6矿建课件(第二篇3)

Copyright@2005《矿山建设工程》1第二篇立井井筒工程矿山建设工程凿井结构物及凿井设备布置Copyright@2005《矿山建设工程》2§7.1凿井井架一、立式凿井井架(临时井架)的类型立井亭式金属凿井井架：5个型号选择的原则：满足使用要求（角柱跨距、天轮布置）保证安全（载荷、过卷）Copyright@2005《矿山建设工程》3天轮平台天轮房主体架扶梯基础•（一）井架的构造•二、井架的构造及尺寸•1、天轮房•2、天轮平台•3、主体架•4、卸矸台•5、扶梯•6、基础Copyright@2005《矿山建设工程》4Copyright@2005《矿山建设工程》51、井架高度（二）凿井井架的主要尺寸2、天轮平台尺寸：12340.5HhhhhR5.5×5.5；6.0×6.0；6.5×6.5；7.0×7.0；7.25×7.25；7.5×7.53、脚跨尺寸：10×10；12×12；14×14；16×16（三）井架的特点1、井架在四个方向上具有相同的稳定性；2、井架的结构是装配式的，可重复使用；3、四面可出绳，悬吊天轮布置灵活；4、便于安装、拆卸和运输；5、防火性能好，井架坚固耐用。§7.1凿井井架Copyright@2005《矿山建设工程》6作用在井架上不变的荷载，如井架自重、附属设备重量三、凿井井架的载荷及其组合1、恒荷载2、活荷载井架在使用过程中可能发生变动的荷载；如风荷载等3、特殊荷载偶然事故作用于井架上的荷载，如断绳荷载。（一）井架荷载的种类§7.1凿井井架1、井架自重（二）井架荷载的确定2、附属设备重量：（1）天轮及轴承座的重量查表标准井架查表（2）卸矸台荷载实际情况取值或4~5KN/m2估算。（3）井架围壁板重量石棉瓦200N/m2；油毡50N/m2；木板250N/m2；铁皮120N/m2。Copyright@2005《矿山建设工程》7Copyright@2005《矿山建设工程》8Copyright@2005《矿山建设工程》93、悬吊钢丝绳的工作荷载单绳悬吊时：()SQqHh双绳悬吊时：()2QSqHhQ-钢丝绳的绳端荷载q-每米钢丝绳的重量H-井筒最大掘进深度h-天轮平台高度§7.1凿井井架４、风荷载（活荷载）5、提升钢丝绳的断绳荷载（特殊荷载）20szwwddSQw0-基本风压，N/m2μz-风压高度变化系数μs-风荷载体形系数βz-Z高度处的风震系数η-钢丝绳破断拉力换算系数Qd-钢丝绳全部钢丝绳破断力总和Copyright@2005《矿山建设工程》10（三）井架荷载的组合1、正常荷载组合包括全部恒荷载、即井架自重、附属设备重量、全部提升、悬吊设备钢丝绳的工作载荷；组合系数1.0。2、特殊荷载组合包括全部恒荷载、即井架自重，组合系数1.0；一根钢丝绳的断绳荷载及与之共轭的钢丝绳两倍的工作荷载，其他钢丝绳的工作荷载及50%的风载。§7.1凿井井架第9.1.1条凿井井架的选择应符合下列要求：一、能安全地承受施工荷载；二、角柱的跨度和天轮平台的尺寸，应满足提升及悬吊设施的天轮布置要求；三、应满足矿井各施工阶段不同提升方式的要求；四、井架四周围板及顶棚不得使用易燃性材料。Copyright@2005《矿山建设工程》11立井井筒施工示意图1一天轮平台；2一凿井井架；3一卸矸平合；4一封口盘；5一固定盘；6一材料吊桶；7一吊盘；8一矸石吊桶；9一吊泵；10一抓岩机；11一压气管；12一风筒；13一安全梯；14一稳绳§7.2凿井工作盘封口盘固定盘吊盘天轮平台卸矸台三盘两台Copyright@2005《矿山建设工程》12§7.2凿井工作盘一、封口盘和固定盘（一）封口盘的用途和构造要求1、位置和作用钢木结构、盖井口为正方形；由梁格、盘面铺板、井盖门、管子道通过口盖门、绳孔等组成；主梁36~45#工字钢，方木200×200为次梁，75mm厚木板为铺板，上铺20~25mm厚木板或防滑网绞钢板。副梁可用20~25#工字钢或槽钢。2、结构作用：升降人员、材料、设备及拆装管路的工作平台，保护井下安全的结构物。Copyright@2005《矿山建设工程》13§7.2凿井工作盘（二）封口盘的荷载计算1、荷载类型：封口盘自重、施工荷载、装卸设备或物料时的荷载。2、计算方法：自重和施工荷载按300N/m2计算。《安全规程》第二十五条凿井期间，井口工作范围必须用栅栏围住，人员进出地点必须安装栅栏门；井口必须设置封口盘和井盖门，井盖门的两端必须安装栅栏，封口盘和井盖门必须坚固严密，并采用不燃性材料。Copyright@2005《矿山建设工程》14（三）固定盘1、位置和作用钢木结构，主梁为20~25#工字钢，次梁为18~20#工字钢，方木为200×150，木板厚70mm，角钢∟75×8，螺栓M20~M16，设计与要求同井口的封口盘，不同之处是通过孔口不设盖门而设喇叭口。2、结构§7.2凿井工作盘固定盘是为了进一步保护井下人员安全而设置的，它位于封口盘下4～8m处。固定盘上通常安设有测量井筒中心线的装置,有时也作为接长风筒、压气管和排水管的工作台。Copyright@2005《矿山建设工程》15吊盘是进行井筒永久支护的工作盘，它用钢丝绳悬挂在地面的凿井绞车上。在掘砌单行作业和混合作业中，又可用于拉紧稳绳、保护工作面作业人员安全和安设抓岩机等掘进施工设备。吊盘一般采用双层结构。在采用长段掘砌平行作业时，井筒内除设有砌壁吊盘外还应设掘进盘，即稳绳盘，稳绳盘用来拉紧稳绳、安设抓岩机等设备和保护掘进工作面作业人员的安全。§7.2凿井工作盘二、吊盘和稳绳盘Copyright@2005《矿山建设工程》16（一）吊盘及稳绳盘的用途和构造1、吊盘（1）位置和作用2、稳绳盘双层或多层，吊盘为双绳双岔绳悬吊（2）结构及悬吊方式（1）位置和作用（2）结构及悬吊方式单层盘、与稳绳成多绳悬吊方式§7.2凿井工作盘3、吊盘结构吊盘由梁格、盘面铺板、喇叭口、管线孔口、扇形活页、立柱、固定和悬吊装置组成。梁格由主梁、次梁和圈梁组成。两根主梁与提升中心线平行，为工字钢；次梁为工字钢或槽钢；圈梁由6~8节（14#的槽钢冷弯制成）组成。立柱为4~8根Φ100无缝钢管组成，亦可用18#槽钢，上下层间距为4~6m，双绳双岔绳悬吊。上下喇叭口距盘面为0.5m，操作盘上的喇叭应高出盘面1.0~1.2m。吊盘四周折页宽200~500mm，吊盘起落活页折起．Copyright@2005《矿山建设工程》17Copyright@2005《矿山建设工程》181、吊盘结构自重及施工荷载可近似地作为均布载荷处理。（二）吊盘荷载分析2、下层最不利荷载情况是装卸模板时，按一圈模板一圈井圈和少量钢筋计算；模板和围圈按600kg计，少量钢筋按750kg计。§7.2凿井工作盘3、吊桶下料时按局部动荷处理，混凝土重2500kg/m3，动荷系数取1.2。4、平行作业时，壁圈荷载的一部分传给立模板，动力系数取1.25、抓岩机气绞按集中荷载处理，动力系数为1.26、吊岩荷载应由下而上按传递次序分别计算（三）吊盘结构设计1、吊盘梁系结构（1）次梁简化为以主梁和圈梁为支点的简支梁计算（2）主梁为支承于立柱的外伸简支梁（3）圈梁简化为悬臂曲梁2、立柱：按轴心受控构件进行计算选型,地面安装时验算稳定性、螺栓连接强度、焊缝强度、安全系数。Copyright@2005《矿山建设工程》19§7.2凿井工作盘3、悬吊装置（1）荷载计算；即裤叉绳拉力（2）销轴计算选型后按受弯构件验算强度m≥10（3）吊卡计算，m≥6Copyright@2005《矿山建设工程》20凿井设备布置内容吊桶、抓岩机和水泵等位置的布置；各种管路和电缆的布置；各类盘上的主、次梁，各种管路和悬吊设备的孔口，抓岩机绞车，吊桶喇叭口等盘面布置；天轮平台上天轮拖梁和天轮的布置；地面提升机和各种稳车的布置等。§7.3凿井设备布置Copyright@2005《矿山建设工程》21一、立井凿井设备布置的特点（一）设备多（二）设备间应有足够的安全间隙（三）所布置设备要为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期工程服务（四）设备布置的好坏，影响到安全、进度和效益二、凿井设备布置的基本原则（一）考虑到平巷施工和安装工作的不同要求，尽量减少过渡期的工作；（二）井口设备布置和井内设备布置要协调一致，互不干扰；（三）设备间的安全间隙要保证；（四）盘台结构要合理；§7.3凿井设备布置（五）地面内提绞设备要以井架四面出绳，受力合理，要均衡，临时建筑不占永久建筑的位置；（六）要保证测量工作不受影响。Copyright@2005《矿山建设工程》22三、凿井设备布置步骤（一）根据矿总平面图和井下巷道出方向确定凿井提升机的方位角，初步定出提升容器在井内位置；（二）布置井内凿井设备、确定悬吊方式；（三）确定封口盘、固定盘、吊盘上设备孔口的位置和大小、布置盘梁和盘面设施；（四）确定井架和井筒的相对位置、选择天轮和天轮梁，画天轮平台布置图§7.3凿井设备布置（五）布置提升机和凿井绞车；（六）对布置的设备进行校对和调整，绘制各层平、立面布置图，编写计算。四、井内凿井设备的布置（一）吊桶布置1、一套单钩或一套双钩提升时，矸石吊桶要偏离井筒中心位置，靠近提升机一侧布置，以利于天轮平台和其他凿井设备的布置，若双卷筒提升机作单钩提升吊桶多半布置在固定卷筒一侧。Copyright@2005《矿山建设工程》232、相邻提升吊桶的间距不小于450mm，提升容器的导向装置的最突出部分之间的间隙不得小于0.2+H/3000（井深小于300m时，不得小于300mm）。3、对罐笼井，吊桶一般应布置在提升间内，并使提升中心线和出车方向一致，对箕斗井，则至少有一个吊桶布置在提升间内；4、吊桶应避开永久罐道梁的位置；5、稳绳和提升钢丝绳应布置在一个垂直平面内，且与地面卸矸方向垂直；6、吊桶尽量靠近地面卸矸方向一侧布置，且吊桶外缘与井壁间距不小于450mm；7、为便于测量，吊桶位置一般离开井筒中心；8、吊桶最突出部分与喇叭口孔口的安全间隙不小于200mm，滑架与其他盘台孔口的安全间隙不小于100mm；9、吊桶尽可能和临时罐笼的位置一致。先满足掘砌要求，然后兼顾改装工作，最后考虑永久装备的需要。§7.3凿井设备布置Copyright@2005《矿山建设工程》24施工时的吊桶位置，既能满足掘砌要求，在转入平巷施工时，也不必改动天轮托梁，只需挪动一下天轮托梁就行了，同时，其中一个吊桶还可用于安装。Copyright@2005《矿山建设工程》25（二）抓岩机位置我国现用的抓岩机有HK型，HZ型，HH型与NZQ2－0.11几种。其中环形轨道式抓岩机必须布置在井筒中心位置外，其余类型，据其特点，在布置上各有不同的要求。1.人力抓岩机§7.3凿井设备布置Copyright@2005《矿山建设工程》26（1）每台抓岩机地抓取面积应大致相等，其悬吊点处于区域地形心上；（2）布置一台抓岩机使用一个吊桶提升时，抓岩机的悬吊点应靠近井筒中心，吊桶中心则偏于井筒中心的另一侧；（3）布置两台抓岩机使用一个吊桶时，两台抓岩机的悬吊点在井筒一条直径上，而与吊桶中心约呈等边三角形；抓岩机风动绞车的布置，应使吊盘不产生偏重。（4）布置两台抓岩机使用两个吊桶时，两台抓岩机的悬吊点联线与两个吊桶中心联线相互垂直或近似垂直；抓岩机的悬吊点，可能远离吊泵的位置。（5）布置三台抓岩机使用两个吊桶提升时，两台抓岩机的悬吊点联线平行于两个吊桶中心联线，另一台抓岩机的悬吊点则居中，主要用作辅助集岩。Copyright@2005《矿山建设工程》272.靠壁式抓岩机常单独设立抓岩机的工作提吊点Copyright@2005《矿山建设工程》283.中心回转式抓岩机抓岩机要与吊桶位置协调，保证工作面不出现抓岩死角，抓岩机应偏离井筒中心650-700mm，以便井筒测中。Copyright@2005《矿山建设工程》294.环行轨道抓岩机环形轨道抓岩机因中轴留有φ210mm的测量孔，故抓岩机置于井筒中心位置。Copyright@2005《矿山建设工程》301、吊泵应靠近井壁布置，最