可伸缩式罐道在唐家会副井井筒中的应用

【摘 要】唐家会煤矿为新建矿井，位于内蒙古鄂尔多斯市准格尔旗，2009年开工建设，副井井筒处于深厚表土层中，井口标高+1282.8m，+1146.8～1119.8m，段高27m，埋深为136～163m。根据副立井掘进实测地质剖面图，此段位于二叠系上统石千峰组上部，接近白垩系志丹群。此段地层年代较新，为陆相碎屑岩沉积，岩性以灰绿色粗砂岩、细砂岩、泥岩为主，其中砂岩为泥质胶结，分选性较差，半坚硬。在附近一些矿井筒，相继出现过立井井筒壁下沉破裂，罐道扭曲变形的情况，排、供水管鼓起，罐道接头挤压翘起等现象，严重影响矿井的提升和安全生产。唐家会作为新建矿井，针对此种情况，应用了可伸缩式罐道，解决了因井壁下沉位移导致罐道变形的问题。

【关键词】可伸缩式罐道；唐家会；副井井筒

1 罐道变形原因

罐笼罐道固定在井筒壁上，作为罐笼的定位和跑道，理想工作状态下应为静止、平直的。井筒壁由于处在深厚土层中，井壁局部被压缩而使罐道在接头位置预留的间隙消失。罐道纵向受力过大，导致罐道和罐梁变形严重，从而影响了罐笼在井筒罐道上的安全运行。立井井筒提升容器安全运行的关键是保证罐道整体上平直，不应因井壁的沉降变化改变罐道的平直。因井壁自身的沉降变化难以抗拒，所以可以采用迎合井壁变化而使同步变化的办法，这样就提出了罐道随着井壁沉降二同步运动的设想，让罐道随井壁下沉时，罐道缝消失后还留运动的空间，而使这个可运动缓冲距离大于井壁的沉降位移量，即可实现罐道的平直。

2 可伸缩式罐道结构和工作原理

2.1 可伸缩式罐道结构

可伸缩式罐道整体上以罐道接头处为分界线，分为上下两部分，上部分由罐道、托架、罐梁、罐道差动装置（“公接头”、）、导向固定块、固定螺栓，下部分由罐道、托架、罐梁、罐道差动装置（“母接头”）和固定螺栓组成。见图1。

2.2 可伸缩罐道要求

对于上下相邻两根罐道，采用可伸缩接头连接“公母接头”。罐道和罐梁及罐道和托架之间采用固定接头连接和滑动接头连接。对于固定接头，罐道与相邻罐道间及罐道与罐梁间均采用固定螺栓固定，有足够强度和刚度，对上差动接头罐道与托架之间用导向固定块连接，两相邻托架间距为3M。

2.3 工作原理

当井壁产生相对沉降时罐道随着沉降，到可伸缩罐道时，罐道可在导向固定块和特质联接板处滑移，将变形量传递到可伸缩接头，罐道上部接头与罐道下部接头之间，采用插接形式，消除了井壁沉降的位移量。这样整个罐道沉降位移量能在伸缩接头处得到消除，避免罐道轨面和导向的连接性，完成立井井筒的正常提升工作。

3 可伸缩罐道的实施与安装

3.1 方案实施

唐家会矿副井井筒直径Φ10.5m，井口±0.000相当于绝对标高1282.800m，井筒深度515.800m。井筒内宽窄罐笼布置有4趟220×220×12.5mm冷弯方钢罐道，交通罐、平衡锤设置有4趟180×180×8mm冷弯方钢罐道。罐道差动联接装置理论差动量设置为150mm。罐道差动联接装置“公接头”、“母接头”的断面外形尺寸分别为180×180mm、220×220mm，与原设计冷弯方钢罐道断面完全一致。在井筒绝对标高约1142.800m至1110.800mm水平段共设计有2套（8副）“矿井罐道差动联接装置”，180×180mm和220×220mm罐道各设置1套。由于可伸缩接头局部可以压缩，安设位置对应一个罐梁层，确保罐道必须与井壁一起协调变形，避免罐道和托架出现过大变形影响罐笼正常提升，为保证在井壁沉降时罐道仍具有良好的平直度，在井壁卸压槽处安设可以压缩罐道装置。可压缩罐道以冷弯方钢罐道和插接式伸缩罐道接头组成，伸缩装置最大压缩量为150mm.

3.2 安装

唐家会煤矿副井可伸缩罐道装置安装在井壁上，可伸缩罐道接头的安装实际上是伸缩罐道的安装，由于伸缩罐道与普通罐道结构尺寸相同，安装的技术要求也基本相同，因此安装工作可与其他罐道一起进去施工。安装结束要做调整，根据实际需要，保证罐道平直，使罐道能对上下运行的罐笼起到安全运行的导向作用。

参考文献：

[1]陈飞鸿，亢生彩.套管式竖井可伸缩罐道在车集煤矿主井井筒中的应用[J].矿山机械.2009（06）.

[2]陈林.可伸缩式罐道在新桥煤矿副井筒中的应用[J].山东煤炭科技.2008（05）.

作者简介：

张乐，男，汉族，安徽六安人，1988年10月出生，2009年7月毕业于安徽理工大学自动化专业，本科学历，2009年7月参加工作，现任鄂尔多斯市华兴能源有限公司机电管理部首席工程师。