蘇海船

摘 要：本文結(jié)合巴彥高勒煤礦實(shí)際情況，對可壓縮性井壁裝置安全技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，通過闡述巴彥高勒煤礦井筒可壓縮性井壁的安裝工程，論述施工的具體方案，以科學(xué)的規(guī)劃設(shè)計(jì)保證安裝技術(shù)的完善，實(shí)現(xiàn)煤礦安全生產(chǎn)的要求。

關(guān)鍵詞：煤礦；立井；可壓縮裝置；安裝技術(shù)

巴彥高勒煤礦位于東勝煤田呼吉爾特礦區(qū)，井田面積65.3km2，資源儲量10.4億t。2011年內(nèi)蒙古黃陶勒蓋煤炭公司巴彥高勒礦井主井井架正式合攏，標(biāo)志著巴彥高勒礦井建設(shè)進(jìn)入了新的階段。但是由于經(jīng)過多年的應(yīng)用與發(fā)展，巴彥高勒煤礦的井筒如果仍然沿用傳統(tǒng)的井壁結(jié)構(gòu)形式，就可能會對井壁周圍的結(jié)構(gòu)造成災(zāi)害，尤其是該礦位于西部地區(qū)，氣溫比較低因此其常常會受到凍害的影響而出現(xiàn)井壁破裂的現(xiàn)象，因此為了提高煤礦生產(chǎn)的安全，優(yōu)化立井井壁的結(jié)構(gòu)，需要在立井井筒內(nèi)安裝可壓縮井壁裝置，以此實(shí)現(xiàn)內(nèi)層井壁豎向整體的可縮性，避免內(nèi)部出現(xiàn)破裂的現(xiàn)象。因此結(jié)合本人工作經(jīng)驗(yàn)，選擇科學(xué)的可壓縮裝置安全技術(shù)是整個(gè)巴彥高勒煤礦立井井壁結(jié)構(gòu)優(yōu)化的關(guān)鍵。

1 工程概述

巴彥高勒煤礦主立井井筒井筒凈徑φ8.2m，全深621.7m；井筒表土段及風(fēng)化基巖段采用凍結(jié)法施工，凍結(jié)深度為594.4m，基巖段采用鉆爆法施工。根據(jù)巴彥高勒礦主立井井筒施工的要求，在井筒施工至設(shè)計(jì)井底以及相關(guān)硐室開口施工結(jié)束后，吊盤升至+761m標(biāo)高位置進(jìn)行內(nèi)壁套砌作業(yè)。內(nèi)壁采用雙層鋼筋混凝土井壁結(jié)構(gòu)；內(nèi)外井壁之間鋪設(shè)1層2.0mm厚度聚氯乙烯塑料薄膜；當(dāng)內(nèi)壁套砌至1-1和2-2斷面時(shí)，分別安裝一套可壓縮性井壁裝置，兩套裝置分別設(shè)置在相對標(biāo)高-112m和-92m處，現(xiàn)內(nèi)壁套砌已臨近安裝位置，為確保安全順利施工，需要相關(guān)施工人員嚴(yán)格按照相應(yīng)的施工方案進(jìn)行，并且要規(guī)范施工安裝技術(shù)。

2 可壓縮井壁裝置

結(jié)合本煤礦的實(shí)際情況，決定安裝2套規(guī)格相應(yīng)的鋼結(jié)構(gòu)焊接裝置，具體的可壓縮裝置的技術(shù)參數(shù)為：每套整圈分為5節(jié)，每節(jié)由8塊鋼板焊接而成；其內(nèi)徑為8250mm，外徑為9250mm，凈高為219mm?；诳蓧嚎s裝置的材料參數(shù)，結(jié)合實(shí)際工程需要，設(shè)計(jì)的可壓縮裝置的結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。

圖1 可壓縮性井壁裝置結(jié)構(gòu)示意圖

3 煤礦立井井筒可壓縮性裝置安全的施工

3.1 安裝的準(zhǔn)備工作 在進(jìn)行安裝時(shí)一定要做好相應(yīng)的準(zhǔn)備工作，只有這樣才能保證在具體的施工安裝中得到效益的最大發(fā)揮，首先，要準(zhǔn)備相應(yīng)的施工安裝設(shè)備，比如結(jié)合本煤礦的實(shí)際情況需要準(zhǔn)備4-6臺電焊機(jī)（4臺電焊機(jī)、2臺備用電焊機(jī)）、氧氣瓶、乙炔瓶、完好的滅火器數(shù)個(gè)等，將其下放至中層吊盤上，按工作需要和規(guī)定進(jìn)行擺放；其次，下放可壓縮井壁接頭采用φ24mm×8m鋼絲繩套配5T卸扣的準(zhǔn)備，下放法蘭用φ16mm×6m鋼絲繩套的準(zhǔn)備；最后，按照相同的圖紙檢查相關(guān)的施工安裝材料，并進(jìn)行地面預(yù)組裝，查驗(yàn)是否與圖紙?jiān)O(shè)計(jì)相符，然后按照內(nèi)壁豎筋間排距、鋼筋保護(hù)層厚度設(shè)計(jì)要求在可壓縮井壁裝置上平面的凹槽中焊接鋼筋連接套，完成后采用自制吊點(diǎn)作為穩(wěn)平可壓縮井壁接頭起吊點(diǎn)。

3.2 具體安裝技術(shù)的施工步驟 ①下部法蘭盤的安裝。在安裝下部法蘭盤的時(shí)候一定要嚴(yán)格按照施工規(guī)劃要求進(jìn)行，首先，在內(nèi)壁套砌至可壓縮裝置設(shè)計(jì)安裝位置（-112m和-92m）下方200mm的位置時(shí)，不得小于200mm，應(yīng)停止混凝土澆筑。并且要以井筒中心為基點(diǎn)，以半徑4670mm畫圓檢查外壁同心圓度，小于設(shè)計(jì)半徑的井壁處，要刷井壁，保證安裝有足夠尺寸空間；其次，將內(nèi)外層的每根豎筋采用水平管找平后割切平整，鋼筋上表面要比安裝設(shè)計(jì)位置低20mm，整個(gè)內(nèi)外層豎筋每根上表面焊接一圈φ20×50×150mm的“L”型鋼筋，“L”型鋼筋短端平放且全部指向井中，另一端焊接在豎筋上，“L”型鋼筋必須操平且焊接要牢固，完成后將法蘭按照編號依次吊裝排列；再次，操平、找正，然后再焊接成圓；復(fù)次，將法蘭下平面與每根“L”型鋼筋進(jìn)行焊接，法蘭焊接接縫不得出現(xiàn)錯(cuò)臺和凸凹面。法蘭安裝整體水平誤差不得超過10mm。下放法蘭，利用就近的提升鉤頭和在井壁打固定起吊點(diǎn)對物件進(jìn)行起吊安裝；最后，對法蘭盤進(jìn)行焊接。其主要采取普通電焊機(jī)和焊條進(jìn)行焊接，焊縫質(zhì)量要仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)有影響焊接質(zhì)量的缺陷立即整改。在焊接完成并且接受檢查之后要立即進(jìn)行混凝土的澆筑，在澆筑完成之后要立即清理干凈法蘭盤表面混凝土，混凝土高度不得超過法蘭盤上表面，待混凝土凝固8小時(shí)后將法蘭預(yù)留孔鋼板封上焊接，然后進(jìn)行可壓縮井壁的安裝焊接。②可壓縮裝置下放組裝。將事先準(zhǔn)備好的兩根10m長繩套通過3t“U”型環(huán)分別與可壓縮裝置每段構(gòu)件的上下兩端預(yù)留起吊點(diǎn)相連，形成兩個(gè)5m繩環(huán)，然后用主提升鉤頭提吊上端繩套環(huán)下放。當(dāng)構(gòu)件通過吊盤喇叭口下放到滑模操作盤上工作人員當(dāng)腰位置后，用模板繩將構(gòu)件上、下吊點(diǎn)掛好吊平。經(jīng)檢查確認(rèn)吊平后，拆除主鉤頭，將構(gòu)件擺放成與井筒一致的圓弧狀。③施焊。結(jié)合本礦的實(shí)際安裝規(guī)范要求，在進(jìn)行焊接的時(shí)候一定要達(dá)到以下要求：從上面板窗口伸入內(nèi)部焊下面板短塊連接縫，要求連焊，焊縫密實(shí)不滲水；再通過上面板窗口焊接外立板內(nèi)接縫，接著焊外立板外接縫，要求焊縫密實(shí)不滲水；從上面板窗口焊接鋼管連接縫，要求焊縫焊透；從內(nèi)立板窗口焊接鋼管對接縫，要求焊縫焊透；焊接上盤面、內(nèi)立板所有外接縫，要求焊縫焊透，無焊瘤、砂眼等缺陷；將下盤面鋼板與下部法蘭盤內(nèi)環(huán)連接處焊接，按圖紙要求滿焊，要求不滲水；接縫全部焊完后，按圖紙全面檢查驗(yàn)收裝置的焊接、組裝結(jié)果，合格后通知甲方、監(jiān)理驗(yàn)收依照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，焊接均采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊，焊絲采用ER50-6型。焊縫不得有裂紋、夾渣、氣孔，管板間的焊縫應(yīng)在2MPa水壓下不漏水。④可壓縮裝置就位。首先將內(nèi)壁混凝土基準(zhǔn)面上的所有雜物清理干凈，并將可壓縮裝置略微上提，拆除臨時(shí)支撐桿；然后在干凈的混凝土基準(zhǔn)面上用素混凝土做1個(gè)100mm厚的墊層，墊層寬度應(yīng)與基準(zhǔn)面一致。墊層做好后，將可壓縮裝置對稱平穩(wěn)地下放到墊層上就位，使其下部防水筒內(nèi)充填滿混凝土。

參考文獻(xiàn)：

[1]國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局，國家煤礦安全監(jiān)察局.煤礦安全規(guī)程[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2004.

[2]張超.立井井筒裝備布置現(xiàn)狀和探討[J].建井技術(shù)，2010（12）.