井筒施工凿井设施选型计算

1、第六章井筒施工凿井设施选型 计算作者: 日期:第六章井筒施工凿井设施选型计算一.提升设备的选型3(一) 井筒基本数据副井井筒设计净直径为10.5m,井筒深611.7mo井筒施工采用 永久井塔改造后凿井，凿井天轮平台高度:+15.5m , +24m、+26.2m ,其中提升天轮、稳绳天轮布置在+26.2m平台上。(二) 提升设备的选择井筒主、副提升均采用2JKZ-4.0/15绞车,配一套单钩5.0m3ffi桶提升，DX-3n?底卸式吊桶下放混凝土 ,主、副提升均下放SJZ6.11型伞钻，均采用lit钩头装置。详见表6-1提升绞车选型参数表。(三) 主、副提升钢丝绳的选择计算(1 )钢丝绳悬垂长度

2、H()= Hsh+Hj = 611.7+26.2+3.085 =640.985m ,取645m ；式中：Hsh-井筒;采度mHi井口水平至井架天轮平台悬垂高度m (2 )钩头、滑架、缓冲器重量Qz=Q 1 +Q2=2109+1923+245=4277 ( N )式中：Q1lit钩头及连接装置重量为2109NQ2滑架及缓冲器装置重量1923+245=2168N(3)终端荷重1 ) 5m吊桶提升肝石时：Q fF=gx G + KmV yg+0.9x(l 1/KS) V ys +Qz=9.8160d = 60 x40=2400mm ( d为钢丝绳直径)注：煤矿安全规程规定，围抱角小于90。的天轮直径

3、D60do选择天轮为TXG3000/45.5型，公称直径3000mm ,钢丝绳破断拉力总和1735KN ,满足使用要求。(五)主、副提升机的选择(1)提升机滚筒直径D60d = 60 x40=2400mm ( d为钢丝绳直径)(2)选定提升机型号考虑到井筒深度,为了提高提升能力以及后期施工的需要，决定选用2JKZ-4.0/15新型凿井专用提升机，其主要指标如下：卷筒直径:D=4000mm；卷筒宽度：BT=2650mm；卷筒个数2个；钢丝绳最大静张力差：Fj=210KNo(3)校验卷筒宽度B= (+3)(d+ ) (_-+3)(40+3) 2439.9mmnD3.14X4.0缠绕层数:n=B/B

4、T=2439.9/2650=0.92(层)， 需要爬一层钢丝绳。式中：HI升高度取H=645m；30试验绳长度30米；MaMa = =QdQO+ PSBXHoxg1190624113560 +6.24x645x9.81=7.78 7.5符合规定。Ma =-理-QR+PSBXHoxg119062431058.3+6.24x645 x9.81=16.88 9符合规定。)主、副提天轮的选择LL7e-绳圈间隙，取3；d-绳径d = 40mm；n缠绳层数8(4 )验算提升机的强度最大静张力验算(按绳端荷重提5n?吊桶时)Fj=Qo+PsBxHoxg=113560+6.24x645x9.81 = 1530

5、43N20d =20 x38=760mm （ d钢丝绳直径）选用1.0米单槽悬吊天轮六套。（二）抓岩机悬吊钢丝绳.稳车天蛇选择1、悬吊钢丝绳选择选用2台HZ6型中心回转抓岩机，机重Q1=79235N,抓头及它 重量Q2=22886.73N,钢丝绳悬垂长度按照650m计算。（1 ）终端荷重QoQO=QI+Q2=79235+22886.73 = 102121.73 (N)(2)钢丝绳单位长度重量:式中：6B- 丝绳极限抗拉强度，取6B=1770MpaMa:安全系数，取Ma=6Ho :悬吊高度H（）=650m（3 ）根据计算选:18x7+FC-34-1770钢丝绳，其每米重PsB=4.51kg/m

6、,钢丝破断力总和860893N。Qo +g xPSB.x Ho1075154129445 .22+9.81x5.63x650=6.5 6符合规定Ps=Qo110。2g xM Ho/g =102121 .73110 x17709.81x6 65079.81=3.92 kg/m11(4)钢丝绳安全系数校验3、 稳车选择根据钢丝绳最大荷重115828N ,选用JZ-16/800A型稳车2台4、 悬吊天轮选择D20d =206符合规定Ps=110%gx Ma Ho132435110 x17709.81x6 650/9.81=5.08kg/mMa =Qo+gxPSB.XHO1075154132435 +

7、9.81x5.63 x 650=6.39 6符合规定12根据钢丝绳最大荷重168335N,选用JZ-25/1300A型稳车4台134、悬吊天轮选择D20d =20 x38=760mm ( d钢丝绳直径)选用1.0米单槽悬吊天轮三套。(四) 排水管悬吊钢丝绳.稳车天蛇选择1、凿井期间如果涌水量小于10mVh ,则用吊桶附带排水；如果涌水量大于10m3/h ,采用博山泵厂DC5O-8OX11型高扬程卧泵排水，流量Q=66.2m3/h ,扬程H=803米，卧泵和水箱放置在吊盘上层盘，井筒内排水管和电缆用钢丝绳悬吊。迎头用BQF-50/25风动潜水泵将 水排至吊盘水箱，由卧泵排至地面。根据排水mm管路

8、直径式中：Q E水量取Q=66.2m3/hVd0水管内水流速度取Vd=3m/s根据计算采用标准管径内径0=108mm无缝钢管为排水管路。Q计算水泵扬程(近似计算)Hl=欣+650_7244钿n0.9式中：hr吸水咼度取hi=2mhrE水局度取h2=650mn水管效率取1=0.9(0.870.95)DC50-80X11型卧泵设计扬程为803米能满足施工排水要求。2悬吊钢丝绳选择排水管108x5 ,每米重量124.6N ,敷设长度650米，其重 量：Qi=124.6x650=80990(N)；管路直径：咕品4-66.23.14 3 3600_8814法兰接头每6米一付,每付重236.32N,其重量

9、：Q2=650-?6X236.32=2560 1(N)15排水管内水重：Qs= ( 0.108-0.01 ) /22X3. 14x650 x 1000 x9.81 =48073(N)卧泵动力电缆一趟，其总重量:Q4= 10.6x650 x9.81 =67591 (N)卡子每3米一付，每付重45.81N ,其重量：Q5=650-T3X45.81=9926(N)1钢丝绳最大悬吊高度H()=650m2终端荷重Qo (采用2根钢丝绳悬吊)Qo=l/2 ( Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 )= 1/2 ( 80990+25601 +48073+67591 +9926 ) = 116090.5(N)钢丝绳单

10、位长度重量:Ps式中：6BT冈丝绳极限抗拉强度,取6B=1770Mpa根据计算选用18X7+FC-36-1770型多层股不旋转钢丝绳2根，其每米重量PSB=5.05kg/m ,钢丝破断力总和Qd=964816No钢丝绳安全系数校验_=_严 J _Qo +g xPSB.x Ho 116090 .5+9.81 x 5.05 x 6503稳车选择根据钢丝绳最大荷重148292N,选用JZ-16/800A型稳车两台Ps=-0-11()(- Hog x Ma/g116090 .5110 x 17709.81x6 650/9.81=4.45kg/mMa :安全系数，取Ma=6悬吊咼度：H()=650m=6

11、.51 6符合规定164悬吊天轮的选择天轮直径D20d=20 x36=720mm ( d钢丝绳直径)，选用直径171.0米双槽悬吊天轮一套，能满足要求。（五）安全梯悬吊钢丝绳.稳车天轮选择1、悬吊钢丝绳选择安全梯为金属结构，其重量Q（=9810N，可乘15人，每人均700N其Q2=70X15=10500N（1 ）终端荷重QoQo=Qi +Q2=9810+10500=20310 (N)(2 )钢丝绳单位长度重量:式中：6B- 丝绳极限抗拉强度,取6B=1770MpaMa :安全系数,取Ma=9H（）:悬吊高度H（）=650m（3 ）根据计算选：18X7+FC-22-1770-特型多层股不旋转钢丝

12、绳，其每米重PSB=1-89 kg/m ,钢丝破断力总和360523N（4）钢丝绳安全系数校验3、稳车选择根据钢丝绳最大荷重32362N， 选用JZA5/1000型专用安全梯稳 车一台。4、悬吊天轮选择D20d =20 x22=440niin （ d钢丝绳直径）选用1.0米单槽悬吊天轮。（六）压风供水管悬吊钢丝绳.稳车天蛇选择1、悬吊钢丝绳选择Ps=9符合规定18压风管为219x6无缝钢管，供水管为（p57x5供水管,悬垂长度19钢丝绳按照650米考虑，管路按630米考虑。压风管219x6,每米重量309.21N,敷设长度630米，其重 量：Qi=309.21x630=194802.3(N)；

13、供水管57x5,每米重量62.88N,敷设长度630米，其重量:Q2=62.88X630=39614(N)；供水管内水重：Q3= ( 0.057-0.010 ) /22x3.14x630 x 1000 x9.81=10717(N)卡子每6米一付，每付重78.48N,其重量：Q4=630X78 .48/6=8240.4(N)(D钢丝绳最大悬吊高度Ho=65OmQ终端荷重Qo (采用2根钢丝绳悬吊)Qo=l/2 ( Q1+Q2+Q3+Q4+Q5 )= 1/2 ( 194802.3+39614+10717+8240.4 ) = 126686.85(N)3钢丝绳单位长度重量:Ps式中：6BT冈丝绳极限

14、抗拉强度，取6B=1770MpaMa :安全系数,取Ma=5悬吊高度:Ho=65Om根据计算选用18X7+FC-34-1770型钢丝绳2根，其每米重量PsB=4.51kg/m ,钢丝破断力总和Qd=860893No钢丝绳安全系数校验阀=_ =_ 沁_=5.545Qo+g xPSB.XHo 126686 .85+9.81 x4.51 x6503稳车选择Ps=QollOOpg xMd Ho126686 .85110 x17709.81x5 65079.81=3.89 kg/m符合规定20根据钢丝绳最大荷重155445N,选用JZ16/800型稳车两台214悬吊天轮的选择天轮直径:D20d=20 x

15、34=680mm ( d钢丝绳直径),选用直径1.0米双槽重型悬吊天轮，能满足要求。(七) 放炮电缆悬吊钢丝绳、稳车天轮选择1、悬吊钢丝绳选择放炮电缆单独悬吊，选用U3X25+1X10电缆，其重量Q=2.422x650 x9.81=15443.9N ；卡子每6米一付，每付重27.49N,其 重量:Q2=6506X27.49=2978(N)(1)终端荷重QoQO=QI+Q2= 15443.9+2978= 18421.9(N)(2 )钢丝绳单位长度重量:式中：6B- 丝绳极限抗拉强度,取6B=1770MpaMa:安全系数，取Ma=6Ho :悬吊高度H()=650m(3)根据计算选18x7+FC-1

16、8-1770-gy多层股不旋转钢丝绳，其每米重PSB=1.264kg/m ,钢丝破断力总和234917N(4)钢丝绳安全系数校验“=_叱_丁Qo+g xPSB.x Ho 18421 .9+9.81 x 1.264 x 6503、稳车选择根据钢丝绳最大荷重26482N ,选用JZ5/400A型稳车一台。4、悬吊天轮选择天轮直径:D20d =20 xl8=360niiii ( d钢丝绳直径)Ps=110。g x Ma18421 .9110 x17709.81x6 650/9.81=0.71kg/m=8.87 6符合规定22选用1.0米单槽悬吊天轮。详见表6-2井筒提升绞车选择表。详见表6-3井筒悬吊稳车、钢23丝绳选型参数表。24表6-2泊江海子煤矿副井井筒提升绞车选型表名 称代号、单位井筒主提升副提升提升机型号2JKZ-4.0/152JKZ-4.0/15电动机KWYR630-12型2x1000YR630-12型2x1000减速比1:151:15卷筒mm40004000绳速m/s6.846.84最大静张力KN250250最大静张力差KN210210最大绳径m