立井井筒内方钢罐道更换工艺分析

王俊杰，项丹丹，张希伟

（铁法煤业集团矿建分公司，辽宁 调兵山 1 1 2 7 0 0）

立井井筒内方钢罐道更换工艺分析

王俊杰，项丹丹，张希伟

（铁法煤业集团矿建分公司，辽宁 调兵山 1 1 2 7 0 0）

重点介绍铁法煤业集团有限责任公司小康煤矿立井方钢罐道的更换过程，从施工方案的前期准备、方案实施等方面，分析施工过程中采用的新工艺与传统施工工艺，总结罐道更换的施工程序、方法、控制重点，为工程的安全、优质、高效完成提供了经验，在同类型施工过程中具有借鉴推广价值。

立井井筒；施工平台；方钢罐道

铁法煤业集团有限责任公司小康煤矿位于辽宁省沈阳市康平县三台子村境内，设计生产能力为2 6 0万吨/年。立井开拓，副立井提升高度6 1 8 m，井筒直径7 m，提升机为井塔式多绳摩擦式提升绞车，提升容器为主、副双层罐笼，主罐笼外形尺寸长4.5 m宽1.6 m高5 m，副罐笼外形尺寸长4.4 m，宽1.2 m，高5 m，每层罐笼顶部留有两个人员逃生孔，人员逃生孔尺寸为0.6 m×0.6 m。整个副立井井筒采用托架与工字钢钢梁组合结构成框架式提升间，框架梁层间距为5 m/层，方钢罐道通过M2 0镀锌螺栓与提升间框架钢梁（罐道梁）结构在一起。每根罐道长度为1 0 m，重量为6 0 0 k g，分三点（两端、中间）与框架钢梁结构。本文以更换主罐侧罐道为例来阐述施工过程中罐道更换施工方案的应用。

1 主要施工步骤及施工方法

1.1 施工前期暂设

（1）在副立井井棚内进车侧方向的大门处安装一台J Z-5-4 0 0凿井绞车，在副立井井口地面进车侧套架梁上挂设1台5 T滑轮，作为5 T凿井绞车钢丝绳的导向滑轮。在井塔5层进车侧套架梁的横梁上挂设1台5 T滑轮，位置在主罐与副罐中间位置，且不影响罐笼运行，将进车侧的5 T凿井绞车的钢丝绳穿过两个导向滑轮垂至地面，用于将井口地面处的罐道吊起并竖直装入罐笼上施工平台内。5 T凿井绞车提升能力及钢丝绳强度验算：钢丝绳悬垂高度为5 0 m，单根罐道重6 0 0 k g，即5 T凿井绞车单次最大提升重量为；1.1 9 k g/m×5 0 m+6 0 0 k g=6 6 0 k g；而5 T凿井绞车最大提升能力为5 0 0 0 k g＞7 0 6 k g，所以可以用5 T凿井绞车牵引钢丝绳。所用φ1 9 mm钢丝绳破断拉力1 7.9 T，1 7.9/0.6 6=2 7>6，满足安全系数。（2）在副立井井棚外安装一台单1 0 T凿井绞车，凿井绞车钢丝绳选用φ2 4 mm不旋转钢丝绳。在井塔5层安装一个天轮平台，钢丝绳通过天轮平台上的天轮垂入井筒内，投绳点选在主副罐笼中间靠近进车侧罐道梁位置。1 0 T凿井绞车单次最大提升重量为：2.2 5 k g/m×6 0 0 m+6 0 0 k g=1 9 5 0 k g，所用φ2 4 mm不旋转钢丝绳破断拉力2 9.8 T，2 9.8/1.9 5=1 5>6，满足安全系数。（3）将罐笼顶部的安全伞拆除，然后在罐笼顶部安装一个临时施工平台。平台长3 m、宽0.8 m、高9.4 m，平台共分为2层，每层4.7 m高。平台立柱采用φ8 9×6 mm无缝钢管，横梁采用角钢7 5×6 mm，斜支撑采用角钢6 3×6 mm，护栏采用φ3 3×2 mm焊接钢管。在罐笼顶部的钢板上，测绘出每根平台立柱的安装位置。然后施工人员人力将8根平台立柱逐一立起，每立起一根，就将其底部与罐笼顶部钢板用电焊焊牢，然后再立另外一根平台立柱，将平台立柱全部安装就位后，安装平台下层的角钢横梁，拧紧连接螺栓。然后在该层横梁上铺设两块跳板，跳板两端使用8#铁线捆绑牢固，利用该层跳板安装斜支撑，再利用该层跳板安装下层平台的顶部平台。下层顶部平台搭设完成后，用同样方法安装上层平台。安装连接角钢，使连接角钢夹持在主提升钢丝绳的两侧，用螺栓固定牢固，角钢与提升钢丝绳之间垫胶皮保护。安装罐道支架，底部槽钢支架安装在罐笼顶部钢板上，安装时保持槽钢外侧略高，焊接牢固。顶部支架用M2 0螺栓固定在上层平台顶层角钢横梁上，安装后检查上下槽钢支架中心对正，不得使罐道向外倾斜。

1.2 施工主要步骤

新罐道装入罐顶施工平台内——拆除旧罐道——安装新罐道——旧罐道卸至地面——罐道检查调整。

1.3 主要施工方法

（1）新罐道装入罐顶施工平台内。将罐笼顶部的施工平台上平面停在井口位置处，在新罐道的顶端安装罐道吊运卡具，将5 T凿井绞车钩头通过钢丝绳扣和卡环与罐道吊运卡具连接在一起。然后利用5 T凿井绞车将新罐道慢慢吊起。同时施工人员用棕绳溜住罐道尾端，直至罐道移至井筒内不晃动达到自然竖直状态。待罐道处于竖直状态，平台上的施工人员拆除罐道下端的棕绳，指挥5 T凿井绞车下放罐道，当罐道下端接近罐笼上施工平台顶层时，停止下放5 T凿井绞车钢丝绳，施工人员合力将罐道推移到罐顶平台上放置罐道的位置，指挥5 T凿井绞车继续下放罐道，将罐道立在罐笼顶部平台侧面的罐道支架内，在施工平台顶层用特制的U型卡具将罐道锁住，然后拆除掉罐道上的悬吊钢丝绳扣和卡环。按照同样施工方法将其他5根新罐道吊运到罐笼顶部的施工平台上。最后施工人员将施工过程中所使用的工具、器具等全部装在罐笼上。（2）拆除旧罐道。首先选定待拆除的旧罐道，将施工平台顶层停在该旧罐道顶端下1.2 m处，平台顶层人员在旧罐道的罐道端头接口板下挂设一根钢丝绳扣，绳扣必须卡在旧罐道接口板下方并与旧罐道捆绑牢固。将1 0 T凿井绞车的钩头与罐道上的钢丝绳扣采用5 T卡环连接牢固，指挥1 0 T凿井绞车上提钩头，使提升钢丝绳微受力，施工平台及罐笼顶部上各层人员，利用火焊自上而下依次切割掉旧罐道与罐道梁之间的连接螺栓。罐道与罐道梁之间的全部连接螺栓被拆除后，平台顶层施工人员用撬棍撬动旧罐道，使旧罐道可以顺利离开原位置。然后平台顶层的人员和底层的人员共同用力平移旧罐道到达平台侧面的放置罐道的位置，摆正后指挥1 0 T凿井绞车下落旧罐道，使罐道落在罐笼顶部后停车，用U型卡子锁住罐道顶部，然后拆除旧罐道上的悬吊钢丝绳扣，准备安装新罐道。（3）安装新罐道。施工平台顶部人员，在新罐道顶端的连接板下方挂设钢丝绳扣，将1 0 T凿井绞车的钩头通过钢丝绳扣和5 T卡环与新罐道连接牢固。拆除掉新罐道顶部与施工平台存放罐道位置顶层横梁处的U型卡子，利用1 0 T凿井绞车将新罐道吊起约1 m，吊运过程中平台上施工人员将新罐道扶正，然后平台上下层的人员合力将新罐道平移至安装位置，先将新罐道下端与井筒内该位置下面原有罐道对正，不得有错动，然后推移新罐道上部入位。在新罐道底部用加工好的δ=2～4 mm的间隙尺（斜垫铁）垫在下面原有罐道上，调整好两根罐道的间隙并进行找正，安装新罐道各层连接板处的螺栓并拧紧，底层施工人员负责撤出间隙尺，平台顶层施工人员负责拆除新罐道的悬吊钢丝绳。（4）旧罐道卸至地面。单根罐道更换完毕后，按照同样施工方法施工人员将施工平台上其余新罐道全部更换完毕，然后将罐笼提升至井口地面位置处停车准备卸拆除下来的旧罐道，卸旧罐道时的停车位置，应使施工平台顶层与地面平齐。将5 T凿井绞车的钢丝绳钩头通过φ1 9 mm钢丝绳和5 T卡环与一根旧罐道进行连接，使凿井绞车稍带上一点劲儿，然后拆除该根旧罐道上端与施工平台顶层横梁处的U型卡子，开动5 T凿井绞车上提旧罐道，当旧罐道下端高出施工平台顶层约0.5 m时停车，在旧罐道下端系一根φ2 0 mm棕绳，地面施工人员利用棕绳将旧罐道向外拉，同时下放5 T凿井绞车钩头，将整根旧罐道撤离井筒，平放在地面，拆除旧罐道与5 T凿井绞车钩头的连接，将旧罐道运到井塔外面，摆放整齐。按照同样方法，将施工平台上的全部旧罐道从井筒牵引至井口地面并运到井塔外面。（5）罐道检查调整。主罐侧全部罐道更换完毕后进行调正。要求罐笼与罐道之间无刮道等现象，同一罐笼两罐道间距符合原设计要求，两个罐笼的罐道间距符合要求。

2 施工经验总结

在更换副立井井筒内罐道的工程中，传统施工工艺大多数都是将罐道通过罐笼上人员逃生孔竖直穿入罐笼内。由于逃生孔尺寸一般均为0.6米×0.6米，所以每次装入罐道的数量最多为4根，且由于逃生孔空间狭窄，凿井绞车的吊点与井口之间的距离又比较近，每次装罐道时罐道与罐道之间、罐道与罐笼之间特别容易出现刮碰现象，而且现在大多数罐笼都用不锈钢板作为装饰，为了避免刮碰装饰板，所以每次施工不仅耗费时间长，还存在较大的安全隐患。采用改良的新工艺后，由于施工平台上有专门存放罐道的支架，罐道之间不再出现刮碰现象，每次装罐道非常方便快捷。施工平台两端施工人员站立位置的小平台较大，施工过程中施工人员施工比较方便，降低了施工安全风险。

3 结语

改良后的新施工方法相较于传统的利用罐笼上人员逃生孔装罐道提高了工作效率、减少了施工过程的工作量，消除了安全隐患，较低了风险，优化了施工程序，明确了施工方法，确保了工程安全、优质、高效的完成，在实际应用中缩短了施工工期，提高了经济效益。

[1]《煤矿安装工程质量检验评定标准》MT 5 0 1 0-9 5[M].煤炭工业出版社.

[2]煤矿安全规程[M].煤炭工业出版社，2 0 1 1.

[3]《金属非金属矿山提升钢丝绳检验规范》（A Q2 0 2 6-2 0 1 0）[M].

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