二号井主井临时改绞施工组织设计(主提钢丝绳18×7+FC-40-1960).doc

肥城矿业集团梁宝寺二号井主井临时改绞 中煤三建 施工组织设计 中煤三建公司二十九工程处 二o一 一年十一月目 录第一章 工程概况1第二章 施工准备及场地布置3第三章 临时改绞装备方案5第四章 主要装备系统选型及校核7第五章 施工方案及劳动组织27第六章 施工质量及工期保证措施34第七章 施工技术要求及安全措施38第八章 改绞主要设备、装备及材料41第九章 文明施工、环境保护48附 图49第一章 工程概况1.1简述肥城矿业集团的梁宝寺二号井主井由中煤国际工程集团南京设计研究院设计，采用立井开拓方式。主井井筒由中煤四十九处承建，井筒直径5.0m，井口标高+40.50m，井底临时车场标高为-1020m，实际提升距离1060.5m，井底为双侧马头门出车。根据梁宝寺二号井建井综合规划，保障井下二期井巷工程安全高效地施工，在主井注浆完毕后，拟对其进行临时改绞装备，将提升方式由吊桶提升改变为双层二车非标临时罐笼提升，以满足井下二期巷道工程施工的提升需要。根据煤矿安全规程要求，改绞后使用的提升绞车过放距离为6.588m，考虑二期排水及清淤等因素，井筒水窝深度应延深至不小于12m。1.2二期工程临时矿建措施工程考虑井下二期工程前期排水、运输、提升及排矸方便，井筒到底后，与副、风井短途贯通后，施工信号硐室、前期临时泵房等措施工程。前期临时泵房规格为长宽高：103.22.9；支护形式暂为锚网喷联合支护，具体支护形式根据现场实际确定，硐室特征见下表。临时矿建措施工程技术参数 序号名 称岩石硬度系数支护方式断面特征锚杆特征与布置硐室特征净宽（m）墙高（m）拱高（m）直径与长度（mm）间排距（mm）长度（m）支护厚度（mm）1信号室46锚网喷2.01.01.02215007007001.51502前期临时泵房46锚网喷3.21.31.6222600700700101501.3编制原则1、根据矿方有关二期工程施工的相关要求。2、井筒组织设计及平巷施工设计，确保安全和施工质量的前提下，科学合理地施工。3、积极采用先进技术和经验，合理安排工期，组织平行作业，交叉作业，加快改绞进度。4、充分利用现有的设备和材料，减小改绞投资。1.4编制依据1、梁宝寺二号井主井井筒施工组织设计2、梁宝寺二号井主井工广施工设备平面布置图及井筒施工图。3、煤矿安全规程（2011版）。4、简明建井工程手册、凿井工程图册及煤炭行业标准规定。5、煤矿安装工程质量检验评定标准。6、煤矿井巷工程施工规范。7、特种设备安全监察条例8、钢结构工程施工质量验收规范gb50205-20019、机械设备安装工程施工及验收通用规范gb50231-9810、建筑电气工程施工质量验收规范gb50303-200211、钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程jgj82-91第二章 施工准备及场地布置2.1 施工准备期安排 施工准备工作主要包括技术准备、工程准备、器材设备准备、劳动力准备和对外协作工作，具体内容为：1、组织改绞装备人员与设备进场、形成生活服务系统及二期临时措施工程。2、编制临时改绞施工安全技术措施。3、二期措施工程施工，落实改绞所需装备、设备、线缆、管路及非标加工件。4、落实施工设备和物资供应，按劳动力需用计划，组织施工人员进场。组织所有拟参与改绞施工人员贯彻施工组织设计精神，熟悉图纸，技术人员进行安全、技术交底。5、平整好井口四周场地，以利进料。6、严格按照设计图纸、设备清单，检查材料、外购件及设备的到货情况，并分类排放整齐。7、按照图纸清单，清点到场加工件的数量、规格及型号，按要求把各类加工件运至井口附近，根据改绞装备关系做好分中、号眼等工作，并按图纸校核尺寸，试组装，做标志。8、获得井筒内部情况资料，了解井筒内设施布置情况，完成井筒实测定位及井筒竖直度检测工作，检测测量放线点。9、按照施工要求准备好施工机具、吊索、吊具及辅助材料、布置消防器材。10、检修悬吊稳车、井口起吊小绞车，更换小绞车提升钢丝绳及滑车、固定绳。 11、由测量给出天轮平台、二台、封口盘、井下出车平台的十字中心线以及标高点。12、所有施工设备机具在使用前做一次全面检查，严禁带病工作。13、落实施工措施，准备固定保险带生根点。14、清理吊盘及马头门两侧杂物。2.2 永久（凿井）措施工程的利用与二期措施工程安排为确保本工程施工的顺利按期进行，按照合理实用的原则，二期工程施工期间，除利用原凿井期间的临时设施外，尚需施工部分措施工程，共安排2018（900）m2详见下表。2.3 场地布置2.3.1 布置原则1、在工广内布置的临时建筑尽量避开拟建的永久建筑位置或在使用时间上与拟建永久建筑的施工时间错开。2、临时建筑的布置要符合施工工艺流程的要求，做到合理布置。临时工业建筑、为井口服务的设施布置在井口周围。动力设施靠近负荷中心，木材、钢筋、机修加工厂房，靠近器材仓库和堆放场地。建筑施工器材要便于运输。3、符合环境保护、劳动保护、防火要求。4、合理充分利用土地。2.3.2 场地布置场地布置项目部根据现场实际情况和施工需要进行生产和生活措施的布置。二期临时措施工程特征表 表2-1序号名 称面积（m2）结构类型位 置需用时间备 注1井口房350砖混、钢结构井口附近二期施工2临时变电所180钢构架、彩板房井口附近二期施工3井口值班室200彩板房井口附近二期施工4电机车充电房50钢屋架、彩钢瓦井口附近二期施工5砂石场地900片石垫层200mm砼井口附近二期施工6搅拌站及水泥库100钢屋架、彩钢瓦井口附近二期施工7职工宿舍900彩板房甲方指定二期施工8更衣室50彩板房甲方指定二期施工9矿车修理间48彩板房井口附近二期施工10通风机房30彩板房井口附近二期施工11矿灯房30彩板房井口附近二期施工12机修厂80彩板房井口附近二期施工合计2018（900）第三章 临时改绞装备方案3.1装备方案简述3.1.1提升系统装备方案改绞后，主井选用2jk-4.0/20e型主提升绞车,提升一对1.5t双层二车带防坠器非标金属罐笼进行提升，以满足二期工程施工需要。每个罐笼装备bf-152型抓捕器一套；井上下口金属套架内分别安设二套fht-1200/1200型缓冲托罐装置；上井口进出车平台安设滑板道，下井口进出车平台安设fz-600型手动阻尼摇台；上下井口安设自制简易推车机；采用8根187+fc-40-1870钢丝绳作为罐道绳，lgs-20型液压拉紧装置固定；4根187-36-1870(左右各两根)钢丝绳作为制动绳。井上下口安设1601608方钢刚性罐道，作为罐笼在上下井口稳罐导向，井上下口安设信号连锁侧滑式安全栅门。详见附图一梁宝寺二号井主井井筒临时改绞布置总图、附图二梁宝寺二号井主井改绞系统图。3.1.2通风系统装备方案主井临时改绞是与副、风井贯通后进行，因此主井通风采取在井下新鲜风流处安设局部风机，压入式通风，回风经风井井筒，具体通风系统由矿方统一安排。3.1.3排水（通讯、信号）系统装备方案临时改绞期间及二期前期利用井底水窝做临时水仓，采用125md10010卧泵二台（一台备用）。主排水管采用1594.5（6.5、8.5、10）无缝钢管二路，二期工程主排水设备选用四台125md10010型水泵排水（二用、一备、一检修，待临时变电所、泵房及水仓施工完毕后安装）。3.1.4压风（供水）系统装备方案井筒内安设一路1594.5（6.5、8.5、10）无缝钢管作为压风管，压风管同时兼作应急备用排水管。3.1.5供水系统井筒内安设一路684供水管一路，同时在供水管上跟附mhy32-1921.5通讯电缆和mhy32-171信号电缆各一路。3.1.6电力系统装备方案井筒内敷设两路myjv42-6/10kv，3120mm2高压电缆，井下设置临时变配电所。3.1.7翻矸系统装备方案翻矸系统采用1.5t矿车无动力前倾式平式翻矸架，自卸汽车排矸。3.2改绞应具备的条件1、井筒及水窝按图纸施工达到竣工要求。另外，根据煤矿安全规程关于立井提升装置的过放距离要求，由插值法计算改绞后罐笼过放距离为6.588m，考虑防撞梁，罐道绳及制动绳拉紧装置梁的安装以及清淤排水等诸因素，井底水窝深度应保证不小于12m。2、井下主井与副、风井贯通。在东马头门6m处南侧施工前期临时泵房；并在同侧施工前期临时变电硐室；在东马头门北侧5m处设信号室。第四章 主要装备系统选型及校核4.1提升系统及附件使用2jk-4.0/20e型双滚筒绞车，结合井架悬吊1.5t双层二车非标铝合金罐笼，其提升能力为37.18m3/h，可满足主井区井下二、三期施工提升物料、人员及提升工作面煤矸的需要。4.1.1提升绞车 提升机技术特征 表4-1提升机型号滚筒最大静张力(kn)最大静张力差(kn)减速比绳速(m/s)选用电动机个数直径（m）宽度（m）型号功率(kw)转速(r/min)2jk-4.0/20e24.01.9180125206.1yr1430-1012505934.1.2矿车矿车采用mg1.7-6a型号1.5t箱式矿车,容积1.7m3；名义载重1.5t,最大载重量2.7t；自重718kg,轨距600mm。4.1.3罐笼罐笼选用1.5t双层二车带防坠器非标铝合金罐笼,钢丝绳罐道，罐笼全高7500mm，净长2800mm，净宽1250mm，自重3500kg（含防坠器），载人30人。4.1.4提升天轮d60d=6040=2400mm，选型号为tsg-3000/46提升天轮。4.2提升钢丝绳的选择由于喷浆料容重远大于矸石容重，经估算采用双车下放喷浆料时，绞车的最大静张力及静张力差均无法满足安全需求，在此限定每次下放喷浆料只准下放一辆重车。因此罐笼提升矿车最大载重量按提升双车矸石计算。1、井口标高至井底车场轨面全深1060.5m，至天轮平台高29.5m。钢丝绳的最大悬垂高度h0=1060.5+29.5=1090m。2、矿车载重量计算q1=kvgrg=0.91.71600=2448kg式中：k-装满系数0.8-0.9,取0.9；vg-矿车容积取1.7m3；rg-矸石容重1600kg/m3。3、钢丝绳终端载荷按双车提矸，罐笼、矿车总重量和计算q终=2q矸+2q车+q笼+q坠=22448+2718+3500=9832kg式中：q矸-矿车载重量2448kg； q车-矿车重量718kg； q笼-罐笼自重3500kg（含防坠器）； 钢丝绳单位长度重量ps= q终/110b/ma-ho=98321101960（7.59.81）1090=5.3kg/m由钢丝绳gb8918-2006标准中表14中：试选187+fc-40-1960钢丝绳ps=6.24kg/m，其破断拉力qd=9721.283103=1247076n4、安全系数m的校验1）双车提升矸石时：m物=qd/g（q终+hops）=1247076/9.81（9832+6.241090） =7.647.5 满足要求。2）混合提升，按上层提人（定员12人），下层提矸时m人=qd/（q人+q笼+hops）=1247076/9.81（7512+2448+718+3500+6.241090）=8.849 不满足要求。不允许混合提升3）双层提升人员时：152人m人=qd/（q人+q笼+hops）=1247076/9.81（7530+3500+6.241090）=10.129 满足要求。4.3提升机强度的验算4.3.1最大静张力验算 fji=(2q矸+ 2q车+ q笼+hops)g =(22448+2718+3500+6.241090)9.81=163176.616n180000n 满足要求4.3.2最大静张力差验算 fc=(2q矸+h1ps)g =(224482718+6.241070)9.81=127616.328125000n 不满足要求另一罐笼配一空车时的最大静张力差为：fc=(2q矸+h1ps)g =(22448718+6.241070)9.81=120572.748125000n 满足要求因此，一侧罐笼提升两辆载车时，另一罐笼必须装一空车皮配重。4.3.3提升绞车拖动电机验算 p=(kqvm )/(102c)c =（1.256146.1）/（1020.85）1.3 =616.18kw1250kw 满足要求式中k-矿车提升阻力系数取1.2 q-提升载荷q= 2q矸+ q车=22448+718=5614kg vm-提升机最大提升速度； vm =6.1m/s c-减速机效率取0.85； c-动负荷系数1.3；由以上验算结果知：可以进行1.5t双层二车罐笼提升矸石、上层提人（定员12人）下层提矸或双层提人的提升方式；喷射砼干料下放时，每罐最多只可装载1辆重车及1辆空矿车。其中：一罐笼双层提升矸石或下放喷浆料时，另一罐笼至少必需配备1辆空矿车。4.4提升钢丝绳内外偏角的验算4.4.1钢丝绳的弦长l=66.14m在井架一侧与提升绞车对称的方向安设20t级地锚，采用两根187+fc-20-1870钢丝绳结合20t花篮螺栓对井架提升方向对侧进行牵引平衡。4.4.2内偏角2=tg-1(s-a-2e)/2l=tg-1(2000-100)/（661402）=004922.4710 30 满足要求4.4.3外偏角1=tg-1(2b+a-s-e-2d)/2l=tg-1(19002+100-2000-2352)/661402=00379.721030 满足要求式中：b-滚筒宽度1900mma-两滚筒内缘间距100mm；s-两天轮之间距离2000mm；l-钢丝绳的弦长66140mm；e-提升绞车偏离提升中心线0mm；d-制动盘距挡绳板间距235mm。4.5提升能力验算4.5.1电动机的选择选取yr1430-10型电动机ne=1250kw nd=593rpm v=6kv gd2=1920.m2 =1.8提升机实际运行速度：vmax=6.1m/s4.5.2提升系统变位质量计算提升系统变位重量gm=q+2qc+2lppk+2gt+gj+gd=4896+2（3500+7182）+212356.24+2613.5+32426+48000=111833.8kg式中: q-提升重量4896kgqc-容器重（3500+7182）2=9872kglp-钢丝绳总长度1235mgt-天轮变位重量613.5kg gj-提升机的变位重量32426kg gd-电机转子的变位重量（gd2）di2/dj2=1920202/42=480004.5.3提升加速度的确定1、主加速度a1的确定1）煤矿安全规程规定：立井罐笼升降人员的加、减速度不得大于0.75m/s22）按充分利用电动机的过载能力计算a1fp-(kq载+pkht)/ m =250819.67-(1.155614+6.241090)9.81/ 111833.8=1.07m/s2fp-电动机启动时产生的平均力fp=0.85fc=0.851.810312500.8/6.1=250819.67nq载-绞车提升荷载q载=2q矸+q车=5614k-系数取1.153)按减速器允许的输出轴的最大力矩确定a1mmax-(kq+pkht)rg/ (mrg) =380103-9.81(1.25614+6.241090)2/（63833.82）=0.94m/s2mmax-减速器轴输出端允许的最大力矩380000nmm-不包括电动机变位质量的提升系统变位质量m=m-gd=111833.8-48000=63833.84)由以上验算取a1=0.65m/s22、减速度a3的确定减速采用机械制动方式，取a3=a1=0.65m/s24.5.4速度图参数的计算1、主加速段时间t1=(vm-v0)/a1=(6.1-0)/0.65=9.38s 主加速段路程h1=vmt1/2=6.19.38/2=28.61m2、减速段时间t3=(vm-v4)/a3=(6.1-0.4)/0.65=8.77s 爬行段速度v4取0.4m/s 主减速段路程h3=（vm+v4）t3/2=(6.1+0.4)8.77/2=28.5m3、爬行段距离取h4=5m 爬行时间t4=h4/v4=5/0.4=12.5s4、闸停车时间t5=1s，h5不计5、等速段距离 h2=h-(h4+h1+h3)=1060.5-（28.61+28.5+5）=998.39m 等速段时间t2=h2/vm=998.39/6.1=163.67s6、双层提矸休止时间取=50s7、提升循环时间tx=t1+t2+t3+t4+t5+=245.32s8、速度曲线图v(m/s)a(m/s2)a1a3a5t(s)t1t2t3t4t5h(m)h1h2h3h44.5.5提升能力计算1、每小时提升能力 at=360020.9v/ktx=360020.91.7/（1.2245.32）=37.42m3/h2、按施工最高峰4个炮掘工作面，每个工作面平均断面20m2，日均进尺4.5m，需提升量vj=204.541.8=648m3每日提升矸石共需要时间t=vjat=64837.42=17.32h3、每日提人总时间每次提人时间，最大班人数304=120人t人=t1+t2+t3+t4+t5+人=195.32+20+（30-5）+2=242.32s则需提升总时间t人总=t（120/30）=969.28s上井工人提升时间按下井工人时间一半考虑t上=t总50%=484.64s上、下技管人员按上、下井工人时间20%计算t技管=（969.28+484.64）20%=290.78s则每日提人总时间t人max=(969.28+484.64+290.78)3=5234.11s=1.45h4、运送其它材料时根据煤炭设计规范罐笼进出平板车材料车，休止时间取80s每次提升时t物=t1+t2+t3+t4+t5+物=195.32+80=275.32s每日每班下物料8次（约数）每日提物时间t总=t物83=6607.68=1.84h5、下炸药时根据煤矿设计规范用罐笼运送煤矿需用炸药速度不得大于4m/s取等速v=4m/s1）加速段t1=vm/a1=4/0.65=6.15s h=146.15/2=12.3m2）减速段t3=（4-0.4）/0.65=5.54s h3=（4+0.4）/25.54=12.19m3）爬行段h4=5m t4=5/0.4=12.5s4）闸停车时间t5=1s，h5不计。5）等速段h2=h-h1-h3-h4-h5=1060.5-12.3-12.19-5-0=1031.01m t2=1031.01/4=257.75s6）提升休止时间取=120s7）一次提升循环时间tx=t1+t2+t3+t4+t5+=401.94s8）按每日每班下放2次炸药计算t炸药=401.9423=2417.64s=0.67h6、最大静作业时间t净= t人+t物+t炸药=1.45+1.84+0.67=3.965h则总提升时间t总=t煤矸+t人+t物+t炸药=21.286 满足要求式中：fmax-同一容器上绳罐道下端张力f的最大值 fmaxfmin 1+(n-1)0.05 1100001+(4-1)0.05 126500n为了避免钢丝绳罐道在罐笼运行中发生共振，同一提升容器罐道绳张紧力差不得小于5%-10%，所以fmin取110 kn,最大值取126.5kn，并且同一提升容器中的罐道绳内侧两根取大值，外侧两根取小值。 3、校核罐道刚性系数 k4ps/ln(1+a)50 a-罐道钢丝绳自重与张紧力之比a（9.81psh0）/fmin（9.816.241100）110000 0.6121 k46.24ln(1+0.6121)52.2650 满足要求4.7制动钢丝绳根据罐笼提升钢丝绳最大终端载荷9832，选择b-152型防坠器。其技术特性为：最大计算制动力28600kg，制动钢丝绳直径36mm，故选取187+fc-36-1870共四根钢丝绳，厂家已进行安全系数校核，这里不再重复计算。4.8提升天轮梁的选择验算4.8.1提升天轮梁的选择选择i63b工字钢上下梁面加焊25钢板，腹板两侧平行加焊5钢板，两侧加焊16加强立筋，构成截面为i68b焊接组合工字钢。4.8.2天轮梁的载荷1、按钢丝绳的断绳荷载进行计算sdksg0.8512470761060014.6n式中：k-钢丝绳的破断拉力换算系数取0.85；sg-所有钢丝破断拉力总和：sg=9721.283103=1247076ntd sdcos/21060014.6cos24.7926/2481157.4nvd sd(1sin)9.81q轮/21060014.6（1+sin24.7926）9.813290/2768395.27n式中：t-工作天轮的水平载荷；v-工作天轮的垂直载荷；-提升钢丝绳的平均仰角24.7926；q轮-单个工作天轮重量3290kg；2、按钢丝绳工作时的计算荷载tgscos24.7926/272064.18nvgs(1sin24.7926)9.813290/2128805.04n式中s158761.12nvth3、天轮梁的内力计算955f图（kn） rbraa21501600+450.383q图（kn）-318.012m图（knm）508.819968.3231）按断绳时支座反力计算（f图）由mb10 3.75ra10.92td1.6vd=0得ra1=450383.4n由ma10 3.75rb10.92td2.15vd=0得rb1=318011.87n由x=0 得h1=481157.4n 最大剪切力计算 qmax=ra1/103=450.383kn 最大轴向力计算nmax=481.157kn 最大弯距计算mmax=968.323knm作剪力图（q图）和弯距图（m图），如上图。2）按正常工作时支座反力计算（f图）由mb203.75ra20.92tg1.6vg0得ra273357.28n由ma203.75rb20.92tg2.15vg0得rb255529.38n由x0 得h272116.38n最大剪切力计算 qmaxra2/103=73.357kn最大轴向力计算nmax72.12kn最大弯距计算mmax157.70knm选取高宽厚680mm200mm47mm的i68（i63b工字钢上下加焊25钢板，腹板两侧平行加焊5钢板，两侧加焊16加强立筋）焊接工字钢。4、钢梁强度验算1）按偏心受压验算a2bth0=2204.72.5（6824.7）332cm2ixbh3(b)h03/1220683 (202.5)（6824.7）3/12230592.84cm4wx2ix/h2230592.84/686782.14cm3 mmax/cwxnmax/ca968.323104/（0.96782.14）481.157102/(0.9332)1760.16kg/cm22100kg/cm2 强度满足要求式中:a-梁的截面积 ix-梁的截面惯性矩 b-梁面宽度200mm t-梁的板面厚度47mm -梁的筋面厚度25mm h0-梁的高度-钢材的允许应力2100kg/cm2 c-钢梁的截面削弱系数0.9 wx-梁的截面低抗矩2）剪应力校核计算qmaxs/（i）450383.44048.21/9.81（230592.842.5）322.4kg/cm1250kg/cm 满足要求。式中:s-受剪截面在中性轴一侧的毛截面对中性轴面积矩。sbh2(b)h02/820682(202.5)(6824.7)2/84048.21cm3-钢材抗剪切容许应力1250kg/cm。3）钢度校验按工作最大载荷计算的弯矩进行验算mmax111.352knm /l5mmaxl/（48eix）5157.71043.75102/（482.1106233946.67） 0.0001251/400 满足要求。式中:/l-容许相对挠度取1/400e-钢材的弹性模量，取2.1106kg/cm2由以上计算得知：所选i68b焊接工字钢作为提升天轮梁可以满足使用要求。4.9排水系统根据梁宝寺二号井提供资料显示二期井巷施工期间井下正常涌水量100m3/h，最大涌水量达200m3/h，所以要求二期工程的临时排水能力正常要大于100m3/h，最大排水能力要大于200m3/h。在井筒内安设二路1594.5（6.5、8.5、10）无缝钢管作为二期工程施工排水主管路，利用一路1594.5（6.5、8.5、10）压风管（无缝钢管）兼作备用排水管可满足最大排水要求。前期临时泵房内设二台125md10010（6kv）卧泵（一台运转，一台备用），利用井筒水窝作为水仓蓄水，水窝内放置矿用bqs100-10-11/n隔爆潜水排沙泵二台做卧泵进水用，最大排水能力达92.2m3/h。改绞以后进入二期施工，在甲方指定位置设二期临时水泵房，变电所，临时水仓。泵房内安装125md10010(6kv)型水泵4台（二台工作一台备用，一台检修），满足最大排水量270m3/h需求。具体参数详见表4-2。 各水泵技术参数 表4-2型号流量（m3/h）扬程（m）电机转速（r/min）轴功率(kw)电机功率(kw)效率电压(kv)125md1001012011302950587.563062.9%6bqs100-10-11/n1001029501148%0.661、主排水泵扬程（近似计算方式）h=h/s=（h1+h2）/s=1065/0.95=1121m1130m 满足要求 式中；h-排水测定高度,m h1-吸水管高度,5m h 2-排水管高度,1060m s-水管效率,取0.870.952、排水管直径选择 d=0.0188=133mm井下最大涌水量按200m3/h计算：q1-单管路排水量q1=100m3/h vc -管子内水速度1.52.2m/s,取2m/s 所以排水管选用二路1594.5（6.5、8.5、10）无缝钢管作为排水管可满足涌水200m3/h排水要求。排水管采用钢套管联接，管路下端应安装逆止阀。3、排水管管壁厚的验算=0.5d（1）+c其中：-管壁厚度，cm d-为排水管内径，cm，取d=15（14.5、14）cm 为管材的容许应力，mpa，无缝钢管=80mpa p为管内液体压力，mpa，p=1.1（h1+h2） c为管壁附加厚度，cm取=0.15cm经过计算得出：h=500m时，=0.39cm=3.9mm，取=4.5mm。 h=700m时，=0.596cm=5.96mm，取=6.5mm。 h=900m时，=0.816cm=8.16mm，取=8.5mm。h=1060m时，=0.963cm=9.63mm，取=10mm。根据上述计算，在井筒垂深0500m段使用1594.5mm无缝钢管；在井筒垂深500700m段使用1596.5无缝钢管；在井筒垂深700900m段使用1598.5无缝钢管；在井筒垂深9001060.5m段使用15910无缝钢管作为排水管满足使用要求。4、排水管悬吊钢丝绳的选择与校核1）排水管重（包括套管、管卡、电缆卡）：q1=17.14500+24.44200+31.55200+36.75160.5+39.941400.36.5180=28513.86kg2）排水管内水重：q2=d2hr/4=（5000.152+2000.1462+2000.1422+160.50.1392）417.787t=17787kg3）总重q总=q1+q2=28513.86+17787=46300.86kg式中：管卡重6.5kg（附螺栓）钢管1594.5mm单位重17.14kg/m；钢管1596.5mm单位重24.44kg/m；钢管1598.5mm单位重31.55kg/m；钢管15910mm单位重36.75kg/m；套管1809.5mm单位均重39.94kg/m（套管长度取0.3m）；4）单根钢丝绳悬吊重量q=q总/2=46300.86/2=23150.43kg5）钢丝绳每米重ps=q/（110s/ma-h0） =23150.43/（110196069.81-1080） =8.96kg/m查表gb/t8918-2006标准表14中：选取35w7-48-1960钢丝绳，左、右各一根悬吊排水管路。ps=10.6/m，所有钢丝破断拉力总和：qd=16301.287103=2097810n6）安全系数的校验ma=qd/9.81(q+h0ps)=2097810/9.81(23150.43+10.61080)=6.186 满足要求由上述计算得知：所选35w7-48-1960钢丝绳可以满足悬吊排水管的强度要求。现场应视实际需要在排水管下放安装完毕并缓吊到设计位置之后，在井筒内每隔80100mm设置临时直管座一道，并在井底设置托管座。4.10压风系统4.10.1压风设施主井二期井巷工程按最高峰4个炮掘队同时施工，使用yt-28风钻16台，zp-喷浆机4台，风泵4台，锚杆钻机8台,计算风量为66m3/min。 则二期井巷施工所需压风量qmax=nkq=1.151.11.061.01.066=88.5m3/min式中：-管网漏风系数，=1.15-风动机械磨损耗风系数，=1.1-高原修正系数，=1.06n-同型号风动工具使用数量，n=1.0k-同型号风动工具使用系数，k=1.0q-风动工具耗风量，q=66m3/min4.10.2压风管路的选择（兼做备用排水管）井筒内布置一路1594.5（6.5、8.5、10）无缝钢管 作为压风管。主要巷道压风干管为1594.5mm钢管。风动机具用风量统计详见表4-3。压风管内径d= = = 0.139m式中：q-平均压力状态下的空气流量66 m3/min p0吸气大气一般为0.1mpa p1管道中空气的平均压力一般为0.50.9mpa，取p1=0.73mpa w管道内压缩空气流速一般510m/s取 w=9.9m/s由上述计算得知，主井安设一路1594.5（6.5、8.5、10）无缝钢管作为压风管可以满足其井下二期井巷施工用风需求。风动机具用风量统计 表4-3机具名称型 号数 量（台）台耗量m3/min总风量m3/min计算风量m3/min锚杆钻机mqt11q-c83.427.227.2喷浆机zp-483232风 钻yt-28163.860.860.8风 泵bqf-22/20431212总 计132132不同类型的风动机具同时使用系数取0.5664.10.3压风管悬吊绳选择与校核（压风管兼作备用排水管） 按兼作排水管时验算1、压风管重（包括套管、管卡、电缆卡）：q1=17.14500+24.44200+31.55200+36.75160.5+39.941400.36.5180=28513.86kg2、排水管内水重：q2=d2hr/4=（5000.152+2000.1462+2000.1422+160.50.1392）417.787t=17787kg3、总重q总=q1+q2=28513.86+17787=46300.86kg式中：管卡重6.5kg（附螺栓）钢管1594.5mm单位重17.14kg/m；钢管1596.5mm单位重24.44kg/m；钢管1598.5mm单位重31.55kg/m；钢管15910mm单位重36.75kg/m；套管1809.5mm单位均重39.94kg/m（套管长度取0.3m）；4、单根钢丝绳悬吊重量q=q总/2=46300.86/2=23150.43kg5、钢丝绳每米重ps=q/（110s/ma-h0） =23150.43/（110196069.81-1080） =8.96kg/m试选取35w7-48-1960钢丝绳，左、右各一根悬吊压风管路。ps=10.6/m，所有钢丝破断拉力总和qd=16301.287103=2097810n6、安全系数的校验ma=qd/9.81(q+h0ps)=2097810/9.81(23150.43+10.61080)=6.186 满足要求由上述计算得知：所选35w7-48-1960钢丝绳可以满足悬吊压风管（兼作排水管）的强度要求。现场应视实际需要在排水管下放安装完毕并缓吊到设计位置之后，在井筒内每隔80100m设置临时直管座一道，并在井底设置托管座。压风管在井下口设置三通结合闸阀与排水管连接。4.11供水系统4.11.1地面供水系统延用原凿井期间生活生产用水供水系统。4.11.2井下供水系统1、供水管选择井筒内安装一趟684mm无缝钢管作为供水管路，利用井上蓄水池从地面向井下供水，使用两根钢丝绳悬吊，并在井底转平处安设减压阀，为保证供水质量，应在供水主管上加装过滤装置。主井最高峰四个炮掘工作面，每个炮掘工作面按4m3/h供水计算，共需供水16m3/h。684供水管路直径验算：d2=4q(3600vd)0.062=4q(3.1436002)q=20m3/h16m3/h根据以上计算，使用684无缝钢管能满足主井四个炮掘工作面施工的供水要求。2、供水管悬吊绳选型（跟附信号、通讯、监控电缆）1）供水管重（包括套管、管卡、电缆卡）：q1=6.311060.5+12.261400.33.5180=7836.68kg2）附着通讯电缆重:q2=1.9311070=2066.17kgq3=0.4111070=439.77kg3）排水管内水重：q4=d2hr/4=（1060.50.062）42.998t=2998kg4）总重q总=q1+q2+q3+q4=7836.68+1568.62+439.77+2998=12843.07kg式中：管卡重3.5kg（附电缆卡、螺栓）；钢管684mm单位重6.31kg/m；套管836.5mm单位均重12.26kg/m（套管长度取0.3m）；信号电缆单位重0.411kg/m；通讯、监控电缆单位重1.931kg/m；5）单根钢丝绳悬吊重量q=q总/2=13340.62/2=6670.31kg6）钢丝绳每米重ps=q/（110s/ma-h0） =6670.31/（110187059.81-1080） =2.14kg/m试选取187+fc-30-1870钢丝绳，左、右各一根悬吊供水管路和通讯信号电缆。ps=3.51/m，所有钢丝破断拉力总和：qd=5221.283103=669726n7）安全系数的校验ma=qd/9.81(q+h0ps)=669726/9.81(6670.31+3.511080)=6.525 满足要求由上述计算得知：所选187+