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1概述

工程概況:孔莊礦井改擴(kuò)建工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力由105萬噸/年增加到180萬噸/年，需新建一個(gè)直徑為8．1米、深度為1083米的混合立井，裝備一對(duì)16噸標(biāo)準(zhǔn)箕斗及一個(gè)加寬罐籠和帶乘人的平衡錘。開拓水平為－1015米，新增一個(gè)采區(qū)和綜采工作面。提升系統(tǒng)組成:混合立井副提升機(jī)房設(shè)備安裝、混合立井主提升機(jī)房設(shè)備安裝、混合立井井筒裝備、上下井口操車系統(tǒng)安裝、裝載硐室設(shè)備安裝等單位工程。提升系統(tǒng)施工特點(diǎn):

(1)改擴(kuò)建工程為混合立井提升系統(tǒng)

內(nèi)容多，工藝復(fù)雜，時(shí)間跨度大，設(shè)備重，安裝位置錯(cuò)落差別大，設(shè)備安裝質(zhì)量要求高，安全風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)大。

(2)千米混合井筒提升系統(tǒng)安裝

在國內(nèi)尚未有成熟的安裝工藝，在中煤集團(tuán)公司更是首次，按照傳統(tǒng)的施工工藝和管理手段，無法保障整個(gè)項(xiàng)目的按時(shí)投產(chǎn)，將直接影響公司的生產(chǎn)任務(wù)和經(jīng)濟(jì)效益;如何優(yōu)化施工工藝，采取有效的施工管理手段，成為提升系統(tǒng)安裝工程能否按期完成的關(guān)鍵。

2提升系統(tǒng)安裝施工工藝優(yōu)化

2．1安裝設(shè)備及井筒裝備主要參數(shù)

(1)副提升機(jī)

包括1臺(tái)JKMD－4×4E型落地式多繩摩擦提升機(jī)及配套的直流電動(dòng)機(jī)，提升機(jī)總重32噸，配套電機(jī)總重65．4噸。提升鋼絲繩為Φ44－6×36ws－fc－1770bzs/sz，共四根，每根總長(zhǎng)1370米，自重10噸，三根平衡尾繩為Φ48－34×7SE，每根長(zhǎng)1200米，每根繩重12噸。

(2)主提升機(jī)

包括1臺(tái)JKMD－4×4(III)型落地式多繩摩擦提升機(jī)及配套直流電動(dòng)機(jī)，提升高度為1051．5m，提升機(jī)總重32噸，配套電機(jī)總重65．4噸。提升鋼絲繩為Φ44－6×36ws－fc－1770bzs/sz，共四根，每根總長(zhǎng)1370米，自重10噸，平衡尾繩為Φ48－34×7SE，共三根，每根長(zhǎng)1200米，每根繩重12噸。

(3)井筒裝備

井筒有效直徑Φ8．1m，井口標(biāo)高為36．5m，井底車場(chǎng)標(biāo)高－1051．5m，井筒內(nèi)布置兩套提升系統(tǒng):即雙箕斗提升系統(tǒng)、單罐籠配平衡錘提升系統(tǒng)。罐道采用180×180方鋼罐道，罐道長(zhǎng)12米∕根，梯子間層間距4米∕層，托架有3012個(gè)，罐道梁、梯子梁和管道梁共2008根，罐道梁為250×150×8方鋼兼做梯子大梁，共251層罐道梁，井筒布置2趟Φ325排水管路2100米，，一趟Φ325降溫管路1050米，1趟Φ219消防灑水管路1120米，1趟Φ219壓風(fēng)管路1050米，井下供電采用電纜在井筒敷設(shè)，電纜支架共550個(gè)，井筒內(nèi)布置兩套提升系統(tǒng):即雙箕斗提升系統(tǒng)、單罐籠配平衡錘提升系統(tǒng)。

(4)主、副提升機(jī)天輪

分別位于井架43．65米、50．15米、56．65米天輪平臺(tái)上，天輪直徑4米、重25T(含軸座重27T)，共4套天輪裝置。

(5)上井口立架

立架采用鋼框架結(jié)構(gòu)，上端立柱與井架采用槽鋼滑動(dòng)連接，下端為鉸支座。立柱、防撞梁等構(gòu)件采用Q235－C碳素結(jié)構(gòu)鋼，其他構(gòu)件采用Q235－B碳素結(jié)構(gòu)鋼，各平臺(tái)的鋼梯及欄桿等次要構(gòu)件采用Q235－A碳素結(jié)構(gòu)鋼。維護(hù)板采用0．8mm厚V125型彩色壓型鋼板。立架頂點(diǎn)標(biāo)高+42．9m，立架底框梁底面標(biāo)高－1．735m，副提防撞梁標(biāo)高+18．5米，主提防撞梁標(biāo)高+40．8米。立架設(shè)計(jì)重量156噸，立架共四節(jié)。

2．2提升系統(tǒng)安裝施工工藝及關(guān)鍵線路

根據(jù)礦井改擴(kuò)建工程總體進(jìn)度要求和提升系統(tǒng)安裝的特點(diǎn)，提升系統(tǒng)安裝施工關(guān)鍵線路為:井筒裝備準(zhǔn)備工作(井筒拆除、掏梁窩、改絞等)→井底下部結(jié)構(gòu)→井筒裝備(標(biāo)準(zhǔn)段)→永久鎖口及井口房施工→上井口立架→井筒電纜敷設(shè)→主、副提升機(jī)天輪→副提升機(jī)上繩、掛罐及調(diào)試→裝載硐室設(shè)備安裝→主提升機(jī)上繩、掛箕斗及調(diào)試→聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)。其他非關(guān)鍵線路包括:主、副提升機(jī)安裝、上下井口操車設(shè)備、提升信號(hào)等。

2．3提升系統(tǒng)安裝施工工藝優(yōu)化

2．3．1提升系統(tǒng)安裝施工工藝優(yōu)化的必要性

由于礦建工程施工工期滯后，移交混合井筒安裝較晚，副提升系統(tǒng)為改擴(kuò)建項(xiàng)目能否按期投產(chǎn)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)(承擔(dān)中央泵房設(shè)備、首采區(qū)液壓支架、軌道大巷材料下井等)，若按照正常的施工工期安排，計(jì)劃生產(chǎn)的時(shí)間節(jié)點(diǎn)目標(biāo)就不能實(shí)現(xiàn)。圍繞著提升系統(tǒng)安裝施工關(guān)鍵線路，對(duì)安裝施工工藝優(yōu)化勢(shì)在必行。

2．3．2提升系統(tǒng)安裝施工工藝優(yōu)化的重點(diǎn)

施工工藝優(yōu)化的好壞直接影響到礦井投產(chǎn)日期，根據(jù)本工程的特點(diǎn)及單井筒、單提升的安裝工藝，公司建設(shè)管理部門會(huì)同建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位多次到現(xiàn)場(chǎng)勘察協(xié)調(diào)，召開專業(yè)會(huì)議，搜集大量資料，結(jié)合立體交叉作業(yè)、流水施工等特點(diǎn)，以關(guān)鍵線路重點(diǎn)節(jié)點(diǎn)為突破口，圍繞著副提升系統(tǒng)試運(yùn)，以安裝工程優(yōu)先的原則，制定優(yōu)化了混合立井提升系統(tǒng)快速、安全、高效的安裝施工工藝，主要體現(xiàn)在:

(1)井筒內(nèi)敷設(shè)電纜施工優(yōu)化

井筒內(nèi)設(shè)計(jì)有通訊電纜7趟、動(dòng)力電纜4趟，動(dòng)力電纜支架1趟，通訊電纜支架1趟，其中電力電纜長(zhǎng)1400m，重約26噸。由于混合井筒內(nèi)布置了主副提升系統(tǒng)、梯子間、各種管道，井筒裝備完成后，井筒內(nèi)設(shè)施密集，空間狹小，對(duì)井筒內(nèi)的電纜敷設(shè)帶來很大困難，而且工期也較長(zhǎng)，需要25天時(shí)間。為此，在井筒裝備施工中，先安裝吊掛2層圓吊盤，將電纜盤在吊盤上，自上而下進(jìn)行井筒電纜敷設(shè)施工，此方法雖然推遲了井筒裝備開工時(shí)間，卻有施工安全、時(shí)間短的益處，井筒電纜敷設(shè)用時(shí)14天全部敷設(shè)完成，很好的解決關(guān)鍵線路上難點(diǎn)，為副提升系統(tǒng)按時(shí)試運(yùn)行創(chuàng)造了條件。

(2)井筒裝備標(biāo)準(zhǔn)段施工優(yōu)化

采用五層吊盤自下而上一次成型施工工藝，安裝托架、電纜支架、梁、梯子踏板、罐道、管路、梯子間欄網(wǎng)等。按施工區(qū)段工作量大小，合理安排各道工序，進(jìn)行循環(huán)作業(yè)，保證24小時(shí)連續(xù)施工，確保工程施工進(jìn)度。井筒裝備標(biāo)準(zhǔn)段用時(shí)67天完工。

(3)主、副提升天輪吊裝就位施工優(yōu)化

主、副提升機(jī)天輪裝置分別位于井架43．65米、50．15米、56．65米天輪平臺(tái)上，天輪直徑4米、重25T(含軸座重27T)，共4套天輪裝置。按照傳統(tǒng)施工工藝，采用永久井架起吊梁、16噸穩(wěn)車、滑車等設(shè)施，將天輪放置在井口進(jìn)行垂直起吊就位，此方法占用井口空間，而且施工工期長(zhǎng)(需要10天)。經(jīng)過參建各方的調(diào)研和研究，采用先進(jìn)的500噸汽車吊，在井架外側(cè)直接起吊就位，該方案不占用井口空間，可以和井口施工進(jìn)行平行作業(yè)，只用2天就安全的將4只天輪吊裝就位，節(jié)省了關(guān)鍵線路時(shí)間7天。

(4)上井口立架施工優(yōu)化

立架采用鋼框架結(jié)構(gòu)，總重156．1T，共四小節(jié)，G1重51．76T，G2重48．4T，G3重24．96T，G4重30．94T。由于立架安裝為關(guān)鍵線路，與井口房土建施工交叉影響，為了將影響降到最低，采用井口房土建先施工，預(yù)留立架安裝空間，立架安裝采用預(yù)先組裝分兩節(jié)整體吊裝，吊裝時(shí)將G1、G2組裝成一個(gè)整體，重100．2T;G3、G4組裝成一個(gè)整體，重55．9T。采取此方案可以確保關(guān)鍵線路按期完成，又不影響井口房的土建施工，完成立架安裝后，即可進(jìn)行副提升系統(tǒng)掛罐、上繩、調(diào)試，確保了副提升系統(tǒng)按時(shí)投入運(yùn)行，在副提升系統(tǒng)運(yùn)行期間，采取可靠的防范措施，繼續(xù)施工井口房。

3總結(jié)

孔莊改擴(kuò)建提升系統(tǒng)安裝，以施工工藝優(yōu)化為主線，以加強(qiáng)施工的管理和協(xié)調(diào)為保障手段，打破常規(guī)，不斷創(chuàng)新，嚴(yán)格按照既定的施工進(jìn)度計(jì)劃安排，通過參建各方的共同努力，安全高效的完成了孔莊煤礦改擴(kuò)建工程千米混合井提升系統(tǒng)的施工任務(wù)。通過施工工藝優(yōu)化和現(xiàn)場(chǎng)管理，比計(jì)劃工期提前2個(gè)月，生產(chǎn)原煤15萬噸，創(chuàng)造直接效益約4000萬元，提前發(fā)揮了投資效益。

作者：馬建飛 單位：上海大屯能源股份有限公司