1、 第一章 工程概況一、工程簡況XX煤礦初步設計年產量為6.0Mt/a(15。0 Mt/a),屬于低瓦斯礦井。該礦回風井井口標高為+1282.8m,井筒凈直徑為7.6m,井筒深度暫定525.8m.為安全、快速、高效地施工礦井井下巷道工程,在轉載巷、裝載硐室、風井環形道形成后,將拆除現井筒施工設施,實施臨時改絞工程。將提升方式由吊桶提升改為臨時單層單罐籠、雙箕斗混合提升,擔負礦井井下二期巷道掘進施工臨時提升任務。預計8月底風井井筒到底,11月份具備改絞條件。風井井筒技術特征1、井筒凈直徑: 7.6m;2、井口絕對標高: +1282。8m;3、井底車場水平標高: +767m;4、井底水窩深度: 10
2、m;5、井筒深度: 525。8m;6、V型井架天輪平臺高度: 26.86m。二、現有系統情況 風井目前提升采用兩臺鑿井絞車掛吊桶提升,鑿井井架為V型,井架天輪平臺高度距地面高度為26.86m。井架東側布置一臺JKZ-43E/15。5型絞車,電機功率1600kw(電壓6kv),滾筒直徑4m,天輪直徑3m,提升鋼絲繩直徑40 ,掛單吊桶提升;井架西側布置一臺2JKZ3。6/12。96型雙滾筒絞車,電機功率2*800kw(電壓6kv),滾筒直徑3.6m,天輪直徑3m,提升鋼絲繩直徑40 ,掛單吊桶提升。矸石由吊桶經倒矸溜槽落至地面,由裝載機裝車、自卸汽車排至場外。三、改絞后井筒布置風井改絞后,擔負著
3、井下巷道掘進施工排矸、上下物料和人員提升等重要任務,井筒內東側布置一臺單層罐籠,西側南北各布置一只箕斗,實現井筒的混合提升。該系統必須滿足安全、高效、經濟實用的原則。根據工程方案,相應地在井上下口安設溜煤槽、金屬套架及穩罐導向、曲軌卸載裝置以及排水、供電、壓風、通訊、通風等施工輔助裝備,以滿足井下二期巷道工程施工需要。第二章 臨時改絞裝備方案一、罐籠提升裝備方案:罐籠提升:選用JKZ-43E/15。5提升絞車1臺,掛單層單車鋼罐籠(配防墜器)1臺進行提升,以滿足二期工程施工需要。罐籠外形尺寸:5200mm2202mm6058mm,自重不大于6t,最大載重9t。主要用于上下人員和物料提升.1、提
4、物時:配WC1。8J或 WCY(A)防爆無軌膠輪車。或三輪車、四輪車。2、提人時:共乘50人。井上、下口金屬套架:內分別安設1套GHT/2000型防過卷緩沖裝置和一套GHT/1200型防過防墩罐裝置。套架東西兩側設方管穩罐(每側兩根),作為罐籠在上下井口穩罐導向。考慮到套架的穩定性,井底套架上端橫梁設在馬頭門頂部3米以上。天輪:天輪直徑3m提升鋼絲繩:選一根35W7-44-1960鋼絲繩作為主提升繩,滾筒襯墊選用塑料襯墊。罐道繩:選用四根187+FC 381570鋼絲繩,鋼絲繩上端固定在天輪平臺的自動恒壓控制拉緊裝置上,下端固定在井底的鎖繩梁上.制動繩:選用兩根187+FC 36 1570鋼絲
5、繩。鋼絲繩上端固定在天輪平臺的液壓緊繩器上,下端固定在井底的緊繩梁上。提升信號裝置:一套ZDY(B)-938型(含上、下口司機操作臺、井筒開關和井筒信號電纜)。自動阻尼托罐搖臺:ZHT-60,井上下各一套。安全門:上、下井口罐籠進出口各設置鏈式安全門一套,與信號實現閉鎖功能。二、箕斗提升裝備方案:選用2JKZ-3.6/12。96鑿井提升絞車一臺,掛一對有效容積為5.3m金屬箕斗,用于井下巷道掘進提煤和矸石。箕斗:選用普通鋼結構箕斗,曲軌自動卸載, 容積5.3m3,自重7。246t,同側裝卸載,箕斗外形尺寸:188417806650 mm。井上、下口金屬套架:井上口安裝二套GHT/2000型防過
6、卷緩沖托罐裝置、二套箕斗曲軌卸載裝置;井下口安裝二套GHT/1200型防過放墩罐裝置。套架上下口設置剛性罐道,作為箕斗在上下井口的穩罐導向.天輪:天輪直徑3m提升鋼絲繩:選二根35W7-421960鋼絲繩作為主提升繩,滾筒襯墊選用塑料襯墊。罐道繩:選用八根187+FC 361570鋼絲繩,鋼絲繩上端固定在天輪平臺的自動恒壓控制拉緊裝置上,下端固定在井底的鎖繩梁上。提升信號裝置:一套(含上、下口司機操作臺、井筒開關和井筒信號電纜,具有自動定量裝載功能)。裝載方式:工作面煤或矸石破碎機煤倉定量斗(帶稱重裝置)箕斗.井下口設置臨時煤矸倉、液壓閘門,人工控制定量裝載。卸載:井口采用曲軌卸載,通過井架溜
7、煤槽落地后,裝載機裝車外運至地面煤倉。或通過井架溜煤槽,經緩沖溜槽轉運至輸送機,輸往地面煤倉。三、通風系統裝備方案1、風井與副井貫通前副井和風井貫通前采用壓入式通風,在井口20m外安裝4臺255kW對旋局扇,2臺使用,2臺備用。井筒敷設2路膠質風筒(1000)向井下供風,風筒采用鋼絲繩吊掛,在井筒內每隔100米井壁固定一次。2、風井與副井貫通后兩井貫通后,采用抽出式通風,臨時通風系統切換到永久通風系統,利用風井井口安裝的二臺FBCDZ-10-36型防爆對旋軸流風機(功率2280KW)進行通風,后期更換電機,功率710KW,前后期間約510年。3、井口臨時密閉為保證井筒貫通后抽風機能及時使用,必
8、須對井口進行臨時密閉。井口臨時密閉主要包括井口房密閉、套架外框密閉、進、出車側車場密閉,井口等候罐室密閉等。井口房進、出車側車場、井口等候罐室的密閉均采用磚砌基礎、墻體,鋼筋混凝土蓋頂,井口房墻頂澆一圈鋼筋混凝土粱;井口房墻頂至天輪平臺下的套架外框密閉用鋼結構,鋪3mm鋼板密閉。風道引出,安裝兩道無壓風門,兼顧通風和井口運輸。井口房及風道能滿足一次一輛防爆膠輪車通過,并滿足下放12米長材的要求.四、排水系統裝備方案礦井涌水量按正常涌水量40m3/h,最大涌水量80m3/h考慮,安設一路1086(8)mm無縫鋼管作為排水管。同時用供水管或壓風管做備用排水管。井底車場附近設水泵硐室,安裝兩臺排水泵
9、及防爆啟動開關。排水泵選用二臺MD85-679-250KW 10KV(流量85 m3/h,揚程603 m)型礦用耐磨多級水泵進行排水。利用井底水窩作為臨時水倉。五、壓風系統裝備方案風源來自礦井壓風機房.井筒內安裝一路1338(6)mm無縫鋼管作為壓風管。井下口安設井底托管座、油水分離器。六、供水系統裝備方案水源來自日用消防泵房。井筒內安設一路765mm無縫鋼管作為井下供水管路(必要時兼作排水管備用管路),井下口安設減壓閥(50/25kg)一只。1、涌水量較小,Q20 m3/h時,利用風井井筒供水管路向井下工作面供水,采用763.5mm無縫鋼管跟進迎頭。2、涌水量較大,Q20 m3/h時,臨時排
10、水系統形成前,采取在馬頭門附近安設的臨時水泵為各工作面供水;臨時泵房形成后,將臨時水泵移入泵房內。為保證供水質量,應在供水管上加裝過濾裝置。七、井下供電系統 供電系統按兩個階段考慮:1、 改絞期間及臨時變電所形成之前二期井巷供電引用原鑿井10KV臨時變配電所,為井下施工提高壓及低壓用電設備提供電源.2、井下臨時變電所形成之后 在井口車場進風聯巷設置臨時變電所,布置14臺高防開關,20臺低壓防爆開關和4臺變壓器,具體見臨時變電所供電系統圖.由35KV臨時變電所內引二路10KV高壓電源向井下臨時變電所供電,在風井井口附近(井口20米以外)設置三臺高防開關,型號PBG/10KV,630A,兩路電源經
11、兩臺高防開關控制后直接帶井下臨時變電所兩段母線電源開關,為整個井下高低壓用電設備提供電源。發電機組作為保安電源。下井電纜兩路,選用MYJV423150/10KV,2770M.地面電纜兩路,選用MYJV22-3150/10KV,2800M八、通訊、信號、監控及視頻監控系統井筒內敷設MHYA325021/0。8調度電話通訊電纜一根,MHY32-3921.0信號電纜一根,MGXTSV-12B光纜二根(調度視頻及瓦斯監控各一根)或MGXTSV-12B光纜、MHY32(PUYV391)監控電纜各一根.1、通訊1)風井區安設獨立的通訊系統,采用KTH型礦用本安型雙音頻電話機與HDK耦合器及調度機組成風井區
12、通訊系統,實現井上、下以及與外界通訊聯絡.2)調度電話通過井筒通訊電纜MHYA32-5021/0.8實現調度通訊,并在井下口打點室分支,分別與井口調度室、上井口、下井口、井下變電所、泵房、各掘進工作面的電話接通,形成礦井通訊指揮系統。2、信號由地面變電所引出一路專用線并通過信號照明綜保取得127V電源,利用井筒信號電纜、上下信號室、與車房的聲聲光信號盤,實現井上口與下口、上口與絞車房的信號聯系。3、視頻監控系統井筒內敷設一路監控光纜。風井提升系統安設電視監控裝置一套,井上下口、馬頭門、提升機房及井口房等處分別安設攝像儀,提升機房及井口調度站安設工業電視監控器.4、瓦斯監控系統井筒內敷設一路監控
13、光纜或電纜,井下安裝瓦斯監控探頭及瓦斯監控分站,調度站安設監控總站及工業電視等.九、照明系統1、風井區地面各處照明就近取自各車間、各動力配電點動力電源,工廣照明用高壓汞燈,室內采用防爆白熾燈或日光燈作光源。2、井下臨時變電所、泵房形成后,室內每10米裝設一盞防爆熒光燈;井底車場內每15米裝設一盞防爆熒光燈,其電源均取自泵房內10 KV信號照明綜保.十、運輸系統方案一:采用無軌膠輪車運輸方式。1、罐籠提升煤矸通過無軌膠輪車排向指定場地。箕斗提升煤矸通過溜煤槽落地,裝載機裝載,自卸汽車轉載排向指定場地或溜煤經轉載膠帶機運至指定場所。2、井下主要大巷煤矸石運輸選用膠帶轉載機轉運,鏈板機轉載;平巷輔以
14、無軌膠輪車運輸,斜巷視具體情況增設調度絞車牽引輔助運輸.3、物料通常由無軌膠輪車、三輪車或四輪車運輸;長材、設備須選購專用平板車裝運,平板車大小按罐籠內部尺寸定做。 本方案改絞工程量相對較小,目前的問題是要選擇外形尺寸和自重合適的無軌膠輪平板車,以方便大型設備部件的打運。方案二:采用無軌膠輪車結合軌道運輸方式,井上下口車場鋪設臨時軌道.其優點是方便前期設備和物料打運.其缺點主要是增大投資,副井投入運行后要組織拆除軌道設施。本次改絞暫按方案一進行選型和計算.十一、井筒內管線吊掛風筒采用井壁固定,每隔10m進行井壁固定一次,每隔100m做一次加強支撐,井下安設井底彎管托管座;其余管線采用鋼絲繩吊掛
15、,在井筒內每隔50m井壁固定一次,每80-100米設置一道臨時托管座,井下安設井底彎管托管座。十二、改絞應具備的條件1、風井井底水窩深度:根據風井井筒提升裝備方案及所選用主提升絞車提升速度,按照煤礦安全規程關于立井提升裝載的過卷高度和過防距離的相關規定,并綜合考慮井下箕斗裝載裝置、防撞梁、罐道繩(制動繩)拉緊裝置梁的安設及清理撒煤坑等施工諸因素,風井井底水窩深度必須延伸到不少于10米。2、 礦建臨時措施工程:考慮到井下二期工程提升、運輸、排水、動力配電及裝卸載的需要,改絞前需施工環形車場、信號硐室、臨時變電所、臨時泵房、水倉以及臨時矸石倉、膠帶機上倉斜巷等措施工程。硐室特征及支護形式現場根據設
16、備布置形式及巖石狀況確定.第三章 主要裝備、材料選型及校核一、箕斗提升系統及附件選型1、提升機的選擇(1)選定提升機型號選用2JKZ3。6/12。96鑿井專用提升機做為主提升機,其主要指標如下:卷筒直徑:D=3600mm;卷筒寬度:BT=1850mm;滾筒個數:2個;鋼絲繩最大靜張力:FJ=210KN;鋼絲繩最大靜張力差:Fc=180KN(2)校驗卷筒直徑根據規程規定,鑿井提升期間,絞車滾筒直徑應不小于鋼絲繩直徑的60倍,不小于鋼絲直徑的900倍。則:D60d=6040=2400 (d為鋼絲繩直徑) D900=9002.4=2160 (為鋼絲直徑) 卷筒直徑D=3600mm滿足要求。(3)校驗
17、卷筒寬度B=(H+30)/D+3(d+)= (515。8+30)/(3。143。6)+3 (40+3)=2205mm纏繞層數 n=B/BT=2205/1850=1.19(層),即滾筒爬二層鋼絲繩時,寬度可滿足要求.式中: H-提升高度取H=515。8m30試驗繩長度30米-繩圈間隙,取3;d- 繩徑 d = 40mmn 纏繩層數箕斗提升絞車技術特征提升機型號滾 筒最大靜張力最大靜張力差減速比繩速選用電動機個數直徑寬度型號功率轉速KNKNm/skwrpm2JKZ3。6/12。9623。61。8521018012.967YR143-46/1280024902、箕斗風井改絞后,箕斗提升系統由2JKZ
18、3。6/12。96提升絞車結合一對有效容積為5。3m箕斗進行,箕斗自重7246Kg,提升繩直徑40mm,罐道鋼絲繩36mm,裝卸載方向:同側裝卸載,曲軌卸載。(箕斗為非標產品,根據系統要求可定制),(1)風井改絞后,每日最大出矸量:按巷道平均斷面20。8 m2,日均總進尺75m,煤矸的碎漲系數1 .2計算;日出矸量:V=20。8751。2=1872m3=2995.2t(煤矸松散密度取1.6t/m3)JS8箕斗單鉤提升重量取8t。需要提升鉤數:2995.2/8=374(2)提升能力計算煤矸提升選用2JKZ3。6/12.96提升絞車,井下采用定量斗裝載方式,井上采用曲軌卸載方式。其一次提升循環時間
19、設定為:絞車單鉤循環運行時間:取s=160s按一天工作18小時計算,則每天提升鉤數:183600/160=405374結論:改絞后箕斗提升能力可滿足井下巷道前期掘進出矸需要。3、提升天輪根據規程規定,鑿井提升期間,圍抱角大于90的天輪直徑應不小于鋼絲繩直徑的60倍,不小于鋼絲直徑的900倍。則:D60d=6040=24000 (d為鋼絲繩直徑) D900=9002。4=2160 (為鋼絲直徑) 現有天輪型號為TXG3000,直徑3000mm,滿足要求。4、主提升鋼絲繩的選擇(1)井筒設計凈直徑為7.6m,井筒深515。8m,井筒施工采用型鑿井專用井架,天輪平臺高度:26.86m。鋼絲繩的最大懸
20、垂高度H0=515.8+26.86=542.66m,取543m。(2)箕斗載重量Q煤矸= 8000kg。(3)鋼絲繩選型:Q終=Q煤矸+Q箕斗=8000+7246=15246kg.式中Q煤矸-箕斗滿載重量8000kg; Q箕斗箕斗自重7246kg;試選取35W7421960多層股不旋轉鋼絲繩,其標準每米重量PS=8.11kg/m,鋼絲破斷力總和Qd=1240kN1。287=1595880N。(4)安全系數m的校驗m=Qd/g(Q終+PSH0)=1595880/9.81(15246+8。11543) =8。276.5 滿足規程要求.5、箕斗提升罐道鋼絲繩井筒設置8根鋼絲繩作為兩只箕斗的罐道繩,其
21、中每只箕斗外側布置4根,詳見箕斗結構圖。罐道繩上端固定在天輪平臺罐道繩鋼梁上,采用液壓緊繩器進行鋼絲繩張緊,其下端固定在井下拉緊裝置梁上,罐道鋼絲繩的安全系數不小于6.(1) 箕斗罐道鋼絲繩的選擇:罐道鋼絲繩高度H0=543+9=552m。根據礦山井巷工程施工及驗收規范規定:罐道鋼絲繩的張緊力每百米不得小于10KN,煤礦安全規程規定:每根罐道鋼絲繩的最小剛性系數不得小于500N/m的規定。取Kmin=500N/m.則最小張緊力:F=H0/100104=552100104 =55200N,取Fmin=62000N選擇鋼絲繩單位長度重量PS=Fmin/110bma-HO=62000/9。81/11
22、01570/9。81/6552=2.653kg/m。查表選用187+FC-36-1570多層股不旋轉鋼絲繩,共8根。鋼絲繩參數:鋼絲破斷拉力總和:Qd=6671.283=855761N.鋼絲繩每米繩重:PS=5.05/m。 (2)鋼絲繩安全系數校核mQd/(FmaxHOPS)855761/71300+5525。059.818。676式中:Fmax-同一容器上罐道繩的最大張力值; FmaxFmin 1+(n-1)0.05 620001+(4-1) 0.05 71300N.為了避免鋼絲繩罐道在罐籠運行中發生共振,同一提升容器罐道繩張緊力差不得小于5%-10,所以Fmin取62KN, Fmax取71
23、.3KN,并且同一提升容器中的罐道繩內側兩根取大值,外側兩根取小值。 (3)校核罐道剛性系數 K4PS/ln(1+a)500。 a-罐道鋼絲繩自重與張緊力之比a(9.81PsH0)/Fmin(9。815。05552)62000 0.44 K45。059.81/ln(1+0.44)543.44500 (N/m) 滿足規程要求。6、提升機強度的驗算(1)最大靜張力驗算 Fj=(Q終+ PSH0)9.81 =(15246+8。11543)9。81=192763。8NFJ=210000N 滿足規程要求.(2)最大靜張力差驗算 FC=( Q煤矸+ PSH0)9.81 =(80008。11543)9。81
24、=121680.6NFc=180000N 滿足規程要求.(3)提升絞車拖動電機驗算 Pz=(KQVm )/(102c) =(1.1512403。77。0)/(1020.85)1.3 =1497.2KWP=2800=1600KW 滿足要求。式中 Pz-最大負載功率 P-拖動電機總功率K-礦井阻力系數,取1。15; Q雙鉤提升時電機最大負荷Q=Fc=8000+8.11543=12403.7kg; Vm-提升機最大提升速度,Vm=7。0m/s; c-減速機傳動效率,取0。85; 動負荷系數1。3;由以上驗算結果知:所選提升系統滿足改絞后提升煤矸的運行要求.二、罐籠提升系統選型1、提升機的選擇 (1)
25、選定提升機型號考慮到井筒深度,為了提高提升能力,決定選用JK43E/15。5提升機做為主提升機,其主要指標如下:卷筒直徑:D=4000mm;卷筒寬度:BT=3000mm;鋼絲繩最大靜張力:FJ=245KN (2)卷筒直徑校核根據規程規定,鑿井提升期間,絞車滾筒直徑應不小于鋼絲繩直徑的60倍,不小于鋼絲直徑的900倍。則:D60d=6044=2640 (d為鋼絲繩直徑) D900=9002.64=2376 (為鋼絲直徑) 卷筒直徑D=4000mm,滿足要求。(3)校驗卷筒寬度B=(H+30)/(D)+3(d+)= (515。8+30)/(3.144)+3 (44+3)=2410mm纏繞層數 n=
26、B/BT=2183.4/3000=0.73(層),即滾筒寬度3米時,只要纏一層鋼絲繩即能滿足提升要求。式中:H提升高度 取H=515.8m30試驗繩長度30米-繩圈間隙,取3;d- 繩徑 d = 44mmn 纏繩層數罐籠提升機技術特征提升機型號滾筒最大靜張力KN最大靜張力差KN減速比繩速m/s選用電動機數量直徑m寬度m型號功率kw轉速r/minJKZ43E/15。514。0324524515.56。6YR16001216004902、運輸車輛采用無軌膠輪車,主要技術參數(參考);最大外形尺寸:長寬高=4750mm1750mm2000mm;載物時總重90003、罐籠罐籠選用單層單車普通金屬罐籠,
27、外形尺寸:5200mm2202mm6058mm,自重6000Kg,載人50人,最大載重9噸。4、提升天輪根據規程規定,鑿井提升期間,圍抱角大于90的天輪直徑應不小于鋼絲繩直徑的60倍,不小于鋼絲直徑的900倍。則:D60d=6044=2640 (d為鋼絲繩直徑) D900=9002.64=2376 (為鋼絲直徑)) 現有天輪型號為TXG3000,直徑3000mm,符合規程要求。5、罐籠提升鋼絲繩的選擇1)井筒設計凈直徑為7。6m,提升高度515。8m,井筒施工采用型鑿井專用井架天輪平臺高度:26.86m。鋼絲繩的最大懸垂高度H0=515.8+26.86=542。66m,取543m。2)罐籠載物
28、時鋼絲繩最大終端荷載罐籠單層提升1輛載重無軌膠輪車時:最大終端荷載Q總1=Q載+Q籠=9000+6000=15000kg式中:Q載無軌膠輪車載重時總重量即罐籠允許最大裝載重量:9000kg;Q籠罐籠自重6000kg;3)罐籠載人時鋼絲繩最大終端荷載最大終端荷載Q總2=Q人+Q籠=3750+6000=9750kg式中Q人乘人體重之和7550=3750kg4)鋼絲繩選型:按繩端最大重量Q總1=15000kg計算:提升鋼絲繩按終端載荷為罐籠提升1輛無軌膠輪車載重時的總重選型,試選35W744-1960多層股不旋轉鋼絲繩,其標準每米重量PS=9.73kg/m,鋼絲破斷力總和Qd=1370kN1.287
29、=1763190N。5)安全系數m的校驗(1)罐籠單層提升1輛載重無軌膠輪車時:m物=Qd/g(Q終+PSHO)=1763190/9。81(15000+9.73543) =8。867。5 滿足要求。(2)提升人員時:50人m人=Qd/(Q人+Q籠+ PSHO)=1763190/9。81(3750+6000+9.73543=11。959 滿足要求。6、罐籠提升罐道鋼絲繩井筒設置4根特型多層股不旋轉鋼絲繩187+FC381570作為罐道繩,沿罐籠兩側對角對稱分布.罐道繩上端固定在天輪平臺罐道繩鋼梁上,采用液壓緊繩器進行鋼絲繩張緊,其下端固定在井下拉緊裝置梁上,每根罐道繩的張緊力不小于62000N,
30、罐道鋼絲繩的安全系數不小于6。罐道穩繩的安全系數校驗(1) 罐道穩繩選型:罐道穩繩高度H0=543+9=552m。根據礦山井巷工程施工及驗收規范規定:罐道鋼絲繩的張緊力每百米不得小于10KN,煤礦安全規程規定:每根罐道鋼絲繩的最小剛性系數不得小于500N/m的規定。取Kmin=500N/m.則最小張緊力:F=H0/100104 =552100104 =55200N,取Fmin=62000N。選擇鋼絲繩單位長度重量PS =Fmin/110bma-HO=62000/9。81/1101570/9。81/6)552=2.295kg/m。查表選用187+FC381570多層股不旋轉鋼絲繩共4根。鋼絲繩參
31、數:鋼絲破斷拉力總和:Qd=7431。283=953269N。鋼絲繩每米繩重:PS=5。63/m.(2)鋼絲繩安全系數校核mQd/(FmaxHOPS)95326971300+5525。639。819。366 符合規程規定式中:Fmax同一容器上繩罐道下端張力F的最大值; FmaxFmin 1+(n-1)0。05 620001+(41) 0。05 71300N為了避免鋼絲繩罐道在罐籠運行中發生共振,同一提升容器罐道繩張緊力差不得小于5%-10%,所以Fmin取62KN, Fmax取71.3KN,并且同一提升容器中的罐道繩內側兩根取大值,外側兩根取小值。 (3)校核罐道剛性系數 K4PS/ln(1
32、+a)500。 a罐道鋼絲繩自重與張緊力之比a(9.81PsH0)/Fmin(9.815.63552)62000 0。4917 K45。639。81ln(1+0。4917)525。42500 (N/m) 滿足規程要求。 7、提升機強度的驗算1)最大靜張力驗算(罐籠最大載重狀態) FJI=( Q載+ Q籠+ + PSHO )g =(9000+6000+9。73543)9.81=198980NFJ=245000N 滿足要求.2)提升絞車拖動電機驗算 A、日常提升時,按罐籠載重量為5噸,最大提升速度6.6m/s計算Pz=KQVm /(102c) =1.1(6000+5000+9.73543)6.6/
33、(1020。85) =1363。5KWP=1600KW 滿足要求式中 Pz最大負載功率 P拖動電機功率K電機備用系數,取1.1; Q-提升載荷Q=6000+5000+9.73*543=16283.4kg Vm-日常最大提升速度,Vm=5m/s; c減速機效率取0。85; B、提升大件時,按罐籠最大載重量為9噸,最大提升速度不超過3m/s計算 Pz=KQVm /(102c) =1。120283.43/(1020。85)=772KWP=1600KW 滿足要求。式中 Pz-最大負載功率 P-拖動電機功率K-電機備用系數,取1.1; Q-提升載荷Q= 6000+9000+9.73543=20283.4
34、kg; Vm-打運大件最大提升速度,取Vm=3m/s; c-減速機效率取0。85; 8、制動鋼絲繩(1)鋼絲繩選型:罐籠提升鋼絲繩最大終端載荷15000kg。選擇鋼絲繩單位長度重量:PS = Q終/110bma-HO=15000/ 1101570/9.81/3)543=2.82kg/m。選取187-36+FC1570共2根多層股不旋轉鋼絲繩。鋼絲繩參數:單位重量PS =5.05kg/m, 破斷拉力總和:Qd=6671。283103=855761N。(2)鋼絲繩安全系數校核:mQd/( Q終HOPS)855761/(15000+5525。05)9。814.93 滿足規程要求。由以上驗算結果知:罐
35、籠提升系統可滿足改絞后提升1輛重載無軌膠輪車或單層提人的提升要求。三、排水設備選型計算井底車場及硐室施工期間,臨時主排水設備選用二臺MD85679-250KW型礦用耐磨多級水泵(流量85m3/h,揚程603m)進行臨時排水。井筒內安設一路1086(8)無縫鋼管作為主排水管(利用1336(8)壓風管或765供水管作為排水備用管)。1、工作水泵必須的排水能力根據有關規定,要求投入工作的水泵的排水能力,能在20小時內排完24小時的正常涌水量,即QB24/20qz=1。240=48m3/h85*0。85=72。25 m3/h又工作水泵與備用水泵的總能力,能在20小時內排完24小時的最大涌水量,即QBm
36、ax24/20qmax=1。2*80=96m3/h2850。85 =144。5 m3/h2、水泵必須的揚程HB=Ho(1+(0。10。12)/sin)=515。8*(1+(0。10。12)/sin90)=567578m3、礦用耐磨水泵選型根據上述計算,選用 MD85679-250KW型礦用耐磨水泵,流量85 m3/h,揚程603m,電機功率250kw,電壓10kv,泵體外形尺寸:3470525600。四、懸吊鋼絲繩選型驗算1、供、排水管懸吊鋼絲繩選用兩根鋼絲繩,左、右各一根作為765mm供水管和1086mm排水管懸吊繩。供、排水管道規格、懸吊高度一致。 (1)排水管重:Q1= Q管+Q卡+Q法
37、= 15。09515+65+1755=9591kg。(2)排水管內水重Q2=(Dn2H/4)=3726kg。(3)總重Q排=Q1+Q2 =13317kg。式中:Q管-鋼管重,1086mm鋼管單位重15.09kg/m;Q卡-管卡重按6。5kg/套,10 套計,約重65kg;Q法連接法蘭總重:鋼法蘭Dg100,按6.5米配一副,共計80副,壓力選型按從上到下10kg/cm2 15副,25kg/cm220副,40kg/cm220副,64kg/cm225副,合計約重1755kg.(4)供水管重:Q1= Q管+Q卡+Q法=8。75515+65+680=5251kg。(5)排水管內水重Q2=(Dn2H/4
38、)=1711kg。(6)總重Q供=Q1+Q2 =6962kg。式中:Q管鋼管重,765mm鋼管單位重8。75kg/m;Q卡-管卡重按6.5kg,10 套計,約重65kg;Q法連接法蘭總重:鋼法蘭Dg65,按6.5米配一副,共計80副,壓力選型按從上到下10kg/cm2 15副,25kg/cm220副,40kg/cm220副,64kg/cm225副,合計約重680kg。(7)單根鋼絲繩懸吊重量Q=Q總/2=(13317+6962)/2=10140kg。(8)鋼絲繩選型:每米繩重PS=Q/(110s/ma-Ho) =12387.5/1101570/(69。81)-515.8=5。22kg/m.查表
39、選取187+FC38-1570鋼絲繩,左、右各一根懸吊供排水管路。鋼絲繩參數:鋼絲破斷拉力總和:Qd=953269N。鋼絲繩每米繩重:PS=5.63/m。(6)安全系數的校驗ma=Qd/(Q+H0PS)= 953269/9。81(10140+5.63515.8)=7.456 滿足要求。結論:選用2根187+FC38-1570多層股不旋轉鋼絲繩懸吊供、排水管路,符合規程要求。2、壓風管懸吊鋼絲繩選用兩根鋼絲繩,左、右各一根作為1336mm壓風管懸吊繩。 (1)壓風管重:Q1= Q管+Q卡+Q法=18。79515.8+1201304=11116kg。(2)單根鋼絲繩懸吊重量Q=Q1/2=5558k
40、g。式中:Q管鋼管重,鋼管1336mm,單位重18。79kg/m;Q卡管卡重,按12.0kg/套,10 套計,重120kg;Q法連接法蘭總重:鋼法蘭Dg125,按10kg/cm2選型,單重16.3kg/副,按80副計 ,重約1304kg。(3)鋼絲繩選型:每米繩重PS=Q/(110s/maH0) =5558/1101570/(69。81)543=2.33 kg/m。查表選取187+FC281570多層股不旋轉鋼絲繩。鋼絲繩參數:單位重量PS=3.06kg/m,破斷拉力總和Qd=4031.283=517049N.(6)安全系數的校驗ma=Qd/(Q+H0PS)= 517049/9。81(5558
41、+3。06543)=7。36 滿足要求。結論:選用2根187+FC28-1570多層股不旋轉鋼絲繩吊掛壓風管,符合規程要求。3、高壓電纜懸吊鋼絲繩選用兩根鋼絲繩作為兩根MYJV42-10KV3150mm2高壓電纜的懸吊繩。(1)兩根高壓電纜及管卡:Q總=15515。82+3。2105=15810kg電纜卡(含螺栓)單位重3.2kg/個,約5米一個,按105個計;電纜單重15kg/m(2)單根鋼絲繩懸吊重量Q=Q總/2=7905kg(3)鋼絲繩選型:鋼絲繩每米重:PS=Q/(110s/maH0)=7905/1101570/(59.81)-543=2.66kg/m。查表選取187+FC301570
42、多層股不旋轉鋼絲繩。左、右各一根鋼絲繩懸吊二根高壓電纜。鋼絲繩參數:單位重量PS=3.51kg/m,破斷拉力總和Qd=4631。283=594029N。(4)安全系數的校驗ma=Qd/(Q+H0PS)= 594029/9.81(7905+3.51543)=6。25 滿足要求.結論:選用兩根187+FC-28-1570多層股不旋轉鋼絲繩吊掛兩根高壓電纜,符合規程要求。4、通訊、監控及視頻電(光)纜懸吊鋼絲繩(1)調度視屏及瓦斯監控各用一根光纜(MGXTSV-12B) Q1=0.0965152=98。88kg;(2)調度電話通訊電纜選用MHYA32(HUYA32)502一根Q2=2。1995152
43、=1132。49kg;(3)鋼絲繩選型:試選1根187+FC-201570特型多層股不旋轉鋼絲繩.鋼絲繩參數:單位重量PS=1。56kg/m;破斷拉力Qd=2051.283=263015N。(4)鋼絲繩安全系數校核:懸吊鋼絲繩的工作荷載為:Qz =98.88+1132.49+5431。56=2078。45(kg);鋼絲繩的破斷拉力總和為:Qd=2051.283=263。015(KN);鋼絲繩的安全系數為:m= Qd / Qz =263015/2078.45/9。81=12.905.0.結論:選用1根187+FC20-1570多層股不旋轉鋼絲繩吊掛3根通訊及監控光纜,符合規程要求。5、信號電纜懸
44、吊鋼絲繩井筒敷設2根信號電纜(MHY32-3921.0 )電纜重量Q=0。8225152=846。66kg;(1)鋼絲繩選型:試選1根187+FC-201570多層股不旋轉鋼絲繩吊掛兩根信號電纜。(2)鋼絲繩安全系數校核:懸吊鋼絲繩的工作荷載為:Qz=846。66+5431。56=1693.74(kg);鋼絲繩的破斷拉力總和為:Qd=2051。283=263.015(KN);鋼絲繩的安全系數為:m= Qd / Qz=2630151693。749。81=15。835.0。結論:選用1根187+FC20-1570多層股不旋轉鋼絲繩吊掛兩根信號電纜,符合規程要求。注:鑒于以上驗算中,4通訊、監控及視
45、頻電(光)纜與5信號電纜總重較小,安全系數富余較大,可考慮合用一根鋼絲繩懸吊。第四章 工程主要任務及施工范圍一、提升系統:天輪安裝,3m天輪3只二、井筒設施及管線電纜:1、1只罐籠、2只箕斗的就位及3根主提升繩纏放、12根罐道繩、2根制動繩的安裝。2、 2根動力電纜、2根監控及視頻光纜、1根通訊電纜、1根信號電纜的懸吊安裝。(每根約750米)3、主排水管、壓風管、供水管得懸吊安裝.(每根約600米)三、井上下口安全設施:1、罐籠側:2套搖臺、1套防過放托罐裝置、1套防過卷緩沖裝置、2套安全門及罐內、井口進車側擋車器的安裝.2、箕斗側:2套防過放托罐裝置、2套防過卷緩沖裝置的安裝。四、井上下套架
46、、穩罐導向及裝卸載設施:1、井上口金屬套架、穩罐導向、卸載曲軌、卸載溜槽及金屬支撐結構等設施安裝。2、井下口金屬套架、穩罐導向、裝載溜槽、定量斗、扇形閘門、操控液壓站及箕斗防掉矸安全擋板等設施安裝。五、井口及井架密閉:風井井口沿進出車方向采用磚混砌筑運輸通道、井口房及護圍,護圍頂部至天輪平臺位置采用型鋼結合3鋼板分段圍封嚴密。護圍內安設無壓風門,具體要求詳見井口及井架密閉圖。六、提升信號:1、罐籠提升信號裝置1套安裝。2、箕斗提升信號裝置1套安裝.七、井下供電系統:井下臨時硐室變電所安裝,主要包括:高防開關14臺、低壓開關20臺、移變2臺、干變2臺及硐室照明的安裝。八、排水系統:井下臨時泵房安
47、裝,主要包括:主排水泵2臺及水平巷道管路的安裝.九、通風系統:3.6m對旋抽風機2臺套及供電系統、監控系統的安裝。十、通訊視頻及瓦斯監測監控系統:1、井上下口視頻監控探頭、線纜及監視器、工業電腦的安裝。2、井上下口瓦斯監控探頭、線纜及監視器、工業電腦的安裝。十一、破碎機及轉運皮帶機安裝,含動力配電及集控一套.十二、鋼結構煤矸石倉倉體安裝。附錄 提升絞車及井筒吊掛鋼絲繩選型表名 稱代號、單位井 筒箕斗提升罐籠提升提升機型 號2JKZ3。6/12。96JKZ43E/15。5電動機KWJR800-10 2800KWYR160012 1600KW減速比1:12。961:15。5卷 筒mm3600400
48、0最大繩速m/s7。06。6最大靜張力KN210245最大靜張力差KN180245最大繩徑mm4450提升鋼絲繩規 格35W7-42-196035W7-441960懸垂長m543543破斷拉力總和N15958801763190安全系數罐籠:提人時9,提物時7。5箕斗:6。58。276。5提人時11。959,提物時8。867。5天輪提升天輪mm30003000輪、繩直徑比60756068。260穩繩規 格187FC36-15708根187-FC38-15704根剛性系數500,N/m543.92525.42安全系數68。679。36制動繩規 格187+FC -36-15702根鋼絲破斷拉力總和N
49、855761安全系數34。9供排水管及吊掛繩供水管765,1路排水管1086,1路吊掛鋼絲繩187FC381570, 2根鋼絲破斷拉力總和N953269安全系數供5排6 7.45壓風管及吊掛繩壓風管1336,1路吊掛鋼絲繩187FC281570, 2根鋼絲破斷拉力總和N830101安全系數6 7。3高壓電纜及吊掛繩高壓電纜MYJV42-10-3*150mm2,2路吊掛鋼絲繩187FC-301570 ,2根鋼絲破斷拉力總和N594029安全系數5 6.2通訊監控光纜及吊掛繩監控及視頻光纜MGXTSV-12B,2根可合用一根鋼絲繩吊掛電話通訊電纜MHYA32-50*2,1根吊掛鋼絲繩187FC20
50、1570, 1根鋼絲破斷拉力總和N263015安全系數5 12。9信號電纜及吊掛繩信號電纜MHY32-392*1.0,2根吊掛鋼絲繩187FC-201570, 1根鋼絲破斷拉力總和N263015安全系數5 15.83附錄三、甲供設備、材料明細表序號名稱型 號 規 格單位數量備 注1井架V型架1已安裝,中標方租用2罐籠提升機JKZ43E/15。5 1600KW臺1已安裝,中標方租用3箕斗提升機2JKZ3.6/12.96 1600KW臺1已安裝,中標方租用一、罐籠提升4罐籠5200mm2202mm6058mm臺15提升天輪3m,個16托罐搖臺ZHT-60套27安全門上下口各一套兩門套28提升鋼絲繩
51、連接裝置與罐籠配套供貨套19防過卷緩沖裝置GHT/2000套110防過放托罐裝置GHT/1200套111提升鋼絲繩35W7-44-196012罐道鋼絲繩187-FC38-1570根44600m13制動鋼絲繩187+FC -361570根22600m14鋼絲繩液壓固繩器 SLT套4罐道用15鋼絲繩液壓固繩器SLT套2帶緩沖器16罐籠提升信號裝置含信號電纜套117液壓站上下口各一,YZC套2二箕斗提升18箕斗 JS-8 5。3m3臺219提升天輪3m,個220防過卷緩沖裝置GHT/2000套221防過放托罐裝置GHT/1200套222罐道鋼絲繩187FC36-1570187+FC -401570根
52、823主提升鋼絲繩35W7-42-1960根22750m24鋼絲繩液壓張緊裝置SLT套825箕斗提升信號裝置含信號電纜套126定量斗待定臺227壓磁稱重裝置配套兩個壓磁傳感器套128上口卸載曲軌副229下口清理撒煤液控閘門 臺1三其它設備及管線附件30排水泵MD85-679250KW 10KV臺231潛水泵DC50-709臺232對旋軸流式主通風機FBCDZ-10-36,2280KW臺233對旋軸流式局部通風機2*55kw臺434高壓防爆開關PBG10KV 630A臺635高壓防爆開關PBG10KV 400A臺436高壓防爆開關PBG10KV 200A臺37高壓防爆開關QBGZ / 10KV
53、200A臺238礦用防爆干式變壓器KBSG-630 /10kv0。69KV臺439防爆饋電開關KJZ5-630 690v臺440防爆饋電開關KJZ5-400 690v臺1641長距離照明保護裝置ZBZ10L 690v臺242信號綜保BZXZ4 690v臺443供水管路765無縫鋼管米60060044減壓閥50/25kg個1145排水管1086無縫鋼管米60060046壓風管1336 無縫鋼管米60060047井下動力電纜MYJV42-3150/10KV根2277048地面動力電纜MYJV22-3150/10KV根2280049信號電纜配套主提升信號裝置根2265050通訊電纜MHYA32(HUYA32)5020.8根1580+51礦用阻燃光纜(單模)MGXTSV-12B 中心束管式根22150052光纜熔接機臺1153供排水管吊掛繩187+FC-381570根2260054壓風管吊掛繩187+FC-361570根2260055高壓電纜吊掛鋼絲繩187+FC-201570根2260056通訊、信號電纜及光纖吊掛鋼絲繩187+FC201570根1160057帶式輸送機STJ1000/40臺1含電氣安裝58 上倉破碎機臺1含電氣安裝