井筒施工凿井设施选型计算
钻井常用计算公式
钻井常⽤计算公式⼀、井架基础的计算公式（⼀）基础⾯上的压⼒ P 基=式中：P 基——基础⾯上的压⼒，MPa ；n ——动负荷系数（⼀般取~）；Q O ——天车台的负荷=天车最⼤负荷+天车重量，t ； Q B ——井架重量，t ；（⼆）⼟地⾯上的压⼒P 地=P 基+W式中：P 地——⼟地⾯上的压⼒，MPa;P 基——基础⾯上的压⼒，MPa; W ——基础重量，t （常略不计）。
（三）基础尺⼨ 1、顶⾯积F 1=式中：F 1——基础顶⾯积，cm2；B 1——混凝⼟抗压强度（通常为cm2= 2、底⾯积F 2=式中：F 2——基础底⾯积，cm 2；B 2——⼟地抗压强度，MPa ； P 地——⼟地⾯上的压⼒，MPa 。
3、基础⾼度式中：H ——基础⾼度，m ；F2、F1分别为基础的底⾯积和顶⾯积，cm 2； P 基——基础⾯上的压⼒，MPa ；B 3——混凝⼟抗剪切强度（通常为cm 2=）。
（⼆）混凝⼟体积配合⽐⽤料计算 1、计算公式配合⽐为1∶m∶n=⽔泥∶砂⼦∶卵⽯。
根据经验公式求每1m 3混凝⼟所需的各种材料如下：nQ O +Q B 4 P 基B 1P 地B 22、混凝⼟常⽤体积配合⽐及⽤料量，见表1-69。
表1-69 混凝⼟常⽤体积配合⽐及⽤料量⼆、井⾝质量计算公式（⼀）直井井⾝质量计算1、井斜⾓全⾓变化率式中：G ab——测量点a和b间井段的井斜全⾓变化率，（°）/30m；△L ab——测量点a和b间的井段长度，m；αa——测量点a点处的井斜⾓，°；αb——测量点b点处的井斜⾓，°；△Φab——测量点a和b之间的⽅位差，△Φab=Φb-Φa，°。
2、井底⽔平位移式中：S Z——井底⽔平位移，m；N O——井⼝N座标值，m；N n——实际井底N座标值，m；E O——井⼝E座标值，m；E n——实际井底E座标值，m。
3、最⼤井斜⾓根据井深井斜测量数据获取或井斜测井资料获得。
五米直径立井井筒施工预算
直径五米立井井筒预算此预算根据喷射砼计算直径5米，砼厚度0.1米掘进断面积：21.23平方米净断面积：19.635平方米出渣量:36.1m³/m㈠．材料费：2619元/m⑴．砼：1.6×1.3×358=745 元/m⑵．锚杆：490元/m(根据围岩条件确定是否布置锚杆)⑶．钎杆、钎头：225元/m⑷．雷管：80发/m，480元/m⑸．炸药：614元/m⑹．工具：10元/m⑺．管路：40元/m（排水、压风）⑻．风筒：15元/m小计：2619元/m㈡人工费：3500元/m⑴．直接工：21人×5000元=105000元⑵．把钩工：6人×3000元=18000元⑶．绞车工：4人×3000元=12000元⑷．机修工：2人×5000元=10000元⑸．队长：2人×10000元=20000元（6）.技术员:1人×10000元=10000元小计：175000元按月进尺50米计算，每米人工费为：3500元/m㈢．管理费：1000元/米㈣．安全费：2500元/米合计：9619元/米㈤．电费：3186元/米⑴．绞车：135KW×20小时=2700度⑵．压风机：75 KW×12小时=900度⑶．通风机：30 KW×24小时=720度⑷．稳车：25 KW×2小时×4=200度⑸．水泵：25 KW×24小时×2=1200度（6）．照明：15 KW×12小时=180度小计：5900度×0.9元/度=5310元/天，每月正常工作日按27天计算，则5310×27=143370元。
按每月进尺50米计算，则143370÷50=2867元/m总计：9619+2867=12486元/m以上工程单价不含设备投资，并且，涌水量小于或等于5m³／h。
提升系统选型计算
提升系统选型及验算方法一、提升井架井筒利用矿建用凿井井架施工，凿井井架必须能承载井筒装备安装施工荷载，且其天轮平台满足提升悬吊天轮布置的要求。
必要时可采用永久井架施工。
二、提升机井筒装备安装用的提升机，应根据井筒安装的提升方式及提升量进行选择。
必要时可采用矿永久提升机施工。
列出提升机技术参数表（表3.4.3）。
三、提升系统选型验算根据矿建所用提升机或矿永久提升机进行提升能力验算。
（1）、提升绞车凿井提升计算①滚筒直径（D）D≥60ds D≥900δ式中：ds—钢丝绳直径，mm；δ—钢丝绳最粗钢丝直径，mm；②选定提升机型号DT≥D DT—所选提升机的滚筒直径，Mm;③校验滚筒宽度B=｛［（H0+30）/3.14DT］+3｝(ds+ε)≤BT式中：30—钢丝绳试验长度，m；DT—提升机名义直径，mm ；3—摩擦圈数；BT—提升机滚筒宽度，mm;ε—钢丝绳绳圈间隙，取2～3mm ；④计算提升高度H0=H1+H2+H3+H4，m。
其中：H1—井筒深度，mH2—井架高度，mH3—提升天轮半径，mH4—提升天轮梁高度，取0.75m⑤设计选用多层股不旋转钢丝绳作为提升绳，绳重Ps= kg/m，钢丝绳最小破断拉力Q断为kg，配提升钩头，提升钩头应与提升荷载配套。
⑥提升容器自重：吊桶：Q Z=G1+ G2+ G3+ G4；其中：G1—吊桶重量，kgG2—钩头重量，kgG3—滑架重量，kgG4—滑架缓冲器重量，kg⑦提升载荷：Q=最大提升重量，kg；Q绳：提升钢丝绳重：提升高度绳重，kg⑧提升钢丝绳静张力：Q总= Q + Q绳，kg；其中：Q—最大提升重量，kgQ绳—提升高度的钢丝绳重量，kg提升人员时：Q人总= Q Z +n Q人+ Q绳，kg其中：Q1—提升容器总重量，kgQ人—吊桶乘人总重量，取75kg/人Q绳—提升高度的钢丝绳重量，kgn—吊桶乘人数，根据吊桶容积确定以上计算的钢丝绳静张力Q总应小于绞车最大静张力差，可以满足使用。
五米直径立井井筒施工预算
直径五米立井井筒预算此预算根据喷射砼计算直径5米，砼厚度0.1米掘进断面积：21.23平方米净断面积：19.635平方米出渣量:36.1m³/m㈠．材料费：2619元/m⑴．砼：1.6×1.3×358=745 元/m⑵．锚杆：490元/m(根据围岩条件确定是否布置锚杆)⑶．钎杆、钎头：225元/m⑷．雷管：80发/m，480元/m⑸．炸药：614元/m⑹．工具：10元/m⑺．管路：40元/m（排水、压风）⑻．风筒：15元/m小计：2619元/m㈡人工费：3500元/m⑴．直接工：21人×5000元=105000元⑵．把钩工：6人×3000元=18000元⑶．绞车工：4人×3000元=12000元⑷．机修工：2人×5000元=10000元⑸．队长：2人×10000元=20000元（6）.技术员:1人×10000元=10000元小计：175000元按月进尺50米计算，每米人工费为：3500元/m㈢．管理费：1000元/米㈣．安全费：2500元/米合计：9619元/米㈤．电费：3186元/米⑴．绞车：135KW×20小时=2700度⑵．压风机：75 KW×12小时=900度⑶．通风机：30 KW×24小时=720度⑷．稳车：25 KW×2小时×4=200度⑸．水泵：25 KW×24小时×2=1200度（6）．照明：15 KW×12小时=180度小计：5900度×0.9元/度=5310元/天，每月正常工作日按27天计算，则5310×27=143370元。
按每月进尺50米计算，则143370÷50=2867元/m总计：9619+2867=12486元/m以上工程单价不含设备投资，并且，涌水量小于或等于5m³／h。
井筒工程预算范例
五、井巷工程预算范例：1、立井井筒：井深450m，井颈20m，净径5m，岩石硬度系数f=12～14，涌水量Q2=10t/h，上部200m，现砌砼支护，厚度200mm，井颈部分400mm，配单层钢筋，下部为喷射砼支护，厚度100mm。
①工程量计算a、掘进量：井颈：3.14×(2.5+0.4)2×20m=528.15m3井筒H<400m，3.14×(2.5+0.2)2×380m=9418.68m3井筒H>400m，3.14×(2.5+0.2)2×50m=1144.53m3b、支护量：井颈砌砼：（S掘-S净）×20m=135.65m3井筒砌砼：（S掘-S净）×180m=587.8m3井筒H<400m喷砼：（S掘-S净）×200m=320.28m3 斜井筒H>400m喷砼：（S掘-S净）×50m=80.07m3c、辅费：井颈：20m 砼支护：涌水量10t/h井筒：180m砼支护：井筒：250m喷砼②编制单位估价表依据工程设计说明，施工图纸按本工程的技术特征套用定额，编制单位估价表：a、直费部分：井颈掘进套410011，全费用调0.85（无井颈定额）涌水量1.05见P6井筒掘进<400m套410011，涌水量1.05全费调整；井筒掘进>400m套410011，人工调1.11，涌水量1.05全费用调整；井颈砌砼套410124，人工调1.25（配单层筋）全费用调1.006（涌水量）井筒砌砼套410128，全费用调1.006（涌水量）井筒喷砼<400m套410133，全费用调1.009(涌水量)井筒喷砼>400m套410133，全费用调 1.009(涌水量),人工调1.05。
b、辅费：井颈：20m套420005，排水电耗调整系数：Q2/Q1=10/20=0.5，全费f系数调1.07；井筒180m套420052，排水电耗调整系数：Q2/Q1=10/20=0.5，全费f系数调1.07；井筒250m套420052,排水电耗调整系数：Q2/Q1=10/20=0.5，全费f系数调1.07；喷砼调0.8；③编制预算：按工程量和单位估价表编制预算，同时编制工料分析，把所有工程用料分门别类按定额量和设计量计算各种材料消耗以便计算材料价差。
第六章井筒施工凿井设施选型计算.
第六章井筒施工凿井设施选型计算一、提升设备的选型（一）井筒基本数据副井井筒设计净直径为Φ10.5m，井筒深611.7m。
井筒施工采用永久井塔改造后凿井，凿井天轮平台高度：+15.5m，+24m、+26.2m，其中提升天轮、稳绳天轮布置在+26.2m平台上。
（二）提升设备的选择井筒主、副提升均采用2JKZ-4.0/15绞车，配一套单钩5.0m3吊桶提升，DX-3m3底卸式吊桶下放混凝土，主、副提升均下放SJZ6.11型伞钻，均采用11t钩头装置。
详见表6-1提升绞车选型参数表。
（三）主、副提升钢丝绳的选择计算（1）钢丝绳悬垂长度H0＝H sh+H j＝611.7+26.2+3.085＝640.985m，取645m；式中：H sh——井筒深度mH j——井口水平至井架天轮平台悬垂高度m（2）钩头、滑架、缓冲器重量Q z=Q1+Q2=2109+1923+245=4277（N）式中：Q1——11t钩头及连接装置重量为2109NQ2——滑架及缓冲器装置重量1923+245=2168N （3）终端荷重1）5m3吊桶提升矸石时：Q矸=g×［G + K m·V·γg+0.9×(1－1/K s) V·γs］+Q z=9.81×（1690＋0.9×5×1600＋0.9×(1－1/2)×5×1000）＋4277=9.81×（1690＋7200＋2250）＋4277=113560（N）式中：K m ——装满系数 取K m =0.9V ——吊桶容积 V=5m 3γg ——松散矸石容重 取r g =1600kg/m 3γs —— 水容重 取r s =1000kg/m 3Ks ——岩石松散系数 取 Ks=2.0G ——5m 3座钩式吊桶重量 G=1690kg2）下放SJZ6.11型伞钻时Q 伞钻=Q SZ ＋Q 2=103005＋4277=107282（N ）式中：Q SZ ——SJZ6.11型伞钻重量为103005NQ2——钩头、滑架及缓冲器装置重量4277N3）3m 3底卸式吊桶下放混凝土时Q dxs =g （G ＋K m ·V·γg ）＋Q 2=9.81×（1400＋0.9×3×2675）＋4277=88863.73（N ）式中：G ——3立方底卸式吊桶自重 G=1400kgK m ——装满系数 取K m =0.9V ——吊桶容积 V=3m 3γg ——混凝土容重 取r g =2675kg/m 3根据以上计算结果，选择荷重Q 0= Q 矸= 113560（N ）为计算依据。
700m级超深竖井正井法施工凿井设备选型及应用
700m级超深竖井正井法施工凿井设备选型及应用【摘要】本文是对某输水隧洞工程超深竖井正井法施工凿井设备选型及应用进行总结，通过对煤矿行业正井法施工工法的引进、消化和吸收，提高了700m 级超深竖井施工速度，形成一套水利工程超深竖井施工设备选型配置方案及施工工艺，值得后续类似工程参考借鉴。
【关键词】超深竖井；设备选型；应用1引言水利工程竖井深度超过500m的工程较少，但在煤矿开采施工中超过500m的工程并不少见，但大都属临时通道，不永久保留，水利工程中竖井作为长期的施工通道存在，对其耐久性和安全性有较高的要求。
同时工程追求与其他工程均衡施工的需要，往往施工工期紧张，这就要求配置高强度的机械化凿井设备施工。
由于受到地质条件和工程的特有性质限制，水利水电工程大断面超深竖井需要选择正井法施工，为确保施工安全，竖井垂直提升系统引进矿山立井凿井的成套设施，并结合水工竖井的施工特点，进行提升系统凿井设备选型及技术改造，竖井正井机械化施工技术在水利水电工程建设中的成功引进和应用，一方面解决了深竖井地质条件复杂、安全保证率低等施工难题，另一方面降低了施工成本，加快了施工进度，填补了水利水电工程深竖井正井机械化快速施工技术的空白。
2设计概况某输水工程某标隧洞总长为18.2km，主要包括TBM施工段（15.632km）、辅助洞室段(0.4km)及钻爆法施工段(2.168km)。
主洞采用1台TBM施工，断面形式为圆形洞，洞径7.03m。
根据地形地质及施工分段规划，TBM分两个施工段，独头逆坡掘进施工。
其中TBM1段长度为5.255km，TBM2段长度为10.377km，在TBM2段中间位置256+900桩号处设置S3-1竖井，井口高程1206.500m，与主洞交点高程538.386m，井深668.114m，净直径7.6m。
竖井井颈段28m范围采用HW150钢拱架，榀距1.0m；φ25砂浆锚杆，长3.0m，间排距l.0m；φ8@200mm钢筋网片，C25喷护混凝土，厚18cm。
第十一章2-矿井提升设备选型计算
②重尾绳
Fjm (m mz n1mph0 n2mq H0 )g Fjc mg H
③轻尾绳
Fjm [m mz n1mp (h0 H ) n2mq Hh ]g Fjc Q H
19:51
天轮的选择计算
13
2、天轮的选择
根据《煤矿安全规程》规定，天轮直径Dt按以下条件确定：
设计依据
1
⑴主井提升 ①矿井年产量An，t/年； ②工作制度：年工作日br，日工作小时t。《煤矿工业设计规 范》规定，br=300天，t=14h； ③矿井开采水平数、各水平井深Hs及各水平的服务年限； ④提升方式：箕斗或罐笼； ⑤卸载水平与井口的高差（卸载高度）Hx，m； ⑥装载水平与井下运输水平的高差（装载高度）Hz，m； ⑦煤的松散密度，t/m3； ⑧矿井电压等级。
3
提升容器计算和选择 提升钢丝绳计算和选择 提升机滚筒直径的计算和选择 天轮直径的计算和选择 电动机功率初选 提升机与井筒相对位置计算 运动学及动力学计算 初选电动机功率的验算 主井提升吨煤电耗及效率计算 副井提升最大班作业时间平衡表制定
19:51
提升钢丝绳的选择计算
4
1．提升钢丝绳的安全系数 根据《煤矿安全规程》的规定，按最大静载荷并
选择卷筒（或摩擦轮）直径D的主要原则是使钢丝绳在卷筒
（或摩擦轮）上缠绕时不致产生过大的弯曲应力，以保证钢 丝绳的一定承载能力和使用寿命。
理论和实践都证明，绕经卷筒和天轮的钢丝绳弯曲应力大小
及其使用寿命，取决于卷筒与钢丝绳直径的比值。《煤矿安全
规程》规定：
缠绕式提升机地面安装DD
80d
1200
井下安装DD
游动天轮轮体制成整体铸钢结构型式，采用光轴，其两端 装有滚动轴承使其轮体既能在轴上滑动，又能随轴一起转 动。
煤矿主斜井井筒施工组织设计
ⅩⅩ煤矿主斜井井筒施工组织设计目录第一章工程概况第一节设计概况第二节井筒地质及测量工作第三节施工准备工作第二章井筒施工第一节施工方案选择第二节表土段及风化基岩段施工第三节基岩段施工第四节躲避硐第三章凿井辅助系统和设施第一节简述第二节提升设施选型计算第三节通风第四章劳动组织及工程排队第一节劳动组织第二节工程排队第五章质量保证体系及安全技术措施第一节质量方针及目标第二节质量保证体系第三节施工质量检验、试验第四节质量保证措施第五节文明施工措施第六章职业健康安全管理第一节组织及管理第二节安全保证体系第三节主要安全技术措施第四节井筒施工应急预案第七章环境管理附：十三矿主斜井开工前会议纪要、主斜井平、剖面图、施工断面图、设备吊挂图、循环图表等。
第一章工程概况第一节设计概况十三矿主斜井井筒开口位置位于十三矿工业广场东北围墙内，开口标高为+118.00m，设计长度1858.8m，设计方位角136°20ˊ，施工坡度-20°，落底标高-517.752m；半圆拱形断面，净宽5600mm，净高3900mm，净面积18.4m2，主要用途担负十三矿提煤及人员运送。
其中：表土段斜长41.1m，掘进断面积为24.9m2，采用双层钢筋砼支护、壁厚400mm，砌碹砼强度等级C30，铺地厚300mm，铺底砼强度等级C20；风化基岩段斜长119.8m，掘进断面积为24.9m2，采用锚网和单层钢筋砼联合支护、壁厚400mm，砌碹砼强度等级C30，铺地厚300㎜，铺底砼强度等级C20；第三系(基岩段)斜长1406.9m，掘进断面积为21.8m2；穿煤层、受采动影响段斜长291.1m,掘进断面积为26.1m2；第三系和穿煤、受采动影响段采用锚网喷和金支联合支护，锚杆采用φ20×2400mm高强左旋树脂锚杆，间排距：800×800mm，网采用φ6mm金属网，网格80×80mm，金支使用36U型钢，棚距800mm，喷射砼封闭，铺底厚200mm，喷射砼、铺地砼强度等级C20。
第七章 立井井筒施工设备和布置
第七章立井井筒施工设备和布置第七章立井井筒施工设备与布置立井井筒施工时，为了满足掘进提升、翻卸矸石、砌筑井壁和悬吊井内施工设施的需要，必须设置凿井井架、天轮平台、卸矸台、封口盘、固定盘、吊盘、稳绳盘、以及砌壁模板等凿井结构物。
有一些凿井结构物是定型的，可以根据施工条件选取（如凿井井架），有一些则要根据施工条件进行设计计算。
本章重点介绍几个主要凿井结构物的结构特点和设计的原则，以及凿井设备的布置。
第一节凿井井架凿井井架是专为凿井提升及悬吊掘进设备而设立的，建井结束后将其拆除，再在井口安装生产井架。
因此，凿井井架亦称临时井架。
我国凿井时大都采用亭式钢管井架（图7-1），这种井架的四面具有相同的稳定性，天轮及地面提绞设备可以在井架四周布置。
亭式井架采用装配式结构，其优点是：可以多次重复使用，一般不需要更换构件；每个构件重量不大，安装、拆卸和运输都比较方便；防火性能好；承载能力大，坚固耐用，可以满足井下和井口作业的需要。
除亭式钢管井架外，个别地方还使用过三腿式钢凿井井架，在地方小煤矿也使用过木井架。
近年来，一些单位开始利用永久井架或永久井塔代替凿井井架开凿立井，省去了凿井井架的安装拆卸，虽延长了凿井准备期，但对整个建井工期影响不大，提高了投资效益。
最近设计单位又设计出生产建井两用井架，它既服务于建井提升用，又服务于矿井生产提升用，是一种将凿井井架和生产井架的特点相结合的新型井架。
永久井架和永久井塔是专为生产矿井设计的，利用永久井架和永久井塔凿井，必须对其改造或加固，以满足凿井的要求。
两用井架的问世，将此问题彻底解决，显示出极大的优越性，如济宁2号和3号井副井均应用生产凿井两用井架进行立井井筒的施工。
亭式钢凿井井架在目前建井工程中使用最为广泛。
根据井架高度、天轮平台尺寸及其适用的井筒直径、井筒深度等条件，亭式钢管井架共有六个规格，其编号为I、II、III、IV、新IV和V型，分别适用于井深200、400、600、800及1100m。
第七章矿井提升设备选型计算
第七章矿井提升设备选型计算矿井提升设备选型计算是矿井工程中非常重要的一项工作，其结果直接影响到矿井的生产效率和安全性。
本章将以一些实际矿井为例，介绍矿井提升设备选型计算的方法和步骤。
首先，我们需要了解该矿井的具体情况。
假设该矿井为井下采矿矿井，井口高程为500m，井口直径为5m，井下工作面所在位置距离井底100m，井底高程为600m。
煤层厚度为2.5m，采高为0.8m。
现需要选型一台合适的提升设备。
其次，我们需要计算矿井的生产能力和提升物料的特征。
生产能力的计算：井下工作面的生产能力由人工掘进和提升设备的运输能力两部分组成。
人工掘进的生产能力可以根据工人的劳动强度，挖掘速度等进行估算。
假设一个工人每小时可挖掘10m³的煤炭，则该工作面的人工掘进能力为10m³/小时。
提升设备的运输能力需要通过计算来得出。
我们可以假设提升设备每分钟运送的煤炭数量为X吨，然后根据井下工作面的生产能力和提升设备的工作时间进行计算。
假设提升设备的工作时间为10小时，则该设备每分钟可运送的煤炭数量为：每小时煤炭产量=10m³/小时+60X吨/分钟根据实际情况进行调整，可以得到提升设备每分钟可运送的煤炭数量。
提升物料的特征的计算：提升物料的密度是影响提升设备选型的重要因素。
在这个案例中，我们假设煤炭的密度为1.2吨/m³。
然后，我们需要根据矿井的情况和提升设备的特性来选择合适的设备。
根据井口直径和井口高程，我们可以估算出提升设备的工作尺寸。
假设井口直径为5m，井口高程为500m，则可选择的提升设备最大工作尺寸为5m×500m。
根据提升物料的特性和所需的生产能力，我们可以选择合适的提升设备类型。
根据其中一工作面的生产能力和提升设备每分钟的运输能力，可以计算出每小时煤炭的产量。
根据产量和提升物料的密度，我们可以估算出每小时的提升物料重量。
根据提升物料的重量和提升设备的工作尺寸，可以选择合适的提升设备类型。
公路隧道竖井提升设备选型计算书
公路隧道竖井提升、悬吊设备选型计算一、安全系数选择根据《煤矿安全规程》规定，对钢丝绳安全系数的规定如下：提人≥9，提人、提物≥9，提物≥6.5,悬吊吊盘、水泵、水管≥6，悬吊风管、压风管、混凝土输送管和拉紧装置≥5，悬吊安全梯≥9，稳绳≥5，计算时均选取最小值。
二、提升重量计算根据工程实际，提升机主要用于人员、物料上下，载重量最大时为运输3m3石渣，重约4500 kg,吊筒净重1000 kg。
三、钢丝绳选择1、计算单位绳重p≥Qg+QZg0.11σB- HcmaQ g: 一次提升重量（kg）Q Z:容器重量（kg）σB：钢丝绳抗拉强度（kN/m2）m a:安全系数，取6.5H c：绳长，井深+井架高，取250 mp≥4500×10+1000×10= 20.94N/m 0.11170×103- 2506．5选用6×19右捻特号钢丝普通圆股钢丝绳，直径d=26 mm，单位重p=24.41 N/m，破断拉力和Qq=439500 N，σB=1700 N/mm，钢丝直径δmax=1.7 mm。
2、安全系数验算m a =Qq=439500= 7.19 >6.5 Qg+QZg+pHc4500×10+1000×10+24.41×250式中各符号与上式相同。
当提升机提人时，一次最多提6人，一人平均按75Kg算，则m a =Qq=439500= 21.6 >9 Qg+QZg+pHc450×10+1000×10+24.41×250所选钢丝绳合格。
四、提升机选择1、卷桶直径D70d=70×26=1820 mm1100δ=1100×1.7=1870 mm选用D=2000 mm的2JK-2.0/20双卷筒提升机，由设备表查得宽度B=1000 mm，最大静张力F j.max=60 kN，最大静张力差F jc=40 kN。
井工主井及地面皮带选型计算
主井及地面皮带选型计算主井皮带选型计算根据矿井确定的开拓方式，井底装载水平标高 1600m，井口标高 1930m，提升高度330m。
主井为斜井，倾角为19?，井筒斜长1015m，采用ST型钢丝绳芯深槽带式输送机运输原煤。
矿井的工作制度：年工作日250d，每天两班作业，一班准备，四个综掘工作面，日净提升时间为10h。
矿井生产能力Q=150万吨/年，据此确定主斜井带式输送机的参数。
一、主井皮带选型计算（一）计算条件：1．输送量：1000t/h；Q=1500000/250 4×100=1000t/h2．输送机斜长：1015m；3．输送机倾角：19°；4．输送煤的最大块度：350mm；5．头部卸料，尾部给料。
（二）输送带宽度和输送量的计算1、输送带宽度的计算B=√Q/krvc§式中：Q——输送量（吨/小时）v——带速(米/秒);r——物料容重(吨/立方米); r 取0.85吨/立方米k——断面系数, k 与物料的动堆积角ρ及B有关; 取435 c——倾角系数;取0.8§——速度系数;取0.9方案一：带速选取 2.5米/秒时，B=√Q/krvc§=√1000/0.85×435×0.8×0.9×2.5=1.226米查表选B=1.2米的胶带,满足块度要求。
方案二：带速选取 3.15米/秒时，B=√Q/krvc§=√1000/0.85×435×0.8×0.9×3.15=1.09米查表选B=1.2米的胶带，满足宽度要求。
2、带速的选择由于主斜井尾部给料装置采用的是无给料车设计,倾角越大,带速不宜过快,因此带速定为v=2.5米/秒较为合适。
3、输送量的计算查表当B=1.2米，v=2.5米/秒时，Q=1486吨/小时。
4、传动滚筒轴功率的计算/b-a79e1491dd88d0d233d46a7f.htmlN0=( k1Lh V k2LhQ±0.00273QH)k3式中： N0——传动滚筒轴功率（千瓦）k1LhV——输送机及托辊转动部分运转功率（千瓦）k2LnQ——物料水平运输功率（千瓦）0.00273QH——物料垂直提升功率（千瓦），挡物料向上输送时取（）值，向下输送时取（-）值Lh——输送机水平投影长度（米）Lh=1035×cos190=978.61米H——输送机垂直提升高度（米），输送机上采用卸料车时应加卸料车提升高度H/。
矿井相关计算公式
矿井相关计算公式矿井是指开采矿物资源的地下作业场所，其工程计算涉及到许多方面，包括矿井设计、地下巷道和支护结构设计、通风和排水系统设计等。
本文将介绍矿井设计和巷道支护设计中常用的计算公式。
1.矿井设计：(1)计算井筒尺寸：根据开采目标、工艺要求和产量选择矿井尺寸，通常采用以下公式计算：井筒直径= sqrt((4 * Q) / (π * v))其中，Q为单位时间采净矿量，v为每天工作的小时数。
(2)车辆往返时间计算：车辆往返时间对矿井生产效率至关重要，可以通过以下公式计算：t往返=2*L/V其中，L为车辆往返距离，V为车辆的平均行驶速度。
(3)计算采场大小：采场大小的计算可以通过以下公式进行：采场面积=(Q/q)*(1/(1-h/H))其中，Q为单位时间采净矿量，q为单个采矿工人的采矿速度，h为采场厚度，H为矿体的有效高度。
2.巷道支护设计：(1)计算锚杆支护数量：锚杆是巷道支护中常用的一种方式，可以通过以下公式计算锚杆数量：N=(L*R)/(2*A)其中，L为锚杆间的距离，R为锚杆的抗拉强度，A为单根锚杆的有效面积。
(2)计算巷道允许落石直径：为了保护巷道安全，需要计算巷道允许的最大落石直径，可以通过以下公式计算：D允许=(W*l*F)/(π*σ)其中，W为巷道宽度，l为巷道高度，F为负荷安全系数，σ为矿岩的强度。
(3)计算巷道的支护结构力学参数：巷道支护结构的设计需要计算结构的力学参数，例如延性系数、刚度系数等，可通过以下公式进行计算：延性系数=P/(L*δ)刚度系数=ΔP/δ其中，P为巷道轴向力，L为巷道长度，δ为围岩位移，ΔP为围岩移动引起的巷道轴向力的变化量。
以上只是矿井设计和巷道支护设计中常用的一部分计算公式，实际应用还需要根据具体情况进行调整。
此外，由于矿井工程涉及到不同的矿石类型、地质条件和开采方式，计算公式也会有所不同。
因此，在进行矿井工程计算时，需要依据专业知识、实际测量数据和工程经验进行综合分析和计算，以确保工程的安全与可靠。
煤矿主斜井井筒施工组织设计
ⅩⅩ煤矿主斜井井筒施工组织设计目录第一章工程概况第一节设计概况第二节井筒地质及测量工作第三节施工准备工作第二章井筒施工第一节施工方案选择第二节表土段及风化基岩段施工第三节基岩段施工第四节躲避硐第三章凿井辅助系统和设施第一节简述第二节提升设施选型计算第三节通风第四章劳动组织及工程排队第一节劳动组织第二节工程排队第五章质量保证体系及安全技术措施第一节质量方针及目标第二节质量保证体系第三节施工质量检验、试验第四节质量保证措施第五节文明施工措施第六章职业健康安全管理第一节组织及管理第二节安全保证体系第三节主要安全技术措施第四节井筒施工应急预案第七章环境管理附：十三矿主斜井开工前会议纪要、主斜井平、剖面图、施工断面图、设备吊挂图、循环图表等。
第一章工程概况第一节设计概况十三矿主斜井井筒开口位置位于十三矿工业广场东北围墙内，开口标高为+118.00m，设计长度1858.8m，设计方位角136°20ˊ，施工坡度-20°，落底标高-517.752m；半圆拱形断面，净宽5600mm，净高3900mm，净面积18.4m2，主要用途担负十三矿提煤及人员运送。
其中：表土段斜长41.1m，掘进断面积为24.9m2，采用双层钢筋砼支护、壁厚400mm，砌碹砼强度等级C30，铺地厚300mm，铺底砼强度等级C20；风化基岩段斜长119.8m，掘进断面积为24.9m2，采用锚网和单层钢筋砼联合支护、壁厚400mm，砌碹砼强度等级C30，铺地厚300㎜，铺底砼强度等级C20；第三系(基岩段)斜长1406.9m，掘进断面积为21.8m2；穿煤层、受采动影响段斜长291.1m,掘进断面积为26.1m2；第三系和穿煤、受采动影响段采用锚网喷和金支联合支护，锚杆采用φ20×2400mm高强左旋树脂锚杆，间排距：800×800mm，网采用φ6mm金属网，网格80×80mm，金支使用36U型钢，棚距800mm，喷射砼封闭，铺底厚200mm，喷射砼、铺地砼强度等级C20。
凿井工程施工设计(3篇)
第1篇一、工程概述凿井工程是一项重要的基础工程，广泛应用于水井、地热井、石油井等领域的施工。
本设计针对某地一水井工程，旨在通过合理的施工设计，确保工程顺利进行，满足施工质量要求。
二、施工方案1. 井位选择根据地质勘察报告，结合水源丰富、水质较好、施工条件适宜等因素，选择在X地建设水井。
井位距离居民区较远，周边环境良好，便于施工和后期维护。
2. 井筒结构设计（1）井筒直径：根据地质条件和设计流量，井筒直径设计为600mm。
（2）井筒深度：根据水源埋深和地质条件，井筒深度设计为80m。
（3）井筒结构：采用钢管井筒，井壁采用钢筋混凝土护壁。
3. 井筒施工方法（1）钻孔施工：采用旋转钻机进行钻孔，钻孔直径为620mm。
（2）护壁施工：在钻孔过程中，每隔一定深度进行护壁施工，护壁采用钢筋混凝土结构。
（3）井筒下管：护壁完成后，将预制好的钢管井筒下至井底，并进行对接和焊接。
4. 井筒施工工艺（1）钻孔：采用干式钻进，使用泥浆护壁，确保钻孔质量。
（2）护壁：在钻孔过程中，每隔一定深度进行护壁施工，确保井筒稳定。
（3）下管：在护壁完成后，将预制好的钢管井筒下至井底，并进行对接和焊接。
5. 井筒试压井筒施工完成后，对井筒进行试压，确保井筒强度满足设计要求。
三、施工质量控制1. 钻孔质量：严格控制钻孔深度、直径、倾斜度等参数，确保钻孔质量。
2. 护壁质量：严格控制护壁厚度、强度、防水性能等参数，确保护壁质量。
3. 井筒下管质量：严格控制井筒下管对接、焊接质量，确保井筒强度和密封性能。
4. 井筒试压质量：严格控制试压压力、时间等参数，确保井筒强度满足设计要求。
四、施工进度安排1. 钻孔施工：预计需30天完成。
2. 护壁施工：预计需20天完成。
3. 井筒下管：预计需10天完成。
4. 井筒试压：预计需3天完成。
五、施工安全措施1. 施工现场设置安全警示标志，确保施工人员安全。
2. 严格执行施工操作规程，防止事故发生。
3. 定期进行安全检查，及时发现和消除安全隐患。
立井提升设备的选型计算
数 值 ( 即 度 v m 0.5 H ) 。 立 井 升 降 物 料 时 ， 最 大 速 度 ， Vm 0.6 H
m/s。 二、罐笼选择 副井罐笼的选择，除了应和矿井运输采用的车辆规格相适应外，还应结合下列因素来确 定： 1) 当矿井的各种辅助提升工作量不大时，如果利用单层罐笼能够满足包括升降人员在 内的全部辅助性提升的需要时，则应优先采用单层罐笼； 2) 当矿井的升降人员较多，利用单层罐笼提人占用的时间较长，则为了缩短升降人员 的时间，应采用双层罐笼，各层同时升降人员，在井口、井底以及升降人员数量较多的中间 水平，相应设置上、下人平台，以节省罐笼上、下人时的休止时间。 采用双层罐笼后，应结合其它各种辅助提升工作量的大小，确定其它辅助提升是用单层 或双层同时工作。 在其它各种辅助提升需要两层同时工作时，也应首先考虑一个水平进出车，以简化进出 车水平的运输系统。 只用作上下人的平台，最好做成活动式的，在下放长材料（钢轨、管材）时，应能拆除 方便，适应下放长材料的需要。 副井罐笼提升，应结合矿井辅助提升的工作量确定提升速度，首先是在规定的时间内升
钢丝绳的密度值γ0 见表 8-5，也可近似按钢丝绳的平均密度为 9000kg/m3 计算，则式
(8-12)变为
p
Q Qz
B
9000 gma
Hc
(8-13)
由式(8-l2)或(8-13)计算出 p 值后，从钢丝绳规格表中选取与计算值相近的较大标准钢丝
绳。
钢丝绳选出后，要按实际所选钢丝绳的数据校核其安全系数。
..
.
(一) 设计依据 1．主井提升 1) 矿井年产量 A(t/a)； 2) 工作制度即年工作日数 br，日工作小时数 t，《煤炭工业设计规范》规定：br = 330d， t = 16h； 3) 矿井开采水平数及各水平服务年限； 4) 矿井深度 Hs，即井口至各开采水平的深度； 5) 卸载水平与井口的高差 Hx(m)，可按下列数据选取： 对于底卸式箕斗：Hx＝15~25m， 对于普通罐笼：Hx＝0~15m； 6) 装载水平与井下运输水平的高差 Hz(m)，对于底卸式箕斗：Hz＝18~25m； 7) 煤的散集密度(t/m3)； 8) 提升方式：箕斗或罐笼； 9) 矿井电压等级。 2．副井提升 1) 矸石年产量：
3.5m井筒价格计算说明
Φ3.5m井筒施工价格说明一、项目情况井筒净直径3.5m，井壁厚度250mm，钢筋混凝土支护，施工深度-120m~-240m，水比较大，岩石中等硬度，需要打锚杆二、定额直接费根据以上资料，选择套用定额。
1、井筒掘进，普通爆破，套用定额110045，净径≤3.5m，f<15，单位100m3，基价22317元，其中人工费7168元，材料费5151元，机械费9998元。
由于水比较大，取涌水量≤10m3，掘进调整系数1.05，即掘进基价调整为22317×1.05=23432.8元，即每米23432.8÷【100÷（3.14×1.752）】=2253.4元/m。
如果是光面爆破，套用110085，基价23246元，人工费7386，材料费5386，机械费10474。
2、支护，选用竖井井筒砼支护，及钢筋砂浆锚杆支护（1）竖井井筒砼支护，套用定额110250，支护厚度≤300mm，单位100m3，基价38575元，其中人工费8133元，材料费30315元，机械费127元。
由于水比较大，取涌水量≤10m3，调整系数1.006，即支护基价调整为38575×1.006=38806.5元，即每米38806.5÷【100÷（3.14×（22-1.752））】=304.6元/m。
1142.3如果是加钢筋网的话，定额没有现成的，只有钢筋网喷射砼支护，支护厚度较小，定额110266，支护厚度≤200mm，基价65981元，其中人工费9518元，材料费47237元，机械费9226元（电耗、风耗高），（竖井井筒支护可加上17000元，作为钢筋网编制安装人工材料费用），这样支护价格为55575，每米价格为436.3元1636（2）竖井钢筋砂浆锚杆支护，套用定额110293，f<15，锚杆深度≤2.0m，单位100根，基价4114元，其中人工费1038元，材料费1732元，机械费1344元。
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井筒施工凿井设施选型计算Revised by Chen Zhen in 2021第六章井筒施工凿井设施选型计算一、提升设备的选型（一）井筒基本数据副井井筒设计净直径为Φ10.5m，井筒深611.7m。
井筒施工采用永久井塔改造后凿井，凿井天轮平台高度：+15.5m，+24m、+26.2m，其中提升天轮、稳绳天轮布置在+26.2m平台上。
（二）提升设备的选择井筒主、副提升均采用2JKZ-4.0/15绞车，配一套单钩5.0m3吊桶提升，DX-3m3底卸式吊桶下放混凝土，主、副提升均下放SJZ6.11型伞钻，均采用11t钩头装置。
详见表6-1提升绞车选型参数表。
（三）主、副提升钢丝绳的选择计算（1）钢丝绳悬垂长度H0＝H sh+H j＝611.7+26.2+3.085＝640.985m，取645m；式中：H sh——井筒深度mH j——井口水平至井架天轮平台悬垂高度m（2）钩头、滑架、缓冲器重量Q z=Q1+Q2=2109+1923+245=4277（N）式中：Q1——11t钩头及连接装置重量为2109NQ2——滑架及缓冲器装置重量1923+245=2168N（3）终端荷重1）5m3吊桶提升矸石时：Q矸=g×［G + K m·V·γg+0.9×(1－1/K s) V·γs］+Q z=9.81×（1690＋0.9×5×1600＋0.9×(1－1/2)×5×1000）＋4277=9.81×（1690＋7200＋2250）＋4277=113560（N）式中：K m ——装满系数 取K m =0.9V ——吊桶容积 V=5m 3γg ——松散矸石容重 取r g =1600kg/m 3 γs —— 水容重 取r s =1000kg/m 3 Ks ——岩石松散系数 取 Ks=2.0 G ——5m 3座钩式吊桶重量 G=1690kg2）下放SJZ6.11型伞钻时Q 伞钻=Q SZ ＋Q 2=103005＋4277=107282（N ）式中：Q SZ ——SJZ6.11型伞钻重量为103005NQ2——钩头、滑架及缓冲器装置重量4277N3）3m 3底卸式吊桶下放混凝土时Q dxs =g （G ＋K m ·V·γg ）＋Q 2=9.81×（1400＋0.9×3×2675）＋4277 =88863.73（N ）式中：G ——3立方底卸式吊桶自重 G=1400kgK m ——装满系数 取K m =0.9 V ——吊桶容积 V=3m 3γg ——混凝土容重 取r g =2675kg/m 3根据以上计算结果，选择荷重Q 0= Q 矸= 113560（N ）为计算依据。
（4） 提升钢丝绳单位长度重量P s （按最大荷载提5m 3矸石计算）78.581.9/6455.781.91770110113560/81.9110＝—＝—σ＝⨯⨯g Ho ma Qo Ps B kg/m式中：бB ——钢丝绳公称抗拉强度 取бB =1770Mpa ma —— 安全系数 取ma=7.5根据计算选18×7+FC -40-1770特型多层股不旋转钢丝绳，其标准每米重量P SB =6.24kg/m ，钢丝破断力总和Q d =1190624N 。
（5）钢丝绳安全系数校核 ① 提物时78.781.964524.61135601190624＝＋＝＋＝⨯⨯⨯⨯g Ho Ps Qo Qd Ma B ＞7.5符合规定。
② 提人时按每次提升12人考虑，每人重100kg （带工具） Q R =9.81×(12×100+1530)+4277=31058.3（N ）88.1681.964524.63.310581190624＝＋＝ｇ＝＋⨯⨯⨯⨯Ho Ps Q Qd Ma B R ＞9符合规定。
（四）主、副提天轮的选择D≥60d＝60×40=2400mm （d 为钢丝绳直径）注：《煤矿安全规程》规定，围抱角小于90°的天轮直径D ≥60d 。
选择天轮为TXG3000/45.5型，公称直径3000mm ，钢丝绳破断拉力总和1735KN ，满足使用要求。
（五）主、副提升机的选择（1）提升机滚筒直径D≥60d＝60×40=2400mm （d 为钢丝绳直径）（2）选定提升机型号考虑到井筒深度，为了提高提升能力以及后期施工的需要，决定选用2JKZ-4.0/15新型凿井专用提升机，其主要指标如下：卷筒直径：D=4000mm ；卷筒宽度：B T =2650mm ；卷筒个数2个；钢丝绳最大静张力差：F J =210KN 。
（3）校验卷筒宽度缠绕层数：n=B/B T =2439.9/2650=0.92（层），需要爬一层钢丝绳。
式中：H ——提升高度取H=645m ； 30——试验绳长度30米；ε——绳圈间隙，取3； d —— 绳径 d = 40mm ； n —— 缠绳层数（4）验算提升机的强度最大静张力验算（按绳端荷重提5m3吊桶时）F j=Q0+P SB×H0×g=113560+6.24×645×9.81=153043N<210000N，符合规定（5）电动机功率估算式中：V mB——提升机最大速度 V mB=6.84m/sη——传动效率取η=0.85提升机配备电机为YR630-12/2×1000kw，满足施工需要。
二、悬吊设备的选型（一）吊盘悬吊钢丝绳、稳车天轮选择1、悬吊钢丝绳选择吊盘采用二层盘，八根绳悬吊，考虑实际使用情况，按照六根绳悬吊计算选择钢丝绳。
选用二台HZ-6抓岩机，吊盘自重：Q1=438609N，吊盘承受满载砼吊桶重：Q2=93000N，人员重：Q3=13734N，抓岩机重：Q4=201752N，水箱及水重：Q5=29430N。
钢丝绳悬垂长度按照650m计算。
（1）终端荷重 Q0Q0=1/6（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）=0.1667×（438609+93000+13734+201752+29430）=0.1667×776516＝129445.22(N)（2）钢丝绳单位长度重量：式中：бB——钢丝绳极限抗拉强度，取бB=1770MpaMa：安全系数，取Ma=6H0：悬吊高度 H0=650m（3）根据计算选: 18×7+FC-38-1770钢丝绳，其每米重P SB=5.63kg/m，钢丝破断力总和1075154N。
（4）钢丝绳安全系数校验5.665063.581.922.1294451075154..＝＋＝＋＝⨯⨯⨯⨯Ho P g Qo Qd Ma SB ＞6符合规定3、稳车选择根据单根钢丝绳最大荷重165345N ，选用JZ-25/1300型稳车6台 4、悬吊天轮选择D≥20d =20×38=760mm （d 钢丝绳直径）选用Φ1.0米单槽悬吊天轮六套。
（二）抓岩机悬吊钢丝绳、稳车天轮选择1、悬吊钢丝绳选择选用2台HZ-6型中心回转抓岩机，机重Q1=79235N ，抓头及它重量Q2=22886.73N ，钢丝绳悬垂长度按照650m 计算。
（1）终端荷重 Q 0Q 0=Q 1+Q 2==79235+22886.73＝102121.73 (N) （2）钢丝绳单位长度重量：式中：бB ——钢丝绳极限抗拉强度，取бB =1770Mpa Ma ：安全系数，取Ma=6H 0：悬吊高度 H 0=650m（3）根据计算选:18×7+FC -34-1770钢丝绳，其每米重P SB =4.51kg/m ，钢丝破断力总和860893N 。
（4）钢丝绳安全系数校验58.665051.481.973.102121860893..＝＋＝＋＝⨯⨯⨯⨯Ho P g Qo Qd Ma SB ＞6符合规定3、稳车选择根据钢丝绳最大荷重115828N ，选用JZ-16/800A 型稳车2台 4、悬吊天轮选择D≥20d =20×34=680mm （d 钢丝绳直径）选用Φ1.0米单槽重型悬吊天轮。
（三）模板悬吊钢丝绳、稳车天轮选择1、悬吊钢丝绳选择取最大模板直径12.5m ，模板自重Q 1＝441450N ，模板增加混凝土重量Q 2＝88290N ；钢丝绳悬垂长度按照650m 计算，共计四个稳车悬吊。
（1）终端荷重 Q 0Q 0=1/4（Q 1+Q 2）= 1/4（441450+88290）＝132435(N) （2）钢丝绳单位长度重量：式中：бB ——钢丝绳极限抗拉强度，取бB =1770Mpa Ma ：安全系数，取Ma=6（3）根据计算选: 18×7+FC-38-1770钢丝绳，其每米重P SB =5.63kg/m ，钢丝破断力总和1075154N 。
（4）钢丝绳安全系数校验39.665063.581.91324351075154..＝＋＝＋＝⨯⨯⨯⨯Ho P g Qo Qd Ma SB ＞6符合规定3、稳车选择根据钢丝绳最大荷重168335N ，选用JZ-25/1300A 型稳车4台 4、悬吊天轮选择D≥20d =20×38=760mm （d 钢丝绳直径）选用Φ1.0米单槽悬吊天轮三套。
（四）排水管悬吊钢丝绳、稳车天轮选择1、凿井期间如果涌水量小于10m 3/h ，则用吊桶附带排水；如果涌水量大于10m 3/h ，采用博山泵厂DC50-80×11型高扬程卧泵排水，流量Q=66.2m 3/h ，扬程H=803米，卧泵和水箱放置在吊盘上层盘，井筒内排水管和电缆用钢丝绳悬吊。
迎头用BQF-50/25风动潜水泵将水排至吊盘水箱，由卧泵排至地面。
○1根据排水量计算管路直径管路直径：m Vd Q Dg 088.03600314.32.66436004＝＝π＝式中：Q ——排水量 取Q=66.2m 3/hVd ——排水管内水流速度 取Vd=3m/s根据计算采用标准管径内径Φ=108mm 无缝钢管为排水管路。
○2计算水泵扬程（近似计算） 式中：h 1——吸水高度 取h 1=2m h 2——排水高度 取h 2=650mη——水管效率 取η=0.9(0.87—0.95)DC50-80×11型卧泵设计扬程为803米能满足施工排水要求。
2．悬吊钢丝绳选择排水管Φ108×5，每米重量124.6N ，敷设长度650米，其重量: Q 1=124.6×650=80990(N)；法兰接头每6米一付，每付重236.32N, 其重量:Q 2=650÷6×236.32=25601(N) 排水管内水重:Q 3=[（0.108-0.01）/2]2×3.14×650×1000×9.81=48073(N) 卧泵动力电缆一趟，其总重量：Q 4=10.6×650×9.81=67591(N)卡子每3米一付，每付重45.81N ，其重量： Q 5=650÷3×45.81=9926(N) ○1钢丝绳最大悬吊高度 H 0=650m ○2终端荷重 Q 0（采用2根钢丝绳悬吊） Q 0=1/2（Q 1+Q 2+Q 3+Q 4+Q 5）=1/2（80990+25601+48073+67591+9926） =116090.5(N) ○3钢丝绳单位长度重量：P S式中：бB —钢丝绳极限抗拉强度， 取бB =1770Mpa Ma ：—安全系数， 取Ma=6悬吊高度： H 0=650m○4根据计算选用18×7+FC -36-1770型多层股不旋转钢丝绳2根，其每米重量P SB =5.05kg/m ，钢丝破断力总和Qd=964816N 。