工艺工法qc立井井筒装备施工工法

'立井井筒装备施工工法1.前言多年来，我处在井筒装备施工中，遇到最多的难题是井筒装备的工序安排技术问题。这不仅是井筒结构的设计特点给施工工序带来变化，同时，由于矿井施工阶段不一样，建设方对施工要求也不一样，有的是进风井，有的是回风井，有的是盲井。因此，建立一套通用的施工工法至关重要。随着我国煤矿年产量不断提升，大型矿井相继投入设计和施工，其井筒深度超出千米，给施工带来一定的困难。因此超深立井井筒装备的施工工法越来越显示其施工的安全、快捷。在我单位多年施工井筒装备的基础上，我们不断探索井筒结构特点。针对主井、副井、风井、盲井的共同点和不同点；针对永久井架、临时井架、井塔的不同结构特点，逐渐总结出一套施工工法，并从1993年开始，在内部使用该工法，并不断完善。2.工法特点2.1改变以往国内多层吊盘（大多数为6层）自下往上一次成井技术为三层半吊盘自上而下一次成井技术。此施工工序的改变，克服了多层吊盘施工存在的立体交叉平行作业安全问题。施工过程中，投入的人员少，机索具少，安全可靠性高，质量易控制，可操作性强，工期短，实现了快速安全施工，经济效益和社会效益突出。2.2除永久管路及永久电缆外，吊盘从上至下一次成井，在施工下井口非标段完毕后，吊盘改为方盘，并从中间解体，超出下套架后再连成一体，吊盘在管子道位置开始自下往上施工管路。待管路安装完毕后，利用吊盘、稳车或永久提升容器（罐笼或箕斗）根据电缆在井筒内的布置情况，自上而下敷设电缆。 2.3利用吊盘绳作为吊桶或物料下放引力绳，不需要另设引力绳，减少了施工过程中的机索具的数量。2.4改变以往的钢制风水管为高压聚乙烯塑料管，减轻了钢丝绳的悬挂重量，稳车及索具的选型减小。2.5改变以往稳车的多人操作为稳车的集中控制，大大减少人力，避免了人为因素及信号问题发生意外。2.6整个施工过程通过电视监控，在吊盘上设置摄像头与井口打点室、绞车房及调度室连在一起，有利于安全施工；同时绞车装有后备保护装置，增加了提升系统的安全可靠性。2.7施工过程中，风锤打眼在井壁中遇到钢筋后，采用电焊与氧气吹扫技术，加快施工速度。2.8改变以往吊盘上电焊机及井下变压器安放在吊盘作业平台上为在二层吊盘之间立柱合理位置焊接一小平台专门摆放电焊机及井下变压器，此工艺的改变，一方面不影响作业人员的施工空间，另一方面，电焊机及变压器不易受潮，作业人员及设备安全。2.9改变以往井下施工用风源利用矿建临时压风机为地面一台移动式空压机给井下供风，一用一备，克服了受矿建单位限制或供风量不足的问题。2.10井筒装备施工可利用原矿建处的稳车、绞车、天轮平台。2.11井筒装备施工可利用临时凿井井架施工，并根据矿、土、安三类工程平衡，利用永久井架或井塔布置天轮平台。2.12所用吊盘安全可靠，可以顺利安装井筒内托架、罐道、梯子间、电缆、水管、风管。2.13可利用吊盘安装上下井口非标准罐道和主井装载峒室内设备及付井下井口操车设备。2.14可利用吊盘对井筒进行二次封口。 2.15利用吊盘施工，不影响矿井的正常通风和排水。3.适用范围3.1煤矿的立井井筒装备，均可照此施工工法施工。3.2非煤矿山的井筒装备。3.3在主、付、风井未贯通时，仍可按此工法操作。3.4适应于煤矿主井、付井、风井、混合井等立井型式，且井深在1000米左右。4.工艺原理利用绞车作为上下人员和物料的提升运输工具，利用稳车悬吊吊盘，作为作业人员的工作平台，随着稳车的起落，带动吊盘的升降，从而完成自上而下井筒内每一道梁的安装。本工法核心部分是“利用三层半吊盘自上而下一次成井技术”。4.1设计范围4.1.1主要包括稳车、绞车选型及布置设计。4.1.2天轮平台强度设计及平台布置设计。4.1.3井口封口盘平面布置设计及强度设计。4.1.4井盖门布置设计及强度设计。4.1.5下绳点及大线点布置设计。4.1.6上下井口稳线梁布置设计。4.1.7吊盘层间结构工艺设计及强度设计。4.1.8施工期间的电力负荷设计。4.1.9提升系统的安全及工艺设计。4.1.10临时排水、通风设计。4.1.11下放永久管路、电缆、设备的施工组织设计。4.1.12钢丝绳选型设计。 4.1.13缠绳挂罐的技术设计。4.2设计原则4.2.1要符合《煤矿安全规程》对施工的安全要求。4.2.2要符合理论力学、材料力学、设计规范对钢材的设计要求。4.2.3要符合施工期间的施工安全要求及工艺要求。4.2.4要符合各施工专业工种的操作要求。4.2.5要符合矿井施工阶段对施工期间的通风、排水、瓦斯限量要求。4.2.6要符合国家颁布的质量标准对施工的要求。4.2.7稳、绞车的提升能力及容绳量要满足施工要求。5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程井筒装备加工件制作防腐(厂内加工)→临时挂装→稳车布置天轮平台安装→吊盘悬挂→临时封口→基准梁安装→吊盘加工制作下井口稳大线→起吊盘→井筒标准段安装（自上而下）→下设备→下口非标段安装→井筒管路安装→电缆敷设→二次封口→土建锁口施工→上井口机电设备安装→缠绳挂罐→调试运行→工程验收移交。5.2操作要点5.2.1地面部分1地面人员要正确地下放井筒装备构件，保证下放过程的安全。2地面打点人员要与井下及井口房的联络畅通。3地面操作人员要注意下料，风水管固定过程中不能坠物伤人。4地面绞车司机等专业工种要按照操作规程进行操作。 5.2.2井下部分1要正确按照大线尺寸安装托架、罐道梁、罐道，并按图纸要求紧固与焊接。2大件就位时，要与地面保证通迅畅通。3号眼、打眼、栽锚杆、安装托时，要严格控制定位尺寸。4井下各专业工种要按照操作规程作业。6.材料与设备本工法无需特别说明的材料，采用的机具设备如下:序号设备名称设备型号单位数量备注1绞车ф2.5m/ф2.8m台1绞车型号根据矿建处所用绞车确定2稳车16t台6-8吊盘车、夺道车3钢丝绳ф34/ф28根6-8长度按井筒施工要求，钢丝绳直径按负荷选择4吊盘钢结构套15天轮平台钢结构套16天轮ф800/ф1000台12-16数量或直径根据井筒施工要求选择7井盖门及封口盘钢结构套18矿灯及自救器套30矿灯应配备防爆型9经纬仪台210水平仪台211锚杆拉力计台112其它小型工器具根据施工要求配置7.质量控制7.1质量保证措施7.1.1要在措施中规定质量目标及质量保证措施。7.1.2对照图纸，对构件进行安装前的质量检查。 7.1.3施工管理人员和操作人员要掌握所负责的工程概况，施工工具、检测设备、测量仪器、计量器具均应得到质量保护措施的落实，为施工创造良好的工作条件。7.1.4把好原材料、成品、半成品质量关，凡是不符合标准的不得进入现场。7.1.5对质量状况全面跟踪，对工序质量不漏检、不误检。7.1.6定期组织工程质量检查，实行工程质量“三检”相结合的检查方法。7.2质量标准行业标准：《煤矿安装工程质量检验及评定标准》MT5010-958.安全措施8.1所有参加井筒施工人员必须认真学习有关安全规程，熟悉施工图纸，掌握井筒装备的结构和施工程序、方法、熟记关键的几何尺寸及各构件之间的连接关系。成立安全管理机构，设专职安全员，健全安全保证体系，落实安全责任制。8.2严格交接班制度，并做好交接班记录。每班接班后由值勤人员对施工设备、机具、提升绳、吊盘绳及天轮平台进行一次全面检查。8.3严格执行班前班后会制度，班前会由当班负责人布置任务，强调安全注意事项；班后会要总结经验与教训，并填好交接班记录。8.4所有用电设备投入使用前应按规程要求检验，接地、接零应符合要求，井筒动力电用变压器中性点不接地。8.5提升机和吊盘绳使用前做强度试验，合格后方可使用。8.6井口周围必须清洁，严禁闲杂人员在井口逗留。井口周围要设消防器材，严禁吸烟生火。9.环保措施采用本工法施工，能保证矿井正常的通风、排水，不存在环境污染问题。 10.效益分析本工法安全、科学、合理，考虑的施工因素全面。利用三层半吊盘自上而下一次成井技术，克服了以往多层吊盘（6层）施工中存在的立体交叉平行作业的安全问题，加快了井筒装备施工速度，为缩短建井工期起到重要的作用。施工过程中，所涉及的人员少，所用机索具少，安全可靠性高，施工速度快，大大节约了施工成本，矿方能早日投产，有着显著的经济效益和社会效益。现对2004年3月我工程处施工的山东唐口主井井筒装备（1029m深）采用不同施工技术方案产生的经济效益作以下分析比较：序号参数名称自下往下安装自上往下安装1悬挂吊盘稳车（25t）4台4台2悬挂吊盘钢丝绳（φ40、1200m/根）4根4根3引力绳用稳车10t2台4引力绳（φ28）1200m/根2根5夺料用稳车（10t）5台3台6夺料钢丝绳（φ28、1200m/根）5根3根7临时电缆悬吊车（16t）1台8悬吊电缆钢丝绳（不旋转、1200m/根）1根9风水管悬吊车16t1台10t1台10标准段及管路安装35天24天11非标准施工15天10天12临时挂装10天6天通过以上比较：采用此施工技术成本节约项目为：稳车少5台；钢丝绳少5盘；施工人员每班少10人；吊盘用料少11t；工期提前20天节约施工成本项目有：临时井架租赁费节约：1万/月×1=1万 稳车租赁费节约：0.6万/台×5×2+8×0.6=10.8万钢丝绳租赁费节约：0.2万/台×5×2+8×0.2=3.6万吊盘材料费节约：11×0.5万/t=5.5万人工费节约：(10×3×100+10×3×80+15×70)×20=12.9万其他相关费用节约：10万元以上均按设备租赁计算：若设备新购置，则施工成本更大，故采用此施工技术，节约施工成本为：42.8万~120万元由于施工单位工期提前了20天，矿方能提前投产，唐口矿年产量为300万吨，若按0.8万吨/日计算，则矿方经济效益为：20×0.8×10000×400元/t=6400万元。通过以上施工技术在工程实例中的经济效益和社会效益情况分析，可以看出，此施工工法有着显著的经济效益和社会效益，是其他施工技术无可比拟或替代的。11．应用实例多年来，我单位共施工各类井筒装备较多，采用先进的施工技术，与国内外同类技术比较，所用施工机具少，工序简单，一次成井性能强，技术可靠，减少施工环节等优势。由于科学合理地安排工期，关键技术得到严格控制，以至于能够高效、快捷、安全地完成施工任务，多次受到建设单位、设计单位及监理单位的表彰。实例一：2000年5月及2003年6月，我工程处利用该工法安全顺利地完成了山东岱庄主井井筒装备和安徽皖北煤电集团祁东煤矿主井井筒装备施工。施工工期短、工程质量优良，这两对矿井主井系统均被评为全国煤炭行业优质工程称号。实例二：2003年8月和2004年3月，我工程处分别施工的唐口煤矿两个千米深立井 井筒装备——主、副井井筒装备，该工法在深立井井筒装备施工中更显示出其安全可靠性，创出了国内外一流水平。甲方给予了高度评价，并且副井系统安装获得全国煤炭行业优质工程。实例三：2003年12月，我工程处利用该工法安全、优质、高效地完成了山东朝阳煤矿副井筒装备，这项工程荣获全国煤炭行业工程质量最高奖项“太阳杯”奖。多年来，我工程处利用该工法完成了国内近30对立井井筒装备安装，经济效益和社会效益显著。近年来我工程处施工的典型立井井筒装备序号矿井与井筒名称年产量（万吨）井深（米）井径（米）特点（单系统、双系统）备注1淮南矿业集团望峰岗矿副井井筒装备3008687.6双系统2淮南新集刘庄煤矿中央风井井筒装备8007906.5梯子间结构3淮南新集刘庄煤矿主井井筒装备4008208方钢罐道，双系统4淄博矿务局唐口煤矿主井井筒装备30010297.5双系统，玻璃钢罐道5淄博矿务局唐口煤矿副井井筒装备30010297.5双系统，玻璃钢罐道获煤炭行业优质工程6山西潞安矿务局屯留矿主井井筒装备4005008.2双系统7山东梁宝寺煤矿主井井筒装备1807605单系统方钢罐道获山东省优质工程8安徽许疃煤矿主井井筒装备1806206单系统方钢罐道获煤炭行业优质工程9山东朝阳煤矿副井筒装备1507805单系统方钢罐道获“太阳杯”工程 10山东岱庄煤矿主井井筒装备1505505单系统方钢罐道获煤炭行业优质工程11安徽皖北煤电祁东煤矿主井井筒装备1506005单系统方钢罐道获煤炭行业优质工程12.附图12.1天轮平台图12.2吊盘图12.3封口图12.4平台布置图 '