大直径井筒无轨胶轮车罐笼和窄罐笼临时改绞施工工艺探讨

邢燕+许辉

摘要： 临时改绞在满足安全生产和施工要求的前提下，积极推广应用新技术、新工艺、新设备，优化施工方案，提高机械化水平，尽可能利用原一期装备的设施和材料，以减少改绞工作量缩短改绞时间，节约改绞投资成本。改绞后形成临时提升、压风、供风、供水、通风、供电、通讯及地面运输等系统。

Abstract： For temporary reequipping， on the basis of meeting the safety production and construction requirements， we should actively promote the use of new technologies， new processes and new equipment， optimize construction programs， improve the level of mechanization， use the original equipment and materials as far as possible to reduce workload and save the cost. After reequipping， temporary hoisting， pressure air， wind， water， ventilation， electricity， communications and ground transportation systems are formed.

关键词： 改绞；无轨胶轮车；罐笼；摇台

Key words： reequipping；trackless rubber tire car；cage；shaking table

中图分类号：TD262 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）08-0142-03

0 引言

大海则矿井隶属中煤陕西榆林能化有限责任公司，矿井年生产力达到1500万吨，采用立井开拓，工业广场内布置有主立井、副立井、一号回风立井、二号回风立井四个井筒。为了保证二、三期工程综掘、连采及炮采多条作业线的提升运输能力，四个井筒施工完成并贯通后，通过对一号回风立井、二号回风立井进行临时改绞，实现一号回风立井双箕斗用于提煤及矸石，井筒内布置两趟Ф219×10mm管路下喷浆料；二号回风立井装备一宽一窄两个罐笼用于上下人员、运送设备物料、矸石，用无轨胶轮车配合一号回风立井的下料管下喷浆料。两井筒同时改绞既能保证运输渠道的顺畅、做到煤矸分离，又有利于安全生产管理，增强运输能力、提高施工速度、缩短建井工期、节约建设费用。现就二号回风立井临时改绞有关内容与大家探讨，有不合理之处请多指教。

二号回风立井井筒净直径10.0m，井筒深度659.7m。在井筒内布置一宽一窄两个1.5t单层双车罐笼，敷设各类管缆，形成排水、供电、压风、供水、通风、通讯信号等系统。该系统主要负责矿建二期工程的人员上下和矸石、材料、设备的提升。

1 井筒临时改绞布置特点

1.1 提升系统

临时改绞提升系统为双钩提升，沿用一期Ⅶ型凿井井架，2JKZ-3.6×1.85/15.5矿井提升机，两个1.5T单层双车（MG1.7-9B型矿车，轨距900mm）铝合金罐笼，考虑到下无轨胶轮车等大件的需要，将其中一个罐笼加宽为2.2m。每部罐笼设防坠器一套，一根42NAT18×7+FC1870提升钢丝绳，两根36NAT6×19+FC1770制动钢丝绳，四根38NAT6×19+FC1770罐道钢丝绳。矿井提升能力：AT=39×14×30=16380m3/月。（见图1）

1.2 排水系统

矿井最大排水能力必须满足1000m3/h，临时水仓容积为2000m3。过渡期临时排水，在临时蓄水池布置3台卧泵，主立井和一号回风立井井壁各安装一趟Ф180×9mm排水管路，二号回风立井井壁安装Ф108×6mm和Ф159×7mm排水管路各一趟；改绞后排水，在临时泵房内设置4台卧泵，排水管路选用2趟Φ325×15mm无缝钢管。

1.3 压风系统

按井下11个工作面配置压风系统，地面设两个压风集中供应站，安装9台GA-110型空压机，总供风能力为180m3/min。在二号回风立井井筒中安装一趟Ф108×6mm压风管路、一号回风井安装1趟Ф180×6mm压风管路，井下各工作面使用Ф108×4mm压风管路。

1.4 通风系统

四个井筒贯通后，进行通风及运输系统改造，一、二号回风立井进行临时改绞，封闭一号回风立井井架，在一号回风立井地面风硐上预留临时出风口，安装2台FBCDZ54№29/2×250kW临时主扇，進行抽出式通风，主立井、副立井和二号回风立井进风，一号回风立井回风，形成矿井全负压通风系统。各掘进工作面采用压入式通风，局部通风机设置在距回风口10m以外的进风风流中，井筒内安装三趟？准1000mm胶质风筒，风筒采用抗静电、阻燃、胶质风筒。

1.5 供水系统

地面供水沿用原地面供水系统，井下供水按11个掘进工作面同时工作布置，其工作面同时最大用水量为455L/min，根据施工期间主要用水量统计，在二号回风立井井筒内井壁固定一趟？准159×7mm供水管路，供井下施工用水。在井底安装减压阀，减压后再向工作面供水，井下主供水管路采用Ф108×6mm无缝钢管，工作面供水管路采用Ф57×4mm无缝钢管，为满足防尘需要，供水管路每隔50m预留三通。

1.6 井下供电系统

井下临时变电所设置在消防材料库内，电压等级为10kV，变电所长63m，宽6m。变电所设两套供电系统，下井电缆为 MYJV42-3×120/10KV动力电缆4趟，电缆采用两根30NAT18×7-FC1870钢丝绳悬吊下临时变电所，井下供电的最大负荷按11个工作面考虑，6个综掘工作面、3个炮掘工作面和2台掘锚机（考虑三期施工）。变电所视在功率为：9759kVA。

临时变电所设两个变电所共放置高压防爆开关PJZ-10二十六台，四台为进线，两台联络，二十台工作动力；选用移动矿用变压器KBSGZY-630/10/1.14六台，满足六个综掘机用电；选用移动矿用变压器KBSGZY-630/10/0.66两台满足炮掘面及皮带等设备用电；选用矿用移动变压器KBSGZY-800/10/1.14两台，供两台掘锚机使用（考虑三期施工）；选用干式变压器KBSG-630/10/1.14四台，供风机专用两用两备。变电所内设备基础应高于底板不少于500mm。

2 安全设施

防坠制动绳的缓冲装置安装在天轮平台上，下部固定装置安装在井底防坠制动绳锁绳梁上。罐道绳上端固定在井架天轮平台上，下端固定在井底罐道绳固定梁上，罐道绳采用SLT-20型钢丝绳罐道拉紧调绳装置调绳。

提升设施分为天轮平台、井口部分、井底部分，井上下分别设有封口盘，两套双补偿托罐锁罐摇台，两套推车机、液压阻车器、自动安全门等操车系统，井上设过卷缓冲托罐装置，井下设过放缓冲托罐装置。

①双罐笼各设抓捕器一套，防止因断绳而造成坠罐事故发生。②罐笼在井上下过卷、过放距离内各安装一套防过卷及过放缓冲托罐装置，该装置不但能有效的将全速过卷、过放的罐笼平缓的停住，而且能保证将下落的容器托住。提高了罐笼提升的安全可靠性。③井上及井下各安装一套双补偿托罐锁罐摇台，使用该装置对罐准确，矿车进出顺畅；起落平稳，对罐笼冲击小；无蹾罐隐患，托起罐笼时，托爪处于自锁状态，安全性好。④SLT-20型钢丝绳罐道拉紧装置安装在井架的天轮平台上，由8套调绳、锁绳装置组成，能及时按规定的数值进行调整罐道绳的张紧力，使罐道绳的张紧力基本保持恒定，确保罐笼运行安全可靠。⑤在井上下的套架上安装安全门，并与操车装置闭锁。⑥为了方便井上下进出重车，减少提升辅助时间，降低工人劳动强度，在井口上、下罐笼的进车侧安装TX型液压集中控制销齿推车机。在井上下进出车侧分别设液压阻车器，以便控制矿车的运行。⑦提升信号与井上下操车系统、安全门、托罐摇台相互闭锁，可以有效防止发生提升事故。（见图2）

3 临时改绞的优越性

3.1 改用双补偿托罐锁罐摇台

煤矿立井的罐笼临时改绞中，一般在井上下各安装搭接摇台来作为承接设备。例如在门克庆的混合改绞设计中，我们在井上下罐笼提升侧各安装了一套单侧搭接摇台，以承接罐笼，方便矿车进出罐笼和人员进出。但是由于搭接摇台没有托罐功能，在后期的施工过程中，存在一些问题，①钢丝绳承担全部终端载荷，提升钢丝绳为弹性体，矿车进出时罐笼处于悬浮状态，随着矿车的进出，罐笼会跳动；②矿车进出时罐笼跳动技艺损坏摇台，对井筒的正常生产造成影响；③井上下不能同时进出矿车，影响矿井的提升效率。

在大海则二号回风井罐笼临时改绞中，我们设计了大多在矿井永久改绞时用的双补偿托罐锁罐摇台，虽然增加了投入资金，但也提高了矿井的提升效率，为尽快进入二三期工程做好充分准备。双补偿托罐锁罐摇台工作时，对于停止的罐笼该装置下补偿臂缓冲托平罐笼底层，同时上补偿臂搭接罐笼并锁定，最大补偿高度可达370mm，实现了井上下同时进出矿车，大大缩短了提升循环时间，提高矿井的提升效率。

双补偿托罐锁罐摇台具有柔性缓冲托罐、同步搭接锁定、防蹾罐、补偿提升绳伸长等功能。主要性能特点：①上补偿臂与下补偿臂同步动作，完成搭承接动作并锁定罐笼；②进出矿车时，罐笼被承接住，对提升设施及罐道无冲击；③进出大件时，罐笼被上、下补偿臂锁定，罐笼无跳动；④补偿提升绳的弹性伸长，保证对罐准确，进出矿车顺畅；⑤上、下补偿臂处于常开状态，无蹾罐隐患，安全性好。

3.2 改用无轨胶轮车罐笼

门克庆临时改绞中，地面的喷浆料由矿车罐笼从地面运至井下，倒置巷道地面，再由铲车装到巷道内的无轨胶轮车运至工作面，费时费力影响工作效率。

在二号回风立井井筒临时改绞中选用了一窄一宽两对罐笼。窄罐笼用来下人和提矸；2.2米寬罐笼用于下无轨胶轮车，配合一号回风立井敷设的下料管运输地面的喷浆料，加快下料速度，节省下料时间，减少工人劳动强度，提高了工作效率。

4 结语

两井筒临时改绞后，各功能的细化技术实施，功能明确，无互相制约因素；改绞后喷浆料下料系统布置，使用地面下料管与井下无轨胶轮车配合运输，加快下料速度，减轻二号回风井提升压力；改绞方案提升设备布置和施工方案优化研究，实现自动化安全、快速、优质、高效施工，提高工程施工进度，缩短工程工期。

参考文献：

[1]罗元彬，张丛刚，王刚.优化矿井复杂运输系统 实现二期工程快速施工[A].川、渝、滇、黔、桂煤炭学会2013年度学术年会（重庆部分）论文集[C]. 2013.

[2]刘海平.无轨辅助运输技术在老矿井应用的尝试[A].煤矿综合自动化与机电技术[C].2012.

[3]李俊.采用机电新技术、新装备实现矿井高产高效[A].煤矿安全与机械化——采、掘、运装备论文集[C].2006.