井巷工程13优质PPT.ppt
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一般要求井颈的深度为1520m。
井颈部分的井壁不但需要加厚,而且通常需要配有钢筋。
井颈以下至井底车场水平的井筒部分叫做井身井身。
井身是井筒的主要组成部分。
井底车场水平以下部分的井筒叫做井底井底。
罐笼井的井底深度一般为l0m左右;
箕斗井井底深度一般为3575m,风井井底深度45m。
2022/11/112第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华斜井井筒根据其主要用途通常也分为主井、副井和风井。
井筒工程是矿井建没主要连锁工程项目之一。
立井井筒工程量一般占全矿井井巷工程量的15%左右,而工期却占矿井施工总工期的4050%。
井筒工程施工的快慢直接影响其它井巷工程、有关的地面工程和机电安装工程的施工。
因此,加快井筒施工速度是缩短矿井建设总工期的重要环节。
同时,井筒是整个矿井的咽吼,其设计和施工质量的优劣,直接关系着矿井建设的成败和生产时期的使用。
2022/11/113第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华13.2立井设计立井设计13.2.1提升容器的选择提升容器的选择提升容器的选择是由井筒用途、井筒深度、和矿井年产量和提升机的类型决定的。
专门用作提升煤的容器煤的容器,通常选用箕斗箕斗;
用作升降人员人员、材料材料、设备设备、提升矸石矸石的容器选用罐笼罐笼。
一套提升设备兼作提煤和升降人员用时,应选用罐笼。
当一个井筒装有两套提升设备时,提煤容器选用箕斗,而升降人员的提升容器仍选用罐笼。
根据提升方式不同,有单绳提升和多绳提升。
根据采用的罐道类型不同,有刚性罐道和钢丝绳罐道。
提升容器的规格较多,可以参照表131、132选取。
提升容器的大也可以通过具体计算来确定。
2022/11/114第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华13.2.2井筒装备井筒装备主要包括罐道、罐梁(或托架)、梯子间、管路电缆、过卷装置以及主要包括罐道、罐梁(或托架)、梯子间、管路电缆、过卷装置以及井口和井底金属支承结构等。
井口和井底金属支承结构等。
1罐道梁罐道梁罐道梁是为安设罐道、梯子间、管路和电缆等装备用的,立井井筒采用刚性罐道时,在井筒内需设罐道梁。
罐道梁每隔一定距离布置一层,一般采用金属材料。
罐道梁按截面形式分有工字钢罐道梁、型钢组合空心罐道梁、整体轧制的封闭空心罐道梁和异形罐道梁等。
罐道梁的型号应该用计算方法来确定,也可以按经验选择。
罐道梁与井壁的固定方式有梁端埋入井壁和用锚杆固定两种。
2022/11/115第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华2罐道罐道罐道是提升容器在井筒中运行的导向装置。
罐道是提升容器在井筒中运行的导向装置。
木罐道木罐道木罐道只是在用普通罐笼升降人员和材料设备,而又采用普通断绳保护器时才被采用。
要求木罐道木质致密坚固,一般用强度较大的松木或杉木,并且要进行防腐处理。
钢轨罐道钢轨罐道通常采用的钢轨罐道是38kg/m钢轨,也有采用43kg/m钢轨的。
每根钢轨的标准长度为12.5m,考虑到井筒内冬夏温差,钢轨接头处须留有4.5的伸缩缝。
安装罐道时,每根钢轨罐道卡在四层罐道梁上,钢轨罐道与工字钢罐道梁之间的连接,采用特制的罐道卡子和螺栓固定如图12-4所示。
2022/11/116第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华型钢组合罐道型钢组合罐道是由槽钢加扁钢焊接成的矩形空心罐道。
组合罐道与罐道梁间的连接方式如图12-5所示。
2022/11/117第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华钢丝绳罐道钢丝绳罐道目前使用的钢丝绳罐道有普通钢丝绳、密封钢丝绳和异形股钢丝绳三种。
钢丝绳罐道的固定有两种方式:
一种一种是上端固定在井架的托梁上,下端在井底内挂以重锤拉紧,这种固定装置要求有较深的井底,井底水窝内的淤泥应及时清理,否则淤泥将托住重锤使罐道绳松弛,造成提升容器的碰撞事故。
另一种另一种是将钢丝绳罐道的下端固定在井底内,而将上端在井架托梁上用液压千斤顶拉紧。
为了保证提升容器运行平稳和提升工作安全,罐道绳必须具有一定的拉紧力和刚度。
2022/11/118第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华2022/11/119第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华3其他隔间其他隔间井筒断面内还有梯子间和管路电缆间。
梯子间是矿井井下经立井井筒通往地面的一个安全出口。
梯子间的梯子多采用折返式布置,如图12-6所示。
管路电缆间,主要安设有排水管、供水管、压气管和各种电缆。
2022/11/1110第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华13.2.3断面的布置与尺寸确定断面的布置与尺寸确定13.2.3.1断面布置断面布置立井井筒横断面形状有圆形和矩形两种。
我国煤矿立井井筒横断面都采用圆形。
井筒断面布置有多种形式,一般井筒内布置一对箕斗或罐笼,罐道采用两侧布置。
井筒断面尺寸包括净断面尺寸和掘进断面尺寸,主要指井筒直径。
根据选定的井筒横断面布置方式,提升容器的规格和数量。
罐道规格、梯子间和管路电缆间的尺寸,以及根据预选的罐道梁型号和有关的安全间隙确定井筒净直径。
煤矿安全规程规定:
立井内提升容器之间,以及提升容器最突出部分与井壁和罐道梁之间的最小间隙,必须符合表13-3的规定。
2022/11/1111第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华13.2.3.2净断面尺寸净断面尺寸1)根据井筒用途和所采用的提升容器,选择井筒装备的类型,确定井筒断面布置形式。
2)根据所选用的井筒装备类型,初步选定罐道梁规格和罐道规格。
3)根据提升间、梯子间、管路和电缆的布置与尺寸,以及煤矿安全规程规定的安全间隙(表13-3),用图解法或解析法求出井筒净直径的近似值,然后按煤炭工业设计规范的规定,当井筒净直径小于6.5m时,以0.5m进级确定井简净直径。
一般以0.2m进级确定。
4)根据初步确定的井筒净直径,验算罐道梁和罐道。
2022/11/1112第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华5)根据验算结果进行必要的调整,重视安全间隙。
6)根据通风要求,核算井筒断面。
13.2.3.3通风校核通风校核对根据提升容器和井筒装备确定的井筒净直径,必须按照煤矿安全规程的要求进行通风速度校核,要求井筒内的风速不大于允许的最高风速,即:
式中v通过井筒的风流速度,m/s;
S0井筒通风有效断面面积,井内设有梯子间时S0=S-A,不设梯子间时S0=0.9S;
S为井筒净断面面积,;
A为梯子间断面面积,A取2.0m2;
Q通过井筒的风量,m3/s;
vmax井简中允许的最高风速,m/s。
2022/11/1113第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华煤矿安全规程煤矿安全规程规定:
升降人员和物料的井筒,vmax=8m/s;
专为升降物料的井筒,vmax=12m/s;
无提升设备的风井,vmax=15m/s。
验算结果vvmax时,井筒净直径应该适当加大。
2022/11/1114第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华13.2.3.4掘进断面尺寸掘进断面尺寸井筒掘进断面尺寸由井筒净断面尺寸与永久支护厚度决定。
井筒永久支护的设计,首先是确定井壁结构井壁结构,然后确定井壁厚度井壁厚度。
目前常用的井壁结构包括砌块井壁砌块井壁(料石、砖、混凝土)、整体浇筑式井壁整体浇筑式井壁(混凝土、钢筋混凝土)、锚喷井壁锚喷井壁、装装配式井壁配式井壁(弧板地面制成、井下装配、壁后注浆)和复合井复合井壁壁(两层以上井壁组合)。
采用现浇混凝土、混凝土预制块和料石井壁时,可按下表选取井壁厚度。
对于砌块井壁还需加上100的壁后充填厚度。
2022/11/1115第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华13.3立井施工立井施工装备经过不断研发,研制成功了伞型钻架及其配套的重型风动凿岩机,斗容为0.4和0.6m3的机械操纵的抓岩机,容积为2.05.0m3的吊桶,卷筒直径为2.8、3.5和4.0m的提升机,悬吊能力为2540t的凿井绞车,扬程为500和750m的吊泵和高扬程卧泵以及改型、型凿井井架等成套大型凿井设备。
13.3.1立井井筒施工方式根据掘进、砌壁和安装三大工序在时间和空间的不同安排,有掘、砌单行作业,掘、砌平行作业,掘、砌混合作业和掘、砌、安一次成井四种作业方式。
2022/11/1116第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华13.3.2立井施工机械化配套13.3.2.1立井施工机械化配套的原则综合考虑,能力匹配,配套方式与作业方式、设备性能、队伍素质相适应。
13.3.2.2立井施工机械化配套方案重型、轻型设备和半机械化作业线13.3.3立井施工设备的布置13.3.3.1凿井结构物及主要设备凿井井架、卸矸台、封口盘(也叫井盖)、保护盘(也叫固定盘)、吊盘、凿井绞车和凿井提升机等。
13.3.3.2井筒内施工与安全设备布置吊桶、吊泵、抓岩机、安全梯、管线13.3.4装岩(土)提升工作13.3.4.1装岩工作抓岩机13.3.4.2提升工作吊桶13.3.4.3排矸工作吊桶13.3.5井筒支护工作13.3.5.1临时支护井圈背板基岩段施工采用锚网支护。
13.3.5.2永久支护料石、混凝土、钢筋混凝土、锚喷支护。
2022/11/1117第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华13.3.6立井施工辅助工作13.3.6.1通风工作13.3.6.2压风和供水工作13.3.6.3测量工作13.3.7立井井筒装备安装工作13.3.7.1分次安装13.3.7.2一次安装2022/11/1118第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华13.3.8立井表土施工技术立井表土施工技术立井井筒穿过的表土层,按其掘砌施工的难易程度分为稳定表土层稳定表土层和不稳定表土层不稳定表土层两种。
稳定表土层稳定表土层就是在井筒掘砌过程中,井帮易于维护,用普通施工方法能够顺利通过的表土层,其中包括含非饱和水的粘土层、含少量水的砂质粘土、无水的大孔土和含水量不大的砾石层等。
不稳定表土层不稳定表土层就是在在井筒掘砌过程中,井帮很难维护,用普通施工方法不能通过的表土层,其中包括含水砂土、淤泥、含饱和水的粘土、浸水的大孔土和含水量较大的砾石层等。
根据表土的性质及其所采用的施工设施,井筒表土施工方法可分为普通施工方法普通施工方法和特殊施工方法特殊施工方法两大类2022/11/1119第页呼伦贝尔学院呼伦贝尔学院工程技术学院工程技术学院张建华张建华表土施工的提升方
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