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江西犁程科技机械有限公司

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凿井吊盘设计布置及制作

字体大小: - - cx6318   发表于 2019-10-31 21:43     阅读(94)   评论(0)     分类:用心利他服务

 凿井吊盘是竖井立井施工的一种重要工具,吊盘在设计加工时,除了要满足凿井施工安全和安全防护外还要满足工作使用要求。吊盘的用途、分类、结构进行了简单的分类,对井筒装备安装工程所用到的吊盘的设计原则进行了详细的说明,并列举井筒装备安装工程中用到的吊盘实例进行进一步分析。

  凿井吊盘是井筒装备安装工程中必不可少的安全施工工具,是竖井立井井筒工作面的安全保护屏障,是井筒工作面与地面联系的平台,是井筒永久装备施工中打锚杆、安装托座、罐道、管子梁、梯子间、管线及各种平台、钢结构的操作平台,合理的设计和加工吊盘能够保证施工的顺利进行。

  1. 凿井吊盘用途

  (1)保护工作面上施工人员的安全,第一层盘一般作为保护盘;

  (2)作为井筒中打锚杆安装托座、安装罐道、管子梁、永久管线、梯子间围栏等的工作平面;

  (3)在井筒开挖掘进中上下移动,延长施工中需要的风管、落灰管、动力及信号电缆线;临时小型水仓水泵站转接点,整体金属模板气动液压站安放点;处理井筒中管线、大线等临时设施的故障,检修、更换悬吊设备。

  2 凿井吊盘分类

  2.1按其层数多少

  有单层、双层及多层之分。其层数的多少取决于井筒施工的工艺、井筒大小深度和安全施工的需要,如罐道长度贯穿两个层间时,需用三层吊盘。

  2.2按其用途

  在井筒开挖掘进施工吊盘、井筒永久装备吊盘和临时吊盘。

  2.3按各层盘的整体性

  有整体吊盘、分块吊盘和折扇式吊盘。分块吊盘主要是方便运输,设计时以主梁为界,分为三块,组装后成为一个整体;

  折扇式吊盘是为安装井筒永久装备而特殊设计的,由于施工过程中会使用到圆盘和方盘,固定式(或整体式)不易拆除整改,折扇式吊盘一般在安装罐道时改成方盘,需要时候再行组装使用。

  3 凿井吊盘结构

  凿井吊盘呈圆形,吊盘的结构多采用钢结构;吊盘圈梁设计直径一般较井径小300mm,层间距要满足安装需要,多与永久罐道梁的层间距相同或者为其整倍数,因此双层或多层吊盘的层间距一般为4m

  凿井吊盘由盘架、盘面、立柱、悬吊装置、固定装置、提升孔门、爬梯等部件组成。

  各层的网架布置、盘面铺设、吊桶和管线通过孔的位置,必须与井筒平面布置一致,所留孔口的大小,需符合《煤矿安全规程》的规定。吊盘的主梁一般采用工字钢,副梁采用工字钢或槽钢,圈梁采用槽钢,盘面铺设花纹钢板。

  各层盘的吊桶提升孔预留尺寸要满足吊桶上下行要求。

  在施工中,吊盘配置四个紧固装置,即四个可伸缩的固定插销、螺栓紧撑装置,用以与井壁固定,方便施工。

  立柱一般采用工字钢或型钢组成,与上下层盘的主梁连接,其中一根立柱上可焊接盘梯,以方便施工人员上下。

  吊盘由悬吊装置悬吊,其方式有直接悬吊和人字支绳悬吊,悬吊装置与钢丝绳连接过地面井架上的悬吊天轮,缠绕在满足施工要求的悬吊稳车上。

  4 吊盘设计原则

  吊盘一般根据以下几个方面进行设计:

  4.1井筒的直径、深度 

  凿井吊盘的直径一般小于井筒直径300mm左右。

  4.2凿井吊盘与井筒装备的结构

  设计凿井吊盘时,要根据井筒中需要安装的井筒装备合理进行设计,如凿井吊盘的层间距应与井筒装备的层间距相同或是其整倍数;吊盘主框架(方盘)应方便安装罐道、梯子间围栏、管路及金属支持结构等装备。

  4.3提升吊桶的位置

  提升吊桶的位置的确定应根据井筒装备的布置,设置靠近绞车的一侧且方便中心回转式抓渣机或者长绳悬吊抓渣机施工,以及使用伞型钻机施工的要求;另外吊桶的位置与吊盘的关系还应考虑,吊盘上吊桶的提升孔一般设在吊盘主框架即方盘内。以便满足安装罐道等装备时施工的需要。

  4.4吊盘的坚固及稳定固定安全防护

  凿井吊盘的结构应做到满足施工的安全和强度。其盘架设计尤为关键,选用的钢材也要满足强度要求。框架的主梁一般选用工字钢,在层数较多的时候,副梁也需用工字钢,圈梁与主框架的连接必须牢固,在用螺栓紧固之后还需焊接加固。

两层或多层吊盘的起吊点,一般设计在第二层,第三层与第二层在使用立柱连接的同时还应用四根满足强度要求的钢丝绳与第二层盘主框架连接,加大安全系数,防患于未然。

凿井吊盘的稳定固定必须采用新型的吊盘固定器来进行安全防护。吊盘固定器采用聚氨酯滚轮伸出300mm顶住井筒壁,注意顶住不能顶得太紧,10毫米缓和距离缝隙更便于升降,聚氨酯耐磨又有弹性,很好的起到固定作用,而且井筒掘进延深升降吊盘也可以不要频繁人员下去调整,直接升降,即安全又简便。双层吊盘5米井筒直径以内布置吊盘固定器3个每层,6米以上井筒直径布置4个吊盘固定器每层。 

  凿井吊盘的加工不能一味的使用强度高的材料,框架的设计也需要合理,在满足施工的安全和强度情况下还应适当考虑其经济实用性。

  4.6凿井吊盘提升稳车的起吊重量与吊盘自重的关系

  设计的凿井吊盘总重量要在吊盘提升稳车的使用范围之内,且满足施工中盛放人员及装备的安全系数要求。

  5 三层凿井吊盘设计、加工及应用实例

  三十一处混合立井井筒装备安装工程为技改安装工程,设计为两罐笼提升。井筒中装备有组合钢罐道上下托座,共四组;管子梁托座、管子梁及管子座梁、动力及通信电缆挂钩各一个、排水管路两趟、压风管路一趟(如图1);另外井下马口门及下方还有金属支持结构及四角稳罐道、缓冲托罐装置、井下钢罐道、梯子间围栏、罐道托梁、防撞梁、尾绳保护装置。(如图1

  图1 混合立井井筒装备平面图

  井筒组合罐道层间距为5米。现就该井筒装备安装工程为例浅谈吊盘加工实例。

  5.1凿井吊盘结构的确定

  (1三十一处混合立井井筒罐道为托座悬梁固定,罐道标准层间距为5米,标准罐道为10米,为满足前期打锚杆、安装托座和后期安装罐道的需要,吊盘选用三层结构,层间距为5米。

  (2)吊盘主框架(方盘)的设计根据罐道、管子梁及电缆支架确定,(布置图见图2)。

  图2 罐道及管子梁与井筒关系图

同一罐笼使用的两罐道面之间的距离为4500mm,井筒中心线距离管子梁边口距离为1954mm,距离管子座梁边位1889mm,井筒中心线到电缆支架中心的距离大于1889mm, 不予以考虑。由以上数据可得方盘南北方向的尺寸为4500-200=4300mm,又由于井下金属支持结构南北方向的立柱径距离为4060,因此方盘的尺寸应根据金属支持结构立柱之间的距离决定,可定为4000mm。东西方向的吊盘尺寸可定为(1889-289*2=3200mm,所以方盘的尺寸为3200mm*4000mm。     

3凿井吊盘上吊桶提升孔位置的确定

  根据现场情况,提升绞车在混合立井井口南侧,因此提升孔应设计在南侧,且设计在方盘之内。

  (4)考虑到三层吊盘重量较大和经济实用性,吊盘主梁使用120工字钢,副梁用120工字钢及16槽钢混合使用。立柱使用120工字钢。

  (5)圈梁使用120槽钢。

  (6)井上建井单位预留416t稳车,为设备的合理利用,采用216T稳车提升吊盘。吊盘采用人字支绳悬吊,悬吊点设在主梁上。

  设计完成的吊盘见图3

  a吊盘平面图

  b三层吊盘图

  图3 凿井吊盘框架图

  该凿井吊盘总重7T,满足使用要求。

  5.2凿井吊盘各构件的连接方式

  凿井吊盘各钢构件之间的连接要满足构件本身的强度,鲁村混合立井井筒装备安装工程设计的吊盘构件连接方式为螺栓紧固加焊接。

  工字钢梁和槽钢梁两端均焊接角钢,作为螺栓连接部分,槽钢与圈梁之间直接焊接。工字钢梁及槽钢梁加工图如图4

  图4 工字钢及槽钢梁加工图

  5.3凿井吊盘加工

  凿井吊盘的加工程序为

  下料――>各构件的加工――>组装框架――>焊接加固――>焊接盘面――>安装爬梯洞口门及吊桶提升口门――>焊接紧固装置

  注:焊接盘面使用花纹钢板,在焊接时,应留出爬梯洞口及吊桶提升孔。

  5.4后续工作

  盘面焊接完成后,要由测量人员定位画出起吊位置、各种管线位置(大线、电缆、风管、钢丝绳等),然后开孔。空洞大小应要满足使用要求。

  5.5凿井吊盘组装

  1凿井吊盘在井口的临时封口盘上组装,利用稳车将第一层吊盘吊起,从上向下组装,在组装完成后,安装钢丝绳等防护装置。

  2、组装完成后,松稳车,将吊盘放在封口盘上,然后拆卸一层盘上的临时起吊点,在二层盘上组装人字支绳,并于吊盘提升稳车连接牢靠。

  5.6凿井吊盘使用的注意事项

  1凿井吊盘上人员必须佩带安全带;

  2凿井吊盘上重物不得超重,只能站人、防止安装机具及待安装的装备;

  3、施工中要对凿井吊盘进行检查,防止部分构件变形或者焊缝开裂;

  4凿井吊盘上预留孔洞不宜多大;

5、在使用方盘施工时,方盘四周要加设防护栏。

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