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竖井提升系统专项安全技术措施

竖井提升系统专项安全技术措施1.工程概况竖井深611.8m,净直径5.5m,井口高程127.5m,底高程-484.3m。

随着工作面向下推进,深度增加,现有JYB-60×1.25型绞车将不能满足施工要求,决定使用2JK-3.5/20型绞车替换现用绞车,大绞车投入使用时间定为2015年8月8日。

为保证绞车安装及使用时的安全,特编制本措施。

2.供电竖井现安装有三台柴油发电机为整个工区提供临时用电,其中1000kw柴油发电机2台,1120kw柴油发电机1台。

正常情况下两台同时运转,一台备用。

永久供电形成以后,使用永久供电为工区提供电力。

3.提升系统的选型及验算竖井提升系统主要设备有2JK-3.5/20型矿井提升机一台、JZ-10/600A稳车十一台、JAZ-5/1000稳车一台、Ⅳ改型钢管井架一座、吊盘及对应的钢丝绳。

选用依据:《煤矿安全规程》《钢结构设计规范》《凿井工程图册》《钢丝绳》GB/T8918-1996《重要用途钢丝绳》GB8918-20063.1井架井架选择依据煤炭工业出版社《凿井工程图册》立井凿井钢井架的编制说明:Ⅳ改钢管井架适用于6.0~8.0m井径,800m以内井深的凿井,适用于伞形钻架钻眼,汽车排矸。

Ⅳ改钢管井架的技术特征如下:主体架角柱跨距:15.3×15.3m 天轮平台尺寸:7×7m 井架高度:25.87m,卸渣台高度:10.5m 井架自重:58.54t。

允许过卷高度:6m。

3.2提升机与提升钢丝绳的选型及验算依据《凿井工程图册》第一册与第二册,井筒凿井期间,采用一套单钩提升系统,提升选用2JK-3.5/20型矿井提升机,卷筒直径3.5m,个数:2个,宽度1.5m,钢丝绳最大静张力:20T,最大静张力差:18吨。

最大提升高度(以直径43mm钢丝绳计算):一层:464m 二层:938m。

减速机型号:ZLYQ-1810,传动比:12.97,电动机型号:YR800-12/1430-800 ,功率: 800KW ,转速:481rpm ,钢丝绳速度7m/s 。

3.2.1钢丝绳的选择选18×7-FC-36-1870不旋转钢丝绳,其技术特征为:钢丝绳破断力Qz=794000N,标准每米重量PSB=5.05kg/m钢丝绳验算(1) 钢丝绳最大悬垂高度H0:井筒的深度+井口水平高至井架天轮平台的高度H0=611.8+25.87=638 m(2)悬吊荷重Q0的计算Q=Q1+Q2 =2109N+2168N+172=4449NQ1—11t钩头及连接装置重量为2109NQ2—为滑架及缓冲器装置重量1923N+245N=2168N3m³吊桶:Q 物=g×[G + Km·V·γg+0.9×(1-1/Ks ) V·γs]+Q2=9.8×[1430+0.9×3×1800+0.9×(1-1/1.53)×3×1000]+4449=75257(N)式中:Km—装满系数取Km=0.9V—吊桶容积V=3m³γg—松散矸石容重取rg=1800kg/ m³γs—水容重取rs=1000kg/ m³Ks—岩石松散系数取Ks=1.53G—3m3座钩式吊桶重量G=1430kg(3)钢丝绳单位长度重量PsPs=Q物/(110δB/ma-H0)=75257/((110×1870/(7.5×9.8)-638)/9.8=(75257/2160.64)/9.8=3.55kg/m式中:бB—钢丝绳公称抗拉强度取бB=1870Mpama——安全系数提物取ma=7.5,提人取ma=9。

(4)钢丝绳安全系数校核提物时:m=QZ/(Q0+PSB.H0)3m3吊桶提物611.8m井深时:m=794000/(75257+3.55×638×9.8) =8.14 > 7.5 符合要求按最大重量12人,每人100kg计算。

提人时:m=794000/(12×100×9.8+3.55×638×9.8)=23.6> 9 符合要求提伞钻时:总荷载Q0=Q钻+Q滑+Q卡+Q钩=7000+203+215=7418kg提升全井深时悬吊总荷重: Q0+PSB.H0=7418+5.05×638=10662kgm=794000/(10662×9.8)=7.59>7.5 符合要求3.2.2天轮选择D≥60ds=60×36=2160mmD天轮直径ds钢丝绳直径选提升天轮φ2500mm,满足要求。

3.2.3提升机强度验算由Fch≥Q0+PSB.H0式中:Fch-提升机主轴强度要求允许的钢丝绳静张力差18吨3m3吊桶提611.8m井深时:悬吊总荷重为75257NQ0+PSB.H0=75257+5.05×(638+44.5)×9.8=109033.93NFch=18×1000×9.8=176400N>109033.93N 复合要求伞钻提升时:伞总总荷载Q0=Q钻+Q滑+Q卡+Q钩=7000+203+215=7418kg 提升全井深时悬吊总荷重: Q0+PSB.H0=7418+5.05×638=10662kg <18000kg 机械强度符合要求3.2.4提升机电动机功率验算3m3吊桶提611.8m井深时:由P=Fg×VmB/ηCP=109033.93×5.4/0.85=692.68 kw式中:Fg牵引力109033.93NVmB每秒速度5.4m/sηC传动机械的效率取0.85提升伞总时P=106620×5.4/0.85=677.35kw可知:800kw电机可满足要求3.3悬吊钢丝绳与稳车选型3.3.1吊盘悬吊钢丝绳与稳车选型钢丝绳选18×7-FC-32-1770不旋转钢丝绳,其技术特征为:每米重PSB=3.99 kg/m,钢丝绳破断力QZ=594000N(1)基本参数吊盘自重:Q盘=9500 kgHZ-6抓岩机在工作时重量:9037kg分风器、风水带重:Q风=865 kg汽绞车重量:Q汽=650 kg工作人(12人.100kg/人)重量:Q人=1200 kg信号、照明、通讯电缆及附件重Q电=1928 kg说明:电缆型号3×6+1×6,每m重0.826 kg,卡子按1kg/6m。

(2)钢丝绳选择计算按四分之一吊盘重加上三根电缆选择计算:①绳端荷重Q0=(Q盘+Q抓+Q风+Q人+Q汽+Q注)/4+Q电=(9500+9037+865+1200+650+1200)/4+1928=7541kg②钢丝绳单重Ps:Ps=Q0/(110δB/m-H0)=7541×9.8/(110×1770/(7.5×9.80)-638)=(73901.8/2010.98)/9.8=3.75kg/m式中:бB—钢丝绳公称抗拉强度取бB=1770Mpama—安全系数取ma=7.5③验算钢丝绳安全系数:m=QZ/(Q0+PSB.H0)=594000/73901.8+3.75×638×9.8 =6.1> 6 符合要求(3)稳车选择依据《凿井工程图册》选用JZ-10/600A稳车5台,φ600mm天轮10套。

JZ-10/600A技术特征:提升荷载为10吨,提升深度为600m,满足要求。

3.3.2模板悬吊钢丝绳与稳车选型钢丝绳选18×7-FC-32-1770不旋转钢丝绳,其技术特征为:每米重PSB=3.99 kg/m,钢丝绳破断力QZ=594000N。

(1)钢丝绳选择计算模板自重:Q=166600 N,再加一部分混凝土重量,按39240N计算终端荷重:Q0=Q/3=(166600+39240)/3=68613 N①计算钢丝绳单重Ps:Ps=Q0/(110δB/m-H0)=(68613/(110×1770/(7.5×9.8)-638))/9.8=3.48kg/m式中:бB——钢丝绳公称抗拉强度取бB=1770Mpa,ma——安全系数取ma=7.5②验算安全系数:m=Qz/(Q0+PSB·H0)=594000/(68613+3.48×638)=8.38> 6 符合要求(2)稳车选择依据《凿井工程图册》选用JZ-10/600A稳车3台,φ600mm天轮5套。

JZ-10/600A技术特征:提升荷载为10吨,提升深度为600m,满足要求。

3.3.3伞钻夺钩钢丝绳与稳车选型钢丝绳选18×7-FC-32-1770不旋转钢丝绳,其技术特征为:每米重PSB=3.99 kg/m,钢丝绳破断力QZ=594000N(1)钢丝绳选择计算伞钻自重:Q=7000kg ,终端荷重:Q0=7000+35=7035 kg =70350N每副卡子按5kg计算,共7副①计算钢丝绳单重Ps:Ps=Q0/(110δB/m-H0)=(70350/(110×1770/(7.5×9.8)-638))/9.8=3.56kg/m式中:бB——钢丝绳公称抗拉强度取бB=1770Mpa,ma——安全系数取ma=7.5②验算安全系数:m=Qz/(Q0+PSB·H0)=594000/((70350+3.56×638) =8.17> 7.5 符合要求(2)稳车选择依据《凿井工程图册》选用JZ-10/600A稳车1台,φ600mm天轮1套。

JZ-10/600A技术特征:提升荷载为10吨,提升深度为600m,满足要求。

3.3.4卧泵电缆悬吊钢丝绳与稳车选型钢丝绳选18×7-FC-28-1770不旋转钢丝绳,其技术特征为:每米重PSB=3.06 kg/m,钢丝绳破断力QZ=455000N。

(1)钢丝绳选择计算①悬吊钢丝绳选择卧泵电缆选用2路DZ-YJV32- 0.6/1KV -3×70-1×35电缆,其重量为4.2kg/m,Q1=2×4.2×600×9.8=49392N;卡子每6米一付,每付重27.49N,其重量:Q2=600÷6×27.49=2749(N)终端荷重Q0:Q0=Q1+Q2=49392+2749=52141(N)②钢丝绳单位长度重量:Ps=Q0/(110δB/m-H0)=(52141/(110×1770/(7.5×9.8)-600))/9.8=2.59kg/m式中:бB——钢丝绳公称抗拉强度取бB=1770Mpa,ma——安全系数取ma=7.5③钢丝绳安全系数校验m=Qz/(Q0+PSB·H0)=455000/(52141+9.8×2.59×600) =6.75> 6 符合要求(2)稳车选择依据《凿井工程图册》选用JZ-10/600A稳车1台,φ600mm天轮1套。

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