振兴煤矿二段架空乘人装置的施工工艺

2010-09-09纪忠元

采矿与岩层控制工程学报 2010年3期

关键词：乘人鹤岗钢梁

纪忠元

(龙煤鹤岗分公司振兴煤矿,黑龙江鹤岗 154300)

振兴煤矿二段架空乘人装置的施工工艺

纪忠元

(龙煤鹤岗分公司振兴煤矿,黑龙江鹤岗 154300)

Construction Techn ique of Two-segmentOverheadManned Equipment in Zhenxing Colliery

龙煤鹤岗分公司振兴煤矿安装架空乘人装置的必要性和可行性,对连接二、三水平的架空乘人装置的结构及施工工艺进行了详细的说明,使用效果证明,安装架空乘人装置实现了地面井下工作面人员运输的自动化,提高了煤矿的生产效率,保证了矿井的安全生产。

架空乘人装置;施工工艺;效果

随着新型采掘设备的不断推广应用,龙煤鹤岗分公司振兴煤矿的高产高效矿井建设取得了突飞猛进的发展,但由于历史条件的限制,井下辅助运输系统却远远滞后于采掘设备的发展,主要表现在:受矿井开拓方式的制约,技术更新慢,仍沿袭旧的运输模式,混合提升,提升能力有限,而随着矿井开采不断向更深煤层的延伸,运输路线不断增长,环节增多,既影响了矿井劳动生产率的提高,也不利于井下作业工人的人身安全。安装斜巷架空乘人装置是解决上述矛盾的最好方法。该装置适用于矿井倾斜井巷连续运送人员,能够很方便、很安全的把工作人员运送到各采区水平,可以大大减轻工人的劳动强度。

1 架空乘人装置的可行性分析

随着振兴煤矿采场向三水平不断延伸,承担二水平与三水平间运送人员、生产物资及矸石运输的绞车提升任务日益增大,现有的提升系统已不能满足今后生产运输的需要,高负荷的运行给该绞车带来不安全因素。为减少下井职工在上下井所消耗的时间,提高工效,杜绝斜巷违章蹬车,减少人身不安全因素,保障矿井运输安全,根据现场实际情况,一条长 600m、倾角为 28°的入风巷内安装新型“智能化”架空乘人装置用以运送人员。

2 总体施工方案

总体施工方案是在原有的斜井提升井筒内安装新的架空乘人装置,撤除井筒内设备设施。原有的斜井绞车为串车提升 (包括提升绞车、轨道、声光信号、挡、卧、套闸),主要用于二、三水平的物料运输。设备在安装前,对设备地基和巷道的土建工程进行验收,土建工程满足设计图纸要求后,进行设备安装工程。

新安装的架空乘人装置主要分为 3个部分:机头部、中间部、机尾部。安装部分主要为钢梁结构的安装和机械设备、电气设备的安装。

3 架空乘人装置施工工艺

3.1 钢梁的制作及安装准备工作

钢梁为架空乘人装置的基础构件。为了减少钢梁在运输中的困难,便于施工管理,首先在厂区先按设计图纸进行钢梁加工,即将工字钢按照设计参数,截割成使用尺寸,并按要求进行除锈及防腐处理。钢梁安装之前设好巷道中线和腰中心线,以作为安装的基准线。按图纸要求预埋托轮横梁、驱动装置横梁、迂回轮和导轨横梁及重锤横梁。架空乘人装置安装示意如图 1所示。

图1 架空乘人装置安装示意

针对斜井施工的问题,制作专用施工平台,保证施工材料的运输和施工人员的操作,专用施工平台如图2所示。

图2 专用施工平台

3.2 机头、机尾钢梁的安装

机头、机尾为上下平巷,在原有巷道内两帮壁测得水平高度和钢梁位置,在两帮壁上布置方孔,安装人员将钢梁用垫铁校正尺寸调整固定,后喷碹为一体。施工要求机头机尾横梁标高尺寸偏差不大于±10mm。

3.3 变坡点钢梁的安装

变坡点钢梁不仅为承载构件而且是钢丝绳的变向构件,按照设计曲线安装的设备不仅能平稳的变向,而且可以增加托绳轮与压绳轮的使用寿命。

但由于变坡点为平巷与斜巷的交叉点,围岩压力较大,帮壁较破碎,在帮壁上布置方孔困难。针对这一问题,采用了桁架构件,即预先用钢筋焊接成桁架,在钢梁安装位置焊接定位档。在施工时,将桁架在变坡点两帮固定,然后将桁架增加支撑和提拉装置,保证桁架可满足钢梁的承载需要,将钢梁安装至指定位置,然后将桁架与钢梁整体喷碹固定。

3.4 斜巷钢梁的安装

预先在斜巷两帮安装钢梁的每个位置打入若干锚杆,钢板用锚杆焊接连接。在机头位置变坡点安装激光投影仪,将激光点定位在机尾变坡点钢梁上,依靠激光定位可保证斜巷钢梁倾角。将钢梁用自制操作平台由绞车牵引提升运至需要安装钢梁的位置,然后利用激光校正、焊接、加固。要求托轮横梁标高尺寸偏差不大于 ±15mm,全部横梁水平度为0.3%。

3.5 机头、机尾的安装

预先在机头、机尾位置的顶板设置吊装点,利用手拉葫芦吊装设备,调整设备位置用仪器校正,并固定在钢梁上。施工要求:

(1)电动机、联轴器、减速器安装的主轴同轴度偏差不大于0.5mm。

(2)弹性联轴器间的同轴度允差≤0.1mm,联轴器两端面应将梅花型弹性件压紧。

(3)制动闸瓦与闸轮的间隙≤2.5mm,制动状态最小接触面积应≥60%。

(4)驱动轮的纵横向中心线对设计中心的偏差不得大于 2mm;绳槽中心线必须与出入侧的牵引索的中心线吻合,偏移量不得大于钢丝绳直径的5%,偏斜不得大于 0.1%;驱动轮的水平度和垂直度不得大于0.03%。

(5)变坡点与驱动轮出绳处的有效距离不小于6m。

3.6 其余机械设备的安装

(1)重锤安装应按设计值安装重量,其重锤块应交错排列组装,防止松动,当上下调节重锤高度时,应防止重锤从吊架上滑出伤人。

(2)托绳轮和压绳轮安装同侧的托绳轮和压绳轮,其绳槽全线中心线应在同一线上,其偏差不应大于 ±2mm。其全线的轮槽顶面高差不应大于2mm。

(3)钢丝绳安装钢丝绳的插接长度为钢丝绳直径的 1000倍,安全系数不得小于 6,插接后的接头处直径增粗量不超过 10%。钢丝绳安装后应空转 4h,以消除钢丝绳的内应力,使其扭力基本平衡后,才能安装固定抱索器和吊椅。

(4)乘人器安装安装固定抱索器时,必须使用专用扭矩扳手,根据线路坡度的大小,将抱索器固定在钢丝绳上。

3.7 电气控制系统安装

乘人装置的电控系统,由隔爆兼本安型电控箱信号检测元件、控制元件以及相应的控制线路组成。其主要特点是乘人装置运行和各种安全保护均实现程序自动化控制,具有乘人装置启动、停止及越位保护、欠速保护、过速保护、重锤下限位保护、上变坡点掉绳保护、断绳保护、全程急停保护、电机缺相、短路过载保护、电气互锁等功能。功能齐全、性能可靠、使用方便。

上述系统安装完成后,即可进行试运转。