XX一矿施工组织设计机电安装部分.docx
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XX一矿施工组织设计机电安装部分
XXXX煤炭开发有限公司XX
施工组织设计
(机电安装部分)
XXXX煤炭开发有限公司基建部安装组
2011年9月
第一章概述…………………………………………………………1
第二章矿井建设条件………………………………………………8
第三章矿井地质概况………………………………………………11
第四章矿井设计简况………………………………………………38
第四节矿井各生产系统及主要设备………………………………44
第五节矿井辅助生产系统…………………………………………49
第五章工程质量目标及措施………………………………………58
第一节工程质量目标………………………………………………58
第二节工程质量创优方案…………………………………………58
第三节工程成品保护措施…………………………………………66
第六章施工方法……………………………………………………73
第六节主要安装工程施工方法和要求……………………………106
第七章前期准备及大型临时设施…………………………………144
第二节大临工程布置原则及安排…………………………………145
第四节建井期提升…………………………………………………162
第五节临时改绞……………………………………………………168
第六节建井期通风…………………………………………………177
第七节矿建工程降温………………………………………………181
第八节建井期间临时供电…………………………………………183
第九节建井期压风…………………………………………………186
第十节临时排矸,储煤,井上、下运输…………………………188
第十一节建井期排水………………………………………………190
第十二节临时供热…………………………………………………191
第十三节地面临时给排水…………………………………………193
第十七节建井期防洪、消防与环保………………………………196
第十八节井上、下照明,通讯及信号……………………………196
第八章建井工期安排………………………………………………198
第五节机电工程排队………………………………………………213
第九章建井期安全质量保证体系与主要措施……………………215
第四节机电安装工程安全质量保证措施…………………………218
第十章建设项目管理……………………………………………221
第十一章矿井移交投产标准………………………………………226
第一章概述
一、施工组织设计的编制原则
认真贯彻公司建设“国内先进、省内一流”矿井的重要思想,坚持与时俱进,改革创新。
从本矿井的特殊施工条件出发,依靠科技进步,吸取先进技术、先进经验、先进装备,优选最佳施工方案、施工方法和施工顺序。
按照系统工程原理,以矿建工程为主导,正确把握矿、土、安三类工程的内在联系,找出矿井建设的主要矛盾线(关键线)和连锁重点工程。
精心组织施工,以缩短建设总工期,尽早形成综合生产能力。
在精心组织施工的同时,做到精心管理。
建立科学的管理体制与运行机制,恰当处理:
决策、执行、监督;设计、施工、出煤;项目管理、施工管理、资金、物流管理等各个环节的相互关系,防止顾此失彼。
为提前出煤滚动发展创造条件,达到速度快,工期短,质量优,安全好,效益高的目的。
二、编制依据
1、XX精查地质报告
2、XX井筒检查钻及工程地质报告
3、XX三维地震勘探报告
3、XX可行性研究报告
4、XX初步设计(送审稿)
5、2011年新版煤矿安全规程
6、国家颁发的施工组织设计编制规定,工程质量验收规范及其他相关规定。
7、依据目前矿井建设的有关会议纪要。
三、编制范围
四、矿井施工组织设计工程量、工作量
五、矿井建设总工期及主要矛盾线
六、需要说明的几个问题
1、本施工组织设计为项目施工组织设计。
每年也应根据上年工程进展实际情况和当年的需要应据实调整一次,以保证施工组织工作的总体性、连贯性与实用性。
2、本施工组织设计的单位工程进度,按照目前国内或本公司的先进水平并适当留有余地的原则制定。
3、施工组织设计编制规定中所需材料由甲方提供或施工企业采购。
4、除主井表土段施工已编制了单位工程施工组织设计外,还必须编制的主要单位工程的施工组织设计。
本矿井系年设计产煤90万吨的现代化矿井,是由许多复杂的单位(或单项)工程组成,是一项复杂的系统工程,所以必须编制单位(或单项)施工组织设计。
每年应在现场实际条件变化的基础上,统筹兼顾、综合平衡,编制年度施工组织设计或施工组织计划。
根据施工图纸和施工进度,必须编制如下施工组织设计:
⑴、矿建部分
⑵、土建部分
⑶、机电安装部分
①、1#主井提升系统:
包括井塔绞车,箕斗,井筒装备,井上、下装卸载设备。
②、2#主井提升系统:
包括井塔绞车,箕斗,井筒装备,井上、下装卸载设备。
③、2#主井改绞。
④、副井永久井架安装。
⑤、副井利用永久井架凿井。
⑥、副井绞车、罐笼、井筒装备,井口房设备,井上、下操车设备。
⑦、风井改绞。
⑧、110kV变电站及110kV输电线路。
⑨、地面大型设备安装,主扇风机、压风机房。
⑩、地面大临工程:
主井、副井、风井凿井期间提升,临时供电,临时压风机。
投产采区的设备安装:
含采区设备及大巷皮带运输机。
井筒装备期间井筒烧焊的特殊措施按保安规程规定报批。
6、4个井筒基岩段以下的施工,大临设施中的提升、排矸、通风、混凝土搅拌与输送、供电、火药加工、矿灯管理等设施相互交叉,相互干扰,且场地十分狭小。
施工时要统一管理,避免相互干扰并有利安全作业。
7、在施工组织设计的实施中,有可能发生矛盾的最大环节是建井与建井期间出煤,建议在实施中一般情况应以建设为主,建井期间出煤工程为辅。
七、矿井建设与试采阶段建议进行的科研项目
本矿井是XXXX煤炭有限公司拟建设和生产的第一对现代化特大型矿井。
鉴于该煤田及井田特殊的地质、水文和煤层赋存条件,又是第一次开发,没有可借鉴的实践经验与资料。
所以无论在矿井建设阶段和生产阶段,均应有针对性的对建设、生产的重大技术问题进行科研,从而积累资料与经验,为矿井建设、生产、安全与提高效益服务。
为此,建议对以下项目进行科学实验。
1、矿井地压及地表沉降与岩层移动
⑴、矿井主要大巷均布置在厚煤层内,且断面大,须进行地压观测,找出主要巷道地压显现规律、地应力分布规律、开采动压影响规律、巷道变形规律,最大变形量、变形速度,合理的巷道布置,巷道最佳位置,支护形式、方法、强度及巷道最佳煤柱尺寸等,提供合理参数。
⑵、矿井开采的地压观测,找出采场地压显现规律,为放顶煤开采和采场支护提供可靠的参数。
⑶、对矿井开采后的岩层移动、冒落、裂隙及沉降带进行观测,对地表沉降、地表建筑物变形等进行观测。
从而找出岩层移动规律,地表沉降规律,开采与矿井涌水的规律,提供必须的参数,为生产、安全、保护地表建筑物和提高效益服务。
2、本矿井属于二级高温热害矿井,局部地段属于严重热害矿井,因此应对矿井的高温热害进行研究。
⑴、矿井热源的分布研究,找出岩煤温的分布规律。
矿井空气压缩热对矿井气温的影响。
矿井水对矿井气温的影响及影响规律。
矿井机械热与化学热,特别是大量锚喷及砼支护水化热,对矿井气温的影响规律。
⑵、矿井地表季节性气温对井下气温的影响及规律。
⑶、矿井通风对矿井气温的影响规律,找出矿井临界通风降温的岩温、水温等绝对值。
⑷、矿井岩煤温的垂直与水平地温梯度的变化规律。
⑸、矿井主要进风巷道的气温冷却变化规律,巷道调节圈的埋深及形成时间。
⑹、矿井气温升高分布及变化规律。
⑺、矿井降温的最佳方式、方法及需冷量计算的各项参数。
⑻、矿井综合降温的其他措施。
3、煤综采放顶煤一次采全高时断层裂隙带高度实测研究。
4、深立井防尘管路降压使用问题研究。
第二章矿井建设条件
第三章矿井地质概况
第四章矿井设计简况
第四节井下运输
第一项煤炭运输方式及设备
一、大巷煤炭运输方式及设备
(一)大巷煤炭运输方式选择
矿井+1450m水平南翼运输大巷长2.7km,中盘区运输大巷长2.1km,运量900kt/a左右。
大巷原煤运输存在着采用胶带输送机运输和轨道运输两种方式。
胶带输送机运输具有输送能力大,易实现集中管理和自动控制,在煤与瓦斯突出矿井中,电机防爆问题易解决等优点;但也存在材料、设备、矸石、人员等辅助运输仍需轨道系统,大巷风速受限制、初期投资较高等问题。
轨道运输机动性强,随运距、运量变化可用增减机车台数解决;对巷道布置的适应性强;煤的运输和辅助运输可以统一解决,初期投资较少,营运费较低。
根据国内外生产实践经验,胶带输送具有输送能力大,易实现集中管理和自动控制,机械化程度高的特点,目前在我国的矿井生产中已广泛使用。
依据本矿井初期运输距离不长,运量较大的特点,并结合矿井采煤方法,根据“条件适宜的大、中型矿井,大巷煤炭运输应优先选用胶带输送机”的经验,设计推荐原煤运输采用胶带输送机运输方式,实现全矿井煤炭连续运输。
矿井开采初期煤流系统如图5-1-1所示。
(二)煤炭运输设备选型
本矿井属煤与瓦斯突出矿井,煤炭运输采用胶带输送机。
根据矿井运量运距计算,大巷运输设备选型结果如下。
1、+1455m运输石门带式输送机:
DX4型,B=1000mm,D=800,Q=600t/h,机长L=520m,v=2.5m/s,倾角α=0°;阻燃及防撕裂型钢绳芯带,ST630,胶带长1075m,防爆电动机为YB315S-4,P=110kw,1140V。
图5-1-1矿井开采初期煤流系统图
减速器为DCY355-25型,i=25。
2、中盘区+1455m运输大巷带式输送机:
DX4型,B=1000mm,D=800,Q=500t/h,机长L=667m,v=2.5m/s,倾角α=0°;阻燃及防撕裂型钢绳芯带,ST630,胶带长1375m,防爆电动机为YB315S-4,P=110kw,1140V。
减速器为DCY355-25型,i=25。
3、采区煤仓(溜煤眼)给煤设备:
ZWJ600-DF型,给料量Q=500t/h,最大给料粒度300mm,防爆电动机P=7.5kw,660V。
二、采区主要煤炭运输方式及设备
(一)采区主要煤炭运输方式
回采工作面煤炭由可弯曲刮板运输机、顺槽桥式转栽机转至可伸缩带式输送机,经运输顺槽运至运输斜巷或溜煤眼,通过运输斜巷或溜煤眼至采区煤仓。
顺槽掘进工作面的掘进煤经掘进巷道运至运输斜巷或溜煤眼,通过运输斜巷或溜煤眼至采区煤仓,汇入矿井的煤流系统。
(二)采区主要煤炭运输设备
1、工作面运煤设备
根据工作面参数和采煤机生产能力,结合国内工作面设备配套经验,西采区综采工作面选用SGB630/180型刮板输送机,电动机功率2×90kW,电压1140V;输送能力400t/h,铺设长度140m,工作面配备1台。
中盘区综采工作面选用SGB630/264型刮板输送机,电动机功率2×132kW,电压1140V;输送能力450t/h,铺设长度180m,工作面配备一台。
2、顺槽运煤设备
中盘区综采面顺槽配备SSJ1000/200型可伸缩胶带输送机,带宽1000mm,200kW,输送能力630t/h;西采区综采面顺槽配备SSJ800/220型可伸缩胶带输送机,带宽800mm,220kW,输送能力450t/h;SZB730/75型桥式转载机,75kW,转载能力650t/h等。
3、运输斜巷及运输平巷运煤设备
(1)中盘区运输平巷带式输送机
中盘区运输平巷带式输送机B=1000mm,D=630,Q=450t/h,机长L=227m,v=2.5m/s,,整体带芯阻燃输送带,580S,胶带长470m。
防爆电动机为YB250M-4,P=55kw,1140V。
减速器为DCY250-20型,i=20。
(2)中盘区运输斜巷带式输送机
中盘区运输斜巷带式输送机DX4型,B=1000mm,D=800,Q=500t/h,机长L=272m,v=2.5m/s,倾角α=-16°,阻燃及防撕裂型钢绳芯带,ST800,胶带长570m。
防爆电动机为P=160kw,1140V,变频调速。
减速器为DCY400-25型,i=25。
制动器为KPZ-Ⅱ-1200/51520。
(3)西采区运输斜巷带式输送机
西采区运输斜巷带式输送机B=1000mm,D=630,Q=400t/h,机长L=150m,v=2.5m/s,倾角α=-4°,整体带芯阻燃输送带,580S,胶带长320m。
防爆电动机为YB200L-4,P=30kw,1140V,变频调速。
减速器为DCY400-25型,i=25。
制动器为DCY200-20型,i=20。
第二项辅助运输方式及设备
一、辅助运输方式
井下辅助运输主要包括矸石、材料、设备和人员的运输。
辅助运输方式的确定,应立足于自身条件,本着安全、经济、可靠的原则,根据本井田的开拓部署、煤层赋存条件、矿井生产能力、运输条件及辅助运输量选定。
矿井+1450m水平南翼运输大巷长2.7km,中盘区运输大巷长2.1km,运量250kt/a左右。
本矿材料和设备从地面经副斜井到工作面的运输;矸石从掘进工作面经副斜井到地面;人员从地面经主斜井到工作面的运输。
从便于生产管理出发,应尽量实行连续运输。
但由于副斜井、轨道上山和工作面顺槽按目前我国辅助运输设备的技术水平,实行主、副斜井—大巷—行人、轨道上山—石门—回采工作面顺槽连续运输较为困难。
设计推荐副斜井和轨道上山采用绞车提升矸石、材料和设备;主斜井和行人上山运人采用架空乘人装置运送人员;大巷采用600mm轨距机车牵引矿车、材料车和平巷人车运输,轨道石门和工作面顺槽采用无极绳普通卡轨车。
大巷辅助运输的机车选型存在着采用蓄电池机车和柴油机车两种。
相比较柴油机车,蓄电池机车具有运输灵活,无污染等优点,但它需要充电硐室,带来投资较高,运营费高、效率较低等缺点。
相比较蓄电池机车,柴油机车具有运输灵活,投资较低,运营费低、运输能力大、效率较高等优点,但它也有对大巷废气污染、噪声大、发热高、维护技术要求高等缺点。
设计根据柴油机车和蓄电池机车的优缺点及本区、本矿井的实际情况,设计推荐采用蓄电池机车。
二、辅助运输设备
(一)大巷辅助运输设备选型
大巷辅助运输采用CDXT2-8J型8t矿用防爆蓄电池机车牵引,人员采用PRC12-6/6型平巷人车,矸石、材料分别采用1.5t固定式矿车和相应的材料车。
(二)大巷的辅助运输设备数量
根据矿井运量运距计算,达到900kt/a生产能力时,全矿井大巷辅助运输共需CDXT2-8J型8t矿用防爆蓄电池机车初期三台(包括检修备用一台);一列矸石车由18辆1.5t固定矿车组成。
运人用平巷人车,每列人车由6辆PRC12—6/6型平巷人车组成。
大巷辅助运输设备的详细计算见表5-2-1所示。
表5-2-1列车组计算表
一、+1450m水平轨道石门机车计算
(选用CDXT2-8J型蓄电池机车)
1、运量、运距L
矸石年运量(t)
200000
运距(km)
0.52
材料班运量(t)
60
2、按重列车上坡起动条件
电机车粘着质量Pn(t)
电机车质量P(t)
重力加速度g(m/s²)
撒沙起动的粘着系数ψq
列车起动加速度a(m/s²)
重列车起动阻力系数ωq
运输线路平均坡度i
重车组质量Q1(t)≤[Pngψq/1.075a+(ωq+i)g]-P
8
8
9.8
0.24
0.04
0.012
0.003
91.03
3、按牵引电动机允许温升条件
电机车长时制牵引力Fd(kN)
电机车调车时电能消耗系数α
重列车运行阻力系数ωy
等阻坡度id
调车及停车时间θ(min)
加权平均运距L(km)
机车平均速度(km/h)
列车往返一次运行时间T1=2L×60/(0.75v)(min)
相对运行时间т=T1/(T1+θ)
重车组质量Q2(t)≤[Fd/α√τ(ωq-id)g]-P
3.2
1.25
0.0075
0.002
25
0.52
11
7.56
0.23
90.55
4、按重车下坡制动条件
机车长时运行速度(km/h)
允许制动距离l(m)
列车制动减速度b=0.03858v²/l(m/s²)
制动时的粘着系数ψz
电机车的制动质量Pz(t)
重车组质量Q3(t)≤[Pzgψz/1.075b-(ωy-i)g]-P
11
40
0.1167
0.17
8
155.82
5、蓄电池机车按照蓄电池组容量
蓄电池组的放电容量(Ah)
蓄电池组平均放电电压(V)
从牵引电机到蓄电池组的总效率η
电机车调车时电能消耗系数α
最大运输运距Lm(km)
机车往返一次时间T=T1+θ(min)
机车每班工作时间Tb(h)
每台机车每班可能运输次数m=60Tb/T
m取整
重车组质量Q4(t)=(3.6/2g)×Wuη/[αLmm((ωz-id)×1000]-P
440
120
0.7
1.25
0.52
32.56
7
12.9
12
150.24
续表5-2-1列车组计算表
6、取Q1—Q4中最小者计算列车组中矿车数n
重车组质量Q(t)
矿车装载质量q(t)
矿车质量q0(t)
列车组中矿车数n=Q/(q+q0)
选定牵引矿车数量
90.55
2.25
0.72
30.49
18
7、验算制动距离l=0.04147v²/{[Pzgψz/(P+n(q+q0)]+(ωy-i)g}
制动距离l(m)
19.23
结论
满足要求
8、每班货运需要列车数m1(列)
运输不均衡系数k1
矸石系数
年运量(t)
矿井每班产量Ab(t)
列车组中矿车数n
每班货运需要列车数m1(列)
1.25
1
200000
262.02
18
10
9、电机车台数N
电机车工作台数N=m1/m
电机车备用台数0.25*N
总台数
0.87
0.22
1.08
二、中盘区+1450m轨道大巷机车计算(前期)
(选用CDXT2-8J型蓄电池机车)
1、运量、运距L
矸石年运量(t)
运距(km)
材料班运量(t)
100000
1.55
30
2、按重列车上坡起动条件
电机车粘着质量Pn(t)
电机车质量P(t)
重力加速度g(m/s²)
撒沙起动的粘着系数ψq
列车起动加速度a(m/s²)
重列车起动阻力系数ωq
运输线路平均坡度i
重车组质量Q1(t)≤[Pngψq/1.075a+(ωq+i)g]-P
8
8
9.8
0.24
0.04
0.012
0.003
91.03
3、按牵引电动机允许温升条件
电机车长时制牵引力Fd(kN)
电机车调车时电能消耗系数α
重列车运行阻力系数ωy
等阻坡度id
调车及停车时间θ(min)
加权平均运距L(km)
机车平均速度(km/h)
列车往返一次运行时间T1=2L×60/(0.75v)(min)
相对运行时间т=T1/(T1+θ)
重车组质量Q2(t)≤[Fd/α√τ(ωq-id)g]-P
3.2
1.25
0.0075
0.002
25
1.55
11
22.55
0.47
60.97
续表5-2-1列车组计算表
4、按重车下坡制动条件
机车长时运行速度(km/h)
允许制动距离l(m)
列车制动减速度b=0.03858v²/l(m/s²)
制动时的粘着系数ψz
电机车的制动质量Pz(t)
重车组质量Q3(t)≤[Pzgψz/1.075b-(ωy-i)g]-P
11
40
0.1167
0.17
8
155.82
5、蓄电池机车按照蓄电池组容量
蓄电池组的放电容量(Ah)
蓄电池组平均放电电压(V)
从牵引电机到蓄电池组的总效率η
电机车调车时电能消耗系数α
最大运输运距Lm(km)
机车往返一次时间T=T1+θ(min)
机车每班工作时间Tb(h)
每台机车每班可能运输次数m=60Tb/T
m取整
重车组质量Q4(t)=(3.6/2g)×Wuη/[αLmm((ωz-id)×1000]-P
440
120
0.7
1.25
1.55
47.55
7
8.8
8
71.63
6、取Q1—Q4中最小者计算列车组中矿车数n
重车组质量Q(t)
矿车装载质量q(t)
矿车质量q0(t)
列车组中矿车数n=Q/(q+q0)
选定牵引矿车数量
60.97
2.25
0.72
20.53
18
7、验算制动距离l=0.04147v²/{[Pzgψz/(P+n(q+q0)]+(ωy-i)g}
制动距离l(m)
19.23
结论
满足要求
8、每班货运需要列车数m1(列)
运输不均衡系数k1
矸石系数
矿井年产量A(t)
矿井每班产量Ab(t)
列车组中矿车数n
每班货运需要列车数m1(列)
1.25
1
100000
131.01
18
5
9、电机车台数N(L>1.5kmm2=1)
电机车工作台数N=(m1+m2)/m
电机车备用台数0.25*N
总台数
0.77
0.19
0.97
三、电机车台数合计(前期)
9、电机车台数N
电机车工作台数N
电机车备用台数0.25*N
电机车工作台数
电机车备用台数
1.64
0.41
2
1
续表5-2-1列车组计算表
四、中盘区+1450m轨道大巷机车计算(后期)
(选用CDXT2-8J型蓄电池机车)
1、运量、运距L
矸石年运量(t)
运距(km)
材料班运量(t)
100000
2.65
30
2、按重列车上坡起动条件
电机车粘着质量Pn(t)
电机车质量P(t)
重力加速度g(m/s²)
撒沙起动的粘着系数ψq
列车起动加速度a(m/s²)
重列车起动阻力系数ωq
运输线路平均坡度i
重车组质量Q1(t)≤[Pngψq/1.075a+(ωq+i)g]-P
8
8
9.8
0.24
0.04
0.012
0.003
91.03
3、按牵引电动机允许温升条件
电机车长时制牵引力Fd(kN)
电机车调车时电能消耗系数α
重列车运行阻力系数ωy
等阻坡度id
调车及停车时间θ(min)
加权平均运距L(km)
机车平均速度(km/h)
列车往返一次运行时间T1=2L×60/(0.75v)(min)
相对运行时间т=T1/(T1+θ)
重车组质量Q2(t)≤[Fd/α√τ(ωq-id)g]-P
3.2
1.25
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