金矿主井井筒装备施工安装方案研究 -凯发网站

引言

在矿业领域,金矿的开采是一个复杂而精细的过程,它不仅涉及地质勘探、矿物提取和资源管理,还涉及一系列工程技术问题,尤其是主井井筒的装备施工安装^[1—3]。主井井筒作为矿山垂直运输的主要通道,其安全、高效的装备施工安装直接关系到整个矿山的生产效率和工人的安全。随着技术的不断进步和矿业安全标准的提高,传统的施工方法已经不能完全满足现代金矿的需求^[4—5]。文献[6—7]采用最新的科学研究方法和技术手段,结合实际案例分析,对比不同的施工方案,以期找到最适合当前金矿主井井筒装备施工的方案。为探讨金矿主井井筒装备施工安装的最佳实践,分析现有的施工技术和方法,提出创新的凯发网站的解决方案,以提高施工效率,确保施工安全,同时考虑成本效益,本文提出了一套针对金矿主井井筒装备施工安装的综合方案,以期为金矿企业提供一个科学、合理、高效的主井井筒装备施工安装方案,为矿业的可持续发展贡献力量,同时也为相关领域的工程技术人员提供参考和借鉴,推动矿业工程技术的进步和创新。

1施工工程概况

某金矿主井井架结构设计型式为l—a型钢井架,总重量1675 t,总高度88.163 m。其中第四层为下天轮平台(标高68.263 m),第五层为上天轮平台(标高77.263 m),提升天轮选用由某矿山机械集团有限公司生产的jkmd—6×8多绳摩擦式提升机天轮,首绳选用35 w×7—wsc—φ50—1960 mpa、l=1870 m型钢丝绳。因主井井架采用高空散装法进行安装,故上下天轮利用井架竖立的一台450 t和一台500 t履带吊车依次吊装就位。为了安全、优质、快速地完成天轮施工任务,制定施工技术方案以供施工指导。

2施工方案确定

在确定金矿主井井筒装备施工安装方案时,需考虑天轮的组装、吊装和找正等关键环节。天轮的组装包括天轮轴承座安装、限位楔铁校正以及地脚螺栓力矩拧紧等步骤。天轮的吊装需要根据实际重量选择合适的钢丝绳绳套,并进行安全系数的计算。而天轮的找正则包括使用框式水平仪和测量点进行校正,以确保天轮的轴向位置偏差和水平度符合设计要求。以上方案的确定将为金矿主井井筒装备的施工安装提供指导和保障。

2.1天轮的组装

根据井架的施工工艺以及提升机天轮的自身结构特点可知,该天轮到货为散件,需在现场设置组装平台,分别将两组天轮组装成整体后清洗、加油。具体施工方案包括利用现场制作的组装平台,依次将天轮组装成整体,然后进行清洗和加油。在组装平台内侧布置工字钢,利用履带吊车将天轮组装到平台上,最后进行清洗和加油工作。整个过程需要严格按照施工方案进行操作,以确保天轮的安装质量和安全性。

2.2天轮的吊装

根据实施方案要求,利用一台450 t履带吊车先将天轮座下部底盘(轴承梁)吊装就位,找正焊接完成后,再利用一台450 t履带吊车和一台500 t履带吊车将上下天轮(提升机天轮a、b)依次吊装就位。这一步骤是整个安装过程中非常关键的一环,需要严格按照施工方案进行操作,确保天轮的安装质量和安全性。同时,需要注意吊装过程中的各项细节,确保天轮的位置和角度符合设计要求,以保证提升机的正常运行和安全使用。

2.3天轮的找正

天轮的找正工作需要利用框式水平仪、水准仪、薄镀锌铁皮、铜皮等相关工器具来完成。由于天轮的特殊性,现场组装及安装需要厂家派遣技术人员进行现场指导,以确保找正工作的准确性和有效性。这些工具和技术人员的指导将有助于保证天轮的安装质量和稳定性,从而确保整个设备的正常运行和安全使用。

3施工方案实施

3.1天轮地面组装用平台安装

根据该井架安装工艺可知,天轮组装时正值井架吊装期间,待天轮安装完成以后,再完善井架顶层和主副斜架侧斜撑梁,故可利用主副连接横梁g—51、g—52(截面尺寸1500 mm× 1000 mm),共8件箱体。考虑到组装现场为矸石回填路面,故组装时下部设置路基板,为保证组装平台整体的稳定性和强度,在箱体与箱体间、箱体与路基板之间断续焊接,天轮轴承座摆放采用工字钢或钢板加固处理。其中天轮地面组装用平台安装示意图如图1所示。

3.2井架天轮地面组装施工

待天轮进场验收合格后,利用现场制作的组装平台,分别将上下天轮组装成整体,具体方法如下:首先在组装平台内侧布置2根32#工字钢,间距为2900 mm,如图2所示,再利用一台100 t履带吊车将一片半固定轮和7片半游动轮按照厂家提供的施工顺序依次固定到组装平台上;然后利用一台100 t履带吊车将天轮主轴(连同轴承座)吊装至组装平台上,最后再将上部的半游动(固定)轮依次与下部的半游动(固定)轮连接,同时将所有的连接螺栓、固定销等安装完成,上下部分半游动(固定)轮组装前需先进行清洗。

3.3天轮轴承座和铜瓦加油

在天轮组装完成后,需要对每个天轮轴承座和铜瓦进行加油,具体的加油量为每个轴承座加注二硫化钼锂基脂20 l,每组铜瓦加注二硫化钼锂基脂20 l和一定比例的机械油(7:3配比)。这样可以有效减少天轮的摩擦和磨损,延长设备的使用寿命。加油完成后,需要进行检查,确保每个部位都得到了充分的润滑,以保证天轮的正常运转和安全使用。

3.4测量放线

待井架上下天轮平台安装完成以后,需要利用全站仪将井筒十字中心线投射到上下天轮平台处,并布置好找正用的大线。因为天轮的安装位置需要精确符合设计要求,所以必须进行准确的测量和放线工作。通过全站仪的投射和大线的布置,可以确保天轮的位置和轴承梁的安装都符合设计要求,从而保证整个装备的施工质量和安全性。其中下天轮平台示意图如图3所示。

3.5轴承梁(天轮座下部底盘)吊装及安装

在天轮吊装前,需将轴承梁吊装就位,找正并焊接完成。根据厂家提供的图纸可知,轴承梁总重3320 kg,则吊车实际受力f=(3320/1000)×9.8 ×1.1≈35.8 kn,吊装时选用一台450 t吊车依次将4组 轴承梁吊装就位,吊装高度为68 m和77 m。查450 t履带吊车性能参数可知,吊车回转半径38 m,吊车臂长102 m,吊车额定载重为91 t,满足要求。

3.5.1轴承梁(天轮座下部底盘)找正

首先利用提前布置的大线和千斤顶,将轴承梁吊装就位,然后利用水准仪和框式水平仪将其找平,找平时选用2 mm或4 mm的薄钢板进行衬垫。因为天轮的平整度直接影响到整个设备的安装质量和稳定性,通过精确的找平和衬垫,可以确保天轮的安装位置准确无误,为后续的施工工作奠定坚实的基础。

3.5.2轴承梁的焊接防变形措施

待轴承梁找正完成,正式开焊前,需对轴承梁采取防变形措施,确保轴承梁在焊接完成以后不会发生变形,具体措施为:焊接前,每隔300 mm左右布置一组竖向筋板,筋板规格为16mm× 180 mm×80mm,筋板焊接完后方可焊接轴承梁四周焊缝,焊接过程中采用2名技术相当的焊工,同时同方向同速率进行焊接。这些措施旨在确保轴承梁在焊接完成后不会发生变形,从而保证整体结构的稳定性和安全性。

3.6天轮吊装及安装

在天轮吊装及安装阶段,首先需要利用一台450 t履带吊车和一台500 t履带吊车依次将上下天轮吊装就位,如图4所示。根据计算可知单组天轮总重为120t,因此单台吊车实际受力f=120× 9.8 ×1.1 ×1.25/2=808.5 kn,查阅450 t履带吊车起重性能参数可知,后配重160 t,中央压重40 t,超起配重0~230 t,超起半径14 m,吊车回转半径38 m,臂长102 m,吊车额定载重91 t,满足要求。此状态下500 t履带吊车额定载重为101 t,故满足要求。

此外,在吊装过程中,需要校核吊装锁具的强度,包括半游动(固定)天轮吊装用吊带、天轮轴吊装用钢丝绳绳套以及天轮吊装用钢丝绳绳套的校核。吊装完成后,还需要进行天轮找正工作,包括天轮水平度的检查和校正、天轮轴承座限位楔铁的安装。

3.7 吊装锁具强度校核

3.7.1半游动(固定)天轮吊装用吊带校核

根据计算可知,单个半游动(固定)天轮实际重量为4 565 kg,吊装时选用2副10 t吊带进行吊装(长度8 m),吊带满足吊装要求。这样的吊装方案可以确保天轮的安全吊装和安装,同时符合设计要求,保证了施工的质量和安全性。在实际操作中,需要严格按照这一方案进行操作,以确保天轮的顺利安装和使用。

3.7.2天轮轴吊装用钢丝绳绳套校核

根据计算可知,天轮轴实际重量38 690 kg,则钢丝绳实际受力f=(38 690/1 000)×9.8× 1.1≈417 kn。吊装时选用2根6×37-1770-φ60 mm钢丝绳绳套,长度16 m,双头使用。查钢丝绳力学性能参数可知6× 37-1770-φ60mm钢丝绳破断拉力1880kn,则安全 系数n=(1 880/417)×4≈18.0>6,符合要求。这表明所选用的钢丝绳绳套在吊装天轮轴时具有足够的安全性能,能够满足实际吊装需求。

3.7.3天轮吊装用钢丝绳绳套校核

根据计算可知,天轮实际重量120 t,则钢丝绳实际受力f=120×9.8× 1.1=1 293.6 kn。吊装时选用2根6×37-1770-φ100 mm钢丝绳绳套,长度16 m,双头使用 。查钢丝绳力学性能参数可知6 × 37-1770-φ100mm钢丝绳破断拉力5120kn,则安全系数n=(5120/1 293.6)×4≈15.8>6,符合要求。

3.8天轮找正

待天轮就位以后,需利用提前布置的大线和框式水平仪进行天轮安装找正工作。在天轮轴承座与天轮底座板间夹垫0.2~0.5mm的镀锌铁皮(或铜皮)进行天轮的找正,通过调节镀锌铁皮的厚度校正天轮的水平度。进行天轮定位找正时侧向顶移天轮轴承座的方法有油压千斤顶顶移法和螺栓卡具顶移法两种方法。

在天轮找正过程中,油压千斤顶顶移法(图5)是一种常用的方法。首先需要在天轮轴承座上方设置油压千斤顶,通过控制油压千斤顶的升降来实现天轮的顶移。在顶移的过程中,需要根据设计要求和实际情况进行精确调整,确保天轮的水平度和轴向位置偏差符合要求。同时,需要注意油压千斤顶的使用安全,确保操作人员的安全和设备的稳定性。通过油压千斤顶顶移法,可以有效实现天轮的精确找正,保证安装质量的达标。

螺栓卡具顶移法(图6)是一种用于调整天轮轴承座位置的方法。在安装过程中,通过调整螺栓卡具的位置,可以实现对天轮轴承座的微调。具体操作是:利用螺栓卡具对轴承座进行顶移,以达到校正天轮位置偏差及水平度的目的。这种方法可以确保天轮安装的精度和稳定性,从而保证提升机的正常运行和安全使用。

3.8.1天轮水平度的检查和校正

在天轮安装完成后,需要使用框式水平仪和固定的测量点来检查天轮的水平度。首先打开天轮轴承座端盖,使用钢板尺测量天轮轴承断面与轴承座的平行度,以精确校正天轮的轴向位置偏差及水平度。校正完毕后,按照设备的设计规定力矩拧紧地脚螺栓,确保天轮的水平度符合设计要求。这一步骤非常重要,因为天轮的水平度直接影响到提升机的运行稳定性和安全性。

3.8.2天轮轴承座限位楔铁的安装

天轮轴承座限位楔铁的安装是在天轮安装完毕并校正符合设计要求后进行的重要步骤。在安装限位楔铁时,需要确保其位置准确,以保证天轮的稳定性和安全性。安装过程中需要使用专业工具和设备,确保楔铁的牢固性和稳定性。安装完成后,需要进行检验和确认,以确保限位楔铁的安装符合设计要求,为天轮的正常运行提供保障。

4结束语

本文通过对金矿主井井筒装备施工安装进行深入探讨和分析,在天轮安装、吊装、找正等方面提出了详细的施工方案,并对各项工作进行了计算和校核,确保了施工的安全性和可行性。同时,也对施工过程中可能出现的问题进行了预测,并提出了凯发网站的解决方案,为实际施工提供了重要的参考依据。本文可为金矿主井井筒装备施工安装方案的制定和实施提供有益的指导,为金矿生产运营提供保障。

[参考文献]

[1]初长江,韩凯.金矿开采安全管理问题探析及防护措施[j].世界有色金属,2023(19):40-42.

[2]刘苏,孙宜耐,孙可光.金矿采空区充填方法探析[j].世界有色金属,2023(5):139-141.

[3]黄乃清,郎磊.某金矿复杂地质条件矿体协同开采技术研究[j].矿业研究与开发,2022,42(11):8-13.

[4]杨晓奇.某金矿主井井筒加固注浆方案研究[j].采矿技术,2023,23(4):141-146.

[5]杨文亮.矿山竖井施工常见工程地质问题分析—以贵州紫金簸箕田2金矿主井为例 [j].采矿技术,2023,23(5):242-245.

[6]王国元.纱岭金矿主井井筒快速施工技术研究[j].能源技术与管理,2022,47(4):108-110.

[7]柳宏儒,张元生,黄文柏.辽宁柏杖子金矿井筒工程施工工艺技术应用 [j].有色金属 (矿山部分),2017,69 (4):63-66.

2024年第10期第22篇