立井提升系统专项安全技术措施

神华宁夏煤业集团有限公司梅花井煤矿回风立井提升系统专项安全技术措施中十冶集团有限公司梅花井项目部2012年月日第一章工程概况神华宁夏煤业集团有限责任公司梅花井煤矿位于宁夏回族自治区灵武市宁东镇，该矿回风井工程由北京华宇工程有限公司设计，井径6米，井深782.500米，井筒内设计两层马头门，井口绝对标高+1354.400米，井筒水窝底部+571.900米，第一层马头门绝对标高+700.400米，第二层马头门绝对标高+581.900米。目前矿建一期凿井即将完工，井筒涌水量设计不大于6M3/h,一水平施工期间预计井筒及巷道最大涌水量约为50M3/h。第二章编制原则及依据一、编制原则：提升系统在提升运输过程中，要确保提升运输的安全性，以确保工程的正常施工。二、编制依据：《建井工程手册》、《煤矿安全规程》等国家及煤炭行业现行有关政策、法令、规定、标准。第三章提升系统主要设计提升机采用矿建凿井时的2JK-3.5/20主提升机，根据回风井井径为6米，井底水窝深度为10米，经计算可知，采用单层两车或两层一车均不符合煤矿安全规程要求，在此选择单层一车1.5t标准双罐笼（配MGC1.7-9型矿车）。提升机的选取不再计算，在此只对主要设施进行校验。提升机技术数据及相关参数：1）绞车型号：2JK-3.5/202）绳速：6.5m/s3）减速比：204）最大静张力：170KN5）最大静张力差：115KN6）配用电机：1000KW7）滚筒容绳量：950m8）提升高度:782.5m9）罐笼自重：2709kg（含抓捕器）10）罐笼乘人：16人11）矿车自重：974kg（一）、提升钢丝绳选择验算：1、钢丝绳最大悬垂高度H0=Hsh+Hj=809.5米式中：Hsh—井筒深度782.5米Hj—井口水平至井架天轮平台垂高27米2、提升物料荷重QQ=9.81Z·Km·Vch·γg=9.81×1×0.9×1.7×1600=24014.9N3、提升钢丝绳终端荷重Q0提升矿车时，终端载荷Q0＝Q＋QZ提物：Q0=24014.9+（2709+974）×9.81＝60145.1N提人：Q0=（80kg/人×16人）×9.81+2709×9.81=10987.2+26575.3=37562.4N4、钢丝绳单位长度重量PS81.9/81.9110P0sHmQaBO81.9/5.8099.815.7167011060145.1＝3.6（kg/m）式中：H0－钢丝绳最大悬垂高度，809.5mδB－钢丝绳极限抗拉强度1670MPama－钢丝绳安全系数7.55、选择钢丝绳：选用18×7+FC-Φ32-1670不旋转钢丝绳钢丝破断拉力总和Qd=560000×1.283=718480N，每米钢丝绳标准重量PSB=3.99kgPSB＞Ps(符合要求)6、钢丝绳安全系数的校核提物时：m＝8.75.80999.381.91.6014571848081.900HPQQSBd＞7.5提人时：m＝1.1081.95.80999.34.3756271848081.900HPQQSBd＞9提人提物均符合煤矿安全规程的要求。7、最大静张力的校验:Fj≥Qz+Q+q×Ho×9.81=91830.5N8、最大静张力差的校验Fjc≥Q+q×H×9.81=55700.3N9、电动机功率校验P=K*Q*Vm*ρ/102×c=1.2×24014.9×6.5×1.3/(1000×0.85)=286.5KW＜1000KW式中：K---井筒阻力系数（1.15-1.2）Q---物料重；24014.9NVm---绞车最大提升速度；6.5m/sc---传动效率ρ—动力系数，取1.310、提升速度校验计算1）《煤矿安全规程》之规定：立井中用罐笼升降人员时最大速度不得超过12m/s2）立井中升降物料时，提升容器最大速度不得超过下列公式求得的数值。V=0.6H=14.01m/s提升机实际速度6.5m/s，小于上述速度值。11、过卷与过放距离检验根据《煤矿安全规程》第397条之规定，计算得提升机过卷高度和过放距离不得小于6.9m1）过卷高度罐笼在卸罐位置时的全高距离其最近梁的下平面之间的有效距离大于7m，大于《煤矿安全规程》第397条之规定。2）过放距离过放距离与过卷高度均相同，罐笼在装卸位置时罐笼底部距井底防撞梁之间的有效距离7m,大于《煤矿安全规程》第397条之规定。12、月最大进度计算（1）最大提升能力计算回风井提升量来自二分区矸石+700.400水平至井口井深：1354.4-700.4=654米绞车提升速度Vm=5m/s提升加速度及减速度a1=a3=0.6m/s2取(0.5-0.7)加速时间及减速时间t1=t3=Vm/a1=8.3s加速及减速距离h1=h3=0.5Vm×t1=20.75m等速运行距离h2=Hs-h1-h3=654-35.21×2=612.5m等速运行时间t2=h2/Vm=122.5s提升休止时间θ=(30～90)s取60s一个提升循环运行时间:T=t1+t2+t3+θ=199.1s提升机每小时提矸量：A=TkVZtc9.03600=23.05m3/hkt：提升不均匀取系数值1.2,Z为每罐提升矿车数，矿车容积VC取1.7每天分三班作业,每班工作8小时,净提矸时间为6小时,每天提矸时间18小时,提矸414.97m3，每月26个工作日,每月出矸10789.15m3。（2）每月最·大掘进巷道量LL=sVKS提=260.61米S:回风井巷道设计掘进断面积为23㎡。L:月进度米。KS:岩石松散系数取1.8。经计算得知，安排2个掘进队同时施工，每月保证26天正常提升时，每个掘进队计划月进度可达到130.30米，能够充分保障矿方要求每队月进度90米的计划。（二）、钢丝绳罐道选择计算：每部罐笼设置4条钢丝绳罐道，罐道绳下端固定在井底罐道绳固定梁上，上端采用三森楔形锁绳装置固定在井架平台上，采用SLT型调绳装置拉紧。⑴钢丝绳罐道的张紧力与刚性系数的计算按“矿山井巷工程施工及验收规范”罐道绳的张紧力fz不小于10000N/100m及“煤矿安全规程”第388条中设置使用4根罐道绳时的最小刚度系数Kmin不小于500N/m之规定分别校核。①按fz计算钢丝绳罐道的最小张紧力FzminFzmin=H×fz=809×100=80900N②按Kmin计算钢丝绳罐道的最小张紧力FzminFkmin=0.25kmin(oH-H)·nl(oH/(oH-H))=84341.7N式中：oH—钢丝绳的极限长度，=b/(9.81·n·γ)=3148.15mb—钢丝绳的抗拉强度（1570～1770）Mpa,1670n—罐道绳安全系数≥6γ—钢丝绳的容重（8900～9300）kg/m3按上述两式计算的结果选取大值,罐道绳的张紧力Fz=84341.7N⑵罐道绳的选择81.9/81.9110P0sHmQBO81.9/5.8099.816177011084341.7=3.44kg/m钢丝绳选用：6×19+FC－Φ36-1770型，4.78kg/m,破断力Qd=756000N。⑶钢丝绳安全系数校核钢丝绳自重Q=37935Nm=Qd/(Fz+Q)=756000/(84341.7+37935)=6.18≥6应注意：同一容器的4条罐道钢丝绳张紧力z之差应不小于平均张紧力的5%、且张紧力内大外小。（三）、防坠钢丝绳选择计算：该罐笼采用KJS型防坠抓捕器。防坠抓捕器安装在罐笼的顶部。防坠绳上端固定在天轮平台上的缓冲滚筒上（过制动绳连接器上），下端采用拉紧装置固定在井底防坠绳固定钢梁上。⑴防坠绳最大动载荷的计算：maxZ=gagQzF2)(2.1=98255NQF—提升钢丝绳最大终端负荷，QF=Qz+Q=60145.1NQh—提升钢丝绳最小终端负荷，Qh=Qz+qR=27360NqR——一个人的重量（80kg）za—制动减速度,za=9.81×(6÷γ－1)=16.9㎡/sγ—提升钢丝绳最大终端负荷QF与提升钢丝绳最小终端负荷Qh的比值QF/Qh=2.2⑵防坠绳安全系数的校核防坠绳的选择81.9/81.9110P0sHmQBO81.9/5.8099.816177011098255=4.01kg/m选用钢丝绳6×19S+FC－Φ36-1770型，4.78kg/m,破断力Qd=756000N。n=Qd/(Zmax+Q)=756000/(98255+4.78×809×9.81)=5.55≥3符合要求第四章罐笼提升安全技术措施1、每班由专职安全检查员对井筒提升系统进行检查，发现问题立即处理。2、绞车司机必须持证上岗，班前不得饮酒，司机开车时要注意力集中，不能与他人交谈，熟悉绞车的性能和技术特征和操作规程。听清信号，严格按操作规程开车。3、开车前要做好检查准备工作，操作手柄是否在零位，检查减速机离合器是否调到正确位置，电源是否送上。4、开车时操作人员不得离开操作位置，运行时如果有异常声音或仪表指示异常，应立即停车检查，排除故障。5、必须由主司机操作绞车，副司机严密监视。6、当班应认真填写绞车运转日志和各项安全保护试验情况，运转日志要求整洁、清楚。7、维护人员根据检修制度定期对设备进行例行保养，对安全隐患要及时处理和上报，检查情况和处理结果都要做好记录。8、机械设备每班擦拭，机房内要求清洁、卫生、无杂物、无油污。防火用具摆放整齐，不得移作他用。9、使用和保管钢丝绳时，必须遵守下列规定：①新绳到货后，应由检验单位进行验收检验，做拉力实验，合格后应妥善保管备用，防止损坏或锈蚀。②对每根钢丝绳必须有厂家出厂合格证、验收证书等完整的原始资料。保管超过1年的钢丝绳，在悬挂前必须再进行1次检验，合格后方可使用。③提升装置使用中的钢丝绳做定期检验时，发现不符合安全规程规定的必须更换。10、罐笼乘人层顶部应设置可以打开的铁盖门，两侧装设扶手。11、罐底必须满铺钢板，两侧用钢板挡严，并不得有孔。12、罐笼进出口必须装设罐门或罐帘，高度不得小于1.2m。罐门或罐帘下部边缘至罐底的距离不得超过250mm，罐帘横杆的间距不得大于200mm。罐门不得向外开，门轴必须防脱。13、提升矿车的罐笼内必须装有阻车器。14、提升罐笼必须装设可靠的防坠器。15、井口、井底的安全门必须与罐位和提升信号联锁：（1）罐笼到位并发出停车信号后安全门才能打开；安全门未关闭，发不出开车信号；（2）安全门关闭后才能发出开车信号；发出开车信号后，安全门打不开。（3）井口和井底应设置摇台，并与罐笼停止位置、阻车器和提升信号系统联锁：①罐笼未到位，不许放下摇台，打不开阻车器；②摇台未抬起，安全门未关闭，发不出开车信号。16、信号工应遵守如下规定：（1）信号工主动与把钩工密切配合，当把钩工向信号工发出发送信号指令后，要监视乘人和装罐等情况，在确认一切正常后方可发送信号。（2）信号发出后，不得离开信号工房（室），并应密切监视提升容器、钢丝绳、钩头及信号显示系统的运行情况，如发现异常情况，应立即发出停车信号，查明原因处理后，方可重新发送信号。对于事故隐患，必须随即上报有关领导查处（3）井口信号工发出开车信号后罐内人员严禁进出，不许打开安全门，摇台不允许操作。（4）一个循环提升过程中严禁打开罐笼摇台。（5）紧急停车信号只有在发生事故时和紧急情况下才可以发出，平时严禁使用。17、钢丝绳罐道与滑套的总间隙超过15mm时必须更换钢丝绳护套。18、检修人员站在罐笼顶上工作时，必须遵守下列规定：（1）在罐笼顶上必须装设保险伞和栏杆。（2）必须佩带保险带。（3）提升容器的速度，不大于0.5m/s.（4）检修用信号必须安全可靠。19、提升容器、连接装置、防坠器、罐耳、罐道、阻车器、罐座、摇台、装卸设备、天轮和钢丝绳，以及提升绞车各部分，包括滚筒、制动装置、深度指示器、防过卷装置、限速器、调绳装置、传动装置、电动