一级建造师矿业工程刘刚矿建课件教材.ppt

1、Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程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Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程27.1 凿井井架（角柱跨距、天轮布置）（载荷、过卷）Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程3天轮平台天轮平台天轮房天轮房主体架主体架扶梯扶梯基础基础Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程4Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程5Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程6Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程7Copyright2006 矿山建设工程矿山建设

2、工程812340.5HhhhhR7.1 凿井井架Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程9Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程107.1 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45KN/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。Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程11Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程12Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程13()SQq

3、 Hh()2QSq Hh7.1 凿井井架20szwwddSQCopyright2006 矿山建设工程矿山建设工程14（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

4、的要求； 四、井架四周围板及顶棚不得使用易燃性材料。Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程15立井井筒施工示意图立井井筒施工示意图1 1一天轮平台；一天轮平台；2 2一凿井井架；一凿井井架；3 3一卸矸平台；一卸矸平台；4 4一封口盘；一封口盘；5 5一固定盘；一固定盘；6 6一材料吊桶；一材料吊桶；7 7一吊盘；一吊盘；8 8一矸石吊桶；一矸石吊桶；9 9一一吊泵；吊泵；1010一抓岩机；一抓岩机；1111一压一压气管；气管；1212一风筒；一风筒；1313一安全一安全梯；梯；1414一稳绳一稳绳Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程167.2 凿井工作盘一、封口

5、盘和固定盘（一）封口盘的用途和构造要求 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3645#工字钢，方木200200为次梁，75mm厚木板为铺板，上铺2025mm厚木板或防滑网绞钢板。副梁可用2025#工字钢或槽钢。（二）封口盘的荷载计算 封口盘自重、施工荷载、装卸设备或物料时的荷载。 自重和施工荷载按3000N/m2计算。作用：作用：升降人员、材料、设备及拆装管路的工作平升降人员、材料、设备及拆装管路的工作平台，保护井下安全的结构物。台，保护井下安全的结构物。 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

6、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。Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程17Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程18 钢木结构，主梁为2025#工字钢，次梁为1820#工字钢，方木为200150，木板厚70mm，角钢758，螺栓M20M16，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。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48m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。Copyright2006

7、矿山建设工程矿山建设工程19 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Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程20（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

8、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68节（14#的槽钢冷弯制成）组成。 立柱为48根100无缝钢管组成，亦可用18#槽钢，上下层间距为46m，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1.01.2m。吊盘四周折页宽200500mm，吊盘起落活页折起Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程21Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程22 1、吊盘

9、结构自重及施工荷载可近似地作为均布载荷处理。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

10、缝强度、安全系数。Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程237.2 凿井工作盘（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m10（3）吊卡计算， m6三、凿井工作盘的设计要求（一）确定结构布置方案，主要是梁格布置，要合理（二）估算结构，计算荷载数值，确定计算方法，对构体进行受力分析，按构件类型根据强度选择构件截面并根据截面验算其刚度和稳定性。（三）构造要求坚固耐用（四）计算荷载时应具体分析各种荷载及荷载组合，考虑此荷载为动荷。（五）结构设计程序应根据传力过程进行。（六）综合考虑安全、简单、经济、方便的材料、规格不宜过多过杂。（七）许用应力和安全系值取值，必须

11、符合钢结构设计规范和煤矿安全规程的规定。Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程24凿井设备布置内容v吊桶、抓岩机和水泵等位置的布置；v各种管路和电缆的布置；v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；v天轮平台上天轮托梁和天轮的布置；v地面提升机和各种稳车的布置等。7.3 凿井设备布置Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程25一、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、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

12、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。Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程26三、凿井设备布置步骤三、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

13、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四、井内凿井设备的布置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。Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程272、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，

14、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Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程28 施工时的吊

15、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。Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程29（二）抓岩机位置 我国现用的抓岩机有HK型，HZ型，HH型与NZQ20.11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. NZQ20.11抓岩机7.3 凿井设备布置Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程302. 靠壁式抓岩机Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程313. 中心回转式抓岩机Copyright2006 矿山建设工程矿山建设

16、工程324. 环行轨道抓岩机Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程337.3 凿井设备布置（三）吊泵与管缆的布置Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程34（四）井内各盘的布置7.3 凿井设备布置Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程357.3 凿井设备布置Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程36Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程37Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程381主提升吊桶（4m3）；2、12、16、25稳绳（兼吊盘绳）；3、13、17模板悬吊绳； 4压风管（159mm 4.5mm井壁固定）；

17、5风筒（KSF800加强型，井壁固定）；6供水管（57mm 3.5mm井壁固定）；7动力电缆；8、19吊盘绳；9照明电缆；10抓岩机（HZ-6）；11抓岩机悬吊及伞钻夺钩绳；14副提升吊桶（2m3）；15放炮电缆；18副提升信号电缆；20主提升信号电缆；21、23吊泵动力电缆；22吊泵控制电缆；24吊泵（80DGL7510）摩洛哥杰拉达煤矿区号井井筒平面布置图摩洛哥杰拉达煤矿区号井井筒平面布置图Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程391主提升吊桶（3m3）；2副提升吊桶（2m3）；3喷射混凝土输送管（108mm 4mm）；4吊泵（80DGL7510）5安全梯；6压风管（159m

18、m 4.5mm井壁固定） ；7风筒（800mm ）；8放炮电缆；9抓岩机（长绳悬吊式0.4m3）；10吊盘悬吊点；11照明电缆；12信号电缆；13刃脚模板悬吊点陈四楼副井井筒平面布置图陈四楼副井井筒平面布置图Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程40井内设备吊挂1吊盘的吊挂吊盘的吊挂稳绳兼吊盘绳悬吊法双绳双叉绳双绞车悬吊法 双绳滑轮组双绞车悬吊法返绳滑轮组单绞车悬吊法 多绳多绞车悬吊法 Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程41井内设备吊挂2、吊泵的悬吊双绳悬吊 直接挂在横担上 设置伸缩 Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程42井内设备吊挂3、管路及

19、电缆的悬吊方式 管路、风筒、电缆的悬吊方式可分为钢丝绳悬吊和井壁固定吊挂两种类型。而钢丝绳悬吊又可分为凿井绞车悬吊、钢丝绳固定悬吊和钢丝绳分段接力悬吊三种方式。Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程43井内设备吊挂3、管路及电缆的悬吊方式 Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程44井内设备吊挂4、井壁吊挂 管路钢梁吊挂 钢梁挂钩吊挂 悬臂梁固定 Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程45井内设备吊挂4、井壁吊挂 Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程46五、卸矸台布置7.3 凿井设备布置Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程

20、47坐钩式自动回翻矸装置坐钩式自动回翻矸装置 1 1一翻矸溜槽一翻矸溜槽 2 2一支架一支架 3 3一横轴一横轴 4 4一坐钓一坐钓 5 5一吊底桶一吊底桶作用：翻卸吊桶的矸石 高度：满足卸矸要求； 满足伞钻出入井的要求Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程48六、天轮平台布置（一）天轮平台中间主梁垂直于凿井提升中心线；（二）天轮平台中间主梁轴线离开与之平行的井筒中心线一段距离并向上提升吊桶的反向一侧移动450mm；7.3 凿井设备布置Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程497.3 凿井设备布置Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程50七、地面提绞设

21、备的布置7.3 凿井设备布置Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程51钢丝绳最大弦长m提升机凿井绞车6055超过60m钢丝绳振动跳槽钢丝绳最大偏角提升机凿井绞车1302超过最大偏角钢丝绳磨损严重钢丝绳最小仰角（下绳）提升机30JK新系列为15凿井绞车JZ2系列无规定55型5t19最大值528t27最大值50提绞设备布置技术参数规定值 Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程527.3 凿井设备布置1、根据最大允许偏角和仰角算出提绞设备距井筒最近距离，以最大弦长和最小出绳仰角算出提升设备距井筒中心的最远距离，以最大、最小距离画出提绞设备的布置范围，根据地面工广布置，确定

22、各绞车位置。Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程53项 目安全距离 mm凿井绞车钢丝绳与其所越过的前一台绞车的最高部分距离300悬吊设备钢丝绳与侧面通过车辆最突出部分的距离100悬吊设备钢丝绳与下面通过车辆最突出部分的距离50055型凿井绞车两卷筒中心线之间最小间距并列布置两台均有手把5000一台有手把3500前后布置前5t后8t2700前后均5t2300前8t后5t2390前后均为8t2610JZ2系列两台凿井绞车之间最突出部分之间距700提绞设备安全距离 Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程54初步确定凿井绞车位置后，可用作图方法检验钢丝绳是否与天轮平台边缘

23、相碰，或按下式进行验算： 若满足上述条件，钢丝绳才不致碰磨天轮平台边梁。否则应加设导向轮、增加垫梁抬高天轮位置、以及钢丝绳由天轮平台下面出绳等措施来调整。 7.3 凿井设备布置Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程55 凿井提升机（2JKZ-3/15.5，2JKZ-3.6/13.4 ，JKZ-2.8/15.5）：用于提升人员、材料、设备和矸石 凿井绞车：悬吊设备（吊泵、吊盘、模板、压风管、供水管、风筒、混凝土管、安全梯、稳绳等）地面布置：尽量不占用永久建筑物位置； 使井架受力均衡； 钢丝绳的弦长、绳偏角和出绳角符合规定； 安全间隙满足。 7.3 凿井设备布置Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程56Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程57Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程58八、凿井设备布置的总校验九、利用永久设备凿井7.3 凿井设备布置Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程59Copyright2006 矿山建设工程矿山建设工程607.3 凿井设备布置