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江西犁程科技机械有限公司

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凿井吊盘的用途与层次选型制作设计

字体大小: - - cx6318   发表于 2019-10-31 21:47     阅读(107)   评论(0)     分类:用心利他服务

 凿井吊盘是立井施工在井筒内移动的非标准设备。

凿井吊盘有以下用途:

(1) 凿井吊盘上布置凿井设备设施,如中心回转抓岩机;放置金属模板气动液压站;多余风筒布、多余电缆等;修理工具;当采用卧泵排水时,放置卧泵及水仓水箱;放置照明设施及灯具,其它电气设备。

(2)砌筑井壁的工作盘。单行作业或冻结段砌筑内壁时直接做工作盘,人员在吊盘上操作;当采用混合作业时,用吊桶下砼,在吊盘上设置砼分灰系统 。

(3)固定及拉紧稳绳,不用另设稳绳盘。

(4)保护工作面人员施工安全,上层盘一般作为保护盘。

(5)井筒永久装备时,做为安装罐道、罐道梁、永久管线、梯子间的工作盘 。

(6)在井筒中上下移动,延长井壁悬吊的管线、风筒,水管、处理井筒内各种管线的故障。

(7)进行壁后注浆及修复井壁作业的工作盘 。

(8)工作面遇特殊紧急情况,如涌水、片帮等,人员可暂时撤离到吊盘上 。

2、凿井吊盘设计中注意的问题

凿井吊盘设计的平面布置依据是井筒平面布置,井筒平面布置根据施工工艺、所选施工设备外型轮廓尺寸来确定。

要满足安全间隙规定

凿井吊盘的结构通过计算来选择所用的材料规格,以满足凿井吊盘强度的要求,也要本着牢固、经济的原则(计算见建井手册)。 设计中因凿井吊盘上布置设备较多,往往在采用几层盘的结构上争议较多,设计人员与现场使用者有不同的看法 。

凿井吊盘的结构形式,因井筒的直径、采用的凿井设备、作业方式、施工工艺而异。

凿井吊盘平面布置除满足凿井期需要外,还应考虑满足井筒永久装备时使用吊盘的需要 ,凿井吊盘悬吊绳要避开井内罐道梁和永久罐道的位置;永久装备时,要对原凿井吊盘进行改造,吊盘的主梁也要避开罐道梁和罐道的位置 ,这样不必重新制作安装用吊盘 ,也不必改装井架上天轮平台等其它辅助性工作,节约原材料和缩短工期

3采用几层凿井吊盘的确定原则:

凿井吊盘一般采用二层、三层、四层的结构,个别情况也采用单层盘,如何做到经济合理,根据所选施工方案、井筒直径、井筒的深度、围岩地质条件等因素来确定。

二层凿井吊盘的选用:

(1)凿井吊盘上布置设备不多,伞钻、抓渣机、水仓等。

(2)采用溜灰管下灰,吊盘上不设置分灰系统。

(3)井筒深度小于500米时,井筒直径小于5米的。

4.围岩地质较好的。

属于以上几种情况建议采用二层盘,能满足施工需要

三层凿井吊盘的选用:

(1)凿井吊盘上布置设备较多,如采用卧泵排水需在吊盘上放置卧泵、水仓水箱;井筒断面较大,布置了两台中心回转抓岩机、9臂伞钻、整体金属模板、双大吊桶。

(2)用吊桶下灰,吊盘上设置分灰系统 。

(3)井筒深度大于500米时,井筒直径超过6米,施工时间较长 ,所要求工序繁杂 。

围岩地质四类五类的。

以上几种情况建议采用三层吊盘。

四层凿井吊盘的选用:

(1)凿井吊盘布置设备较多,三层满足不了要求 。

(2)井筒永久装备工作量较大,井筒内永久安装时具备多层盘同时作业条件 。

(3)掘砌平行作业,如选用短段掘砌同向平行作业时,采用四层吊盘结构。

4单层凿井吊盘的应用

以下几种情况可考虑采用简易单层盘来满足施工要求。

(1)井颈段施工:尚不具备悬吊凿井吊盘条件,为满足临时和永久支护作业,可设置简易单层盘。

单层盘由型钢钢梁、花纹钢板和栏杆组成,由两台稳车悬吊,裤衩绳连接一根钢梁上两个悬吊点,钢丝绳与裤衩绳连接。当施工井架已起立时,用钢丝绳经天轮悬吊;当无井架时,在临时井口盘上设置两地轮,钢丝绳经地轮悬吊。

(2)暗立井和煤仓施工:类似井颈段施工所叙简易单层盘作法,在井口设置地轮 ,醉好采用慢速绞车悬吊吊盘简易单层盘结构简单,使用时间短,安全上应注意:防止翻盘,两台稳车完好,同时升降。

盘上人员必须佩保险带。吊盘上重物不要超重,只能站人、放置井圈、模板等物

(3)在凿井吊盘下增设单层盘:在采用单行作业砌壁或冻结段砌筑内壁时,可在吊盘下临时悬吊一简易单层盘。做拆除模板的工作盘。如砌筑内壁时,用10套一米高的组合模板进行周转砌壁,可用钢丝绳在吊盘下悬吊离吊盘下层盘10米高的简易临时盘。人员在临时盘上拆卸模板,用绞车将模板提升卸至工作盘上复用。临时盘随吊盘升降,大大缩短起落吊盘的辅助时间,从而减少砌筑井壁的作业时间。

凿井吊盘主梁置位置,确保吊泵、中心回转抓岩机、吊桶、安全梯、多管路悬吊等孔口安全间隙符合要求。初步的设计如图1 所示。凿井吊盘的直径为9800ram,凿井吊盘的圈梁采用槽钢C40a,立柱采用工字钢I40a,主梁采用工字钢I40a,材质采用Q235钢材。凿井吊盘的上层盘、二层盘和下层盘结构布置基本相同。 上层盘与二层盘之间的间距4000mm,上层盘与下层盘之间的间距是8000mm,吊盘的立面图如图2所示。

在凿井吊盘的结构计算分析过程中,凿井吊盘的荷载主要包括吊盘自重、抓岩机和抓斗的自重以及抓斗内的矸石重量、水仓水箱()自重、人和其他设施物料的重量、低压保护器和液压泵站的重量;有的整体金属模板和伞型钻架也在凿井吊盘悬挂。

在上层盘上的荷载主要是由人和其他物料的重量,等效为12个集中荷载,每个集中荷载为0.50kN

在二层盘上的荷载主要也是由人和其他物料的重量等效为l2个集中荷载,每个集中荷载为0.50kN3个水箱的重量分别等效为6个集中荷载,

由于主要对凿井吊盘主要杆件的受力分析,因此忽略吊盘上的钢板以及各种次要结构,将其质量等效到吊盘的自重上,且建模过程中凿井吊盘上的所有节点都采用刚性连接;最后施加在凿井吊盘上的所有荷载都以等效集中荷载分布施加到吊盘的各梁上。保证较高安全系数的前提下有效减小凿井吊盘的重量,有利于竖井立井凿井施工提升安全和悬吊安全。

实例矿井之一,设计生产能12Mt/a,服务年限90a。主井井口设计标高4-1 305.7m,井筒净直径6.5m,井深88366m,冻结深度295m。井壁设计厚度:井深0240m850(内壁 )/600mm(外壁)240260m900(内壁 )-1300ram(外壁 )260m以下,900mm(单层井壁 )

主井采用Ⅵ型井架凿井,布置单钩提升机2(主提1台,配备6立方吊桶1个;副提2台,各配备5立方吊桶1)。井筒内布置拳9.3m 三层凿井吊盘1个、HZ-6型中心回转式抓岩机2台、安全梯1个、整体金属模板1套;敷设动力电缆、照明电缆、电视监控电缆、信号电缆、放炮电缆各1趟,排水管1趟,卧泵电缆2趟,压气管、供水管各1趟,溜灰管1趟,如图1所示。6根吊桶提升稳绳兼作吊盘悬吊绳,吊盘悬吊绳上附设3趟信号电缆。

凿井吊盘主要由盘架、盘面、辅助立柱、悬吊装置等组成,所需层数,伞钻、抓渣机、吊桶、安全梯、风水电多管路悬吊等孔口安全间隙符合要求。布置盘架梁格时,既要在工艺上保证合理、方便,又要使受力系统传递合理;主要受力构件布置一定要妥当,以防变形过大,不能使用。

凿井吊盘中、上层盘圈梁采用25a槽钢,2根主梁采用30a工字钢,副梁采用30a工字 钢和30a槽钢。下层盘圈梁采用25a槽钢,2根主梁采用36a工字钢,副梁采用36a工字钢和36a槽钢,如图 2所示。上、中、下层盘连接立柱设8根,其中1根兼做梯子柱,便于上下吊盘,材料为 36a工字钢。稳绳悬 吊点6个,主、副提升机各2个。由于冻结段冻土掘进及基岩段清底需要,选用了1CX-75微型挖掘机。为便于小型挖掘机上下井,把吊盘主提升喇叭口设计为矩形通过口,净尺寸2.3m×2.25m。综合考虑微型挖掘机通过口要求以及钢梁布置需要,将主提滑架绳间距增大至26m,并采用特制的滑架。2个副提升喇叭口直径225m。主、副提升喇叭口均采用3ram 厚的钢板加工,与吊桶的安全间隙为200ram。下层盘安装中心回转式抓岩机孑处的安全间隙为200mm,以便安装维护。上、中、下层盘管路悬吊处开口位置安全间隙在200mm 以上。在吊盘圈梁处,设置高度不小于12m 的栅栏,其边框用50mm×50ram×5mm 角 钢 焊 接,下端焊接厚2ram、高400mm的钢板,每隔200ram 焊接~13mm 圆钢,以防吊盘坠人坠物。凿井吊盘各层盘盘面铺设8mm 厚的网纹钢板,节点处连接板用12ram 厚的钢板加工焊接。吊盘固定使用新型吊盘固定器,它不损坏井壁,无需收放,无需人员操作,价格适中,克服了前 4种稳盘固定的不足,给井筒施工带来了许多方便,缩短了吊盘起落时间,提高了工效。

近年来 ,凿井施工企业通常选用新型吊盘固定器,主井吊盘选用的也是该稳盘固定器。吊盘质量(含水箱、卧泵质量)39681kg,抓岩机质量12000kg,工具及人员质量2681Okg。上述3项质量之和,即为6根钢丝绳悬吊总质量,平均每根钢丝绳悬吊质量约为13081.8kg

井筒里要布置多条管路, 还要布置吊桶吊泵电缆、风水电管路等设施它们之间都要有一定的安全间距。吊盘转动后在吊盘上开的吊桶口也相应偏离原设计位置两条稳绳的尾端是固定在吊盘上的也因吊盘的旋转而离开原设计位置这样稳绳的上下两端不在同一垂线上稳绳拉紧后成倾斜状态致使提升器在井筒中也沿着稳绳倾斜运行在井筒深部吊筒与其它设施间的距离减小有时甚至相碰给安全生产带来很大威胁 

凿井吊盘不旋转钢丝绳自转角的大小除和井深有关外还和钢丝绳型号钢丝绳新旧程度吊盘上的物料重量等因素有关一般用新钢丝绳时安全系数越大转角也越大如果用规格型号相同的左捻和右捻各1条绳来悬吊吊盘因两绳的扭矩互相抵消可避免吊盘旋转

竖井立井井筒施工过程中凿井吊盘(也叫稳盘和保护盘)是必不可少的施工设施吊盘的稳定稳固与否对施工安全至关重要竖井立井施工吊盘晃动和升降存在的稳定性及起落盘不平衡挂碰的不足的问题;纠正偏差,以及多臂伞钻、抓岩机工作时、吊桶提升、整体移动金属模板的升降等晃动问题;竖井立井施工中吊盘的关键部件直接影响施工安全和进度,既是工作盘又是保护盘。凿井吊盘和井壁间隙保持不小于100mm,要使吊盘稳盘在井筒中摆动的空间,因此,提升和工作期间的稳定固定极为重要,吊盘固定器是吊桶安全顺利通过吊盘喇叭口的重要设施,又叫吊盘稳定器、保护盘固定以往其他的固定使用中均存在不同程度的弊端改进后的胶轮限位固定利用聚氨酯材料的弹性和压弹的反弹力使盘避免了在井筒中的横向摆动又保证了吊盘正常的垂直升降集中稳车升降可以不用调平升降,有利于消除安全隐患和加快简化吊盘升降竖井立井井筒施工中,吊盘是形成提升系统、排水系统、抓岩、掘砌、供风、供水等工序的主要安全工作平台,在正常施工过程中,每次完成一个进度循环,吊盘稳盘都要按照施工需要上升或者下降,升降的过程和吊盘的固定、找正等工作,要占用较长的时间,这无形中增加了正常的作业循环时间,给施工进度带来很大的影响;

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