1、首山一矿风井临时改装施工组织设计平煤集团建井一处机电科2月16日审 批 栏工程科： 机电副总：安检科： 安全副总：机电科： 矿建副总：编 制： 总工程师：首山一矿风井临时改装施工组织设计前 言首山一矿在平顶山市东北方，许昌市襄城县紫云镇，距平顶山市约25公里。十三矿铁路专用线穿过本井田；公路四通八达，许南公路从井田东侧南北穿过；潘庄至七里店公路经过工业广场，在七里店和许南公路相连；中央回风井距主副井1.88Km,交通便利。中央回风井筒净径6.0m，井筒全深729.1m（含井底水窝），井底马头门底板标高-592.1m，井口设计标高+133.6m。前期井筒施工已经完成，为了下一阶段平巷和上山快速施2、工，该风井需要进行临时改装，改为罐笼提升，以满足下一步施工要求。具体施工内容：1、拆除部分不用设施、设备，关键有拆除抓岩机、滑模、吊盘，拆除二层台、封口盘，拆除2.5m绞车和十二台稳车；2、改造和安装部分新设施，形成罐笼提升系统，关键有改造天轮台，安装井底稳绳梁、井底托罐底盘、中间转水泵房固定盘,安装井口托罐座、封口盘，下八根稳绳，挂上两个二吨单层单车防坠罐笼，下一趟悬吊800、725m铁风筒；安装井底临时排水设施，下一趟70mm2 临时供电电缆。另外，有井上下铺轨，安装二吨翻罐笼、55kw绞车等。总而言之，这次改装施工内容多，质量要求高，为合理、安全、按期地完成此次施工任务，特编制本施工组织3、设计。一、 罐笼提升设施及相关计算1、凿井井架：为现有型钢管井架，该井架自重72.368吨，天轮平台尺寸7.57.5m,角柱中心跨距离1616m，由基础平面至天轮平台上面高度25.3m，罐笼改装后，能够安全负担施工荷载，确保足够过卷高度。提升天轮选择2.5m铸铁天轮，稳绳采取液压油缸紧绳。2、提升绞车、容器部署主提绞车型号为：2JKZ-3.6/12.97型矿井提升绞车,其钢丝绳最大静张力为20吨，最大静张力差为18吨，最大提升速度为7m/s,电动机型号为：YR6302-12、800Kw,2台。依据原提绞平面部署图绞车中心线和井筒、井架中心向北偏移200mm,提升机大轴距井筒提升中心水平距离为44、5m,钢丝绳弦长52.2m，而改装后绞车及井筒中心和罐笼提升中心线重合，经校核钢丝绳最大内偏角1928，最大外偏角05221，小于规程130。罐笼提升方法为双钩提升。依据井筒直径和绞车提升能力，选择二吨单层单车罐笼两个，单个重量为4500kg,每个罐笼装载一台二吨U型固定厢体式矿车，矿车自重1280kg。提升钩头采取楔形连接装置。井筒各设施部署见井筒平面部署图。3、主提升钢丝绳选择计算（1）已知条件：钢丝绳悬吊长度758m,二吨单车单层罐笼重量4500kg,钢丝绳拟选择187-40-特-170-不旋转钢丝绳，每米重6.252kg,破断拉力总和113500kg。（2）钢丝绳悬吊重量：Q0=Q+Q5、笼+2Q车其中Q单车所装矸石重量， Q=KmrgVch =0.916002.2=3168kgQo=3168+4500+1280=8948kg钢丝绳单位长度重量:Ps=Qo/(110B/ma-H0) = 8948/(110170/7.5-758)=5.156kg/m 所选钢丝绳每米重6.252kg5.156kg,能够。（3）钢丝绳安全系数校核：提物时，m=113500/(8948+7586.252)=8.297.5提人时，m=113500/(7525+4500+7586.252)=10.29安全系数均符合要求。故选择187-40-特-170-不旋转钢丝绳合格。4、天轮选择由条件：（1） D60d6、s=6040=2400mm（2）D900ds=9002.6=2340mm选择提升天轮：2500 2个5、验算提升机强度（1）最大静张力验算（立井提升时）由公式 Fj=Q+Qz+PsBH0Fj:钢丝绳最大静张力 Fj=Q+Qz+PsBH0=3168+1280+4500+6.252758=13687kgf而提升机许可最大静张力为0kgf， 可见提升机强度符合要求。（2）最大静张力差验算（立井提升时）由公式FchQ+PsBH0Fch:钢丝绳最大静张力差， Fch=Q+PsBH=3168+6.252758=7907kgf 而提升机许可最大静张力差为18000kgf，故提升强度符合要求。6、电动机功率验7、算立井双钩提升时， P=KQVmB/102c 式中： ： 动力系数, 罐笼提升时 =1.3VmB:提升机最大速度，m/sK:矿井阻力系数,取1.2c:传动效率,二级减速c=0.85P=1.2316871.3/(1020.85)=399kw而电机单机功率即达800 kw，故采取单机拖动即可满足要求。 7、稳绳选择计算（1）已知条件：稳绳垂高758m,要求稳绳安全系数6倍,初选稳绳为67- 34.5-I-1570-交互捻钢丝绳,每米重4.547kg,破断拉力总和80900kgf。（2）计算:按对稳绳最小刚性系数500N要求及对本要求使用说明,稳绳张紧力采取以下计算公式:Q=Lqg/a 式中 L稳绳8、长,m q绳每米重, kg/m g重力加速度而a依据下式得出: Kmin=4qg/ln(1+a) Kmin最小刚性系数,N/m 500=44.54710/ln(1+a) ln(1+a)=44.54710/500=0.36376 1+a=1.43873 a=0.43873 Q=Lqg/a=7584.54710/0.43873=7855.9（3）钢丝绳安全系数：m=Qd/(Q+qL)=80900/(7855.9+4.547758)=7.15 6 符合要求。故选择67-34.5-I-1570-交互捻钢丝绳做稳绳能够满足要求。8、液压紧绳油缸计算油缸内径140mm, 活塞杆直径85mm,稳绳张力Q=79、856kg,钢丝绳自重为7584.547=3446.6kg,则油压值:P=(P张+P重)+P密 +P背+P惯/面积式中：P油压值（kg/cm2） P张稳绳张力（kg） P重钢丝绳自重（kg）P密密封圈摩擦力（kg） 通常取工作负荷百分之五到百分之十，即P密=（0.050.1）（P张+ P重）P背回油路背压力（kg） 通常P背=0.05（P张+ P重）P惯移动部件开启式制动时惯性力（kg）P惯=G/g G移动部件总重量 g=9.8P =(7856+3446.6)+0.111302.6+0.0511302.6+11302.6/9.8/97.14=146kg/cm2 当油压值为146kg/cm2 时10、,能够满足稳绳最小张力要求。依据使用经验，油压可控制在150200kg/ cm2 。9、井底稳绳梁及托罐底盘、封口盘及托罐座 井底各设施部署见井底托罐底盘部署图，井底稳绳梁选择I56c工字钢、L=6500mm两根，副梁选择I30两根，钢梁呈框架结构，M20螺栓连接。稳绳悬吊位置安装8个U型卡子，经过卸扣和稳绳护绳环连接，绳卡7个。托罐底盘用I45工字钢和I30工字钢做成框架结构, 框架上面铺设木梁及木板。封口盘及托罐座部署见井口盘及罐座平面部署图，井口封口盘钢梁选择主梁I45工字钢、L=7000mm、3根，付梁选择I11矿用工字钢数根，主梁和付梁用M18螺栓连接，付梁上面铺6花纹板，付梁和花纹11、板用M12螺栓连接。托罐座钢梁选择36号槽钢两根一组，用厚10mm钢板焊在一起，托罐座下部柞木3065001250，用M24螺栓将托罐座、柞木固定在钢梁上，托罐座钢梁两端入井壁400mm，用250号混凝土浇注牢靠，托罐座钢梁为框架结构，连接钢梁为36号槽钢L=3480mm，用M20螺栓连接。井口及井底周围设栅栏，进出车位置设上下安全门，高度不低于1.2米，井口及井底两侧设阻车器。10、天轮台具体部署见天轮台部署图，2.5米天轮梁、稳绳梁和各悬吊天轮梁仍采取原工字钢梁。主提升天轮梁选择I56工字钢、L=8250mm四根,稳绳梁选择I45工字钢、L=8250mm八根悬吊，电缆悬吊轮钢梁选择I45工12、字钢、L=8250mm两根，多出钢梁和悬吊天轮吊卸到地面。按图纸摆放好天轮梁、稳绳梁间距，钢梁固定每端4条螺栓M2095，加高梁和下部钢梁连接采取M2065螺栓，直径2.5米天轮轴承座两边加楔铁，加高梁两边加斜撑。联接液压油缸底座厚30钢板应焊在钢梁上，全部固定螺栓必需紧固可靠。二、铁风筒悬吊计算为了满足井下掘进需要，井筒中专下一趟800铁风筒，部署图中序号为3。3号铁风筒设计使用钢丝绳悬挂，采取一台双16t稳车下放，风筒下到底后，凡风筒不贴井壁地方，就在风筒两侧打两根锚杆，用12.5钢丝绳扣将风筒锁在井壁上。悬吊大绳最终锁牢在井架上。钢丝绳选择计算以下：1、风筒总重量计算：800铁风筒使用113、.5白铁皮,连接法兰采取L505,3.75米一节，每节重量129.94,共300米，80节。800铁风筒使用2铁皮, 连接法兰采取L505,4米一节，每节重量176.69,共430米，107节。风筒卡子重量每付全重9.8, 风筒卡子6米一道,风筒胶垫及连接螺丝每道全重1,风筒全长730米,则风筒总重:Q=80129.94+107176.69+730/69.8+801+1071=30673.83 2、选择619-40-155-交互捻钢丝绳两根,左、右捻各一根，钢丝绳每米重量5.717,破断力总和:93750,安全系数计算为:m=93750/(7585.717+30673.83/2)=4.766514、符合要求。每根钢丝绳所受最大静张力F=20362.46超出额定提升能力4362.46。三、排水改装后井筒淋水及掘进工作面涌水用井底临时泵房内安装临时排水泵排至中间腰泵房，由腰泵房排至地面。井底临时泵房内设D80-309型水泵两台；腰泵内水泵型号仍为D465012，数量两台，不做变动。但腰泵房口需搭设一上、下人平台，便于开泵人员上下，具体见平台搭设图。四、供电1、改装后,实施井上下分开供电,地面供电系统基础保持改装以前,不做大变动。井下早期掘进及排水用电从地面供，在地面安装一台320KVA变压器,经过一趟MY370+125矿用橡套电缆向井下供电；中间泵房供电依据改装前供电不变。2、信号系统改装后15、，从地面专下一趟ZLKVV32142.5-A型铠装多芯电缆做为信号专用线，实现井上下信号多种闭锁。具体接线方法见信号系统图。 3、动力电缆及信号线各敷在一根187-23钢丝绳上入井，电缆卡子每6米一道。五、地面翻矸系统地面安装一套二吨矿车翻笼系统，矸石矿车从井下提出后，经过翻笼翻入三面翻矿车中，利用JY-4A型绞车提升排矸，同时翻笼下面也设计能够用汽车排矸。具体部署见工程科所出平面部署图。六、施工安全及质量确保改装施工前，由首山项目部写出各单项施工安全技术方法，报请处相关业务科室和领导审批。审批后方法由技术员向全部参与施工人员落实，并实施群签。施工中严格按方法实施。施工中，机电队长、技术员必需亲临现场，严格根据图纸要求施工。未经同意，不得私自改动图纸。技术员要严把质量关，多种技术数据必需做到正确无误。