竖井井筒风管安装专项作业方案

竖井井筒风管安装专项作业方案一、竖井井筒风管安装专项作业方案

1.1工程概况

1.1.1项目背景

竖井井筒风管安装专项作业方案针对某矿业工程中的竖井井筒通风系统建设，依据设计图纸及现场施工条件制定。该工程井筒深度达450米，直径6.5米，风管系统包括主送风管和回风管，材质为镀锌钢板，管径范围2.5米至4米不等。风管安装需在井筒掘进过程中同步进行，确保通风系统与井筒建设进度相匹配。方案需充分考虑高空作业安全、风管结构稳定性及通风效率，符合《煤矿安全规程》及《建筑施工高处作业安全技术规范》相关要求。

1.1.2施工目标

竖井井筒风管安装需实现以下目标：

1.按设计要求完成风管系统安装，确保管路连接严密、无漏风；

2.控制安装过程中的噪音和粉尘污染，满足井筒作业环境标准；

3.确保风管结构在井筒变形条件下保持稳定，使用寿命不低于设计要求；

4.安全完成高空作业，事故率控制在0.5‰以下。

1.2编制依据

1.2.1设计规范

方案编制严格遵循《煤矿通风与安全》、《竖井井筒施工规范》及企业内部《通风设备安装标准》，重点包括：

1.风管材质需符合GB/T2518-2011标准，壁厚根据管径分级设计；

2.风管连接采用法兰连接或焊接方式，焊缝需经超声波检测；

3.风管系统需进行严密性测试，漏风率≤2%。

1.2.2安全标准

依据《建筑施工高处作业安全技术规范》（JGJ80-2016）及《煤矿安全规程》第135条至第142条，制定以下安全措施：

1.高空作业人员需持证上岗，定期进行体检；

2.井口及井筒内设置安全防护网，设置自动喷淋降尘系统；

3.吊装设备需通过检测，吊索具安全系数≥5。

1.3施工准备

1.3.1技术准备

1.3.1.1图纸会审

施工前组织通风、机电、土建单位进行图纸会审，重点核对：

1.风管系统与井筒结构的空间关系，避免碰撞；

2.风管支架设计参数，确保承载能力满足风管自重及风压要求；

3.风管系统与其他管线（如排水管、电缆）的交叉处理方案。

1.3.1.2材料准备

1.3.1.2.1风管材料

镀锌钢板需按设计规格采购，厚度偏差≤±5%，表面镀锌层厚度≥80μm。进场材料需抽检屈服强度、延伸率，合格后方可使用。

1.3.1.2.2辅助材料

法兰盘、螺栓、密封胶等辅助材料需符合GB/T3323-2012标准，螺栓强度等级不低于8.8级，密封胶需为耐高温硅橡胶。

1.3.2机具准备

1.3.2.1吊装设备

选用25吨汽车起重机，配备10米以上专用吊臂，吊装前需进行负荷试验，安全系数校核结果存档。

1.3.2.2安装工具

风管剪板机、折方机、法兰成型机等设备需定期校准，确保加工精度≤1mm。

1.3.3人员准备

1.3.3.1作业团队

组建20人作业班组，包括：

1.项目经理（1人），负责整体协调；

2.技术员（2人），负责图纸交底与质量检查；

3.高空作业人员（15人），均持《高处作业证》及《特种作业操作证》；

4.电焊工（2人），需通过无损焊缝评定。

1.4风管加工制作

1.4.1加工流程

1.4.1.1下料

按设计尺寸分块下料，钢板边缘打磨光滑，避免切割损伤镀锌层。钢板宽度方向需沿纤维方向切割，减少应力集中。

1.4.1.2弯制

采用数控折方机进行弯管，每次弯曲角度≤60°，弯曲半径不小于管径的3倍。弯管后需进行角度检测，偏差≤2°。

1.4.2质量控制

1.4.2.1外观检测

风管平面度偏差≤L/1000（L为管长），棱角平直度≤2mm。镀锌层无脱落、起泡，焊缝表面无咬边、气孔。

1.4.2.2强度测试

风管组对后进行整体承压试验，压力值达设计风压的1.5倍，保压时间≥30分钟，压力下降率≤3%。

二、施工部署

2.1施工流程

2.1.1风管加工制作

风管加工需遵循“下料→校验→弯制→组对→焊接→防腐→检测”的工艺流程。首先根据设计图纸进行下料，钢板厚度偏差控制在±3%以内，切割边缘采用砂轮机打磨，确保无毛刺。弯管采用三辊对称弯管机，每次弯曲角度≤45°，逐步累积至设计角度，避免弯管变形。组对时以法兰中心线为基准，调整管口间隙至2-3mm，焊接采用钨极氩弧焊打底，二氧化碳气体保护焊填充，焊缝宽度比坡口宽2mm，高度≤1.5mm。防腐采用富锌底漆两道，面漆三道，漆膜厚度≥120μm，涂装后静置4小时方可吊装。加工过程中需建立三检制，每道工序完成后由班组长、技术员、质检员联合签字确认。

2.1.2风管吊装顺序

风管吊装采用“分段→对口→紧固→调平”的顺序进行。首先将风管运至井口组装平台，按井筒分层编号，每段长度根据井架高度确定，一般不超过8米。吊装时使用专用吊索，吊点设置在风管两侧加强筋处，索具与风管夹角≤45°。到达安装位置后，通过导向滑轮缓慢下放，由两台5吨手拉葫芦配合调整垂直度，偏差≤L/1000。紧固法兰螺栓时采用扭矩扳手，按“由中间向两端”顺序施拧，螺栓力矩值控制在40-60N·m范围内。调平后用水平尺测量管身水平度，确保相邻两段接缝高差≤5mm。

2.2作业区划分

2.2.1高空作业区

高空作业区包括井口组装平台、井筒内安装段及井盖板防护区域。井口平台需设置高度1.8米的防护栏杆，平台下方铺设钢板网，防止工具坠落。井筒内安装段两侧悬吊安全网，网目尺寸≤5cm×5cm，每隔5米设置一道水平支撑。作业人员需佩戴双钩安全带，安全绳固定在井壁锚点上，严禁低挂高用。

2.2.2井口临时设施

井口设置30平方米的临时加工棚，配备5台电动葫芦、2台砂轮机及应急照明设备。棚顶采用双层阻燃布，四周设置排水沟，防止雨水倒灌。材料堆放区与吊装作业区保持5米安全距离，易燃物如油漆桶与火源隔离存放。

2.3资源配置

2.3.1设备配置

吊装阶段主要设备配置如下：

1.25吨汽车起重机，配备专用风管吊具，工作半径≥15米；

2.5吨手动葫芦，用于分段调整，数量≥4台；

3.气动扳手，用于法兰螺栓紧固，扭矩精度±5%；

4.倾斜仪，用于测量风管水平度，精度0.1%。

2.3.2人员配置

除已述作业团队外，另配备：

1.安全监督员（1人），全程跟班检查；

2.电工（1人），负责设备供电；

3.化验员（1人），负责防腐材料检测。

人员进场前进行安全技术交底，交底内容记录在案。

2.4风险控制

2.4.1高空坠落风险

高空坠落风险通过“防护+监护”双控措施管理。井筒内安装段设置高度2米的防护栏，作业人员必须使用安全带；安全监督员每2小时检查一次安全带挂扣，发现异常立即整改。井口平台边缘设置警示标识，吊装时安排地面监护人员，使用望远镜全程观察作业状态。

2.4.2吊装碰撞风险

吊装碰撞风险通过“限位+隔离”措施控制。在井口设置限位器，限制起重机吊钩下降速度，确保风管与井壁距离≥1米；井筒内安装段悬吊隔离绳，将井壁与风管分隔，防止工具碰撞。吊装前绘制井筒剖面图，标注风管路径与其他管线间距，间距＜300mm的交叉点采用木托架隔离。

三、施工技术措施

3.1风管吊装技术

3.1.1分段吊装工艺

风管分段吊装需采用“先主段后分支”原则，以某煤矿井筒风管安装工程为例，井深450米，风管最大直径3.8米。将单根风管分为6段吊装，每段长度6米，总重量约18吨。吊装前在井口平台利用数控折方机将钢板卷制成型，组对时采用激光经纬仪校准中心线，法兰连接处使用塞尺检查间隙，确保≤2mm。某矿类似工程数据显示，分段吊装可使吊装效率提升40%，单段重量控制在起重机额定负荷85%以内，避免超载作业。吊装过程中通过井口滑轮组控制下放速度，每下降1米暂停检查一次水平度，确保对接偏差≤5mm。

3.1.2特殊工况处理

遇井筒内存在结构梁等障碍物时，需采用“绕行+变径”方案。某矿井筒在280米处存在2米高混凝土梁，风管需绕行通过。通过在梁两侧预埋钢板，将风管上翻1.5米后水平穿过，变径段采用渐缩管，坡度1:10，风压损失≤5%。变径管加工时使用样板控制母线弯曲度，样板弧长等于井筒半径加梁高，确保管路平顺。该工况下实测风速可达22m/s，仍满足《煤矿通风与安全》规定的20m/s标准。

3.2风管连接技术

3.2.1法兰连接规范

法兰连接采用“先焊接后密封”工艺，以某矿风管安装工程为例，法兰盘厚度均为12mm，螺栓孔中心距偏差≤1mm。焊接前用角磨机清理坡口，坡口角度60°±2°，根部间隙3-4mm。焊接顺序采用“对称三圈法”，先焊中心圈，再焊两侧圈，焊缝高度≤1.5mm。密封处理采用聚四氟乙烯生料带，缠绕方向与螺栓旋转方向相反，缠绕层数与螺栓直径匹配，如M16螺栓缠绕3层。某矿检测数据显示，正确密封处理的法兰漏风率仅为0.8%，而未缠绕生料带的对照组漏风率达4.2%。

3.2.2焊缝质量检测

焊缝质量检测采用“目视+无损”双检制度，焊缝表面需无裂纹、未熔合等缺陷。某矿采用超声波检测仪对风管焊缝进行检测，探头移动速度≤3cm/min，灵敏度达2%。检测合格率需达98%以上，不合格焊缝采用碳弧气刨返修，返修后重新检测。某矿返修数据显示，返修率控制在1.5%以内，符合《焊工技能考核标准》要求。

3.3防腐施工技术

3.3.1防腐工艺流程

防腐施工采用“底漆→闪干→面漆→固化”流程，以某矿风管防腐工程为例，环境温度25℃±2℃，相对湿度≤60%。底漆采用富锌底漆，涂装后4小时不得碰撞，漆膜厚度经涂层测厚仪检测，边缘≤15μm，中间≥80μm。闪干时间根据环境湿度调整，如湿度60%时需闪干2小时，面漆涂装间隔时间≤4小时。某矿检测数据显示，防腐涂层附着力达3级，耐冲击性≥50次。

3.3.2特殊环境处理

井筒内存在淋水区域时需采用“附加防腐”措施。某矿在井筒250米处存在持续淋水，在此区域风管采用“环氧富锌底漆+聚氨酯面漆”复合防腐，面漆增加至5道。涂装前先涂刷环氧底漆，漆膜厚度达120μm，面漆喷涂间隔≤3小时。该区域风管经两年使用后检查，涂层完好率达99%，而普通防腐区域涂层起泡率高达6%。

3.4风管系统测试

3.4.1严密性测试

风管系统安装完成后需进行严密性测试，测试介质为干燥压缩空气，压力0.2MPa。测试方法为压力衰减法，测试长度每段≤100米，压力下降率≤2%。某矿类似工程测试数据显示，合格风管压力下降率仅为0.8%，而存在焊缝缺陷的风管压力下降率达5.2%。不合格管段采用高压空气吹扫，清除内部杂物后重新焊接。

3.4.2风速测量

风速测量采用“皮托管+压力计”法，测量点布置在风管中心线高度，距离管壁0.3倍管径。某矿实测风速数据如下：主送风管平均风速23m/s，回风管21m/s，均符合《煤矿通风与安全》规定的20m/s标准。测量时采用恒温风洞校准压力计，误差≤±1%。

四、安全文明施工措施

4.1高空作业安全

4.1.1安全防护体系

高空作业安全体系包括“硬防护+软防护+行为控制”三层次。硬防护通过井口1.8米高防护栏杆、内悬安全网（网目≤5cm×5cm）实现物理隔离；软防护采用双钩安全带（总长≥6米），安全绳固定在锚固点（间距≤6米），坠落高度≤3米设置缓冲器；行为控制通过班前会强调“两米三不”原则（两米以上作业必须挂安全带，3米以上高空禁止向下抛物），并使用望远镜监控作业区。某矿井筒风管安装工程数据显示，该体系实施后连续2000小时未发生高空坠落事故，较传统防护方式事故率降低80%。

4.1.2应急救援准备

设立井口应急救援站，配备3套ABC级氧气呼吸器、2台便携式呼吸器、急救箱（含止血纱布、清创消毒液）。制定“30秒响应”预案：坠落发生时，地面人员立即启动应急广播，井口平台人员3秒内启动缓冲器，10秒内完成伤员初步处理。某矿模拟演练显示，从坠落到伤员抬离井口仅需28秒，较预案响应时间缩短12秒。

4.2吊装作业安全

4.2.1设备管理

吊装设备实行“三检制”管理：每日作业前由设备员检查吊索具（报废标准：钢丝绳磨损＞10%），每周由机电科进行负荷试验（如25吨起重机需检测制动器行程偏差≤2mm），每月进行全面检测（如5吨葫芦制动器制动力矩≥1500N·m）。某矿类似工程数据显示，通过设备预检可避免93%的吊装风险。

4.2.2作业协同

吊装作业采用“指挥-信号-监控”协同模式。井口设置指挥组（负责手势信号、对讲机联络），井筒内设监控员（使用望远镜观察吊具状态），地面设警戒组（设置警戒线，禁止非作业人员进入）。某矿井筒风管安装工程中，通过协同机制成功处理了3次吊具晃动超限情况，均避免碰撞事故。

4.3文明施工管理

4.3.1环境保护措施

环境保护措施包括“源头控制+过程治理”双路径。源头控制通过选用低噪音电动葫芦（噪音≤85dB），在井口安装隔音棚；过程治理采用雾炮机（覆盖率≥80%）+湿式清扫车（除尘效率≥95%）组合降尘，井口设置沉淀池处理含油废水。某矿监测数据显示，作业区PM2.5浓度≤75μg/m³，较非作业区下降62%。

4.3.2现场管理

现场管理采用“分区管理+动态调整”模式。井口平台划分为加工区（设置钢板堆放区）、吊装区（配备工具防坠笼）、材料区（易燃物贴警示标识），每日通过“5S”检查表（整理、整顿、清扫、清洁、素养）进行考核。某矿井筒风管安装工程中，通过动态调整材料堆放区，使井口平台利用率提升40%。

4.4安全教育培训

4.4.1培训体系

安全教育培训体系包括“三级培训+动态考核”模式。三级培训指：公司级（入企安全规范）、项目部（专项方案解读）、班组级（岗位风险告知）；动态考核通过“一问一答”卡片（如“安全带正确挂法”“法兰紧固顺序”）随机抽查，不合格者强制复训。某矿考核数据显示，作业人员“三违”行为发生率从0.3%降至0.05%。

4.4.2事故警示教育

事故警示教育通过“案例复盘+模拟演练”开展。每月选取1起同类工程事故（如某矿2021年某矿井筒焊接坍塌事故），分析“防护缺失-措施不当”等关键因素；每月组织1次模拟演练（如法兰连接错误导致漏风），强化操作记忆。某矿井筒风管安装工程实施后，连续12个月未发生等级以上事故。

五、质量保证措施

5.1风管加工质量控制

5.1.1加工精度控制

风管加工精度控制需遵循“首件检验+过程巡检+完工复检”三检制度。首件检验要求对每批次加工的风管进行全检，重点检查圆度（偏差≤D/1000，D为管径）、直线度（10米内弯曲≤2mm）、法兰平面度（偏差≤L/1000，L为管长）。例如某矿井筒风管加工中，对3.8米直径风管进行首件检验时，发现一处弯管变形超差，经调整压辊压力后合格。过程巡检通过激光水平仪每2小时校准一次折方机，确保弯管角度偏差≤1°；完工复检采用1米直尺测量管身平整度，不合格管段必须返工。某矿类似工程数据表明，该措施可使加工合格率从92%提升至98%。

5.1.2材料溯源管理

镀锌钢板需建立“批次-检验-使用”闭环管理。每批钢板进场时核对材质证明（如某矿使用宝钢产SGCC400镀锌板，需提供屈服强度≥400MPa的检测报告），加工过程中在钢板边缘打上钢印（含批次号、加工日期），安装前核对风管铭牌信息与实际加工参数。某矿井筒风管安装工程中，通过材料溯源系统追踪到某批次因镀锌层厚度不足导致防腐失效的事故，该系统覆盖率达100%。

5.2风管安装质量控制

5.2.1安装位置控制

风管安装位置需符合设计图纸±20mm的允许偏差。控制方法包括：井口平台设置坐标网格线，每段风管吊装前用全站仪复核吊点位置；井筒内安装采用激光导向仪实时监控，偏差＞30mm时暂停作业。例如某矿井筒风管在井深300米处因掘进偏移导致预留吊装孔位置错误，通过提前预埋钢板调整，避免返工。

5.2.2连接质量控制

连接质量采用“三查三测”方法：查法兰密封面（无划痕、变形），测间隙均匀度（塞尺检测各点间隙≤2mm），查紧固力矩（扭矩扳手检测，偏差≤±5%）；测焊缝外观（表面无裂纹，内部无气孔）。某矿井筒风管安装工程中，对法兰螺栓紧固力矩抽检合格率达99.5%，较传统目视检查提升65%。

5.3防腐质量控制

5.3.1涂装环境控制

涂装环境需满足温度5-35℃、湿度≤65%的标准。某矿井筒风管安装工程中，在井口搭建保温棚，配备除湿机，涂装前用温湿度计检测合格后方可作业。某矿检测数据显示，环境不稳定时防腐涂层附着力仅为65%，而稳定环境下附着力达92%。

5.3.2涂层厚度控制

涂层厚度采用“针孔法+测厚仪”双检测方式：针孔法通过蘸煤油的棉签涂抹涂层，观察起泡点数量（合格标准≤3个/100cm²）；测厚仪检测时，在每10米风管上选取3个点（起弧点、中点、落弧点），每点检测3个方位。某矿井筒风管安装工程中，涂层厚度合格率稳定在97%，符合《工业建筑防腐蚀设计规范》GB50205-2015要求。

5.4系统测试质量控制

5.4.1严密性测试标准

严密性测试需遵循“分段-保压-衰减”标准。某矿井筒风管安装工程中，对每100米风管进行测试，保压时间30分钟，压力下降率≤2%为合格。某矿检测数据显示，存在焊缝缺陷的风管压力下降率高达5.2%，而合格管段仅为0.8%。

5.4.2风速测试标准

风速测试需符合“多点-稳态-校准”标准。测量时在风管断面上选取5个点（上中下各1排），每点重复测量3次取平均值。某矿井筒风管安装工程中，主送风管平均风速23m/s，回风管21m/s，均符合《煤矿通风与安全》规定。

六、应急预案

6.1高处坠落应急

6.1.1应急处置流程

高处坠落应急流程遵循“1分钟响应-5分钟到位-30分钟评估”原则。坠落发生时，井口平台人员立即启动应急广播，同时启动缓冲器；地面人员1分钟内携带急救箱、担架到达事故点，5分钟内完成伤员初步检查，重点判断意识、呼吸、脉搏；30分钟内完成伤情评估，轻伤者由医务人员现场处理，重伤者通过井口救援车（配备绞车系统）转运至地面医院。某矿井筒风管安装工程模拟演练显示，从坠落到伤员抬离井口仅需28秒，较预案响应时间缩短12秒。

6.1.2应急资源配置

应急资源配置包括：井口应急救援站配备3套ABC级氧气呼吸器、2台便携式呼吸器、急救箱（含止血纱布、清创消毒液）、2台扩音器；井筒内每50米悬挂急救包，内含急救毯、简易呼吸器；地面设置1处救援平台，配备5吨绞车系统（提升速度≥0.5m/s）。某矿井筒风管安装工程中，通过定期检查使设备完好率保持在98%以上。

6.1.3预防措施强化

预防措施强化通过“动态监控+行为干预”实现。动态监控利用井口摄像头实时监控作业区，发现违规行为立即语音警告；行为干预通过班前会强调“两米三不”原则（两米以上作业必须挂安全带，3米以上高空禁止向下抛物），并使用望远镜监控作业区。某矿井筒风管安装工程数据显示，该措施实施后连续2000小时未发生高空坠落事故，较传统防护方式事故率降低80%。

6.2吊装事故应急

6.2.1吊装事故分级

吊装事故按后果严重程度分为三级：I级（吊物坠落造成人员死亡或重伤）、II级（吊物坠落造成轻伤或设备损坏）、III级（吊具轻微变形）。分级标准依据《生产安全事故报告和调查处理条例》制定。例如某矿井筒风管安装工程中，因吊索具磨损超限导致钢丝绳断裂，属于II级事故，需上报省级应急管理部门。

6.2.2应急处置措施

I级事故应急处置：立即切断吊装设