浅谈南方小型矿井采区绞车房的设计与施工控制
2014-08-27饶晓丹
摘要:本文从提升系统的要求,上部车场布置、绞车房与配电硐室尺寸、空间位置布置、后通道与绳道的要求及相关规定,结合本人在实际施工中总结出的经验,阐述了采区绞车房的设计与施工要求。
关键词:提升系统 设计 施工要求
0 引言
南方小型矿井褶皱、断层、火成岩侵入等地质构造较多,伴随这些地质构造的是淋水、围岩破碎,给采区绞车房的施工带来较多影响,以下是在设计与施工中需要考虑的事项:
1 绞车硐室空间位置的确定
1.1 绞车硐室位置的选择首先应考虑与上部车场位置的关系,绞车硐室提升中线应与斜井提升中线相一致,上部车场进出车方向与提升线间,一般布置成35度-90度角,根据绞车的提升能力与采区设计生产能力,在保证绳道长度满足提升要求的前提下,尽量使绞车硐室远离运输巷道,以避免造成应力集中。
1.2 绞车硐室平面位置的布置:①硐室碹拱中线与提升中线成垂直布置,进风流从绳道进入绞车与配电硐室,通过后通道回到采区回风巷中。此类布置回风阻力较大,不利于绞车房通风散热同时绞车电动机运转发热及制动盘制动会发热影响到配电室的电控设备,这是采用该布置方式的不利因素。(如图)
②硐室碹拱中线平行绞车提升中线,此类布置在绞车较小时采用,通道与电气设备硐室合二为一,转弯少,利于设备搬运,较适合南方小型矿井绞车房建设。(如图)
③绞车硐室与电气设备硐室环状布置,此类布置紧凑,干扰小,硐室拱顶暴露面大,适用于坚硬稳定围岩。南方多数矿井局部发育小断层,局部还有火成岩侵入,一般不采用此类布置。
2 绞车硐室尺寸的确定
2.1 绞车硐室平面尺寸应安装所选用绞车设备外形尺寸确定。为了操作安全、使用方便及留有一定的设备检修空间,绞车设备与硐室墙壁间通道一般不小于1000mm,特殊情况下不小于800mm。
2.2 硐室高度:绞车硐室高度应满足绞车安装和检修时起吊的要求。在硐室设置起吊梁,硐室地面至起吊梁底面的高度可根据绞车滚筒直径选取。根据设计手册的起吊梁至绞车硐室地面的高度公式为:H≥D+1.5(D为绞车滚筒直径)。起吊梁顶面至硐室拱顶间距,可结合所选用的硐室断面形状来确定。例如:南方矿井近年来常采用JTPB-1.6×1.2型矿用提升绞车,根据其设备外形尺寸计算硐室宽度须达到5.8m以上,断面形状采用半圆拱,根据绞车滚筒直径为1.6m计算绞车硐室的高度不小于4.0m。
3 绞车基础的施工
3.1 提升中心线与绞车主轴中线的现场标定(即是十字线的标定)。
3.2 绞车硐室腰线的标定(应使用全站仪来标定,基础平台的水平精度越高,安装绞车时可整平垫平工作量就越少)。
3.3 绞车基础尺寸及预埋孔的确定与现场放样:
①基础尺寸的确定。施工技术员在拿到绞车基础图时首先应该认真对照设备与图纸尺寸是否符合,然后制作放样图,放样图以十字线为基准对基础图及预埋孔的每个尺寸进行细化。做完放样图应由测量技术员或机电技术员进行复核检查,确保尺寸准确无误。
②现场放样时,施工技术员应与测量技术员配合标定各个尺寸位置,定完后机电技术员应根据图纸检查每个定点位置是否与设计图纸相符。在定好基础位置与预埋孔位置后应初步固定预埋孔预制盒,浇灌前须再次由机电技术员与施工技术员对所有的预埋孔位置尺寸进行复核,确认无误后方可进行浇灌。
4 绞车硐室的防、排水处理
防水与排水要求:
①绞车房拱顶防水。绞车硐室施工期间须做好拱顶的防水层工作,一搬施工防水层的做法是C20砼上方铺1层厚约10cm的黄土,用木板均匀拍实。然后在黄土上面敷设一层油毛毡,油毛毡上须先涂一层沥青,铺设好后如果拱顶上方有空隙,须用锯糠充填实防止顶板脱层掉落破坏油毛毡影响防水效果。
②绞车房墙体泄水。因为墙体无法放水从拱顶流下的水,若不排出将使墙体无法干燥,水量大的还会渗水。对此类问题的处理,可在砌墙时在墙体底部预埋排水管,将水直接引至绞车房内的水沟排至绞车房外。
③有的绞车基坑内积水较多,情况比较严重须经常采用水泵排水,为避免此类情况,在设计绞车硐室时就可以提高绞车硐室的高程,施工基坑时预埋排水管,使水能自动流出从上部车场水沟排走。
5 配电室、后通道的位置与施工要求
5.1 配电室的位置:多数矿井中配电室的位置是设计在绞车硐室的主轴中心线上,这样设计的优点是可以把绞车电机设置在配电室内不必单独施工一个电机硐室,且电机检修的空间较大,利用通风、更换与运输方便。有的采区绞车硐室因所处位置较特殊,现场条件无法采用上述第一种绞车布置方式时不适于施工大断面的硐室。根据此类情况生产部门及时调整设计施工方案为绞车硐室整体往前移,因此绞车电机就需要专门施工硐室来安放。另外施工电机硐室应注意不宜太深,因此处通风条件差,散热较慢,也较潮湿,一般情况硐室深度不超过3000mm为宜。
5.2 后通道一般作为绞车房与配电室的回风通道及设备运输通道,电气设备的电缆管线一般从后通道敷设进入绞车硐室。因此后通道的断面必须满足绞车最大件运输要求,作为绞车硐室的回风巷还必须与采区的回风巷相连接。
6 绳道的设计要求与施工
6.1 绳道的长度:从绳道甩入上部车场的道岔岔尖起计算须满足绞车提升最长物料或最长串车长度加上最短过卷距离(滚筒直径为1.6m的绞车过卷距离在5-10m),再加上绳道至绞车硐室前壁的长度。
6.2 绳道的坡度:应根据上部车场布置方式来设计,上部车场为甩车场,根据现场实验绳道坡度小于50%时,车皮甩入车场不能自溜需人工助推,给安全生产留下隐患。
6.3 绳道的断面和尾部与绞车硐室前墙相交处的顶底高程:可根据图解法绘制提升系统的平、剖面图,同时根据绳道的长度坡度的规定要求,结合绳道的弧垂大小和偏角,来确定绳道的宽度与高度及与绞车硐室前墙相交处的顶底高程。一般要求绳道顶板距上绳不小于300mm,绳道底板距离下绳不小于500mm。
7 结束语
采区绞车房的设计与施工是整个采区提升系统中的一个最重要环节,因此要求设计和施工能保证经济合理、技术可行、安全可靠、运转良好的工作状态。
参考文献:
[1]采矿工程设计手册.煤炭工业出版社.
[2]张魁元,曹春晖.小型矿用绞车钢丝绳行程限位装置[J].矿山机械,2001(07).
[3]谢显东.小型矿用绞车加装的一种行程限位装置[J].矿山机械,2005(03).
作者简介:饶晓丹,男,采矿助理工程师,2006年毕业于龙岩学院采矿工程专业,现在福建能源集团永安煤业有限责任公司半罗山煤矿从事采掘技术管理。
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摘要:本文从提升系统的要求,上部车场布置、绞车房与配电硐室尺寸、空间位置布置、后通道与绳道的要求及相关规定,结合本人在实际施工中总结出的经验,阐述了采区绞车房的设计与施工要求。
关键词:提升系统 设计 施工要求
0 引言
南方小型矿井褶皱、断层、火成岩侵入等地质构造较多,伴随这些地质构造的是淋水、围岩破碎,给采区绞车房的施工带来较多影响,以下是在设计与施工中需要考虑的事项:
1 绞车硐室空间位置的确定
1.1 绞车硐室位置的选择首先应考虑与上部车场位置的关系,绞车硐室提升中线应与斜井提升中线相一致,上部车场进出车方向与提升线间,一般布置成35度-90度角,根据绞车的提升能力与采区设计生产能力,在保证绳道长度满足提升要求的前提下,尽量使绞车硐室远离运输巷道,以避免造成应力集中。
1.2 绞车硐室平面位置的布置:①硐室碹拱中线与提升中线成垂直布置,进风流从绳道进入绞车与配电硐室,通过后通道回到采区回风巷中。此类布置回风阻力较大,不利于绞车房通风散热同时绞车电动机运转发热及制动盘制动会发热影响到配电室的电控设备,这是采用该布置方式的不利因素。(如图)
②硐室碹拱中线平行绞车提升中线,此类布置在绞车较小时采用,通道与电气设备硐室合二为一,转弯少,利于设备搬运,较适合南方小型矿井绞车房建设。(如图)
③绞车硐室与电气设备硐室环状布置,此类布置紧凑,干扰小,硐室拱顶暴露面大,适用于坚硬稳定围岩。南方多数矿井局部发育小断层,局部还有火成岩侵入,一般不采用此类布置。
2 绞车硐室尺寸的确定
2.1 绞车硐室平面尺寸应安装所选用绞车设备外形尺寸确定。为了操作安全、使用方便及留有一定的设备检修空间,绞车设备与硐室墙壁间通道一般不小于1000mm,特殊情况下不小于800mm。
2.2 硐室高度:绞车硐室高度应满足绞车安装和检修时起吊的要求。在硐室设置起吊梁,硐室地面至起吊梁底面的高度可根据绞车滚筒直径选取。根据设计手册的起吊梁至绞车硐室地面的高度公式为:H≥D+1.5(D为绞车滚筒直径)。起吊梁顶面至硐室拱顶间距,可结合所选用的硐室断面形状来确定。例如:南方矿井近年来常采用JTPB-1.6×1.2型矿用提升绞车,根据其设备外形尺寸计算硐室宽度须达到5.8m以上,断面形状采用半圆拱,根据绞车滚筒直径为1.6m计算绞车硐室的高度不小于4.0m。
3 绞车基础的施工
3.1 提升中心线与绞车主轴中线的现场标定(即是十字线的标定)。
3.2 绞车硐室腰线的标定(应使用全站仪来标定,基础平台的水平精度越高,安装绞车时可整平垫平工作量就越少)。
3.3 绞车基础尺寸及预埋孔的确定与现场放样:
①基础尺寸的确定。施工技术员在拿到绞车基础图时首先应该认真对照设备与图纸尺寸是否符合,然后制作放样图,放样图以十字线为基准对基础图及预埋孔的每个尺寸进行细化。做完放样图应由测量技术员或机电技术员进行复核检查,确保尺寸准确无误。
②现场放样时,施工技术员应与测量技术员配合标定各个尺寸位置,定完后机电技术员应根据图纸检查每个定点位置是否与设计图纸相符。在定好基础位置与预埋孔位置后应初步固定预埋孔预制盒,浇灌前须再次由机电技术员与施工技术员对所有的预埋孔位置尺寸进行复核,确认无误后方可进行浇灌。
4 绞车硐室的防、排水处理
防水与排水要求:
①绞车房拱顶防水。绞车硐室施工期间须做好拱顶的防水层工作,一搬施工防水层的做法是C20砼上方铺1层厚约10cm的黄土,用木板均匀拍实。然后在黄土上面敷设一层油毛毡,油毛毡上须先涂一层沥青,铺设好后如果拱顶上方有空隙,须用锯糠充填实防止顶板脱层掉落破坏油毛毡影响防水效果。
②绞车房墙体泄水。因为墙体无法放水从拱顶流下的水,若不排出将使墙体无法干燥,水量大的还会渗水。对此类问题的处理,可在砌墙时在墙体底部预埋排水管,将水直接引至绞车房内的水沟排至绞车房外。
③有的绞车基坑内积水较多,情况比较严重须经常采用水泵排水,为避免此类情况,在设计绞车硐室时就可以提高绞车硐室的高程,施工基坑时预埋排水管,使水能自动流出从上部车场水沟排走。
5 配电室、后通道的位置与施工要求
5.1 配电室的位置:多数矿井中配电室的位置是设计在绞车硐室的主轴中心线上,这样设计的优点是可以把绞车电机设置在配电室内不必单独施工一个电机硐室,且电机检修的空间较大,利用通风、更换与运输方便。有的采区绞车硐室因所处位置较特殊,现场条件无法采用上述第一种绞车布置方式时不适于施工大断面的硐室。根据此类情况生产部门及时调整设计施工方案为绞车硐室整体往前移,因此绞车电机就需要专门施工硐室来安放。另外施工电机硐室应注意不宜太深,因此处通风条件差,散热较慢,也较潮湿,一般情况硐室深度不超过3000mm为宜。
5.2 后通道一般作为绞车房与配电室的回风通道及设备运输通道,电气设备的电缆管线一般从后通道敷设进入绞车硐室。因此后通道的断面必须满足绞车最大件运输要求,作为绞车硐室的回风巷还必须与采区的回风巷相连接。
6 绳道的设计要求与施工
6.1 绳道的长度:从绳道甩入上部车场的道岔岔尖起计算须满足绞车提升最长物料或最长串车长度加上最短过卷距离(滚筒直径为1.6m的绞车过卷距离在5-10m),再加上绳道至绞车硐室前壁的长度。
6.2 绳道的坡度:应根据上部车场布置方式来设计,上部车场为甩车场,根据现场实验绳道坡度小于50%时,车皮甩入车场不能自溜需人工助推,给安全生产留下隐患。
6.3 绳道的断面和尾部与绞车硐室前墙相交处的顶底高程:可根据图解法绘制提升系统的平、剖面图,同时根据绳道的长度坡度的规定要求,结合绳道的弧垂大小和偏角,来确定绳道的宽度与高度及与绞车硐室前墙相交处的顶底高程。一般要求绳道顶板距上绳不小于300mm,绳道底板距离下绳不小于500mm。
7 结束语
采区绞车房的设计与施工是整个采区提升系统中的一个最重要环节,因此要求设计和施工能保证经济合理、技术可行、安全可靠、运转良好的工作状态。
参考文献:
[1]采矿工程设计手册.煤炭工业出版社.
[2]张魁元,曹春晖.小型矿用绞车钢丝绳行程限位装置[J].矿山机械,2001(07).
[3]谢显东.小型矿用绞车加装的一种行程限位装置[J].矿山机械,2005(03).
作者简介:饶晓丹,男,采矿助理工程师,2006年毕业于龙岩学院采矿工程专业,现在福建能源集团永安煤业有限责任公司半罗山煤矿从事采掘技术管理。
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摘要:本文从提升系统的要求,上部车场布置、绞车房与配电硐室尺寸、空间位置布置、后通道与绳道的要求及相关规定,结合本人在实际施工中总结出的经验,阐述了采区绞车房的设计与施工要求。
关键词:提升系统 设计 施工要求
0 引言
南方小型矿井褶皱、断层、火成岩侵入等地质构造较多,伴随这些地质构造的是淋水、围岩破碎,给采区绞车房的施工带来较多影响,以下是在设计与施工中需要考虑的事项:
1 绞车硐室空间位置的确定
1.1 绞车硐室位置的选择首先应考虑与上部车场位置的关系,绞车硐室提升中线应与斜井提升中线相一致,上部车场进出车方向与提升线间,一般布置成35度-90度角,根据绞车的提升能力与采区设计生产能力,在保证绳道长度满足提升要求的前提下,尽量使绞车硐室远离运输巷道,以避免造成应力集中。
1.2 绞车硐室平面位置的布置:①硐室碹拱中线与提升中线成垂直布置,进风流从绳道进入绞车与配电硐室,通过后通道回到采区回风巷中。此类布置回风阻力较大,不利于绞车房通风散热同时绞车电动机运转发热及制动盘制动会发热影响到配电室的电控设备,这是采用该布置方式的不利因素。(如图)
②硐室碹拱中线平行绞车提升中线,此类布置在绞车较小时采用,通道与电气设备硐室合二为一,转弯少,利于设备搬运,较适合南方小型矿井绞车房建设。(如图)
③绞车硐室与电气设备硐室环状布置,此类布置紧凑,干扰小,硐室拱顶暴露面大,适用于坚硬稳定围岩。南方多数矿井局部发育小断层,局部还有火成岩侵入,一般不采用此类布置。
2 绞车硐室尺寸的确定
2.1 绞车硐室平面尺寸应安装所选用绞车设备外形尺寸确定。为了操作安全、使用方便及留有一定的设备检修空间,绞车设备与硐室墙壁间通道一般不小于1000mm,特殊情况下不小于800mm。
2.2 硐室高度:绞车硐室高度应满足绞车安装和检修时起吊的要求。在硐室设置起吊梁,硐室地面至起吊梁底面的高度可根据绞车滚筒直径选取。根据设计手册的起吊梁至绞车硐室地面的高度公式为:H≥D+1.5(D为绞车滚筒直径)。起吊梁顶面至硐室拱顶间距,可结合所选用的硐室断面形状来确定。例如:南方矿井近年来常采用JTPB-1.6×1.2型矿用提升绞车,根据其设备外形尺寸计算硐室宽度须达到5.8m以上,断面形状采用半圆拱,根据绞车滚筒直径为1.6m计算绞车硐室的高度不小于4.0m。
3 绞车基础的施工
3.1 提升中心线与绞车主轴中线的现场标定(即是十字线的标定)。
3.2 绞车硐室腰线的标定(应使用全站仪来标定,基础平台的水平精度越高,安装绞车时可整平垫平工作量就越少)。
3.3 绞车基础尺寸及预埋孔的确定与现场放样:
①基础尺寸的确定。施工技术员在拿到绞车基础图时首先应该认真对照设备与图纸尺寸是否符合,然后制作放样图,放样图以十字线为基准对基础图及预埋孔的每个尺寸进行细化。做完放样图应由测量技术员或机电技术员进行复核检查,确保尺寸准确无误。
②现场放样时,施工技术员应与测量技术员配合标定各个尺寸位置,定完后机电技术员应根据图纸检查每个定点位置是否与设计图纸相符。在定好基础位置与预埋孔位置后应初步固定预埋孔预制盒,浇灌前须再次由机电技术员与施工技术员对所有的预埋孔位置尺寸进行复核,确认无误后方可进行浇灌。
4 绞车硐室的防、排水处理
防水与排水要求:
①绞车房拱顶防水。绞车硐室施工期间须做好拱顶的防水层工作,一搬施工防水层的做法是C20砼上方铺1层厚约10cm的黄土,用木板均匀拍实。然后在黄土上面敷设一层油毛毡,油毛毡上须先涂一层沥青,铺设好后如果拱顶上方有空隙,须用锯糠充填实防止顶板脱层掉落破坏油毛毡影响防水效果。
②绞车房墙体泄水。因为墙体无法放水从拱顶流下的水,若不排出将使墙体无法干燥,水量大的还会渗水。对此类问题的处理,可在砌墙时在墙体底部预埋排水管,将水直接引至绞车房内的水沟排至绞车房外。
③有的绞车基坑内积水较多,情况比较严重须经常采用水泵排水,为避免此类情况,在设计绞车硐室时就可以提高绞车硐室的高程,施工基坑时预埋排水管,使水能自动流出从上部车场水沟排走。
5 配电室、后通道的位置与施工要求
5.1 配电室的位置:多数矿井中配电室的位置是设计在绞车硐室的主轴中心线上,这样设计的优点是可以把绞车电机设置在配电室内不必单独施工一个电机硐室,且电机检修的空间较大,利用通风、更换与运输方便。有的采区绞车硐室因所处位置较特殊,现场条件无法采用上述第一种绞车布置方式时不适于施工大断面的硐室。根据此类情况生产部门及时调整设计施工方案为绞车硐室整体往前移,因此绞车电机就需要专门施工硐室来安放。另外施工电机硐室应注意不宜太深,因此处通风条件差,散热较慢,也较潮湿,一般情况硐室深度不超过3000mm为宜。
5.2 后通道一般作为绞车房与配电室的回风通道及设备运输通道,电气设备的电缆管线一般从后通道敷设进入绞车硐室。因此后通道的断面必须满足绞车最大件运输要求,作为绞车硐室的回风巷还必须与采区的回风巷相连接。
6 绳道的设计要求与施工
6.1 绳道的长度:从绳道甩入上部车场的道岔岔尖起计算须满足绞车提升最长物料或最长串车长度加上最短过卷距离(滚筒直径为1.6m的绞车过卷距离在5-10m),再加上绳道至绞车硐室前壁的长度。
6.2 绳道的坡度:应根据上部车场布置方式来设计,上部车场为甩车场,根据现场实验绳道坡度小于50%时,车皮甩入车场不能自溜需人工助推,给安全生产留下隐患。
6.3 绳道的断面和尾部与绞车硐室前墙相交处的顶底高程:可根据图解法绘制提升系统的平、剖面图,同时根据绳道的长度坡度的规定要求,结合绳道的弧垂大小和偏角,来确定绳道的宽度与高度及与绞车硐室前墙相交处的顶底高程。一般要求绳道顶板距上绳不小于300mm,绳道底板距离下绳不小于500mm。
7 结束语
采区绞车房的设计与施工是整个采区提升系统中的一个最重要环节,因此要求设计和施工能保证经济合理、技术可行、安全可靠、运转良好的工作状态。
参考文献:
[1]采矿工程设计手册.煤炭工业出版社.
[2]张魁元,曹春晖.小型矿用绞车钢丝绳行程限位装置[J].矿山机械,2001(07).
[3]谢显东.小型矿用绞车加装的一种行程限位装置[J].矿山机械,2005(03).
作者简介:饶晓丹,男,采矿助理工程师,2006年毕业于龙岩学院采矿工程专业,现在福建能源集团永安煤业有限责任公司半罗山煤矿从事采掘技术管理。
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