井下煤仓螺旋溜槽安装工艺.pdf

总第 1 7 6期 d o i 1 0 3 9 6 9 j is s n 1 0 0 5 2 7 9 8 2 0 1 4 0 4 0 1 8 井下煤仓 螺旋溜槽安装工 艺 李士勇 赵晓晨 潞安集团 李村煤矿建设管理处 山西 长治0 4 6 6 0 0 摘要 螺旋溜槽是目前煤矿降低块损 提高块煤率的主要途径 文章介绍了壁挂式钢结构外螺旋溜槽的 结构特点和工作原理 并以李村煤矿井下煤仓壁挂式钢结构外螺旋溜槽的安装为例 详细地阐述了壁挂式 钢结构外螺旋溜槽的安装方法 安装顺序及安装工艺 关键词 煤仓 螺旋溜槽 安装工艺 中图分类号 T D 5 2 1 2 文献标 识码 B 文章编号 1 0 0 5 2 7 9 8 2 0 1 4 0 4 0 0 4 3 0 2 1 螺旋溜槽的结构特征及原理 壁挂式钢结构外螺旋溜槽采用锚杆固定方式构 筑在煤仓的壁上 壁挂式钢结构外螺旋溜槽一般可 分为 直溜槽 非标准段螺 旋溜槽和标准段 螺旋溜 槽 直溜槽的形式为一 由宽变窄逐渐 收缩的直斜 板 胶带输送机抛落下来 的煤直接落在该段上 该段 对煤流进行加速并将其导人非标准段螺旋溜槽 非 标准段螺旋溜槽 按 照一定 的规律继续对煤流进行 加速 并不断改变煤流的方向 使煤流能够以预定的 速度平稳进入标 准段螺旋溜槽 在标准段 螺旋溜 槽 煤流在各种力的共同作用下保持平衡 在运行方 向无加速度 基本上 以恒定的速度平稳运行 其运动 轨迹为一圆柱螺旋线 壁挂式钢结构外螺旋溜槽的工作原理是通过溜 槽 的加速 导向 使煤流沿溜槽下滑至仓底 将煤的 自由落体运动变为匀速螺旋运动 降低煤流在碰撞 静止煤堆前的瞬时速度 变垂直碰撞为斜 向冲击 从 而减小 冲击能量 降低煤块损失 提高块煤率 降低 选煤成本 增加经济效益 在煤流整个运动过程中 没有人的操作与控制 完全靠煤 的重力下滑 正是这 个特点使得它与其他 防止块煤破 碎技术相 比 不会 受操作因素影响 没有机械故 障 运营成本低 降低 块煤损失效果恒定 2 工程概况 潞安集团李村煤矿设计年产 5 0 0万 t 采用立井 石门开拓方式 井底煤仓 为 2个 D 8 m直立筒仓 每个煤仓垂深 4 2 2 3 0 mm 容量 3 6 0 0 t 煤仓上下锁 扣采用 C 3 0现浇 钢筋混凝 土支护 中部 仓 身采用 C 3 0现浇素混凝土支护 壁厚为 5 0 0 mm 煤仓下 口 设有 2个给煤 口 煤仓下锁扣漏斗以上沿壁面设有 壁挂式钢结构外螺旋溜槽 溜槽上部为入 口段 又称 非标准段 高 3 8 4 9 m m 该段螺旋溜槽的断面和螺旋 线是逐点变化的 下部为标准段 高为 3 3 0 0 0 l n l n 该段 螺旋溜槽的断面和倾角保持不变 溜槽沿仓壁按 3 5 倾角旋转下降 直至煤仓下部漏斗上沿 槽深 6 7 0 n l l n 外螺旋直径 7 2 0 0 I n l i l 内螺旋直径 6 1 0 0 m n 螺旋溜 槽内壁衬板全部采用 N M 4 0 0高强度耐磨 钢 李村 煤矿 1 号煤仓螺旋溜槽平面示意如图 1所示 图 1 煤仓螺旋溜槽平面示意 m m 3 施工方案 李村煤矿 2个煤仓 的尺寸相 同 安装工艺亦相 同 共 同使用一套设备 两煤仓之间安装一部转载胶 带 1号煤仓上方分别搭接上仓胶 带输送机机头卸 载滚筒与配仓转载胶带机机尾 1号煤仓安装溜槽 3 0节 分别为裤衩溜槽 1 节 即直流槽 非标溜槽 3节 标准溜槽 2 6节 2号煤仓安装溜槽 2 9节 分别 为直流槽 1节 非标 溜槽 5节 标 准 溜 槽 2 3节 1 号煤仓螺旋溜槽剖面如图 2所示 收稿 日期 2 0 1 3 1 1 0 6 作者简介 李士勇 1 9 8 6一 男 安徽六安人 助理工程师 从事煤矿技术管理工作 43 李士勇等 井下煤仓螺旋溜槽安装工艺 第2 3卷第4期 图 2 1 号煤仓螺旋溜槽剖面 mm 螺旋溜槽从煤仓上 口逐节往下安装 采用 临时 井架配用手拉葫芦 吊挂工作 吊盘作 为主要作业平 台 配备 回柱绞车与吊桶作为人员及物料下方器具 使用风钻打 眼安设化学锚杆将螺旋 溜槽 与仓壁 固 定 溜槽与支座连接以及溜槽与溜槽连接均使用高 强螺栓连接 仓内溜槽安装作业时人员站立在工作 吊盘上 溜槽下放入仓后在空中完成对接安装 溜槽 不接触吊盘 待螺旋溜槽安装完毕后将 吊盘分块拆 解回收 螺旋溜槽安装工程近似于井筒式作业 作业 危险程度很高 所以借鉴井筒作业方式加强各项安 全防护措施 螺旋溜槽属于不规则物件 安装过程 中安全的 重点环节在于设备选 型及溜槽起 吊 转 移 下放 对 接 单 节 溜 槽 最 大 重 量 为 2 6 9 5 k g 标 准 段 重 1 9 5 5 k g 为确保安装 各环节安全 经选择计算后 所选主要设备如下 1 在煤仓上 口搭建一个 6 m高 的临时井架 供安装 期 间 设 备悬 吊 临 时 井 架 采 用 1 5 9 mm 1 0 8 mm的钢管与 2 5号工字钢焊接而成 井架支腿 底座使用地锚 固定 2 提升绞车选用 2 0 t 稳车 提升钢丝绳选用 1 8 X 7 1 5 5 1光多层股 不旋转 钢丝绳 采用 3 个钩头配 1 0 t 滑轮与 0 5 1T I 吊桶 供人员上下 提 升溜槽和工器具 3 仓 内工作 吊盘为 D 7 5 0 0 mm的特制单层 吊盘 选用 4个 5 t 的手拉葫芦悬吊 配用 4 5 m长的 特制导链 葫芦另一端 吊挂在临时井架上 吊盘升降 时由4名工作人员同时匀速操作手拉葫芦确保升降 过程中吊盘 的平稳性 另选用 D 2 0 ml F l 的钢丝绳两 根作为吊盘升降护绳 一端用配套绳卡固定在吊盘预 留吊点上 另一端缠绕在I 临时井架横梁上 使用配套 绳卡固定 每次根据 吊盘升降深度 下放或提升稳绳 4 4 4 选用 V X一8 2 9一I I 型 防爆对讲机 作为仓 内与仓上 口的信号联系 支座与仓壁 固定 以及溜槽 与支座对接过程遇到仓壁不平 时需要借 助氧焊扩 孔 所以还需要氧焊及小型手拉葫芦等工具 4 安装工艺 根据螺旋溜槽的技术特点先根据煤仓中心线与 仓 口正负零点确定 出螺旋溜槽 中心线 1 号煤仓的 3 节非标段在煤仓沿 口之上 为确保安装的准确性 必 须先确定 出标准段 1的上下支座位置 将标准段 1 安装完成后再安装上面 的 3节非标段 然后再逐节 安装下方标准段 直至安装完成 2号煤仓 非标 段 在仓内 先安 装非标段 1 然后再逐节往下安装 1 号煤仓螺旋溜槽安装流程如图 3所示 加固 临时1 J 组装临 堑 旦 垄 一 壅 l 确定煤仓中心线 1 溜槽安装基准点 拼装吊盘H安设绞车 吊点 起降吊盘实验 下放吊盘I 开启封口盘l 升起吊盘 忙巫 受 臣 勰 堕 圃 r 竺 錾 堡 篓 塑匦 卜 翌 鏊 鑫 董 区 嚣 H 嚣 释仓 f 图 3 l 号煤仓螺旋溜槽安装流程 4 1 支座 安 装 根据安装实践经验 应按确定好 的位置先安装 溜槽上 部 支座 支座 与仓 壁采 用 6根 M3 0 ml l x 5 0 0 m m化学锚杆配套 M3 0 mm螺母 固定 先将 支 座下放到预定位置 再用 手拉葫芦将支座移至准确 位置上 按设计方式摆放好 在支座上将支座 6个孔 眼在仓壁上标识出来 然后移开支座按标识好的孔眼 打设锚杆 待化学锚栓完全凝固后再重新安装支座 4 2溜槽安装 溜槽上部支座安装完成后 将溜槽下放 至预定 位置 然后使用手拉葫芦分别悬 吊住溜槽两端将其 移到支座上进行微调 将溜槽 连接孑 L 与支座连接孔 对接 后 用 M3 0 mlT l X 1 0 0 mm 高 强 螺 栓 与 配 套 M3 0 m m螺母将溜槽上端 与支座连接牢 固 溜槽每 端与支座连接使用 3根螺栓 溜槽与溜槽之间固定 使用 2根 M2 4 mm 8 0 m m螺栓与配套 M2 4 m m螺 母连接 溜槽安装完成后再安装下端支座 如此循 环直至溜槽安装完成 支座与仓壁及支座与溜槽 的 固定方式如图 4所示 4 3 特 殊处 理 在安装过程 中如遇仓壁 下转第5 l页 2 0 1 4年4月 张文忠 前和煤业资源整合矿井开拓方案优化设计分析 第2 3卷第4期 7 主要巷道布置方式 矿井现有的大巷布置为沿煤层布置 为 了充分 利用现有工程 减小改造工程量 设计维持现有巷道 布置方式 充分利用原有巷道合理改造 集 中胶带 运输大巷装备 1 0 0 0 m m的带式输送机 集中轨道运 输大巷铺设 6 0 0 m m轨距轨道 回风巷为矿井 的专 用 回风巷 8 采区划分及开采顺序 设计利用 已有的巷道布置情况将全井田的 3号 煤层划分 为 3个采 区 即一采 区 二采区 三采 区 9 1 5号煤分别各划分 3个采 区 即四采区 五采 区 六采 区 七采 区 八采区 九采区 煤层开采顺序为 先采上 层煤 再采 下层 煤 采 区 回采顺 序为 一采 区一二采区一三采区一 四采区一五采区一六采区一 七采区一八采区一九采区 9 结语 终上所述 以上两个方案均科学合理 但结合该 矿整合现状及井下实际条件 推荐方案一 责任编辑 常丽芳 上接第4 4页 不平时 支座无 法紧贴仓壁 应在支 座后方镂空处加设垫铁将其背实后再紧固螺栓 当 支座与溜槽对接 时设计孔眼无法完全吻合 需使用 氧焊将支座预留孔 眼进行扩大 以保证安装 能顺利 进行 使用 氧焊应严格执行 井下烧 焊安全技 术措 施 以确保安全 图4 螺旋溜槽及支座安装示意 m m 5 安装技术要求 1 螺旋溜槽 固定支座选用 M3 0 mm x 5 0 0 mm 化学锚杆与仓壁 固定 螺母使用 M3 0 mm 8 H级 配 套使用 M3 0 mm 3 8 0 m m化学锚栓 设计抗拉承载 力不低于 7 9 k N 2 打设化学锚杆孔 时孔 眼必须垂直于仓壁 钻头直径 3 5 m m 孔深 4 0 0 mm 孔 内钻粉必须清理 干净 每根化学锚杆使用两管化学锚栓全锚 配套使 用锚栓搅拌 器 钻速 7 5 0 r mi n 安装 完化 学锚 杆 后 必须待化学锚栓凝固 3 0 min后方可安装支座 3 螺旋溜槽与支座连接使用高强螺栓M3 0 m m 1 0 0 m m 1 0 9 S级 配 套螺母使用M3 0 m m 8 H级 支座必须紧贴仓壁 中间不能留有间隙 如遇仓壁不 平必 须 用 垫 铁 背 实 支 座 螺 栓 安 装 扭 矩 不 低 于 2 0 0 N m 安装最大扭矩不超过 4 0 0 N m为宜 现场 使用配套力矩扳手检测 为防止螺旋溜槽使用过程 中化学锚杆螺栓脱落 定在化学锚杆端头加设备母 备母型号与安装螺栓统一使用配套 M3 0 m m螺母 6 结语 1 煤仓螺旋溜槽安装属于井筒式作业 根据 井下施工的特殊条件制定合理 的方案 并认 真细致 地编制好安全技术措施 2 螺旋溜槽的几何形状非常不规则 给溜槽 起吊 转移 下放 对接安装带来很大 困难 所 以在溜 槽起 吊 转移 下放 对接安装过程中设备选 型要经 过精细验算 人员站位 操作要点及安装顺序均要经 过严格设计验证 3 每个仓的第一节螺旋溜槽安装非常关键 直接决定整套溜槽安装速度与运行 的整体性能 所 以必须确定溜槽安装顺序 只要第一节溜槽找准位 置 以后整套溜槽定位也就基本确定 李村煤矿 1 号 煤仓第一节溜槽安装 的是标准段 1