢后拆除上述準備工作中的暫設，整個井筒裝備安裝工作結束。

2 施工流程

3 施工方法

3.1 穩車及天輪平臺安裝

在井口周圍布置滿足施工要求的單滾筒穩車和雙滾筒穩車，用于吊吊盤、乘人罐籠、壓風、供水管路。

下圖為某煤礦副井井筒裝備安裝穩車群布置圖。

天輪平臺布置在井架或井塔樓平臺上。參照井筒的十字中心線對天輪平臺進行安裝。

將安裝的天輪進行檢查，天輪要轉動靈活，內部潤滑油脂充足。用吊車將組件吊到天輪平臺就位并安裝。主提升天輪軸的軸心線水平度嚴禁超過0.2/1000，天輪安裝位置與提升中心線的位置誤差嚴禁超過3mm，軸承座必須接觸嚴密并且牢固可靠。軸承座的楔鐵要接觸緊密、固定牢固可靠。

下圖為某煤礦副井井筒裝備安裝天輪平臺布置圖。

3.2 吊盤制作及安裝

吊盤是井筒裝備安裝過程中的操作平臺，上、下盤之間通過立柱連接，并設有進出門。

吊盤繩采用不旋轉鋼絲繩。為增加安裝效率，吊盤采用四層吊盤，在井口平臺上先安裝第一層吊盤，懸吊吊盤的鋼絲繩通過天輪引下連接分支繩，卡好繩卡及護繩環，與吊盤的懸吊銷軸進行連接。上提一層盤，在工作平臺上安裝第二層盤及四根立柱與第一層盤進行連接。以此類推安裝完全部四層吊盤，吊盤整體落至井底。

（1）、一層盤主要用于打錨桿眼，安裝錨桿，接送上下的人員及物料。

（2）、二層盤主要用于安裝全部托架及橫梁。

（3）、三層、四層盤主要用于焊接井筒管路、安裝罐道等。

下圖為某煤礦副井井筒裝備安裝吊盤示意圖。

3.3 測量平臺、封口盤制作及安裝

測量平臺在井口布置。測量垂線用的重錘和鋼絲,應符合國家現行有關測量規程的規定。測量鋼絲和鋼尺需要預先纏繞在自制小絞車上?？梢圆捎忙?mm的鍍鋅鋼絲繩作為測量鋼絲，使之在整個安裝期間不致輕易折斷。優先選用四根鋼絲按十字形布置，其次選用三根鋼絲按直角形布置，距離視情況適當大一些，最大程度保證測量的準確性。

測量鋼絲和鋼尺的位置尺寸都是根據井巷基準點，并研究井筒結構后確定的。測量鋼絲靠下端所掛重錘自然張緊。鋼尺是井筒安裝的高度依據，它決定著整個安裝質量，一處出錯，出錯后的測量數據全部出錯，因此需要慎之又慎。

下圖為某煤礦副井井筒裝備安裝測量平臺示意圖。

封口盤是用來封閉井口、保護井筒中作業人員和設備設施的安全，同時人員、物料能夠正常上下通行。主要是考慮乘人罐籠的上下的通道、穩繩的位置等。封口盤的鋼梁整體水平度3/1000。封口盤要設置進出門。

下圖為某煤礦副井井筒裝備安裝封口盤示意圖。

3.4 穩繩拉緊裝置、穩繩及乘人罐籠安裝

在井底設置穩繩拉緊裝置、穩繩梁，并安裝穩繩。將兩根穩繩固定在穩繩梁上。安裝乘人罐籠，利用穩繩保持平衡并在井底張緊。

3.5 施工管路、電纜安裝

風、水管路利用口徑合適的鋼絲膠管，快速接頭連接，每根長度為20m，上端連接一個風包，風包安裝在吊盤的四層盤上，并利用膠管與風鉆或風鎬連接，以備使用。

動力電纜及信號通訊電纜通過封口盤及測量平臺的通過口分別卡設在吊盤的兩根懸吊鋼絲繩上，利用專用卡子卡緊。

3.6 井筒裝備安裝

3.6.1 井底金屬支持結構梁及防撞梁安裝

首先利用吊盤，根據設計測量給定的標高位置利用FG－10型風鎬鑿梁窩，梁窩的尺寸要滿足鋼梁的安裝要求，既梁窩的大小及深度，要使鋼梁能夠順利安裝就位。

按設計圖紙將梁吊裝入相對應的梁窩內，利用墊鐵進行超平找正。墊鐵位置應人工鏟平，墊鐵層數不能超過3層，并將墊鐵與鋼梁焊接。同時與相關的梁進行連接，鋼梁擔在井壁上的長度允差0～－70mm。梁的水平度不能超過3/1000；鋼梁中心線與設計中心線允差±3mm。各層梁的標高差±5mm。

梁固定后立模封堵梁窩，填堵梁窩的混凝土強度要滿足設計要求。填充時進行人工搗固，確保填充密實。待18小時后進行拆模，混凝土表面不應有蜂窩和空洞現象。

3.6.2 井筒裝備安裝

3.6.2.1 錨桿眼定位

用特制的工具、胎具樣板根據設計尺寸在井壁上用紅鉛筆確定錨桿眼孔位置及標高。錨桿眼定位遇到井壁有錯臺情況的部位，應用人工鑿平。

3.6.2.2 打錨桿眼

打眼工具采用合適型號的鑿巖機進行，打眼時可適當選用直徑較大的鉆頭,以利于有調整的余地和樹脂藥卷填充的空間。打眼時，鉆桿要求水平，按各錨桿與井壁所處位置分別垂直于井壁，以保證所臥錨桿不出現偏斜現象。

3.6.2.3 錨桿安裝

把準備好的樹脂藥卷送至孔底，用風煤鉆帶上錨桿，邊旋轉邊向里推送，直到達到設計深度，推送時間控制在30秒內，錨桿安裝后5分鐘內嚴禁碰撞和搬動，半小時后進行錨固力測試，試驗完成后認真做好原始記錄。

3.6.2.4 托架安裝

托架安裝到錨桿上，帶上螺帽，進行托架的超平找正。托架的支撐面水平度允差3/1000。相鄰托架的標高控制可采用U型水管進行超平，同一水平的兩托架支承面高差不大于5mm。托架的層間距允差±7mm。調整后，把緊錨桿螺栓，進行人工勾縫抹平。

3.6.2.5 梁的安裝

利用穩車將鋼梁從地面吊運到井下工作面，將鋼梁放置在托架上安裝就位，檢查梁與托架的接觸情況，如果接觸不好，梁不穩固，在縫隙處加楔鐵出來，重點要控制好梁立面的垂直度。

梁的水平度不能超過3/1000；層間距允許偏差為±10㎜；鋼梁中心線與設計中心線允差±3mm。托架及梁在安裝期間因為動用電火焊造成的防腐破壞部位，應人工及時補涂樹脂防腐漆。

3.6.2.6 罐道安裝

利用穩車吊運罐道，穿過一、二層吊盤的通過孔門下放到安裝位置進行安裝；

同一罐籠的相對兩罐道接頭位置，嚴禁位于同層托架上，罐道的垂直度不得超過±7㎜；同一罐籠的兩罐道面的水平間距偏差在±7㎜；同一罐道相對兩罐道中心線的重合度不得超過6㎜；罐道接頭錯位不大于1㎜；罐道接頭間隙應滿足2～4㎜。

每層罐道測量的相關數據都要進行記錄。以備于后期抽查用。

3.6.2.7 管道安裝

直管座及彎管座在安裝前必須以1.5倍的工作壓力進行水壓試驗，持續10分鐘無滲漏現象。

管座安裝采用法蘭盤方式，安裝質量要求如下：

（1）、法蘭連接質量：兩法蘭盤應平行并保持同軸性，螺栓能自由穿入視為合格；在合格的基礎上，螺栓穿向一致，外漏長度相等視為優良。

（2）、螺栓連接質量：每對法蘭使用相同規格、型號的螺栓，螺栓穿向一致，露出螺母2～4個螺距，緊固勻稱，松緊適度視為合格；在合格的基礎上，螺栓露出螺母一致視為優良。

（3）、石棉橡膠墊片質量：質地柔韌、無老化變質、表面無分層和折損視為合格；在合格的基礎上，表面無皺紋等缺陷視為優良。

直管段安裝質量要求：

（1）、管卡、管座的間距允差30mm。

（2）、立井井筒管道位置允許偏差30mm

（3）、立管垂直度允差5/1000且不大于30mm。

（4）、成排管道間距允差15mm。

管路安裝后試驗要求：

（1）、全部制成后，進行水壓試驗，試驗壓力為工作壓力的1.5倍。

（2）、排水管待主排水泵安裝工作后必須做排水試驗。（3）、壓風管路必須按額定壓力做送風試驗。

3.6.3 乘人罐籠、測量平臺、封口盤等暫設拆除

井筒裝備安裝完畢后,吊盤已升至井口。將所有暫設的平臺及乘人罐籠進行拆除。拆除的順序為：封口盤→測量平臺→乘人罐籠→穩繩→吊盤。

3.6.4 天輪平臺及絞車拆除

最后拆除拆除天輪平臺、拆除穩車。

4 結束語

井筒裝備安裝在工程組織實施中,實際上不是作為單獨的一個單位工程進行安裝施工的,而是綜合了各個單位工程,因此,應綜合分析考慮各種相關因素,制定一個好的施工工藝。

本工工藝采用自下而上一次成井工藝，加快了施工進度，降低了用工成本；機械化程度比較高，人員上下，材料物資運輸都是使用乘人罐籠及穩車運輸方式，減少了勞動強度和提高了勞動效率。

[1]《煤礦安裝工程質量檢驗評定標準》MT5010-95.煤炭工業出版社

[2]《煤礦安全規程》2011版.煤炭工業出版社

[3]龍志陽、陸侖·立井快速施工技術的發展與應用[J]·煤炭科學技術,2004,(3):27·

[4]鄧維國、孔令剛·立井井筒快速施工的組織管理及技術經濟效益[J]·全國礦山建設學術會議論文選集,2000,225·