主井钢罐道更换工艺

王俊杰 项丹丹 张希伟

铁法煤业集团矿建分公司

主井钢罐道更换工艺

王俊杰 项丹丹 张希伟

铁法煤业集团矿建分公司

重点介绍辽宁省铁法煤业集团有限责任公司大兴煤矿主井钢罐道的更换过程，详细叙述了工程的施工暂设、实施等方面，为工程的安全、优质、高效完成总结了经验，在同类型施工过程中具有借鉴推广价值。

主井；箕斗；平台；罐道

1 前言

铁法煤业集团有限责任公司大兴煤矿位于辽宁省调兵山市境内。该煤矿主井井筒为立井开拓，井筒深度为763.5m，井筒直径7m，设有两套提升系统，4个箕斗，箕斗间净距离约350mm，提升机为井塔式多绳摩擦式提升绞车，箕斗上部有一个乘人间，下部有一个型钢框架可以作工作平台用。井筒内罐道梁层间距为5米/层，罐道通过螺栓与提升间罐道梁结构在一起。每根罐道长度为10米，重量为600kg，分三点（两端、中间）与罐道梁结构。本次以更换2#提升绞车副箕斗侧罐道为例来阐述整个施工过程。

2 施工方案

2.1 施工暂设

2.1.1 在主井井塔内一层井口北侧暂设一台JHc-14回柱绞车，用于将井口地面处的罐道吊起并竖直装入箕斗上施工平台内。该处地面为混凝土结构，下面是地下管道间，现场凿两个孔洞，利用这两个孔洞安装回柱绞车，将回柱绞车就位，调整回柱绞车的出绳方向，使绞车提升中心线对准井口套架的中间立柱，然后用钢丝绳将回柱绞车通过地面的两个孔洞锁住，在绞车的前端和侧面地板上安装6根膨胀螺栓，将回柱绞车固定牢固。在井口套架梁中间立柱上挂设一台5T滑轮；在井塔2层2号绞车的副箕斗提升间东侧的套架梁上挂设1台5T滑轮。利用棕绳将回柱绞车的钢丝绳钩头牵引至井塔2层，穿过两个滑轮垂至井塔一层。将绳头锁在套架立柱上，并且不影响箕斗运行。

JHc-14回柱绞车提升能力及钢丝绳强度验算:钢丝绳悬垂高度为50米,单根罐道重600kg，即JHc-14回柱绞车单次最大提升重量为；1.19Kg/m×50m+600kg=660Kg;而JHc-14回柱绞车最大提升能力为14000Kg＞706Kg,所以可以用JHc-14回柱绞车牵引钢丝绳。所用Φ19mm钢丝绳破断拉力17.9T,17.9/0.66=27＞6,满足安全系数。

2.1.2 在主井井棚外安装一台单10T稳车，稳车钢丝绳选用Φ24mm不旋转钢丝绳。在井塔3层2号提升绞车侧安装一个天轮平台，天轮平台安装完成后，将稳车的钢丝绳穿过窗户，经天轮引到井口，投绳点选在2号提升绞车副箕斗侧面中间位置。10T稳车单次最大提升重量为：2.25Kg/m×600m+600kg=1950Kg，所用Φ24mm不旋转钢丝绳破断拉力29.8T,29.8/1.95=15＞6,满足安全系数。

2.1.3 拆除2号副箕斗顶部的安全伞。将箕斗顶部停在井口±0.00mm平面位置，施工人员上到箕斗顶部，将安全带系在首绳悬挂装置上，然后逐一拆除安全伞与围栏立柱的顶丝，然后人力将安全伞举起，抬出井口外。然后在箕斗顶部安装一个施工平台。该平台分为两部分，一部分为施工操作平台，另一部分为存放罐道的固定架子。施工平台高度为5米，立柱采用DN80mm钢管，横梁及拉筋采用L50×5mm角钢，平台板铺60mm厚的木跳板，平台上的围栏用DN20mm钢管加工，围栏高度1.2米。平台立柱与横梁及拉筋，均采用M16mm的螺栓连接，每个连接处用2颗M16mm的螺栓连接。在箕斗顶部钢板上，测绘出每根立柱的安装位置。施工人员在箕斗顶部，将安全带系在首绳悬挂装置上，利用箕斗在套架梁上挂设一台5T滑轮并引入棕绳。指挥2号副箕斗停至井口平面下2m处。然后地面施工人员利用棕绳将下段5米长的DN80钢管立柱下放至箕斗顶部，施工人员人力将全部立柱逐一立起，并将立柱底部与箕斗顶部用电焊焊接焊牢，将立柱全部安装好后，用横梁将施工平台下段平台的立柱全部连接起来并拧紧连接螺栓，然后在安装好的横梁上铺设跳板，跳板两端使用铁线捆绑牢固，施工人员利用跳板安装立柱的拉筋和顶层操作平台。顶层平台搭设完成后，指挥箕斗下落，将下段平台顶层平面停在与地面平齐的位置，用同样方法安装上段平台。然后将箕斗两端的两个施工平台通过角钢连接在一起，同时将角钢夹持在主提升钢丝绳的两侧并相互固定牢固可靠。安装罐道支架，底部罐道支架安装在箕斗顶部上，安装时保持罐道支架外侧略高。顶部罐道支架固定在施工平台顶层横梁上，安装后检查上下罐道支架中心对正，且要保证装罐道后不得使罐道向外倾斜，再将围栏焊接在平台上。

2.2 主要施工方法

2.2.1 新罐道装入箕斗顶部施工平台内

指挥2号提升绞车将箕斗顶部的施工平台上平面停在井口位置处，在新罐道靠近井口的一端端头处卡紧专用吊运卡具，用钢丝绳扣和卡环将JHc-14回柱绞车钩头与罐道卡具连接在一起，罐道的另一端系上一根棕绳，然后开动回柱绞车将需要安装的罐道慢慢吊起，同时地面施工人员用棕绳拖拽罐道尾端，避免罐道刮碰井口套架梁，相互配合着将罐道吊运至井筒内，并使其不晃动达到自然竖直状态。施工平台上的施工人员拆除掉罐道尾端的棕绳，然后指挥回柱绞车下放罐道至罐道下端接近箕斗上施工平台顶层时停车，箕斗施工平台上各层的施工人员齐心合力将罐道推移到箕斗顶部平台上存放罐道的位置，再指挥回柱绞车继续下放罐道，将罐道竖直放置在箕斗顶部平台侧面的罐道支架内，用特制的卡具将罐道上端锁在施工平台顶层的罐道支架内，然后拆除掉罐道上端的吊运卡具。按照相同方法将其余5根新罐道吊运并锁在箕斗顶部的施工平台上。罐道装完后，施工人员就位，箕斗乘人间安排一名人员，同时，将氧气瓶、乙炔瓶放置在箕斗乘人间内，氧气瓶和乙炔瓶分开放置，用8#铁线绑扎牢固；箕斗顶部安排2名人员，将施工用的工具、螺栓、垫板、消防器材等装到平台上。继续下落箕斗，将5m施工平台停在井口平面，安排2名人员就位。继续下落箕斗，将顶层平台停在井口平面，安排2名人员就位。

2.2.2 旧罐道拆除

首先将箕斗施工平台顶层停在待拆除的旧罐道顶端下方1.3m处，施工平台顶层人员在旧罐道上端连接板下方安装吊运卡具并把紧卡具上的螺栓。将单10T稳车钢丝绳头的转环用卡环和钢丝绳扣连接到旧罐道吊运卡具上，发出开车信号上提稳车使旧罐道上钢丝绳扣伸直后停车，施工人员站在箕斗顶部的施工平台上，利用火焊从上到下依次拆除掉该旧罐道与罐道梁的连接螺栓。拆除完该旧罐道全部固定螺栓后，平台顶层和箕斗顶部的施工人员相互配合着用撬棍将旧罐道上端撬动并离开原位置。然后平台各层的施工人员齐心合力将旧罐道推移到达平台侧面放置罐道的位置，将罐道调整摆正后指挥稳车下落旧罐道，使罐道沿着罐道支架落在箕斗顶部后停车，用特制卡具将罐道上端锁在平台上，最后拆除旧罐道上的吊运卡具，准备安装新罐道。

2.2.3 新罐道安装

在新罐道顶端的连接板下方安装吊运卡具，将单10T稳车的转环通过卡环和钢丝绳扣与吊运卡具连接在一起。拆除掉施工平台存放罐道位置处的特制卡具，平台各层施工人员用手扶住罐道同时上提稳车将新罐道吊起约1.3m，然后平台各层施工人员合力将新罐道推移出罐道支架并平移到安装位置，箕斗顶部人员先将新罐道下端与下面的罐道对正，不得有错动，同时用加工好的间隙尺垫在下面原有罐道上，然后将新罐道上端推移入位，调整好罐道间隙并找正，把紧新罐道各处连接螺栓后撤出间隙尺，平台顶层施工人员拆除掉新罐道的吊运卡具。按照同样方法将箕斗上其余新罐道更换完毕后，施工人员准备升井卸旧罐道。

2.2.4 卸旧罐道

上提箕斗使平台顶层与井口地面位置相平时停车。按照同样方法将吊运卡具安装在旧罐道上，然后将JHc-14回柱绞车的钢丝绳钩头通过钢丝绳和卡环与吊运卡具相连接，上提凿井绞车使钢丝绳稍微受力，然后拆除施工平台侧面存放该根旧罐道位置的特制卡具，开动回柱绞车上提旧罐道，当旧罐道下端脱离施工平台顶层时停车，在旧罐道下端拴上棕绳，地面施工人员拖拽棕绳将旧罐道向地面处拉，同时下放回柱绞车钩头，相互配合着将该旧罐道撤离井筒平放在地面上，拆除旧罐道上的钢丝绳扣和吊运卡具。按照同样方法，将施工平台上的全部旧罐道从井筒牵引至井口地面上。

3 结束语

箕斗上安装的施工平台充分利用了井筒内有限狭小作业空间，给施工人员提供了较大的操作空间，而且由于施工平台上有专门存放罐道的支架，罐道不会出现刮碰现象，每次装卸罐道非常方便快捷。采用上述施工方案更换罐道，提高了工作效率、消除了安全隐患、降低了风险、确保了工程安全、优质、高效的完成，在实际应用中缩短了施工工期，增加了经济效益。在矿山行业等领域有广泛的推广价值。

[1]《煤矿安装工程质量检验评定标准》MT5010-95.煤炭工业出版社

[2]《煤矿安全规程》2011版.煤炭工业出版社

[3]《金属非金属矿山提升钢丝绳检验规范》（AQ2026-2010）

王俊杰，男，工程师，2006年毕业于沈阳建筑大学，机械设计制造及其自动化专业，现在铁法煤业集团矿建分公司安装项目部担任技术员职务；项丹丹，女，工程师，2007年毕业于辽宁工程技术大学，机械工程及其自动化专业，现在铁法煤业集团矿建分公司生产办担任科员职务；张希伟，男，工程师，2007年毕业于华北水利水电学院，消防工程专业，现在铁法煤业集团矿建分公司安装项目部担任技术员职务。