老旧矿井钢罐道更换安全快速施工工艺
张顶柱
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张顶柱,. 老旧矿井钢罐道更换安全快速施工工艺[J]. 矿山工程与技术,20233. DOI:10.12721/ccn.2023.157240.
摘要: 在生产矿井立井提升系统中,随着服务年限的增长,在回风、淋水等复杂环境的影响下,老旧矿井井筒装备中的罐道,由于磨损、锈蚀比较严重,需进行拆除和更换,以确保井筒装备安全使用,我单位通过在晓明矿主井立井井筒罐道的更换工程中,为了不影响生产,缩短工期,提高经济效益,实现罐道的安全快速更换,进行了合理的设计、组装施工平台、安全拆装罐道,在实际施工中取得了良好效果。
关键词: 老旧;罐道;快速;效益
DOI:10.12721/ccn.2023.157240
基金资助:

1 前  言 

晓明矿主井提升高度370m,井筒直径5m,层间距4.168m,箕斗平面尺寸1.3×1.2m,罐道采用43kg/m钢轨,每根长度为12.50m,采用特制铸钢卡子固定。

该矿主井钢轨罐道由于使用年限的增长,长期磨损,工作面已磨损超限,不能满足安全生产要求,由于井筒是整个矿井的咽喉,不允许长时间停产更换,这就给更换增加了难度,而安装井筒装备利用的吊盘和稳车、天轮、平台、封口盘的设施在投产后均已拆除,重新安装不但施工工期长,而且现场狭小,无法布置设备,并且影响矿井正常生产,成本费用也相对较大,我单位根据井筒的条件,井筒罐道及罐道梁和其它构件的特点等实际情况,为了缩短工期、保证安全,采用两套独立提升系统,平行作业的施工方案,进行立井井筒罐道安全快速更换。 

2 双独立提升系统、平行作业施工方案 

为了不影响生产,缩短施工工期,提高经济效益,保证安全生产,经研究决定利用现有设备条件,设置两套独立的提升系统,平行作业施工方案。将两台箕斗拆除,挂设两组四层吊架,作为施工平台。主吊架上端利用绳卡子与原主提绞车钢丝绳连接,进行吊运,副吊架利用临设的JZ-16凿井绞车吊运。施工人员站在吊架上平行作业进行罐道的更换,人员安排如下:一层副吊架设一名信号工,主副吊架各设一名起重工;二层、三层及四层每个吊架各设一名焊工、一名钳工,共12人。全部吊架上的施工人员共15人。

3 施工方法

3.1 施工平台

施工平台组装,根据罐道在罐道梁上的固定位置,做成四层吊架,间距4.2m。为了便于现场组装吊架,加工成上下两层,吊架截面为1.2×1.2m,∠100×10等边角钢做框架与横梁,铺板为6mm菱纹钢板,一层盘设有起吊梁,平台最上方设一保护伞。

3.2井口设备布置

在主井北侧绞车房前面的空地上安装1台JZ-16稳车,为吊运吊架使用。在JZ-16凿井绞车西侧、井塔东侧分别安装1台JT-800调度绞车,作为井筒吊运罐道绞车。在主井井口西侧对应井口位置、井塔东侧分别安装1台JD-11.4调度绞车,作为配合牵引箕斗、罐道、水平运料使用。

3.3通讯、信号及照明

   井筒电源电缆采用MY-1000V-3×16+1×10mm2橡套电缆,信号电缆采用MY-1000V- 8×2.5mm2橡套电缆,地面电缆采用架空敷设方式。吊架入井后,在井口副吊架侧套架梁上挂设2个5T滑轮,入井电源电缆及信号电缆经滑轮沿副吊架提升钢丝绳敷设,使用细麻绳绑扎,绑扎间距为2m,吊架上防爆照明灯分支连接采用防爆三通接线方式。

吊架一层盘设置信号,由信号工将信号传递到井口集中信号盘,井口信号工传信号给主提升绞车,JZ-16凿井绞车及两台JT-800绞车,全部信号采用隔爆型声光信号对讲装置,信号电源取自主井绞车房127V电源,另外在吊架和井口间设无线对讲机一对,实现双信号通信。

3.4罐道的更换

首先将箕斗拆除,主副吊架组装后连接到各绞车上,下落到井口下,安装井口封口盘。施工时,主副吊架始终保持在同一水平。

将吊架一层停在待拆除罐道的顶部所在梁的下面,由一层吊架上的起重工将JT-800绞车钩头用一个卡环与该罐道顶部连接,发出信号,指挥该绞车的司机上提钩头,使钢丝绳稍微受力后停车。将卡子托盘安装在罐道梁上,处于待拆卸卡子的下面,使用火焊将接头销钉截断,拆除罐道卡子,用撬棍将罐道撬离原来位置,上提罐道,使罐道下端高出地面,停车。在井口,地面搬运工将一根新的罐道运到井口,由起重工将一台JT-800绞车的钩头用一个卡环与罐道顶端连接,罐道下端系上一根棕绳,起重工指挥信号工给JT-800绞车司机传信号,将罐道缓慢上提,同时由两人拉住罐道下面系的棕绳,保持罐道稳定提升,待罐道完全提起,下端离开地面时停车,拆下棕绳,手扶罐道保持稳定后,打开安全门,指挥绞车司机,以2m/s速度下放罐道,待罐道全部进入井筒内,再加速运行,当罐道距井筒工作面10m时,速度降至0.5m/s。罐道进入井筒后,把钩工要及时关闭安全门。

吊架一层的起重工和信号工要时刻观察罐道的运行,下落到安装高度时,及时发出停车信号,待罐道停止运行后,将罐道推移到安装位置,先安装下接头处的稳钉,然后,将新罐道的下端与下面的罐道对正,指挥JT-800绞车司机慢速下落罐道,使罐道端头的稳钉进入孔内,扶正罐道,将罐道紧靠在缺口板内,使用罐道间隙板调整罐道间隙,然后,开始安装罐道卡子。安装边道时,先将伪道挂在钢梁上的安装位置,再安装罐道卡子。安装罐道卡子时,先安装梁上面的一对,安上螺栓,手劲拧紧螺母后,安装下面的一对卡子,待下面的一对卡子螺栓拧紧1/3扭力时,交替拧上面的卡子螺栓,边拧紧边用大锤敲击卡子,使卡子更紧固。

该根罐道更换完毕后,吊架上施工人员发出信号,上提4.2m,进行另一侧罐道的更换工作。这时井口安排两名施工人员负责将上提的井筒信号电缆盘好,当遇到麻绳绑扎处,使钢锯条将绑绳截断,并且及时将电缆卡子拆除。   用同样方法安装其他罐道。施工人员乘主吊架下落到井下马头门,从副井升井。 

4 经济效果比较

本次罐道更换的施工方法,采用了两个独立的提升系统,比以往的罐道更换施工利用箕斗采用单系统提升,提升时间上节省了1/2、施工工期上减少了1/4、施工成本上减少了1/3,经济效益得到了很大提高。在铁煤集团晓明矿主井罐道更换的施工中,得到了很好的验证效果。与往年全面更换罐道曾用20天时间相比,这此更换罐道仅用了不到15天时间,少用了5天,按每天生产4500t煤,每t煤200元计算,多创产值450万元,经济效果明显。 

5 结语

 采用以上施工技术,适用性强,操作简便易行,安全可靠,保证了施工质量,节省了工期,降低了成本,提高了工作效率,增加了经济效益。对于今后方钢罐道、木罐道、管路等的更换均可采用同样的方式进行施工,具有推广价值。 

参考文献

[1] 《煤矿安全规程》 煤炭工业出版社 出版 2016年1月第1版

[2]《绞车使用说明书》徐州众信矿山设备制造有限公司

[3]《煤矿安装工程质量检验评定标准》MT5010-95 煤炭工业出版社 出版 1995年10月第一版

[4]《晓明矿主井罐道更换施工安全技术措施》2016年4月