李粮店煤矿风井井筒注浆管路安装施工新工艺

内容摘要：矿井井筒安装是煤矿基本建设中的重要内容之一，而注浆管路安装则是其重要组成部分，由中煤三十工程处承建的李粮店风井井筒管路安装采取新工艺施工，极大的提高了施工效率及安装效果。

关键词：井筒 注浆管路 新工艺

【分类号】：TD262

1. 概述

郑州华辕煤业公司李粮店煤矿，设计生产能力240万吨/年。矿井设计采用主、副、风井三个立井开拓，其风井井筒直径Φ6.0m，井深543m。2001年元月井筒落底后，由中煤三十处进行了临时改绞。目前风井采用罐笼提升，提升机采用2JK―3.5/20A型主提绞车，井架为Ⅳ型钢管井架。根据矿方要求，在风井井筒内安装一趟φ89×10注浆管路，管路工作压力16MPa。

2. 目前井筒装备特征

1. 风井井筒主要装备内容：

（1） 布置1.5t双层二车临时罐笼2只。

（2） 布置玻璃钢风筒2路，规格为Φ800。

（3） 布置压风管1路，规格为：Φ219×6。

（4） 布置排水管2路，规格为：Φ219×8。

（5） 布置供水管1路，规格为：Φ108×6。

（6） 布置高压电缆2路 ，型号为MYJV42-10KV-3×95

（7） 布置临时放炮电缆1路，其型号规格为MY0.66/0.38 3×25+1×10.

（8） 布置通讯、信号、电视监控及瓦斯监控电缆各1路。

（9）玻璃钢爬梯每隔6米使用工字钢固定在井壁上。

3. 井筒注浆管路安装说明

（1）、主要工作量

风井井筒注浆管路安装主要工程量

（2）、管路安装固定方式：

管道沿井壁固定，井筒内设承重托架15道，导向托架21道，托架间距18米。管道托架固定方式为，井壁上钻φ42眼孔，用树脂锚杆将托架固定在井壁上，然后将管道固定在托架上。管道连接采用套管电焊焊接。管道固定方式见图。

（3）、管路安装存在的问题：

a.无施工作业平台。b.无管道下放设备。c.无压风风源。d.无电源。e.无通讯信号。

（4）、解决问题的办法：

a.施工作业平台：以副钩罐笼顶部为作业平台，对罐笼进行改造。

b.管道下放：在进口北侧安装一台单10t稳车，作为起吊及下放管道的设备。

c.压风风源：沿梯子间敷设一趟Φ25高压胶管，由地面向井筒工作点供压风。

d.电源：沿梯子间敷设矿用胶套电缆1趟，电缆型为：MY-3×25+1×10，由井下中性点不接地系统向井筒作业点供电。

e.通讯信号：以无线对讲机进行通讯联络。

5、施工工序及施工方法

1）.测量放线：在井口封口盘上安装大线车，在管道布置位置放大线，大线由封口盘放至井底马头门底板，此大线作为管道安装的中心线。在井口封口盘上安装钢尺，钢尺由封口盘下放至井底马头门底板，钢尺作为管道托架标高的基准。

2）.安装作业平台：作业平台安装在副钩罐笼的顶部，作业平台周围安装防护栏，护栏高度0.8-1.0米。见附图

3）.眼孔标注及打眼：以罐笼作业平台作为操作平台，以大线和钢尺为基准，用孔位模板标注眼孔位置。眼孔位置标注完成后，即可进行打眼作业。眼孔应与井壁垂直，位置准确，孔径42mm，孔深350mm。眼孔施工由下而上或由上而下一次性施工完成。

4）.托架安装：以罐笼作为操作平台，首先用压风吹扫眼孔，然后用风动板手锚固锚杆，锚杆应与井壁垂直。锚杆锚固完成后应进行拉力试验，其试验拉力不小于5t。锚杆锚固完成后，即可进行托架安装，托架安装以大线和钢尺为基准进行操平找正。托架安装由下而上或由上而下一次性施工完成。

5）.管道连接：管道连接在进口进行，连接长度为每段承重托架之间的距离。本工程管道安装由下而上进行，井下第一个承重托架距井底18米，所以第一段管道连接长度为18米。本工程所用单根钢管长度为6米，事前已将一头焊好套管。

钢管连接方法：

a.将板卡安装在第一根管子套管的下部，板卡安装应牢固可靠，并紧帖套管。

b.用10t稳车将管子吊起，然后安放在承重梁上。

c.将板卡卡在第二根管子的套管下端，用10t稳车起吊第二根钢管，将其下端插入第一根管子的套管内进行焊接连接。

d.启动10t稳车，将连接完成的两根管子吊起，拆除第一根管子上的大板卡，下放稳车，将上部管子的大板卡安装在承重梁上。

e.用同样的方法连接第三根管子 和直管座。

6）.管道下放：管道安装自下而上进行，每段管道连接完成后，用10t稳车下放管道。管道下放过程中，要安排专人监护，并确保通讯畅通，发现问题及时停车。

7）.管道安装：管道下放到位后，首先将上部的直管座安放在承重托架上临时固定，然后将下部管子推入导向托架并固定，最后将直管座与承重托架固定好。以后各段管道的下放与安装与第一段管道的安装方法基本相同，所不同的是管道下放到位，首先要将管道的下端头插入下段管道的套管内，然后才能进行其它工序的安装。

8）.管道整体连接：所有管道段安装完成后，即可进行各段管道之间的焊接连接。此时的焊接是在井筒内进行，本井筒涌水量20t/h，防水是关键。为了达到防水要求，我们在管道焊缝以上1米的位置安装了防雨帽，防水效果非常好。详见防水帽加工图。

9）.管道试压：本工程管道工作压力为16MPa，试验压力为24 MPa.

6、相关计算

1）. 稳车选型计算：

滚筒直径：D≥20ds 即

D≥20×28=560mm

D≥300×1.8=540mm

最大静张力：Fj= Q0+PSB・H0 =1140+2.75×540=2625kgf 根据以上计算，选用JZ-10/800A型稳车， 其性能参数如下：

2）.钢丝绳的选型计算及安全系数校验：

（1）《煤矿安全规程》第四百条、四百零一条规定：单绳缠绕式提升装置专为升降人员安全系数最低值为9；单绳缠绕式提升装置升降人员和物料升降人员时安全系数最低值为9，混合提升时安全系数最低值为9，升降物料时安全系数最低值为7.5；单绳缠绕式提升装置专为升降物料时安全系数最低值为6.5。提升装置使用中的钢丝绳做定期检验时，专为升降人员安全系数最低值为7；专为升降人员和物料用的钢丝绳，升降人员时安全系数最低值为7，升降物料时安全系数最低值为6；专为升降物料和悬挂吊盘用安全系数最低值为5.

（2）、计算参数

钢丝绳数据：

结构：6×7+FC 直径：28m m编号：212021452B-1

强度：1770 钢丝绳表面状况：光滑 捻法：右交互

净重：3860kg 长度：800米

钢丝绳破断拉力：469KN 执行标准：GB 8918-2006

煤安编号：MCJ020014

钢丝绳破断拉力总和 ：469kN

管路 ：

提升高度 ： ；

钢丝绳每米绳重 ： ；

钢丝绳最大静张力总和 ：

=（ 物+ 绳）×转换系数（1KG=9.8N）÷转换系数（1000N=1KN）

×9.8÷1000=25.725KN

根据钢丝绳试验报告查得：

钢丝绳最大静张力总和469KN

所以提升注浆管路安全系数为：

（3）结论：

经计算，提升注浆管路钢丝绳的安全系数满足《煤矿安全规程》的要求。

6、附图：

1）.作业平台平面图；2）.板卡加工图；