矿山立井临时改绞双系统提升设计优化

矿山立井临时改绞双系统提升设计优化
汪莹;宋爱东;杨振
【摘要】结合工程实际,提出并设计了立井临时改绞双系统提升方案,并对原设计进行了优化.实际应用表明,优化设计比原设计技术经济效益明显,安全稳定性大大提高.【期刊名称】《建井技术》
【年(卷),期】2013(034)001
【总页数】3页(P45-47)
【关键词】立井;临时改绞;双系统提升;设计优化;应用
【作者】汪莹;宋爱东;杨振
【作者单位】中煤矿山建设集团第三十工程处,安徽宿州,234000;煤矿深井建设技
术国家工程实验室,安徽淮北,235044;中煤矿山建设集团第三十工程处,安徽宿
州,234000;煤矿深井建设技术国家工程实验室,安徽淮北,235044;中煤矿山建设集
团第三十工程处,安徽宿州,234000;煤矿深井建设技术国家工程实验室,安徽淮
北,235044
【正文语种】中文
【中图分类】TD531+.1
立井临时改绞，采用箕斗和罐笼组合双系统提升，实现了多元化、机械化、自动化；同时满足了上、下人员和材料的需要，以及掘进工作面增加带来的矸石（煤）提升、运输工作量增加的需求。

双系统提升的创新设计，得到了同行好评，获得了2010年度中国施工企业管理协会技术创新成果特等奖。

双系统中的井下临时煤仓转载装置，已获国家实用新型专利。

双系统提升施工方法，2010年被评为部级工法。

经过4年5对矿井的使用，双系统提升基本实现了设计理念。

为了使双系统提升效能得到更好的发挥，体现设计特点，我们在以往基础上，进行了设计优化，使系统更完善、更稳固、更安全、更具操作性。

1 双系统提升原设计特点及存在的问题
矿山立井临时改绞成箕斗与罐笼双系统提升，其设计理念是在同一井筒内，由箕斗和罐笼两套系统运行来满足人员、物料上下和矸石（煤）提升、运输需要。

配套装置如图1所示。

（1）根据井筒断面和施工需要，可选用1t单层单车、1t双层单车、1.5t单层单车、1.5t双层单车4种规格尺寸的罐笼，6～8m3箕斗。

（2）箕斗和罐笼两套系统，套架各自独立。

箕斗系统由3根支撑主梁、6根立柱和相应的小梁做框架。

罐笼系统由3根支撑主梁、9根立柱和相应的小梁做框架。

（3）箕斗和罐笼的导向装置，由钢板或槽钢组合焊接做支座，38kg／m钢轨做导向。

图1 双系统提升原设计平面布置1—立柱；2—封口盘梁；3—箕斗；4—罐笼；5—槽钢或钢板组合支座；6—导向钢轨
（4）箕斗提升到井口后，由自动卸载装置卸载到临时溜槽内，由胶带输送机运输到指定地点。

罐笼运行到井口后，由井口托罐器支撑［1－2］。

托罐器支撑梁，无论是单系统还是双系统改绞，一般都采用井壁挖梁窝（见图2），或者在井壁上打锚杆固定托架（见图3）的方式支撑。

（5）箕斗和罐笼两套系统，井下有各自独立的配套装置。

箕斗系统有套架导向，使其能平稳精确地到达装载位置。

系统配有自动装卸载装置，使箕斗运行实现了自
动化，不需要人工装卸矸（煤），安全性好。

罐笼有套架导向，有出车平台，可保障人员、物料的安全上下。

整套系统结构复杂，设备构件多，施工繁琐，工艺要求高，增加了施工中的安全隐患。

而且整套系统形成所需的时间较长，一般需要55～60d。

图2 井壁支撑1—井壁；2—托罐器支撑梁
图3 托架支撑1—托架；2—托罐器支撑梁；3—树脂锚杆
2 优化后的双系统提升创新点
优化后的双系统提升平面布置如图4所示。

图4 优化后的双系统提升平面布置1—立柱；2—封口盘梁；3—箕斗；4—罐笼；5—钢板支座；6—导向方钢
（1）为提高系统的安全稳定性，对井口套架进行了改造整合。

双系统整体套架支撑梁，也就是封口盘主梁，由3根主梁承载；9根立柱及组合小梁连成套架整体。

首先在地面分别组装；然后分片吊装，与井架二平台、三平台连接；最后用组合小梁连接加固，把原套架独立的两套系统整合为一个独立系统，使整套系统连接面增大，提高了整套系统的整体稳定性。

（2）立井提升系统中，套架导向精度要求最高，因而导向支座的制作安装最为关键。

根据对多年使用情况的分析，把导向支座改为独立钢板支座。

原设计的钢板组合或槽钢组合支座，存在加工误差，组合加工成型的支座与套架及导向的连接间隙问题给安装调整带来不便，造成安装调整繁琐、精度下降。

而采用独立钢板支座，省去了很多加工安装中的繁琐工序，并且基本不存在加工误差，安装调整空间大，不仅便于安装调整，而且易于控制安装精度。

（3）井上、下导向装置，原设计材质脆，每节比较重，而且导向不易搭接，安装不便。

由于材质脆，有碰撞断裂的安全隐患。

因而安装及使用时，一般都需采取安全措施，以防碰撞断裂伤人，或伤及设备设施等，造成巨大损失。

设计优化后，改
为方刚导向，其材质轻，刚度、硬度都比较大，安装方便，使用安全，完全消除了安全隐患，保障了安全生产。

图5 封口盘梁及托罐梁布置1—封口盘梁；2—托罐器支撑梁；3—垫梁；4—托
罐器
（4）井口托罐梁优化设计如图5所示。

托罐梁的设计，一直以来都是临时改绞中的难题。

因为以前的方法在安装时，必须采用临时吊盘做安全保护。

特别是开挖梁窝时，不仅要用临时吊盘保护，还要封堵严实，以防有碎石等物掉进井筒内，损坏井筒内及井下设备，造成意外损失。

可以看出，以前的方法不仅费时费力，而且存在很大的安全隐患。

根据多年来的研究、实践，将托罐梁支撑方法改为直接固定在封口盘主梁上，并加大封口盘主梁强度。

安装时，在井口附近或者原封口盘上，按设计要求，把托罐梁及托罐器一并安装在封口盘上，利用稳车或提升机，一次安装就位。

这种方法，不必采用临时吊盘做安全保护，不需要在井筒内长时间作业，基本消除了安装上的安全隐患，保障了施工人员及设备安全。

3 具体应用
2010—2011年，矿山立井临时改绞双系统提升优化设计，在同煤集团马道头项
目部、东周窑项目部施工的井筒中，得到了成功应用。

这两对矿井的应用情况表明，优化设计比原设计在材料、施工等各项费用上，可节省30～50万元；施工工期可缩短7～10d；整套系统的安全稳定性大大提高。

4 结语
综上所述，矿山立井临时改绞双系统提升优化设计，材料使用得到了合理控制，施工工艺有了改进，使系统更安全、更稳定、更具操作性，临时改绞的效益更突出；尤其是施工期间的安全性得到了提高，为安全生产提供了有力的保障，具有推广应用价值。

［参考文献］
［1］国家安全生产监督管理总局，国家煤矿安全监察局.煤矿安全规程［M］.北京：煤炭工业出版社，2011.
［2］中国标准出版社第二编辑室.金属非金属矿山安全规程相关标准汇编［M］.北京：中国标准出版社，2009.。