大隆煤矿副井井筒管道更换措施教材.docx
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大隆煤矿副井井筒管道更换措施教材
第一章、工程概况
大隆矿计划自6月15日开始,对副井井筒管路及部分管子托梁进行更换;管路包括两趟φ168×7的主排水管路和一趟φ133×5的洒水管路,φ219×6的压风管路不更换,但需要更换压风管路的管卡。
原管路为法兰连接,新安装的全部管路,在井筒内的接头采用管箍焊接连接,管座、伸缩节及巷道内的管路采用法兰连接;两趟主排水管路,自井口更换到井下管子斜巷内第一个阀门处,洒水管路更换井筒部分。
管路托梁为16#槽钢,层间距为4168mm,共106层,采用梁窝固定,每层两根梁,净间距为625mm;根据甲方确定的方案,是在原托梁上方1m位置,再安装一层托梁,采用壁座固定方式。
管子座梁共3层,分别安装在(以井口±0平面为准)-74.85m、-258.242m、-440.20m水平面,-74.85m水平的管子座梁采用的是30#工字钢,该层管子座梁腐蚀严重,需要更换,其他座梁不更换。
该矿副井井深450m,井筒直径7m,井筒平面布置图见附图-1。
本工程施工时间计划在6月15日至12月30日,总工期195天。
本工程设计图纸由大隆矿机电科提供,共两套:
1、«副井井筒排水及压风管路安装»S1257-203/1161套;
2、«副井洒水管路安装»S1257-845/1161套;
本措施编制依据:
1、«副井井筒排水及压风管路安装»S1257-203/1161套;
2、«副井洒水管路安装»S1257-845/1161套;
3、«煤矿安装工程质量检验评定标准»MT5010-95上下册;
4、«煤矿安全规程»
为了按期优质完成本工程,特编制此施工组织措施。
主要工程量包括以下各项:
1、管路加工及运搬工程量
1、管箍加工:
φ159×1258个
φ194×12116个
2、管路加工:
排水管路φ168×7980m
洒水管路φ133×5450m
3、管路托梁加工(16#槽钢)110根
4、管路座梁加工(30#工字钢)2根
5、座梁壁座加工4个
6、托梁壁座加工220个
7、锚杆加工896根
8、管路、托梁及壁座除锈及防腐1项
9、直管座加工8个
10、弯头管座加工2个
11、法兰连接管L=4m10根
12、管卡加工412付
13、钩头螺栓加工824个
14、管座小梁加工:
24#槽钢L=874mm14根
30#槽钢L=874mm12根
15、管路、托梁及壁座场外运输40吨
16、管路、托梁及壁座井筒运搬40吨
17、起吊管卡子制作3付
18、座梁管卡子制作3付
2、临设工程量
机械部分:
1、稳车安装1台
2、钢丝绳缠绕φ19mm600m
3、施工平台加工1套/5吨
4、施工平台安装1套/5吨
5、天轮平台加工1套/6吨
6、天轮平台安装1套/6吨
7、天轮安装2台
8、临设设备拆除1项
电器部分:
1、磁力启动器3台
2、声光信号装置2台
3、动力电缆MY-1000-3×16+1×10100m
4、动力电缆MY-1000-3×4+1×2.5100m
5、拆除1项
三、管路、托梁拆除及安装工程量
1、旧管路托梁拆除110根
2、新管路托梁安装110根
3、旧管路拆除110根
4、新管路安装110根
5、伸缩接头拆除及安装8个
6、直管座拆除及安装10个
7、弯头管座拆除及安装2个
8、法兰盘φ2198个
φ16822个
φ1338个
9、冲压弯头(90度)φ1682个
10、管座小梁拆除及安装:
24#槽钢L=874mm14根
30#槽钢L=874mm12根
第二章、施工准备
第一节、技术准备
一、图纸会审;
了解设计意图,解决设计图纸中的疑问和漏洞,优化设计。
二、材料进场及验收。
采购的材料一律要符合国家标准要求,并且提供出场合格证书或实化验单。
对有怀疑的材料要重新做实化验分析,提出合格证书,不合格产品一律不能进入加工制作程序。
三、对加工的成品件进行编号,清点数量,登记造册,并分规格按安装顺序摆放于指定地点便于安装时查找和装运。
四、对采购的标准件一律进场清点数量验收并装箱。
五、对到货的设备进行清点检查,编制入井安装顺序,并做好记录。
六、编制安装施工组织措施及安全技术措施,并向全体施工人员贯彻,参加人员要进行登记签字。
七、编制井下施焊安全技术措施,审批后贯彻实施。
各项施工准备工作都应该进行验收,均完成后方可进行安装作业。
详见附表-1《检验、试验计划》
第2节、稳车钢丝绳校验
稳车钢丝绳及钢丝绳扣选用Φ19mm,其吊运的管路的最大重量(按φ219×6无缝钢管60m计算)为1994kg。
φ19mm钢丝绳每100m重量为121.8kg,按钢丝绳悬垂450m计算,其悬垂重量为548.1kg,总起吊重量为2542.1kg,钢丝绳的破断拉力为17640kg,计算其安全系数为6.94,大于6倍额定安全系数,符合要求。
第三节、施工前的检查工作
1、现场勘查
组织全体施工人员,在矿方工作人员的引领下,熟悉入井到工作面的路径,了解现场环境,明确施工用水源、电源位置,确定设备、材料摆放位置。
认证现场是否具备开工条件。
2、装卸车场地及运输线路的确认
装卸车地点要宽敞、清洁,不能有妨碍装卸施工的物品。
如果有杂物,要组织人员进行清理。
确认运输线路,要确保运输线路畅通。
井巷运输由矿方配合完成。
3、施工机具检查
检查机具的完好性,重点检查起重机具和风动工具是否符合规程要求,检查施工机具的数量要与计划相符,测量工具是否已检合格。
4、安全劳保用品检查
重点检查安全带、安全帽是否合格,检查劳保用品数量是否满足施工要求。
第四节、施工设备、机具及材料准备
一、主要施工设备及机具明细表
序号
名称
规格及型号
单位
数量
用途
2
稳车
单10吨
台
2
井筒吊运
3
起重转环
3吨
个
1
4
汽车吊
25吨
台
1
现场租赁
5
电焊机
BX1-330
台
2
660v/380v
6
低压隔爆磁力开关
QBZ-80
台
3
7
低压隔爆馈电开关
BKD16-200A
台
1
8
起重机
3吨
台
4
9
平台
1m2
个
2
10
调度绞车
台
1
11
柴油电焊机
台
1
井筒施焊用
二、测量工具明细表
序号
名称
规格
数量
1
盘尺
10m
1把
2
卷尺
5m
2把
3
板尺
2m
1把
4
弯尺
1把
5
红铅油
1kg
6
毛笔
3支
7
记号笔
10支
8
石笔
1盒
三、临设材料明细表
序号
名称
规格
数量
1
钢板
5mm、10mm
各1平
3
跳板
δ=50mmL=4m
5块
4
角钢
∠50×5L=6m
3根
5
槽钢
10#
1根
6
麻绳
φ20
50米
7
橡套电缆
MY-1000V-3×16+1×6
100m
8
橡套电缆
MY-1000V-3×4+1×2.5
100m
9
镀锌铁线
8#
50kg
10
等强锚杆
Φ24×1200
6根
11
树脂锚固剂
8根
12
钢丝绳
Φ19
600m
四、小型工具明细表
序号
名称
规格
数量
2
钢丝绳扣
Φ19
16根
3
卡环
5吨
16个
4
大锤
1把
5
手锤
2把
6
搬子
6把
7
电焊工具
1套
8
火焊工具
2套
9
电工工具
1套
10
毛刷
5把
五、安全劳保用品明细表
序号
名称
规格
数量
1
安全带
起重工用
8个
2
安全帽
30个
3
警示牌
6个
4
彩绳
50m
5
毛巾
30条
6
手套
30付
7
矿靴
30双
8
矿灯
矿方准备
30个
9
自救器
矿方准备
30个
10
便携瓦检仪
矿方准备
3个
第三章、施工方案及工艺方法
第一节、施工方案
一、劳动组织
根据工程特点及本单位现有人力资源,按每天8小时工作制作业,安排每班作业人员如下:
起重工:
1人电工:
2人焊工:
2人
钳工:
1人信号工:
2人管工:
1人
安检工:
1人稳车及回柱绞车司机:
1人
井下看火警戒:
1人跟班干部:
1人
单班作业人员共13人。
二、工艺流程
现场勘验及测量——管箍、管路、管座及施工平台加工——座梁、托梁及壁座加工——构件运搬——现场暂设——入井施工准备——洒水管路安装——洒水管路试验——旧洒水管路拆除——排水管路安装——排水管路试验——旧排水管路拆除——壁座安装——管子座梁安装——托梁安装——交接验收
3、施工方法
1、现场勘查及测量
现场勘查,确定稳车、天轮安装位置,确定投绳点的位置,详见附图-1《副井井筒平面布置图》。
明确井下管路运搬路径及摆放位置;入井实地测量管路的长度及壁座间距。
2、构件加工及运输
2.1管箍加工
本工程需要加工的管箍:
φ159×12L=200mm58个
φ194×12L=250mm116个
管箍采用相应的无缝钢管加工,先用火焊工具按照相应长度+20mm切割成段,然后,用车床切割加工端面,将两内个端面切削平整光滑,并切削内坡口,以保证焊接质量。
2.2管路加工
管路加工总量:
排水管路φ168×7980m
洒水管路φ133×5450m
管路安装前,在每根管子的一端焊一个管箍,管头处在管箍的中间位置,焊接要牢固,要保证焊缝质量。
2.3管座加工
管座包括:
直管座7个,其中φ133×5直管座3个,φ168×7直管座4个;弯头管座2个,规格为φ168×7。
管座按照图纸加工,焊角焊高不得小于管子壁厚。
管座为法兰连接,焊接法兰时,先用弯尺把法兰找正,再进行焊接。
2.4法兰连接管加工
井下管子斜巷内排水管路更换40m,管路采用法兰连接,需加工φ168×7法兰连接管10根。
法兰连接管按照图纸加工,焊角焊高不得小于管子壁厚。
焊接法兰时,先用弯尺把法兰找正,再进行焊接。
管子及管座等管件加工完成后,要进行打压试验,试验压力为设计压力的1.5倍。
对于不符合质量要求的必须重新加工。
2.5管卡子加工
管卡子采用角钢∟60*6制作,L=820mm,加工412付。
按照施工图纸采用热煨弯加工而成。
2.6钩头螺栓加工
钩头螺栓按照图纸加工,采用Φ16圆钢制作,L=250mm,824个。
2.7座梁、托梁加工
座梁、托梁按照图纸加工,座梁采用30#工字钢加工,共两根,L=5.5m,1根,L=4m,1根;托梁采用16#槽钢加工,L=5.5m,110根,L=4m,110根。
钢梁按长度尺寸截取后,在两端两端各切割一个吊装孔。
然后,进行除锈防腐处理,刷两遍防锈底漆和两遍环氧沥青漆。
2.8管座小梁加工
管座小梁按照图纸加工,采用24#槽钢及30#槽钢加工,24#槽钢L=874mm,14根,30#槽钢L=874mm,12根。
2.9锚杆加工
锚杆采用φ28圆钢加工,先截取每根锚杆的需要长度,在一端车削M27螺纹,然后加工另一端,进行加热锻打成扁形,拧成麻花,端头开叉,加工后用内径为φ42mm的钢管进行试验,以能够插入,并自由旋转为合格。
在图纸指定位置焊挡圈。
2.10壁座加工
根据加工图纸,切割处壁座组合的每个部位,然后,按照图纸进行组对焊接,为防止加工变形,在焊接过程中,必须采取防止变形的措施,例如,可以将两个壁座背靠背用螺栓紧固在一起进行施焊。
壁座加工完毕后,检查焊缝及各外形尺寸合格,进行除锈,然后刷两遍防腐底漆和两遍环氧富锌漆。
2.11临设平台折板加工
根据管路安装的需要,按照罐笼与管路的相对位置尺寸,在基地加工一个施工平台,面积约1m2,平台框架使用[10#槽钢加工制作,踏板采用δ5mm的花纹钢板,周边用50角钢焊接加固.(见附图)
2.12构件运输
施工前,将管路及托梁运输至副井出车侧斜走廊的末端处,利用25T吊车将管路及托梁吊运至平板车上,捆绑牢固后,人力推车至副井井棚内出车侧,然后卸车,摆放整齐。
3、施工暂设
3.1清理施工场地
施工前,清理副井井棚内及井下车场处的矿车,并设好阻车器。
清理副井井塔上及井筒内的杂物。
清理副井井底易燃物,并向井底洒水。
3.2稳车安装
稳车采用单10吨凿井稳车,在井塔西侧25m处挖绞车基础坑,在坑上放两根槽钢梁、将绞车用汽车吊吊落到钢梁上,稳车出绳方向对准投绳点的位置,然后进行操平找正,穿入地脚螺栓,一次性浇注混凝土,当混凝土达到强度后把紧地脚螺栓螺母。
绞车基础顶面应高于地表50~100毫米。
对绞车变速箱进行注油,外露齿轮涂抹黄甘油,各销轴及转动部件浇注机油,调整电磁闸及液压保险闸。
对绞车进行电控配电,并达到送电试运转,达到各部运转动作正常,配绞车声光信号达到正常使用。
3.3调度绞车安装
矿方井口处进车侧现有一台11.4KW调度绞车,作为管路及托梁在井口处倒运的倒钩车。
在井口套架底部,系1根φ19mm钢丝绳扣,将5T滑轮挂在钢丝绳扣上,并用8#铁线将滑轮钩头开口处绑扎固定。
11.4KW调度绞车钢丝绳经5T滑轮返出备用。
分别在5T滑轮钩头固定轴上焊接一个M12螺母,滑轮挂设完毕后将M12*40螺栓穿过焊接在滑轮上的M12螺母,然后拧紧M12螺母。
以防滑轮在不受外力时钢丝绳从滑轮绳槽中脱落。
3.4天轮平台安装
在井塔三层防护平台上安装天轮平台,用40#工字钢加工而成,工字钢梁之间采用焊接连接,考虑到平台的强度有限,将天轮平台用40#工字钢座在井筒钢梁上,然后安装天轮,天轮直径采用Φ600mm,一个安装在西侧防护平台端部,一个安装在井筒投绳点处。
天轮平台的第一次投绳点设在φ219压风管路和φ133洒水管路的中间处;天轮平台的第二次投绳点设在φ133洒水管路与排水管路之间;天轮平台的第三次投绳点设在两条排水管路之间。
(见附图)天轮轴承座的前后位置均用10mm厚的铁板焊接在天轮钢梁上,作为天轮底座挡板。
施工人员将安全带系在井口套架梁处,安全带长度不够时,在套架梁处设置一根Φ19mm的钢丝绳,将安全带系在绳扣上,安全带要高挂低用。
3.5稳车钢丝绳缠绕
将500mΦ19的钢丝绳缠绕在稳车滚筒上,缠绳一定要紧密,排绳要整齐。
缠绳完毕后,在绳头处,将一个3吨转环直接套在绳头上,进行编插绳头,绳头的编插一定要由有经验的起重工完成,编插长度为570mm,既钢丝绳直径的30倍。
钢丝绳头编插完毕后,将绳头经井口天轮引到井口,等待开工使用。
3.6井口管座梁安装
将井口管子间在地面处的套架上安装的壁网拆下来,拆除对应管子间的两张盖板。
在井口对应要更换的管路上方搭设2根7米长25b#工字钢,其中一根工字钢安装在靠近罐笼四角道的外侧,另一根安装在套架的外侧,两根工字钢的净间距为500mm,间距中心在要拆除的管路中心上。
另外用两根600mm长12#工字钢制作管卡子3副,分别对应3种管径的管路。
用20mm厚钢板做3副对应3种管径的管卡子,并在每副管卡子上焊接好吊装环。
3.7罐顶平台折板安装
在管路安装前,将平台用人力组装在副罐罐顶,其位置在待安装的管路旁边,距离管路200mm左右,平台与罐笼连接采用焊接。
平台安装在靠近管路侧的主罐边缘,先在罐顶上焊接1根12#槽钢,槽钢与罐顶必须焊接牢固。
平台板通过两个折页与焊接在罐盖的槽钢相连,并焊接牢固。
折页使用δ20钢板加工,销钉选用M20高强螺栓,平台用1台1T起重机作牵引,用来收起和放下。
平台安装后,必须有保护绳。
保护绳采用φ18.5钢丝绳,一头锁在平台上,另一头与首绳悬吊装置固定。
(见附图)
当一根管路安装结束,准备安装下根管路时,需要将平台按照新安管路的位置重新安装,以满足施工需要。
3.8临时施工用电暂设
设一台200A的防爆馈电开关,作为施工总电源,使用3台防爆磁力启动器作为电焊机和10T稳车的电源,其电源电缆选用3×25+1×16橡套电缆,停、送电的操作由专业电工并且专人负责。
管道和托梁安装均采用电焊焊接,为此在地面和井筒中各设电焊机1台。
两台电焊机通过防爆磁力启动器与总电源连接,其电源电缆选用3×16+1×6橡套电缆,下放到井筒中的电缆为500米,卡在管路托梁上。
设在副井井塔西侧的10T稳车电源电缆采用3×25+1×16橡套电缆,通过防爆磁力启动器与总电源连接。
4、新管路安装及旧管路拆除
由于三趟管路都还在使用中,所以更换时,应先进行管子安装,再进行管子的拆除,安一根拆一根。
具体安拆顺序为:
安装洒水管路→洒水管路碰头→拆除洒水管路→安装第一根排水管路→第一根排水管路碰头→拆除原第一根排水管路→安装第二根排水管路→第二根排水管路碰头→拆除原第二根排水管路
4.1、管路的安装
先安装洒水管路,确定单10吨稳车的投绳点,使钢丝绳的投绳点与洒水管路安装位置相符;安装时,先用预先做好的卡管梁卡在一根洒水管路的管箍下方,用Φ19钢丝绳扣绑好与10T稳车钢丝绳钩头连接,吊放到井口管座梁上。
吊装过程中,在管子的中下部用一根棕绳绑好用人遛住。
用板卡子卡好另一根管子,吊起与井口管座梁上的管箍对正,焊接连接起来。
焊接好以后,打开卡管梁,把管子下放,再把卡管梁卡在第二根管子的管箍下方。
松开钩头,进行下一根管子的连接,用同样方法依次连接5根后,下放到井下安装位置处。
管子下放过程中,施工人员站在罐盖上看住管头,防止管子半途被卡住。
用预先做好的管卡,把管子卡在托管梁上。
然后,在井口进行下一次管子的连接,下放到井下后与上一次下放的管子管箍对正、焊接。
井筒焊接使用柴油发电机。
按此方法,把整趟洒水管路连接起来。
洒水管路竖直管段安装好以后,进行管子的碰头。
先根据新安装管路两端头与原管路端头实际位置关系,量好尺寸,加工好管件后。
与矿方联系停水,进行管件连接,完成碰头工作。
施工完毕后,通知矿方通水;通水后,检查管路各个接口,有无漏水处,及时进行补焊处理,不能影响矿方正常生产。
按照上述施工程序和方法,安装其它两根管路。
4.2、管路的拆除
施工前,矿方绞车司机将信号变为检修信号,将罐顶停到井口±0m水平面,将乙炔瓶放在罐顶,用8#铁线绑扎在罐顶平台护栏上,将灭火器,水桶及施工工具也放在罐顶,摆放整齐防止刮碰井筒其它构件,然后将罐笼打平,将氧气瓶放在罐笼内,用8#铁线绑扎在扶手上,罐内设1名看火人员。
施工人员3人站在罐笼上,系好安全带。
拆除管路时,按确定好的位置,从井口第一个弯头处开始,由上至下进行拆除,采用火焊切割断管。
断管前必须把预先做好的板卡卡在法兰盘下平面处,将螺栓把紧,打开切割段的管卡。
悬吊绳稍微拉紧,并在管子的下部绑上麻绳,然后在下段管路的法兰盘的上平面处切割,确认切口完全断开后再提升管子。
提升管子时,罐盖上的施工人员要拉紧麻绳防止管子有较大的摆动。
待管子的下端高出罐盖约500mm时,停止提升,然后慢慢把管子顺到罐笼顶部。
当罐笼顶部装入4-5根管子时,用铁线捆绑牢固。
然后把罐笼提升到井口,再利用井口11.4KW调度绞车把管子卸下来,运到矿方指定的地点。
遇管子过长而无法兰盘时,在管壁上割孔,用卡环、绳扣与提升钢丝绳连接,以避免管卡子把不紧,造成管子的脱落。
5、壁座安装
新的管子座梁和托梁安装在旧梁的上方1m处,在施工时,罐笼停的位置要使罐笼顶部与旧梁上平面平齐,然后,利用旧梁,在旧梁上搭设跳板平台,平台搭设在钢梁的两端,面积要满足施工需要,跳板必须绑扎牢固;平台外围用铁线设置安全围栏。
利用该平台安装该层的锚杆、壁座和托梁。
5.1锚杆安装
5.1.1锚杆眼定位
施工人员站在平台上,将安全带系在罐笼栏杆上,用特制的工具、胎具样板根据设计位置在井壁上用油漆确定锚杆眼孔位置及标高。
锚杆眼定位遇到井壁有错台情况的部位,应用人工凿平。
5.1.2打锚杆眼
打眼时,施工人员站在平台上,将安全带系在罐笼栏杆上,打眼工具采用7655型风钻,钻孔时,钻杆要求水平,按各锚杆与井壁所处位置分别垂直于井壁,以保证所卧锚杆不出现偏斜现象,锚杆孔深度允许偏差±10㎜,钻头采用一字形Φ38mm钻头,为防止钻孔深度超限,在钎杆上焊接控制打孔深度的限位挡圈。
锚杆孔内的岩粉及积水应用压风吹净。
打眼遇到有钢筋时,如果是表层钢筋可采用“氧吹法”进行处理,如果是深部钢筋,可根据现场实际情况进行移位打眼处理,并在壁座上采用补强措施。
5.1.3锚杆安装
施工人员站在平台上,将安全带系在罐笼栏杆上,把准备好的树脂药卷规格为长度××直径××送至孔底,用风煤钻带上锚杆,边旋转边向里推送,直到达到设计深度,推送时间控制在30秒内,锚杆安装后5分钟内严禁碰撞和搬动,半小时后进入锚固力测试,试验值不小于5T,每层支架锚杆测试数量不得少于3根,试验完成后认真做好原始记录。
5.2、壁座安装
施工人员站在平台上,将安全带系在罐笼栏杆上进行施工。
5.2.1清理井壁
采用“氧吹法”清理井壁的水垢油污,采用“铲除法”清理井壁的附着混凝土块等。
5.2.2壁座安装
人工搬起壁座,下沿靠在井壁上,壁座与井壁的贴合面上涂抹一层树脂胶泥,然后安装到锚杆上。
带上螺帽,进行壁座的超平找正。
壁座的支撑面水平度允差3/1000。
同层的4个壁座的标高控制可采用U型水管进行超平,壁座支承面高差不大于5mm。
调整后,把紧锚杆螺栓,进行人工勾缝抹平。
6、管子座梁及托梁安装
梁安装自上而下进行,施工人员站在平台上,将安全带系在罐笼栏杆上进行施工。
管子座梁只安装-74.85m水平的一层管子座梁,共两根30#工字钢;托梁安装按全部106层考虑。
安装托梁需敷设一条电焊机电源电缆,电缆型号为my1000v3×16+1×6,电缆沿原管子托梁敷设,将电缆放在罐笼顶部,下放罐笼,至管子托梁处停罐,施工人员利用细麻绳和8#铁线将电缆固定在托梁上,逐层绑扎。
一直将电缆敷设至井筒中需要安装托梁处,并留足余量。
全部施工结束后,自下而上拆除电缆。
7.1施工前,矿方绞车司机将信号变为检修信号,将罐顶停到井口±0m水平面,先在井口把2根新梁用人力运至罐盖上,将乙炔瓶放在罐顶,用8#铁线绑扎在罐顶平台护栏上,将灭火器,水桶及施工工具也放在罐顶,摆放整齐防止刮碰井筒其它构件,然后将罐笼停止正常位置,将氧气瓶放在罐笼内,用8#铁线绑扎在扶手上,将电焊机放在罐笼内,罐内设1名电工,负责看火及停电。
罐笼顶部平台上站立4人,系好安全带,慢速动罐使施工人员处于需要更换托梁处停车,罐笼运行到工作面停稳后,罐笼上信号人员用对讲机指挥井口信号工将10T稳车钩头下放至工作面。
7.2托梁安装
施工人员站在平台上,将安全带系在罐笼栏杆上进行施工。
先用3T卡环将新托梁与10T稳车钢丝绳
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