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        淺談如何保證千米井筒垂直度

        2014-10-21 20:02:15趙世杰
        山東工業(yè)技術(shù) 2014年24期
        關(guān)鍵詞:立井

        趙世杰

        摘 要:冀中能源峰峰集團(tuán)磁西一號礦井風(fēng)井井筒總深度為1308.4m,是亞洲第一深井。施工環(huán)境復(fù)雜、技術(shù)工藝要求高,為保證井筒設(shè)備的順利安裝,施工中必須要保證井筒的垂直度。

        關(guān)鍵詞:立井;千米井筒;垂直度;十字線基點

        1 井筒概況

        磁西一號礦井位于河北邯鄲市峰峰礦區(qū)東部,行政區(qū)劃隸屬磁縣和峰峰礦區(qū)管轄,該礦井由中煤邯鄲設(shè)計工程有限責(zé)任公司設(shè)計,初期建設(shè)主、副、風(fēng)三個井筒,建設(shè)規(guī)模180 Mt/a,立井開拓。根據(jù)施工圖紙,三個井筒的表土段及風(fēng)化基巖段均采用凍結(jié)法施工,基巖段采用地面預(yù)注漿施工。

        風(fēng)井井筒設(shè)計凈Ф7.0m,井筒設(shè)計深度為1310.4m,其中凍結(jié)段深度239m,基巖段深度1069.4m。

        2 十字線基點的建立、保護(hù)

        (1)根據(jù)《煤礦測量規(guī)程》的規(guī)定:立井井筒十字線基點在井筒每側(cè)均不得少于三個。點間距離一般應(yīng)不小于20m,離井口邊緣最近的十字中線點距井筒以不小于15m為宜,用沉井、凍結(jié)法施工時應(yīng)不小于30m。部分十字中線點可設(shè)在墻上或其它建筑物上。當(dāng)主中心線在井口與絞車房之間不能設(shè)置三個點時,可以少設(shè),但須在絞車房后面再設(shè)三個,其中至少應(yīng)有一個能瞄視井架天輪平臺。

        (2)在施工前,利用井筒周圍的永久點完成井中的標(biāo)定和井筒十字線基點的建立工作。所有的基點均都用混凝土打樁,埋設(shè)要牢固,并在旁邊建立明顯標(biāo)識,防止基點被惡意破壞。所有基點的原始資料整理存檔,并復(fù)測,檢測結(jié)果符合《煤礦測量規(guī)程》要求后,即可作為井筒施工的依據(jù)。

        (3)十字線基點建立后應(yīng)在井筒中心附近建立一個近井點,近井點的選擇同樣遵守《煤礦測量規(guī)程》的規(guī)定:盡可能埋設(shè)在便于觀測、保存和不受開采影響的地點,保證觀測時不受機(jī)械震動的影響和不影響地面施工及過往車輛的通行,同時保證觀測在點的周圍宜設(shè)置保護(hù)樁和柵欄或刺網(wǎng)。

        (4)井筒中心線采用Φ1.4mm的碳素鋼絲依次通過在井筒中心布置的導(dǎo)向輪和凹槽缺口為三角形的下線穩(wěn)定鋼板,最后經(jīng)過井口封口盤、吊盤下線口達(dá)到工作面。中線利用手搖絞車在試挖段期間固定在二平臺上,試挖后手搖絞車焊接在封口盤鋼板上,具體位置應(yīng)不影響井口施工和方便上下線為宜。手搖絞車應(yīng)焊接牢固穩(wěn)定。

        (5)通過十字線基點可校驗井筒中心線是否發(fā)生偏移,具體方法是利用三點成一線原理和直角三角形兩銳角之和是90°進(jìn)行校驗。

        (6)井筒凍結(jié)表土段施工期間,須每15天檢查一次中線;基巖段施工時,須每10天檢查一次;工序倒換(套壁、變徑等)前檢查一次;當(dāng)位置偏差超過5mm時,應(yīng)立即更正。

        3 施工中的技術(shù)要求

        (1)根據(jù)《煤礦施工驗收規(guī)范》(GB50213—2010版)的要求:

        1)裸體井巷的掘進(jìn)斷面規(guī)格允許偏差(mm)應(yīng)符合如下的規(guī)定:

        立井有提升:0~150

        立井無提升:﹣50~﹢150

        2)立井采用組合鋼模板時,在井下組裝規(guī)格的允許偏差(mm)應(yīng)符合如下的規(guī)定:

        有提升:10~40

        無提升:﹣30~﹢50

        3)井巷混凝土、鋼筋混凝土支護(hù)工程的斷面規(guī)格的允許偏差應(yīng)符合如下的規(guī)定:

        立井井筒凈半徑有提升:0~50

        立井井筒凈半徑無提升:±50

        (2)井筒中線懸掛砝碼,應(yīng)視碳素鋼絲的抗拉強(qiáng)度和承載重量而定,《煤礦測量規(guī)程》規(guī)定掛在中線上的砝碼重量值如下:

        1)垂線長為10~50m時,不小于10kg;

        2)垂線長為50~200m時,不小于20kg;

        3)垂線長為200m以上時,不小于30kg;

        4)垂線長為500m以上時,不小于100kg。

        掛砝碼的鋼絲,必須有兩倍的安全系數(shù),不得有硬彎、打結(jié)及其它影響鉛垂的缺陷。鋼絲上懸掛重鉈的重量應(yīng)是鋼絲極限抗拉強(qiáng)度的60~70%。

        4 施工措施

        (1)檢查中線應(yīng)選擇在天氣晴朗和無風(fēng)的上午9點以前和下午17點以后,成像清晰,氣象條件穩(wěn)定,應(yīng)避開陰雨、雪、大氣透明度差及大風(fēng)天氣,提高測量精度。

        (2)纏繞鋼絲應(yīng)選用直徑300mm左右的小絞車,鋼絲纏緊適度,鋼絲直徑選用1.4~1.8mm均可。

        (3)使用測量儀器前檢驗儀器是否損壞,測量過程中和測量結(jié)束后應(yīng)保護(hù)好測量儀器。晴天作業(yè)時,應(yīng)給儀器遮陽,嚴(yán)禁將照準(zhǔn)頭對向太陽。

        (4)在基點加設(shè)明顯標(biāo)識和保護(hù)措施,保持基點清晰。

        (5)為減小井筒內(nèi)氣流及滴水等外界因素影響,在井筒垂深超過600m后,每次校模時將中線托盤及重砣浸在一半截油桶中以減小中線的擺幅,并視井深及淋水等情況適當(dāng)加重重砣重量。在校模前,必須檢查重鉈與桶壁、桶底之間無接觸點。當(dāng)確認(rèn)無接觸點后,方可進(jìn)行校模。

        (6)井筒中線下線時中線終端處掛一盛600ml自來水且未加蓋的塑料礦泉水瓶,一人手搖小絞車,一人監(jiān)督中線下落,勻速通過井口導(dǎo)向輪、下線板、吊盤及至工作面。利用中線找正模板前應(yīng)檢查上、下吊盤、抓巖機(jī)、吊桶、電纜、鋼絲繩等設(shè)備或器具是否接觸、撞線、纏繞,發(fā)現(xiàn)后立即處理。使用完畢后,然后將其勻速提至吊盤盤面上并綁扎在吊盤上。中線在使用當(dāng)中嚴(yán)禁任何人觸動或做對中線穩(wěn)定有影響的事情。

        (7)安放垂線重砣時,一人穩(wěn)定托盤,一人雙手放重砣,并輕拿輕放,身體部位側(cè)對中線,無關(guān)人員和施工機(jī)具不得在重砣下方和靠近中線,以免鋼絲突然折斷后傷人或損壞施工機(jī)具及影響調(diào)模。

        (8)人工穩(wěn)定擺幅處于最小狀態(tài)時,使用7.5m鋼卷尺校模,讀數(shù)時確保鋼卷尺水平、無翻折、碰撞人和設(shè)備、器具,讀數(shù)準(zhǔn)確,按規(guī)定調(diào)整模板。整個校模工作過程中用一個風(fēng)機(jī)供風(fēng)或減小供風(fēng)量,如遇特殊情況下可在規(guī)定時間內(nèi)關(guān)閉風(fēng)機(jī),降低中線擺幅,將誤差減至最小。

        (9)要定期或不定期的保養(yǎng)小絞車、鋼絲、導(dǎo)向輪及下線點,保證鋼絲表面光滑、無銹,沒有彎曲、破折和打結(jié)的地方并能順利下落,損壞后及時更換。保證導(dǎo)向輪轉(zhuǎn)動自如,無損壞或轉(zhuǎn)動磕絆,保證導(dǎo)向輪周圍干凈、整潔、無雜物,保證小絞車轉(zhuǎn)動正常、制動正常。

        (10)井筒中心線在起落時嚴(yán)禁與絞車同行,中線提升或下放時要勻速緩慢。做到:絞車提升時不起落中線,起落中線時不提升絞車,防止中線來回擺動,纏繞吊桶,發(fā)生意外事故。

        5 措施評價

        經(jīng)過實施一系列嚴(yán)格規(guī)范措施,并在施工過程中精心施工,嚴(yán)把質(zhì)量關(guān),在竣工驗收中,該風(fēng)井井筒的井筒垂直度達(dá)到了《煤礦井巷工程質(zhì)量驗收規(guī)范》的要求,甚至在某些部位更加的精準(zhǔn)垂直。

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