礦山建設(shè)組織管理培訓(xùn)教材
礦山建設(shè)組織管理培訓(xùn)教材
目的和要求：
本篇的目的在于培養(yǎng)學(xué)生掌握一定的礦山建設(shè)工程項(xiàng)目管理的理論和方法，使學(xué)生具有從事礦山建設(shè)工程施工組織和管理的初步能力。
要求：
1、掌握礦山建設(shè)的基本程序;
2、能夠進(jìn)行礦井施工方案、以及井筒開工順序的分析確定;
3、能夠?qū)ΦV井建設(shè)施工準(zhǔn)備期、井筒施工及井巷過渡期、井底車場(chǎng)與峒室及采區(qū)巷道施工等的各項(xiàng)工作做出合理的組織安排;
4、掌握土建及機(jī)電安裝工程施工安排、方案確定的原則和主要施工方法;
5、掌握礦山建設(shè)工程管理的原則、內(nèi)容以及三大控制的措施;
第一節(jié) 礦山建設(shè)程序
煤礦建設(shè)從資源勘探開始，到確定建設(shè)項(xiàng)目、可行性研究、編制設(shè)計(jì)文件、制定基本建設(shè)計(jì)劃、進(jìn)行施工直至項(xiàng)目建成、竣工驗(yàn)收形成生產(chǎn)能力，其建設(shè)的總期限稱為礦井建設(shè)周期。在建設(shè)各個(gè)階段有一個(gè)國(guó)家規(guī)定的先后程序，稱為基本建設(shè)程序。
根據(jù)國(guó)家有關(guān)規(guī)定，我國(guó)礦山建設(shè)的基本程序和內(nèi)容是：
1.資源勘探
資源勘探是煤炭工業(yè)基本建設(shè)的首要工作，通過各種勘探手段，查清礦區(qū)的范圍、煤的儲(chǔ)量、煤質(zhì)、瓦斯等級(jí)、煤層賦存條件、結(jié)構(gòu)、地質(zhì)構(gòu)造、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件，并對(duì)煤田的開采價(jià)值做出評(píng)價(jià)。
經(jīng)批準(zhǔn)的普查地質(zhì)報(bào)告可作為煤炭工業(yè)基本建設(shè)長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的編制依據(jù);詳查地質(zhì)報(bào)告可作為礦區(qū)總體設(shè)計(jì)的依據(jù);精查地質(zhì)報(bào)告可作為煤炭初步設(shè)計(jì)的依據(jù)。
2.提出項(xiàng)目建議書
項(xiàng)目建議書是投資前對(duì)項(xiàng)目建設(shè)的基本設(shè)想，主要從項(xiàng)目建設(shè)的必要性、可能性來分析，同時(shí)初步提出項(xiàng)目建設(shè)的可行性。項(xiàng)目建議書包括以下主要內(nèi)容：
1) 建設(shè)項(xiàng)目提出的必要性和依據(jù);
2) 產(chǎn)品方案、擬建規(guī)模、建設(shè)地點(diǎn)的初步設(shè)想;
3) 資源情況、建設(shè)條件、協(xié)作關(guān)系;
4) 投資估算和資金籌措設(shè)想;
5) 項(xiàng)目的進(jìn)度安排;
6) 產(chǎn)品的去向和用戶;
7) 經(jīng)濟(jì)效果、社會(huì)效益和環(huán)境效益的初步估計(jì);
3.可行性研究
煤炭建設(shè)項(xiàng)目可行性研究主要包括礦區(qū)建設(shè)項(xiàng)目可行性研究和礦井建設(shè)項(xiàng)目可行性研究。礦井可行性研究的主要內(nèi)容有：井田概況和建設(shè)條件;井田開拓和開采;礦井主要設(shè)備;地面各類設(shè)施;建井工期;技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析與項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)技術(shù)評(píng)價(jià)等。
4.編制設(shè)計(jì)文件
設(shè)計(jì)文件是安排建設(shè)項(xiàng)目、組織施工的依據(jù)。設(shè)計(jì)文件分為礦區(qū)總體設(shè)計(jì)和單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)兩類，單項(xiàng)工程設(shè)計(jì)按建設(shè)項(xiàng)目的大小及技術(shù)復(fù)雜程度，可分為兩段或三段設(shè)計(jì)。一般項(xiàng)目采用兩段設(shè)計(jì)，技術(shù)復(fù)雜或采用新工藝、新設(shè)備的項(xiàng)目，可采用初步設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)三階段。目前在煤礦建設(shè)中，一般取消技術(shù)設(shè)計(jì)階段。
礦井初步設(shè)計(jì)的重要目的是確定建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)能力、場(chǎng)地選擇、礦井開拓布置、主要工藝流程等重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)問題。施工圖設(shè)計(jì)是在初步設(shè)計(jì)或技術(shù)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，將設(shè)計(jì)的工程形象化，施工圖設(shè)計(jì)是按單位工程編制的，是指導(dǎo)施工的依據(jù)。施工圖設(shè)計(jì)一般包括：礦井總平面圖(開拓系統(tǒng)、巷道布置、采區(qū)布置等)、房屋和構(gòu)筑物的平面圖、剖面圖、設(shè)備安裝圖及道路、管道、線路施工圖以及施工圖預(yù)算等。
5.制定基本建設(shè)計(jì)劃
建設(shè)項(xiàng)目必須具有經(jīng)過批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)和總概算，方可列入基本建設(shè)計(jì)劃。由于煤礦建設(shè)項(xiàng)目建設(shè)周期比較長(zhǎng)，因此項(xiàng)目建設(shè)要根據(jù)批準(zhǔn)的總概算、施工組織設(shè)計(jì)及長(zhǎng)遠(yuǎn)規(guī)劃的要求，合理地安排分年度投資計(jì)劃。
6.建設(shè)準(zhǔn)備
建設(shè)準(zhǔn)備工作主要內(nèi)容有：征地拆遷、材料設(shè)備訂貨、四通一平，以及進(jìn)一步進(jìn)行工程、水文地質(zhì)勘探，落實(shí)建筑材料的供應(yīng)、組織施工招標(biāo)等。
7.組織施工
施工是基本建設(shè)程序中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，它是落實(shí)計(jì)劃和設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程。工程施工要遵循合理的施工順序，處理好礦建、地面建筑、機(jī)電安裝三類工程的銜接，狠抓關(guān)鍵工程的施工，確保工程按期高質(zhì)量地完成。
8.生產(chǎn)準(zhǔn)備
生產(chǎn)準(zhǔn)備是在工程即將建成前的一段時(shí)間，為確保工程建成后盡快投入生產(chǎn)而進(jìn)行的一系列準(zhǔn)備工作，包括建立生產(chǎn)組織機(jī)構(gòu)、人員配備、生產(chǎn)原材料及工器具等的供應(yīng)、對(duì)外協(xié)調(diào)等內(nèi)容。
9.竣工驗(yàn)收和交付使用
竣工驗(yàn)收是建設(shè)項(xiàng)目在環(huán)保、消防、安全、工業(yè)衛(wèi)生等方面達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)驗(yàn)合格，試運(yùn)轉(zhuǎn)正常，且井下、地面生產(chǎn)系統(tǒng)形成，按移交標(biāo)準(zhǔn)確定的工程全部建成，并經(jīng)質(zhì)量認(rèn)證后，方可辦理竣工驗(yàn)收。
10.后評(píng)估
建設(shè)項(xiàng)目竣工驗(yàn)收若干年后，為全面總結(jié)該項(xiàng)目從決策、實(shí)施到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)各時(shí)期的成功或失敗的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，找出失誤的原因，明確責(zé)任，提出解決辦法，彌補(bǔ)建設(shè)與生產(chǎn)的缺陷，需要進(jìn)行建設(shè)項(xiàng)目的后評(píng)估工作，其主要內(nèi)容有：前期工作評(píng)價(jià)，建設(shè)實(shí)施評(píng)價(jià)和投資效益評(píng)價(jià)。
第二節(jié) 礦井施工方案與井筒開工順序
合理安排礦井建設(shè)中礦建、土建和機(jī)電安裝三大工程的施工順序，對(duì)于縮短建井周期，減少投入，早日投產(chǎn)，發(fā)揮投資效益具有重要意義。確定井巷工程施工方案應(yīng)堅(jiān)持的原則是：①結(jié)合礦井實(shí)際，以高速度、高質(zhì)量、少投入快投產(chǎn)為目標(biāo);②以設(shè)計(jì)為依據(jù)，盡可能縮短主要矛盾線及建井工期，以最快的速度完成井筒(平峒)工程，為盡早全面展開井巷與設(shè)備安裝工程創(chuàng)造條件;③充分利用空間和時(shí)間，組織多頭作業(yè)、平行作業(yè)、交叉作業(yè)和不間斷施工;④充分利用永久建筑、構(gòu)筑物和永久設(shè)備鑿井;⑤要追求綜合經(jīng)濟(jì)效益。
一、 礦井施工方案
礦建工程包括井筒、井底車場(chǎng)巷道及峒室、主要石門、運(yùn)輸大巷及采區(qū)巷道等全部工程，其中部分工程構(gòu)成了全礦井延續(xù)距離最長(zhǎng)，施工需時(shí)最長(zhǎng)的工程項(xiàng)目，這些項(xiàng)目在總進(jìn)度計(jì)劃表上稱為主要矛盾線或連鎖工程。
如井筒→井底車場(chǎng)重車線→主要石門→運(yùn)輸大巷→采區(qū)車場(chǎng)→采區(qū)上山→最后一個(gè)采區(qū)切割巷道或與風(fēng)井貫通的巷道等，矛盾線上工程項(xiàng)目的施工順序決定了礦井的施工工期和施工方案。礦井建設(shè)的方案有：
1.單向掘進(jìn)施工方案
由井筒向采區(qū)方單方向順序掘進(jìn)主要矛盾線上的工程，即當(dāng)井筒掘進(jìn)到底后，由井底車場(chǎng)水平通過車場(chǎng)巷道、石門、主要運(yùn)輸巷道直至采區(qū)上山、回風(fēng)巷及準(zhǔn)備巷道，這種施工方案稱為單向掘進(jìn)方案。
其優(yōu)點(diǎn)是：建井初期投資少，需要?jiǎng)趧?dòng)力及施工設(shè)備少;采區(qū)巷道容易維護(hù)，費(fèi)用較省;對(duì)測(cè)量技術(shù)的要求相對(duì)較低;建井施工組織管理工作比較簡(jiǎn)單。其缺點(diǎn)是：建井工期較長(zhǎng);通風(fēng)管理工作比較復(fù)雜;安全施工條件較差。
該方案主要適用于：開采深度不大，井巷工程量小，采用前進(jìn)式開拓，受施工條件限制，施工力量不足的中小型礦井。
2.對(duì)頭掘進(jìn)施工方案
井筒掘進(jìn)與兩翼風(fēng)井平行施工，并由主、副井井底和兩翼風(fēng)井井底同時(shí)對(duì)頭掘進(jìn)，即雙向或多向掘進(jìn)主要矛盾線上的井巷工程的施工方案，稱為對(duì)頭掘進(jìn)方案。
其主要優(yōu)點(diǎn)是：采用對(duì)角式通風(fēng)的礦井，利用風(fēng)井提前開拓采區(qū)巷道，可以縮短建井工期，提前移交生產(chǎn)，節(jié)約投資;主副井與風(fēng)井提前貫通，形成獨(dú)立完整的通風(fēng)系統(tǒng)，通風(fēng)問題易于解決，特別是對(duì)沼氣礦井的安全生產(chǎn)十分有利，同時(shí)增加了安全出口，為安全生產(chǎn)創(chuàng)造了條件;增大了提升能力，可以緩和后期收尾工程施工與拆除施工設(shè)備的矛盾;采區(qū)開拓時(shí)上下人員、材料設(shè)備的運(yùn)輸很方便。
對(duì)頭掘進(jìn)方案的缺點(diǎn)是：增加了施工設(shè)備和臨時(shí)工程費(fèi)，需要的勞動(dòng)力較多;采區(qū)巷道的維護(hù)費(fèi)較大;施工組織與管理工作比較復(fù)雜，對(duì)測(cè)量技術(shù)的要求比較高。
在進(jìn)行方案比較優(yōu)化時(shí)，可以參考以下措施：
1)增鑿措施井筒：當(dāng)井筒較淺，表土水文條件簡(jiǎn)單或在山區(qū)建井時(shí)，增開井筒或?qū)⒉蓞^(qū)上山或回風(fēng)巷道延伸到地面，用作措施井;
2)快速貫通掘進(jìn)，提前準(zhǔn)備采區(qū)：依據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)井筒深度超過600m、且有較厚的沖積層時(shí)，井筒工期一般超過兩年，若貫通距離在4000m以上時(shí)，貫通距離則需3-5年。若將采區(qū)施工安排在貫通之后，必將拖延建井工期，這顯然與輔助系統(tǒng)、配套工程不相適應(yīng)。為此，要盡量安排利用風(fēng)井負(fù)責(zé)采區(qū)施工。利用風(fēng)井提前開拓采區(qū)。
二、井筒開工順序
井筒開工順序的確定的原則是：技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理、施工方便、準(zhǔn)備充分、縮短工期。同時(shí)要考慮各井筒的井口準(zhǔn)備情況、各井筒的平面相對(duì)位置關(guān)系、井筒所穿過地層的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件、精通施工方案、各井筒的比深、各井筒的施工工期、井筒擔(dān)負(fù)井下巷道工程量的大小、井筒永久裝備情況、井筒轉(zhuǎn)入平巷時(shí)的施工方案、施工設(shè)備的裝備情況、施工隊(duì)伍的技術(shù)力量等因素。
現(xiàn)場(chǎng)常用的主副井開工順序有以下幾種：
1.主、副、風(fēng)井順序開工
其適用條件是：主井比副井深且施工條件復(fù)雜，副井特鑿法施工，而主井普通法施工，采區(qū)貫通工程量和采區(qū)掘進(jìn)工程量均比較少，井筒穿過地層比較復(fù)雜需由一個(gè)井筒先施工探明地質(zhì)情況。
可選擇的間隔為：
主井，間隔3個(gè)月副井，再間隔3個(gè)月風(fēng)井;
主井，間隔1個(gè)月副井，再間隔3-6個(gè)月風(fēng)井;
該開工順序的優(yōu)點(diǎn)是：主副井同在一個(gè)廣場(chǎng)，主井先開工。由于一般的主井?dāng)嗝孑^小，可先行探明地質(zhì)條件，給副井施工提供經(jīng)驗(yàn)，由于主井較深便于到底后與副井同時(shí)貫通;風(fēng)井滯后開工，可以使采區(qū)工程一完成就投入生產(chǎn)，避免采取巷道的長(zhǎng)期閑置。缺點(diǎn)是主井到底后與副井貫通施工比較困難，貫通的臨時(shí)工程較多。
2.主副井同時(shí)開工，風(fēng)井滯后開工
適用條件：主副井深度基本相同，井筒穿過的地質(zhì)條件較好，主副井到底時(shí)間相當(dāng)，主副井施工方案相同(但主副井同為凍結(jié)鑿井時(shí)，一般應(yīng)間隔開工)，工業(yè)廣場(chǎng)準(zhǔn)備條件具備，副井井筒較淺，采區(qū)貫通工程量較小。
開工間隔時(shí)間一般視采區(qū)貫通工程量和風(fēng)井的深度確定，一般可選主副井同時(shí)開工后1-6月風(fēng)井再開工。
其優(yōu)點(diǎn)是：井筒組織施工比較容易，井筒能同時(shí)到底并及時(shí)貫通，貫通臨時(shí)工程量較小，貫通的輔助施工設(shè)施較簡(jiǎn)單。缺點(diǎn)是準(zhǔn)備工作緊張，若采用特殊鑿井時(shí)，設(shè)備的投入較大，不便協(xié)調(diào)施工和設(shè)備的平衡使用。
3.副、主、風(fēng)井順序開工
適用條件：副井比主井深，井筒穿過地層條件比較明確，副井施工比較復(fù)雜，主井相對(duì)簡(jiǎn)單，馬頭門工程量大，占井筒工期比較長(zhǎng);采區(qū)工程量較小，井巷貫通工程量不大。
可選的開工間隔為，副井開工，1-3個(gè)月主井開工，再過2-6個(gè)月風(fēng)井開工。
其優(yōu)點(diǎn)是：副井先開工，轉(zhuǎn)入車場(chǎng)施工比較方便，短路貫通工程量較小。缺點(diǎn)是：副井先開工，在井筒地層條件不太好時(shí)，大斷面井筒作為探井施工難度比較大。
4.風(fēng)主副或風(fēng)副主順序開工
適用條件：采區(qū)工程量較大，井巷貫通工程量較大，風(fēng)井較深，工業(yè)廣場(chǎng)準(zhǔn)備不充分，而礦井建設(shè)工期又較緊。主副井誰(shuí)先開工，與上述方案1、3考慮的條件相同。
這樣安排的優(yōu)點(diǎn)是：可以充分利用風(fēng)井進(jìn)行巷道的掘進(jìn)和貫通，采區(qū)準(zhǔn)備比較快，但當(dāng)只有一個(gè)風(fēng)井，構(gòu)不成通分系統(tǒng)時(shí)，風(fēng)井施工井下巷道獨(dú)頭掘進(jìn)通風(fēng)距離長(zhǎng)，生產(chǎn)條件和安全性不高。
5.風(fēng)主井(副井)同時(shí)開工，副井(主井)滯后開工
適用條件：主副井誰(shuí)先開工應(yīng)考慮哪個(gè)井筒比較深，施工比較復(fù)雜，則哪個(gè)井筒先開工，風(fēng)井先開工適用于采區(qū)工程量較大，巷道貫通工程量較長(zhǎng)等條件。
這樣有利于井巷貫通并減輕工業(yè)廣場(chǎng)的準(zhǔn)備緊張程度。
6.風(fēng)井先開工，主副井滯后同時(shí)開工
適用條件：采區(qū)工程量較大，而工業(yè)廣場(chǎng)準(zhǔn)備緊張，且礦井建設(shè)工期又緊張，井巷貫通工程量較大，主副井施工準(zhǔn)備程度相當(dāng)，比較相近，特別是采區(qū)工程量很大，而又有兩個(gè)風(fēng)井，風(fēng)井到底后又便于貫通形成通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，風(fēng)井先開工將能較好地解決貫通問題，并能縮短主要矛盾線的工期。
其優(yōu)點(diǎn)是：采區(qū)準(zhǔn)備較快，貫通工期較短，巷道施工的隊(duì)伍容易安排，有利于縮短礦井建設(shè)工期。缺點(diǎn)是采區(qū)巷道開拓較早時(shí)，維護(hù)工作相對(duì)復(fù)雜。
根據(jù)我國(guó)多年來的建井實(shí)踐，采用主副井交錯(cuò)開工的施工順序比較普遍。主副井錯(cuò)開施工的時(shí)間應(yīng)根據(jù)最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)而定，大約1-4個(gè)月。先開主井后開副井的方式，要使主副井同時(shí)到底，以利于主、副井貫通和主井及時(shí)改裝罐籠提升，為車場(chǎng)巷道快速施工創(chuàng)造條件。
另外，主井井筒到底的時(shí)間與箕斗裝載峒室施工順序有關(guān)。箕斗裝載峒室有三種施工順序：一是與主井井筒及其峒室一次施工完畢，工期較長(zhǎng);二是主井井筒一次掘到底，預(yù)留峒口，待副井罐籠投入使用后，在主井井塔施工的同時(shí)完成峒室工程;三是主井井筒第一次掘砌到運(yùn)輸水平，待副井罐籠提升后，施工下段井筒，箕斗裝載峒室與該段井筒一次作完，這種方式只有在井底部分地質(zhì)條件特別復(fù)雜時(shí)才采用。
施工經(jīng)驗(yàn)表明，采用先主井、后副井開工的順序，并且主副井井筒一次到底、預(yù)留箕斗裝載峒室，采用平行交叉施工的方案，對(duì)縮短建井總工期比較有利。
第三節(jié) 礦建工程施工組織
一、礦井建設(shè)工期的概念
煤礦礦井建設(shè)，從土地征購(gòu)辦理完畢、施工人員進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)起，到一個(gè)井筒正式開工之日止，為施工準(zhǔn)備期。一個(gè)井筒(主井或副井)正式開工的條件是：立井，要做好鎖口，立好井架并安裝好天輪平臺(tái)、卸矸臺(tái)及鑿井吊盤;斜井與平峒，要完成井口(峒口)明槽掘砌。當(dāng)井筒需要采用特殊施工方法通過表土層或含水巖層時(shí)，其相應(yīng)準(zhǔn)備工作也要在施工準(zhǔn)備期完成。
從礦井第一個(gè)井筒開工之日起，至礦井按設(shè)計(jì)規(guī)定投產(chǎn)時(shí)所應(yīng)完成的礦建工程、土建工程、設(shè)備安裝工程、管線路敷設(shè)工程和聯(lián)合試運(yùn)轉(zhuǎn)所需要的時(shí)間，稱為礦井建設(shè)投產(chǎn)前施工期，或稱投產(chǎn)工期。
礦井移交投產(chǎn)，按我國(guó)現(xiàn)行辦法，不是要求達(dá)到設(shè)計(jì)能力才能移交投產(chǎn)，而是按規(guī)定的投產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)移交。投產(chǎn)后按設(shè)計(jì)要求還有部分工程量，為完成這些工程量的工期，稱為投產(chǎn)后達(dá)到設(shè)計(jì)能力工期，或稱投產(chǎn)后工期。
施工準(zhǔn)備期、投產(chǎn)工期與投產(chǎn)后工期之和，即為礦井建設(shè)總工期。
二、礦井建設(shè)施工準(zhǔn)備
礦井開工前的準(zhǔn)備工作包括：組織準(zhǔn)備、技術(shù)準(zhǔn)備、工程準(zhǔn)備、特殊鑿井的施工準(zhǔn)備、勞動(dòng)力組織和對(duì)外協(xié)調(diào)等。
1.組織準(zhǔn)備
組建項(xiàng)目管理機(jī)構(gòu)，根據(jù)實(shí)際情況組成項(xiàng)目經(jīng)理部或籌建處;明確工作內(nèi)容和責(zé)任;明確人員職責(zé)與分工。目前礦井建設(shè)的組織管理模式為項(xiàng)目業(yè)主、監(jiān)理單位、承包商(施工單位)三位一體的管理模式，如圖12-1所示。
圖12-1 礦井建設(shè)組織管理模式
2.技術(shù)準(zhǔn)備工作
礦井施工前期的技術(shù)準(zhǔn)備工作主要有：勘察工作、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作和招標(biāo)工作等。
3.工程準(zhǔn)備工作
包括測(cè)量工作、 工業(yè)場(chǎng)地平整及障礙物拆除、四通工作、生活服務(wù)設(shè)施、生產(chǎn)服務(wù)設(shè)施、生產(chǎn)輔助設(shè)施、井筒特殊施工條件、井口生產(chǎn)設(shè)施工程、非標(biāo)準(zhǔn)件加工、材料及設(shè)備以及其他準(zhǔn)備等。
4.特殊鑿井的施工準(zhǔn)備
常用的特殊鑿井方法有凍結(jié)法、淹水沉井法、帷幕施工法、地面預(yù)注漿以及鉆井法等。根據(jù)所采用的特殊鑿井方法的不同，其準(zhǔn)備工作的內(nèi)容也不同。
5.物資準(zhǔn)備
主要包括井筒開工需要的設(shè)備及礦井開工需要的鋼材、木材、水泥、土產(chǎn)材料、二、三類物資等的供應(yīng)。物資準(zhǔn)備要求作到既保證施工的需要，又要避免積壓浪費(fèi)。
6.施工勞動(dòng)力的準(zhǔn)備
7.對(duì)外協(xié)作工作
三、井筒施工及井巷過渡
當(dāng)井筒掘到井底之后，為了及時(shí)轉(zhuǎn)入井底車場(chǎng)及主要巷道的施工，必須對(duì)井上下掘進(jìn)井筒所用的設(shè)備和施工組織等加以改組，以適應(yīng)巷道施工的需要。為此，往往需要占用一段時(shí)間。我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)將井筒施工轉(zhuǎn)入井底車場(chǎng)平巷施工的時(shí)期稱為“井巷過渡期”。
國(guó)內(nèi)外建井經(jīng)驗(yàn)表明，加速過渡期設(shè)備的改裝，是保證建井第二期工程順利開工和縮短建井總工期的關(guān)鍵之一。井巷過渡期并沒有一個(gè)明顯的時(shí)間界限。但是過渡期的主要內(nèi)容是比較明確的，其中主要的有，主副井短路貫通，服務(wù)于井筒掘進(jìn)用的提升、通風(fēng)、排水和壓氣設(shè)備的改裝，井下運(yùn)輸、供水及供電系統(tǒng)的建立，勞動(dòng)組織的變換等。
1. 主副井短路貫通
主，副井井筒施工到井底車場(chǎng)水平后，應(yīng)首先進(jìn)行短路貫通。以便為提升、通風(fēng)，排水等設(shè)施的迅速改裝創(chuàng)造條件。設(shè)計(jì)單位所提供的井底車場(chǎng)施工圖中一般不考慮短路貫通的問題。施工單位為了創(chuàng)造短路，常在主、副井之間掘一條臨時(shí)巷道，圖12-2的虛線為常見的短路貫通的臨時(shí)巷道。
圖12-2 短路貫通臨時(shí)巷道
1-主井; 2-副井; 3-貫通巷道; 4-翻籠峒室; 5-等候室
選擇臨時(shí)貫通巷道時(shí)，應(yīng)考慮的原則是：主副井之間的貫通距離最短，彎曲最少，便于車場(chǎng)施工初期兩井之間的運(yùn)輸調(diào)車;巷道位置要考慮主井臨時(shí)改裝時(shí)地提升方位和二期工程重車主要出車方向;應(yīng)充分利用礦井設(shè)計(jì)中原有的輔助峒室和巷道，如無輔助峒室和巷道可以利用，則應(yīng)注意所開臨時(shí)巷道在今后生產(chǎn)期間的充分利用，以減少施工費(fèi)用;與永久巷道或峒室之間應(yīng)留有足夠的安全巖柱。
2. 提升設(shè)施的改裝
由立井掘進(jìn)過渡到井底車場(chǎng)及開拓巷道時(shí)，提升矸石量、下送材料設(shè)備及人員上下增多，需要的提升能力一般為井筒掘進(jìn)時(shí)期的3-4倍。另外，轉(zhuǎn)入平巷施工時(shí)采用礦車運(yùn)輸，要與
吊桶提升相結(jié)合，困難很多，因此，一般情況下，必須先有一個(gè)井筒改裝成罐籠，以加大提升能力。
改裝的主要原則是：
1)保證過渡期短，使井底車場(chǎng)主要巷道能順利的早日開工;
2)使主副井井筒永久裝備的安裝和提升設(shè)施的改裝相互銜接;
3)改裝后的提升設(shè)備應(yīng)能保證井底車場(chǎng)及巷道開拓期全部的提升任務(wù)。
提升設(shè)施改裝常用的方式有以下兩種：
(1) 主井-副井的改裝順序
兩個(gè)井筒同時(shí)到底后，主井改裝為臨時(shí)罐籠。同時(shí)，副井向主井短路貫通，副并暫用 V形礦車通過溜槽向副井吊桶內(nèi)翻矸。因?yàn)樵O(shè)計(jì)鑿井設(shè)備布置時(shí)已考慮到提升改裝這個(gè)因素，改裝工作只要半個(gè)月左右即可完成。一旦主井臨時(shí)罐籠能正常運(yùn)轉(zhuǎn)可以擔(dān)負(fù)井下施工的提升任務(wù)后，副井即停下來，進(jìn)行永久提升設(shè)施安裝，包括：換永久井架(或井塔)，安永久提升機(jī)，裝備井筒，掛罐籠，試運(yùn)轉(zhuǎn)等，并一次建成井口房。用鋼井架，一般提升機(jī)，此階段約需半年左右，用井塔，多繩摩擦輪提升機(jī)，一般需時(shí)1年左右。等副井安裝完畢能擔(dān)負(fù)井下施工任務(wù)時(shí)，主井再拆去臨時(shí)罐籠，進(jìn)行永久提升設(shè)備安裝。其中副井投入使用的時(shí)間最遲應(yīng)在主副井與風(fēng)井貫通前。
這種改裝方案的特點(diǎn)是：隨著主副井提升的交替轉(zhuǎn)換，提升能力在不斷增加，副井吊桶提升為井下施工服務(wù)的時(shí)間很短，待主井換用臨時(shí)罐籠后，基本上可以滿足井底車場(chǎng)施工的需要。到車場(chǎng)施工全面展開，井下機(jī)電安裝已經(jīng)開始，需要更大的提升能力時(shí)，副井的永久罐籠已交付使用了。因此，一般情況下，我國(guó)多數(shù)礦井的施工都選用這種提升改裝方案。另外，為了給主井提前改裝臨時(shí)罐籠創(chuàng)造條件，主井開工的時(shí)間一般應(yīng)比副井早1-4個(gè)月。
(2) 副井—主井的改裝順序
為了使改裝工作簡(jiǎn)化，主副井貫通后，首先把副井停下來進(jìn)行永久提升設(shè)備安裝，一次完成。在副井安裝的這段時(shí)間內(nèi)，井底車場(chǎng)施工的提升任務(wù)暫由主井的吊桶提升來維持。待副井安裝完畢運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，主井再停下來進(jìn)行永久提升設(shè)備安裝。
這個(gè)方案的最大不足之處是吊桶提升為車場(chǎng)施工服務(wù)的時(shí)間過長(zhǎng)，盡管可在井底設(shè)臨時(shí)卸矸臺(tái)，但是提升仍受限制，大型設(shè)備下放不方便，人員上下也不安全。因此，只有當(dāng)主井原來使用兩套單吊桶或一套雙吊桶，提升能力較大時(shí)，才可考慮采用這種方案。
采用臨時(shí)罐籠提升時(shí)，井下的出車方式對(duì)提升能力有很大的影響。我國(guó)箕斗主井井筒在井底車場(chǎng)水平往往僅有一條與井筒梯子間相通的小斷面單側(cè)繞道，為了向臨時(shí)罐籠進(jìn)出車，則必須把原小斷面繞道擴(kuò)大或另掘一、二段巷道與主井相通。按照臨時(shí)罐籠提升中心線與永久箕斗提升中心線的相互關(guān)系和井下出車方式，主井臨時(shí)罐籠出車布置有下列幾種：
1) 垂直式單向出車(圖12-3)。
這種方式僅需擴(kuò)大原設(shè)計(jì)中的人行繞道，工程量較小。同時(shí)由于臨時(shí)罐籠提升中心線與永久箕斗提升中心線互相垂直，地面臨時(shí)絞車的布置不影響永久工程施工，因此采用較多，但是，它是單向出車，提升能力受限制。
2) 垂直式雙向出車(圖12-4)。
這種出車方式通過能力較大，能增加掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)，有利于組織車場(chǎng)快速施工。但是與單向出車相比，它需要多增加一段臨時(shí)巷道。
圖12-3 垂直式單向出車 圖12-4 垂直式雙向出車
1-主井; 2-人行道; 3-主井運(yùn)輸?shù)?1一主井; 2一翻籠蛔室，副井通道 4一副井運(yùn)箱道; 5一主副井貫通巷道
3) 平行式單向出車(圖12-5)。
其優(yōu)點(diǎn)是：吊捅、臨時(shí)罐籠和安裝罐道的吊架可能共同使用一對(duì)天輪，不必改裝，吊桶位置正對(duì)著箕斗裝載峒室，對(duì)箕斗裝載峒室的施工比較方便，臨時(shí)罐籠可以利用永久罐道以提高其運(yùn)行速度。缺點(diǎn)是;主井中心線到翻籠峒室的軌道中心線的距離一般為7-12m，輔助巷道短，曲率半徑小，調(diào)車比較困難，單向進(jìn)出車，使提升能力受限制;輔助巷道在煤倉(cāng)上部通過，若巖石松軟，會(huì)使煤倉(cāng)施工困難;由于主井臨時(shí)罐籠提升中心線與箕斗提升中心線一致，和永久絞車房及膠帶走廓的施工可能發(fā)生矛盾。
4) 平行式雙向出車(圖12-6)。
這種方式只有當(dāng)主井位于主井空重車線與副井空重車線之間時(shí)才有可能。其優(yōu)缺點(diǎn)除進(jìn)出車調(diào)度比較方便，提升效率比較高，但需增加一段臨時(shí)巷道外，其余和單向出車方式相同。
圖12-5 平行式單向出車 圖12-6 平行式雙向出車
1-主井; 2-單側(cè)繞道; 1-主井; 2-副井; 3-輔助巷道
3-輔助巷道 4-主井運(yùn)輸巷 4-主井運(yùn)輸巷， 5-轉(zhuǎn)盤
3. 運(yùn)輸與運(yùn)輸系統(tǒng)的變換
井巷過渡期運(yùn)輸與運(yùn)輸系統(tǒng)的變換，按照主井改裝臨時(shí)罐籠來考慮時(shí)，一般可分三個(gè)階段：
1)主副井未貫通期：主副井到底后，在進(jìn)行主副井貫通巷道掘進(jìn)時(shí)，一般仍用吊桶提升。當(dāng)運(yùn)輸距離在7.Om以內(nèi)時(shí)，可將矸石直接裝入吊桶，當(dāng)運(yùn)輸距離大于7.Om以工時(shí)，應(yīng)鋪設(shè)軌道以便運(yùn)輸。因這一時(shí)期很短，所以采用的運(yùn)輸方法及設(shè)備應(yīng)愈簡(jiǎn)單愈好。
2)副井吊桶提升期：這一時(shí)期是指主副井貫通后主井正進(jìn)行改裝，運(yùn)輸距離一般在 30-100m，故多采用V形礦車，其容積為6m3，運(yùn)輸比較輕便靈活。巷道的各直角交叉點(diǎn)處可鋪設(shè)調(diào)車用的轉(zhuǎn)盤。矸石用V形車翻裝到吊桶內(nèi)，地面的排矸運(yùn)輸系統(tǒng)與鑿井時(shí)期相同。
3)主井臨時(shí)罐籠提升期：這一時(shí)期副井正進(jìn)行永久改裝，工作面?zhèn)€數(shù)一般是5-7個(gè)，運(yùn)輸距離在200-300m以上，這時(shí)已經(jīng)使用了臨時(shí)罐籠，故多采用1噸U形礦車。同時(shí)在地面設(shè)有臨時(shí)翻罐籠進(jìn)行翻矸，從翻罐籠到排矸場(chǎng)之間用V形礦車進(jìn)行運(yùn)輸排矸。直到副井永久安裝完畢，才停止主井臨時(shí)罐籠提升，使用副井永久罐籠(或永久罐道臨時(shí)罐籠)提升，這時(shí)井上下運(yùn)輸工作已大為改善。
4.通風(fēng)設(shè)施的改裝
井底車場(chǎng)掘進(jìn)時(shí)期，通風(fēng)工作的設(shè)計(jì)和組織是否合理，將會(huì)直接影響到工程的順利施工和工作安全。尤其是在開展多工作面掘進(jìn)時(shí)，這項(xiàng)工作更顯得重要，必須給予足夠的重視。
當(dāng)主副井未貫通前，仍然是利用原來鑿井時(shí)的通風(fēng)設(shè)備進(jìn)行通風(fēng)，但需將風(fēng)筒接長(zhǎng)到各掘進(jìn)工作面。
主副井貫通后，應(yīng)迅速改裝通風(fēng)設(shè)施，使之形成主井進(jìn)風(fēng)，副井出風(fēng)系統(tǒng)。通風(fēng)設(shè)施的改裝有兩個(gè)方案：
1)首先拆除主井的風(fēng)筒，只保留副井的風(fēng)筒，并將副井的風(fēng)筒接長(zhǎng)，在主、副井貫通連絡(luò)巷內(nèi)，修建臨時(shí)風(fēng)門。為了克服較大阻力就要加大風(fēng)壓，必要時(shí)可把原為主副井分別通風(fēng)的兩臺(tái)局扇串聯(lián)使用，并改為抽出式通風(fēng)系統(tǒng)，如圖12-7 a所示。這樣改裝工作很簡(jiǎn)單，也便于通風(fēng)管理，它適用于井深200m以內(nèi)的淺井。
2)將主副井內(nèi)原有的風(fēng)筒分別拆除，然后將主要扇風(fēng)機(jī)移到井下主副井貫通連絡(luò)巷內(nèi)，仍保持主井進(jìn)風(fēng)，副井出風(fēng)的通風(fēng)系統(tǒng)，如圖12-7 b所示。這個(gè)方案，雖然增加改裝工作，但便于密閉，能增加有效風(fēng)量，兩個(gè)井筒內(nèi)均無風(fēng)筒，通風(fēng)阻力較小，對(duì)井筒改裝工作也有利。對(duì)獨(dú)頭巷道，可以安設(shè)局部扇風(fēng)機(jī)輔助通風(fēng)。這個(gè)方案適用于深井條件。
圖12-7 主副井貫通后通風(fēng)設(shè)施的改裝
a-局部扇風(fēng)機(jī)安裝在地面 b-局部扇風(fēng)機(jī)安裝在井下
1-主井; 2-副井; 3-局部扇風(fēng)機(jī); 4-風(fēng)筒
在設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注意同時(shí)串聯(lián)通風(fēng)的工作面數(shù)最多不超過三個(gè)。超過時(shí)，各工作面爆破順序必須由里到外先后進(jìn)行，人員應(yīng)同時(shí)全部撒出。有時(shí)為了改善通風(fēng)效果，避免多工作面串風(fēng)，可采用抽出式通風(fēng)或增開輔助巷道。盡量避免把風(fēng)門設(shè)置在運(yùn)輸繁忙的巷道內(nèi)。
5.排水設(shè)施的改裝
由立井掘進(jìn)過渡到井底車場(chǎng)及平巷掘進(jìn)的排水工作是比較簡(jiǎn)單的，一般可分為三個(gè)主要階段：
1)主副井聯(lián)絡(luò)巷未貫通前：
這個(gè)階段仍然利用原有的鑿井吊泵，分別由主副井水窩往外排水。
2)主副井貫通后，主井提升設(shè)備改裝階段：
這個(gè)階段除主井排水吊泵，主井用臥泵排到副井井底，然后共同利用副井吊泵向外排水，涌水量大則改用臥泵排水。
3)主井臨時(shí)罐籠提升，副井進(jìn)行永久裝備階段：
此階段可在副井馬頭門外安設(shè)臨時(shí)臥泵，從副井井底吸水，經(jīng)敷設(shè)在聯(lián)絡(luò)巷道和主井井筒中的排水管將水排出地表。這時(shí)，井底車場(chǎng)和平巷掘進(jìn)的涌水都匯集到主副井井底。當(dāng)涌水量甚大時(shí)，需要把主、副井聯(lián)絡(luò)巷擴(kuò)大—段，作為臨時(shí)泵房和變電所，同時(shí)開鑿—個(gè)臨時(shí)小水倉(cāng)，如圖12-8所示。
圖12-8 臨時(shí)泵房及水倉(cāng)布置
1一罐籠井; 2一箕斗井; 3一至箕斗井通道;4一泵房
5一變電所; 6一水倉(cāng); 7一變壓器室
在副井永久裝備完成，進(jìn)行主井永久裝備時(shí)，一般井下中央水泵房和管子道已經(jīng)完工，因而可以利用永久水倉(cāng)，水泵房和副井井筒中的永久管道進(jìn)行排水。主副井井底的水用臥泵排到巷道水溝中再流入永久水倉(cāng)。，
6.其它設(shè)施的改裝
在井底車場(chǎng)施工時(shí)，還要解決好并下的壓風(fēng)供應(yīng)及供電、供水等工作。車場(chǎng)施工全面展開后，所用壓風(fēng)量大于兩個(gè)井筒施工時(shí)的用量，而主副井交替改裝后，壓風(fēng)也只能由一趟管路供應(yīng)。所以最初選用的壓風(fēng)管道直徑，不要小于150mm。在井筒掘進(jìn)之前選擇壓風(fēng)機(jī)時(shí)，應(yīng)考慮車場(chǎng)及采區(qū)巷道施工期間對(duì)壓氣的需要量。
主副井貫通后，井下耗電量大為增加，除要供應(yīng)臨時(shí)水泵、局扇和裝巖機(jī)外，還有施工水倉(cāng)和清理斜巷用的絞車等，多為 380V的電源。因此為了從地面送高壓電。井底車場(chǎng)內(nèi)應(yīng)設(shè)臨時(shí)變電所，最好和臨時(shí)水泵房一起設(shè)在等候室中。
為保證濕式鉆眼，供水工作也不能忽視。若從地面供水，井內(nèi)應(yīng)設(shè)專門供水管路，若直接從井下取水，必須注意水的清潔，以免堵塞管路，影響正常鉆眼工作。
四、井底車場(chǎng)與峒室的施工安排
1.井底車場(chǎng)巷道施工安排
車場(chǎng)巷道施工順序的安排除應(yīng)保證主副井短路貫通及連鎖工程項(xiàng)目不間斷地快速施工外，同時(shí)還必須積極組織力量，掘進(jìn)一些為提高連鎖工程的掘進(jìn)速度和改善其施工條件所必須的巷道。如：盡快形成環(huán)形運(yùn)輸系統(tǒng)，提高運(yùn)輸能力，溝通通風(fēng)環(huán)路，改善通風(fēng)條件，改變獨(dú)頭通風(fēng)的困難，溝通排水系統(tǒng)，改善工作面掘進(jìn)條件等。井底車場(chǎng)巷道與峒室的施工順序一般是：
1)主副井短路貫通。應(yīng)選擇距離小，工期短的貫通路線，必要時(shí)增加臨時(shí)巷道以縮短主副井貫通道的距離。
2)主井(或副井)重車道，主要運(yùn)輸石門、運(yùn)輸大巷、采區(qū)上山與風(fēng)井的貫通。這一組巷道是礦井的連鎖工程(主要矛盾線上的工程)，應(yīng)作為主攻方向，組織快速施工。
3)優(yōu)先安排井底車場(chǎng)環(huán)行繞道的貫通。解決車場(chǎng)施工運(yùn)輸、調(diào)車的困難。
4)主副井空重車線的貫通。改善車場(chǎng)多頭施工的通風(fēng)條件。
5)進(jìn)行通向中央—變電所、水泵房、水倉(cāng)通道的施工，以便盡早組織這些峒室施工,為提前使用永久排水系統(tǒng)創(chuàng)造條件。
在組織車場(chǎng)巷道多頭快速掘進(jìn)時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問題：
1)車場(chǎng)內(nèi)掘進(jìn)工作面?zhèn)€數(shù)的增減，必須注意與工人數(shù)量及器材設(shè)備的平衡。
2)確定井底車場(chǎng)的施工順序和增減工作面數(shù)目時(shí)，必須考慮到通風(fēng)系統(tǒng)的合理改變，避免通風(fēng)設(shè)施移動(dòng)過于頻繁，不要把風(fēng)門設(shè)在運(yùn)輸頻繁的巷道內(nèi)，并保證各工作面有足夠的風(fēng)量。
3)確定井底車場(chǎng)施工順序時(shí)，必須注意到巷道坡度的影響，特別在涌水量較大的情況下，應(yīng)避免向下坡掘進(jìn)，以免工作面積水和運(yùn)輸困難。必要時(shí)也可增開輔助巷道，使它既有利于排水和運(yùn)輸，也有利于通風(fēng)。有的現(xiàn)場(chǎng)為了盡早掘進(jìn)水倉(cāng)，可多增開輔助巷道，但應(yīng)注意避免內(nèi)外水倉(cāng)溝通。
4)車場(chǎng)內(nèi)工作面?zhèn)€數(shù)的增減，必須考慮到井筒提升能力，組織多工作面快速掘進(jìn)時(shí)，必須考慮到掘進(jìn)、砌壁、運(yùn)輸和通風(fēng)之間的相互配合。
2.井底車場(chǎng)峒室施工安排
在組織井底車場(chǎng)峒室施工時(shí)，要考慮下列各因素：
1)與井簡(jiǎn)相毗連的各種峒室(馬頭門、裝載峒室，井底水泵房等)在一般情況下應(yīng)與井筒施工同時(shí)進(jìn)行，箕斗裝載峒室的安裝應(yīng)在井筒永久裝備施工之前進(jìn)行。
2)各機(jī)械設(shè)備峒室的開鑿順序應(yīng)根據(jù)使用先后和安裝工程的需要來安排。一般為了早日利用永久排水設(shè)備而盡先施工井下變電所、水泵房和水倉(cāng);煤倉(cāng)和翻籠峒室工程比較復(fù)雜，設(shè)備安裝需時(shí)較長(zhǎng)，所以也應(yīng)盡早施工。其它如電機(jī)車庫(kù)、消防列車庫(kù)、炸藥庫(kù)等應(yīng)根據(jù)對(duì)它們需要程度的不同分別安排。
3)服務(wù)性的峒室，如等候室、調(diào)度室和醫(yī)療室等，其施工先后對(duì)建井工期影響不大，一般可作為平衡工程量用。但為了改善通風(fēng)、排水和運(yùn)輸系統(tǒng)，有時(shí)也需要提早施工。
4)在車場(chǎng)內(nèi)每掘到巷道或峒室的交叉點(diǎn)處，若不能一次筑成時(shí)，應(yīng)向交叉道掘進(jìn)6m左右，并砌好這段巷道，以免時(shí)間長(zhǎng)而造成片幫垮落，也便于以后增開掘進(jìn)工作面。
在施工組織設(shè)計(jì)中，我國(guó)現(xiàn)場(chǎng)常用工程進(jìn)度日歷表和用色線繪制的井底車場(chǎng)各工作面進(jìn)度圖來表示井底車場(chǎng)巷道和峒室的施工順序。近來絕大礦井的施工進(jìn)度安排都采用網(wǎng)絡(luò)圖代替橫道圖來表示井底車場(chǎng)的施工順序。
五、采區(qū)巷道的施工安排
組織采區(qū)巷道施工時(shí)，應(yīng)考慮下列一些因素：
1)應(yīng)提前施工主副井與風(fēng)井貫通的采區(qū)上山工程，連鎖工程的采區(qū)上山應(yīng)先安排施工，工程量大的一般上山也要提早施工。
2)一般應(yīng)先開軌道上山，以提前安裝提升絞車，擔(dān)負(fù)采區(qū)工程的施工任務(wù)。
3)凡工程量大，距井筒遠(yuǎn)，直接影響建井工期的采區(qū)工程應(yīng)提前安排施工。
4)為了解決通風(fēng)問題，有高沼氣礦井的采區(qū)開拓，一般應(yīng)在主副井與風(fēng)井貫通并形成負(fù)壓通風(fēng)系統(tǒng)后，再開拓采區(qū)煤巷。
5)在建井期間為探明地質(zhì)情況的采區(qū)工程應(yīng)先行施工。如同時(shí)開二條上山時(shí)，可先開人行通風(fēng)上山，以提前探明采區(qū)煤層的賦存情況。采區(qū)煤巷，一般應(yīng)先開上部軌道回風(fēng)巷，沿煤層走向探清等高線以及上部水文地質(zhì)條件，為掘進(jìn)運(yùn)輸巷道探明地質(zhì)情況。
6)有煤與沼氣突出危險(xiǎn)的礦井，一般應(yīng)先開巖石巷道，然后開溜煤眼、聯(lián)絡(luò)眼，巖石巷中揭開煤層，排放沼氣，然后進(jìn)行煤巷施工。
7)涌水量大的上下山，最好采用上山掘進(jìn)的方法。
8)由于煤巷地壓較大，施工過早，則維修量過大，所以新建礦井多在礦井試運(yùn)轉(zhuǎn)前安排施工。
第四節(jié) 土建及機(jī)電安裝工程施工組織
一、礦井工業(yè)場(chǎng)地施工總平面布置
1. 施工總平面布置的原則
為了規(guī)劃施工場(chǎng)地，應(yīng)把工業(yè)廣場(chǎng)內(nèi)所有要施工的臨時(shí)與永久建筑物，構(gòu)筑物、倉(cāng)庫(kù)與附屬企業(yè)、運(yùn)輸與給水、排水、供電、線路等都繪制在施工總平面圖上，以便指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行有計(jì)劃的、有秩序的施工。施工總平面的布置原則如下：
1)充分掌握現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)、地形資料，了解高空、地面和地下各種障礙物的分布情況，并熟悉現(xiàn)場(chǎng)周圍的環(huán)境，以期做到統(tǒng)籌規(guī)劃，合理布局，遠(yuǎn)近兼顧，為科學(xué)管理、文明施工創(chuàng)造有利的條件。
2)合理、充分地利用永久建筑、道路、各種動(dòng)力設(shè)施和管線，以減少臨時(shí)設(shè)施，降低工程成本，簡(jiǎn)化施工場(chǎng)地的布置。
3)合理確定臨時(shí)建筑物和永久建筑物的關(guān)系，臨時(shí)建筑不能占用永久建筑位冤，避免以后大量拆移造成浪費(fèi)，臨時(shí)建筑物標(biāo)高盡可能按永久廣場(chǎng)標(biāo)高施工。
4)臨時(shí)建筑的布置要符合施工工藝流程的要求，做到布局合理。為井口服務(wù)的設(shè)施應(yīng)布置在井口周圍，動(dòng)力設(shè)施(變電所等)應(yīng)靠近負(fù)荷中心，攪拌站、空壓站、機(jī)修廠、倉(cāng)庫(kù)等生產(chǎn)設(shè)施和辦公室、食堂、浴室等生活設(shè)施應(yīng)盡量選擇在適中的地點(diǎn)，做到有利施工、方便生活。
5)廣場(chǎng)窄軌鐵路、場(chǎng)內(nèi)公路布置，應(yīng)滿足需要并方便施工，力求節(jié)約，以降低施工運(yùn)輸費(fèi)用和減少動(dòng)力損耗。窄軌鐵路應(yīng)以主、副井為中心，能直接通到材料場(chǎng)、坑木場(chǎng)、機(jī)修廠、水泥廠、混凝土攪拌站、排矸場(chǎng)等。主要運(yùn)輸線路和人流線路盡可能避免交叉。
6)各種建筑物布置要符合《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定，遵守環(huán)境保護(hù)、防火、安全技術(shù)、衛(wèi)生勞動(dòng)保護(hù)規(guī)程，為安全施工創(chuàng)造條件。要統(tǒng)一考慮火藥庫(kù)、油脂庫(kù)、加油站與一般建筑物的最小安全距離。
7)臨時(shí)工程應(yīng)盡量布置在工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，節(jié)約施工用地，少占農(nóng)田。
2.施工總平面布置的依據(jù)
1)工業(yè)場(chǎng)地、風(fēng)井場(chǎng)地等總平面布置圖;
2)工業(yè)場(chǎng)地地形圖及有關(guān)地質(zhì)地形、工程地質(zhì)、場(chǎng)地平整資料;
3)施工組織設(shè)計(jì)推薦的施工方案;
4)各場(chǎng)地?cái)M利用的永久建筑工程量表、施工材料、設(shè)備堆放場(chǎng)地規(guī)劃;
5)各場(chǎng)地?cái)M利用的臨時(shí)建筑工程量表、施工材料、設(shè)備堆放場(chǎng)地規(guī)劃
3.主要施工設(shè)施布置設(shè)計(jì)要求
在完成上述依據(jù)資料收集籌備工作后，即可進(jìn)行施工總平面的布置設(shè)計(jì)?？偲矫娴牟贾迷O(shè)計(jì)以井筒(井口)為中心，力求布置緊湊、聯(lián)系方便?？偲讲贾脩?yīng)滿足以下要求：
1)鑿井提升機(jī)房的位置，須根據(jù)提升機(jī)型式、數(shù)量、井架高度以及提升鋼絲繩的傾角，偏角等來確定，布置時(shí)應(yīng)避開永久建筑物位置，不影響永久提升、運(yùn)輸、永久建筑的施工。并考慮提升方位與永久提升方位的關(guān)系，使之能適應(yīng)井筒開鑿、平巷開拓、井筒裝備各階段提升的需要。
2)臨時(shí)壓風(fēng)機(jī)房位置，應(yīng)靠近井筒布置，以縮短壓風(fēng)管路，減少壓力損失，最好布置在距兩個(gè)井口距離相差不多的地點(diǎn)，距井口—般在50m左右，距提升機(jī)房不能太近，以免噪音影響提升機(jī)司機(jī)工作。
3)臨時(shí)變電所位置，應(yīng)設(shè)在工業(yè)廣場(chǎng)引入線的一面，并適當(dāng)靠近提升機(jī)房、壓風(fēng)機(jī)房等主要用戶，以縮短配電線路;避開人流線路和空氣污染嚴(yán)重的地段;建筑物要符合安全、防火要求，并不受洪水威脅。
4) 臨時(shí)機(jī)修車間，使用動(dòng)力和材料較多，應(yīng)布置在材料場(chǎng)地和動(dòng)力車間附近，而且運(yùn)輸方便的地方，以便于機(jī)械沒備檢修和領(lǐng)運(yùn)，應(yīng)避開生活區(qū)，以減少污染和噪音。車間之間應(yīng)考慮工藝流程，做到合理布置。鉚焊車間要有一定的廠前區(qū)。
5)臨時(shí)鍋爐房位置，應(yīng)盡量靠近主要用汽、供熱用戶，減少汽、熱損耗，縮短管路。布置在廠區(qū)和生活區(qū)的下風(fēng)向，遠(yuǎn)離清潔度要求較高的車間和建筑，交通運(yùn)輸方便，建筑物周圍應(yīng)有足夠的煤場(chǎng)、廢渣充填及堆積的場(chǎng)地。
6)混凝土攪拌站，應(yīng)設(shè)在井口附近，周圍有較大的、能滿足生產(chǎn)要求的砂，石堆放場(chǎng)地，水泥庫(kù)也須布置在攪拌站附近，并須考慮冬季施工取暖、預(yù)熱及供水、供電的方便。要盡量結(jié)合地形，創(chuàng)造砂、石、混凝土機(jī)械運(yùn)輸?shù)牧魉€。
7)臨時(shí)油脂庫(kù)，應(yīng)設(shè)在交通方便、遠(yuǎn)出廠區(qū)及生活區(qū)的廣場(chǎng)邊緣，一方面便于油脂進(jìn)出庫(kù)，并滿足防火安全距離需要。
8)臨時(shí)炸藥庫(kù)，設(shè)在距工業(yè)廣場(chǎng)及周圍農(nóng)村居民點(diǎn)較遠(yuǎn)的偏避處，并有公路通過附近，符合安全規(guī)程要求，并設(shè)置安全可靠的警衛(wèi)和工作場(chǎng)所。
9)矸石場(chǎng)和儲(chǔ)煤場(chǎng)，矸石除用來平整場(chǎng)地的低洼地之外，應(yīng)盡量利用水久排矸設(shè)施。矸石場(chǎng)應(yīng)設(shè)在廣場(chǎng)邊緣的下風(fēng)向位置。臨時(shí)儲(chǔ)煤場(chǎng)的位置要考慮到礦井建設(shè)期工程煤量的運(yùn)輸問題，還要考慮到供鍋爐房用煤及零售給職工用煤的運(yùn)輸問題。
4. 永久建筑物與永久設(shè)備的利用
提前利用永久建筑物和設(shè)備是礦井建設(shè)的一項(xiàng)重要經(jīng)驗(yàn)，它除了可以減少臨時(shí)建筑物占地面積，簡(jiǎn)化工業(yè)廣場(chǎng)總平面布置外，還可以節(jié)約礦井建設(shè)投資和臨時(shí)工程所用的器材，減少臨時(shí)工程施工及拆除時(shí)間和由臨時(shí)工程向永久工程過渡的時(shí)間，縮短建井總工期;減少建井后期的建筑安裝工程及其收尾工作量，使后期三大工程排隊(duì)的復(fù)雜性與相互干擾減少，為均衡生產(chǎn)創(chuàng)造了條件，同時(shí)，還可改善生產(chǎn)與建井人員的生活條件。
煤礦礦井的副井，一般多是采用金屬永久井架，井筒到底后又希望它迅速改裝成永久提升設(shè)備以服務(wù)于建井施工，所以利用副井的永久井架及永久提升機(jī)進(jìn)行井筒施工，常常是可行的和有效的技術(shù)措施。
此外，諸如宿舍、辦公樓，食堂、浴室，任務(wù)交待室、燈房、俱樂部、上下水道、照明，油脂庫(kù)、炸藥庫(kù)、材料倉(cāng)庫(kù)，木材加工廠、機(jī)修廠， 6kV以上輸變電工程，通訊線路、公路、蓄水池、地面排矸系統(tǒng)、壓風(fēng)機(jī)與壓風(fēng)機(jī)房、鍋爐及鍋爐房、永久水源，鐵路專用線等，應(yīng)創(chuàng)造條件，最大限度的利用或爭(zhēng)取利用其永久工程與設(shè)備。
為了保證可利用的永久工程能在開工前部分或全部建成，所需的施工圖、器材、設(shè)備要提前供應(yīng)，土建及安裝施工人員要提前進(jìn)場(chǎng)。永久建筑物和設(shè)備的結(jié)構(gòu)特征、技術(shù)性能與施工的需要不盡一致時(shí)，要采取臨時(shí)加固、改造措施，要防止永久結(jié)構(gòu)的超負(fù)載或永久設(shè)備的超負(fù)荷運(yùn)行，造成損失。同時(shí)，也要避免永久設(shè)備的低負(fù)荷運(yùn)行，造成浪費(fèi)。
5..施工總平面布置圖的繪制要求
1)以不同的顏色或陰影在礦井總平面圖上標(biāo)出擬利用的永久建筑及設(shè)施。
2)按比例在礦井總平面布置圖上標(biāo)出各種場(chǎng)地(材料堆放場(chǎng)地、矸石場(chǎng)地、
堆放場(chǎng)地、設(shè)備放置場(chǎng)地等)的面積大小和位置。
3)按比例在礦井總平面布置圖上標(biāo)出各種臨時(shí)建筑物的位置及面積大小。
4)按比例在礦井總平而布置圖上標(biāo)出各種纜線、道路、管路等的走向。
二、井架(塔)的施工方案
目前，用于我國(guó)煤礦的井塔(架)主要有鋼筋混凝土井塔和鋼結(jié)構(gòu)井架(塔)，根據(jù)礦井設(shè)計(jì)，對(duì)于兩種形式的井塔(架)，可選擇不同的施工方案。
1.鋼筋混凝土井塔的施工方案
1)井口現(xiàn)澆混凝土施工方案
其做法是在井塔基礎(chǔ)施工結(jié)束后，直接由下而上逐層澆注混凝土?；炷恋臐沧⒖刹捎妹裼酶邔咏ㄖ氖┕すに囘M(jìn)行，如采用可拆裝的大模板施工塔壁，或采用滑動(dòng)模板(有爬模法、全滑模法和滑一澆一法)施工塔壁。目前這些施工技術(shù)都比較成熟，可以移植用于鋼筋混凝土井塔塔壁施工。
臨渙礦副井、海孜礦副井以及陶二礦副井等都層采用可拆裝大模板施工井塔;淮南潘二礦副井采用爬模法施工鋼筋混凝土井塔;興隆莊主副井、張雙樓主井等曾采用全滑模法施工井塔壁;淮北桃園礦主副井和任樓礦主副井等曾采用滑一澆一法施工井塔壁。
這一方案的特點(diǎn)是：有利于利用第一層或中間平臺(tái)進(jìn)行井筒裝備安裝施工，但占用井口的時(shí)間比較長(zhǎng)。
因此，在采用本方案時(shí)，要盡量實(shí)現(xiàn)井塔施工與井筒裝備、箕斗裝載峒室等立體交叉平行作業(yè)，以縮短井口的占用時(shí)間。
2)井外預(yù)建整移施工方案
其做法是在井口外適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)，建設(shè)井塔臨時(shí)承臺(tái)座，然后在其上預(yù)先建造好井塔，安裝并調(diào)試好提升絞車系統(tǒng)和其他設(shè)備，在井塔基礎(chǔ)施工結(jié)束后，用機(jī)械或其他方法，將預(yù)建好的井塔整體平移到井口永久基礎(chǔ)上就位，操平找正，固定井塔，對(duì)準(zhǔn)井筒中心和井塔中心，調(diào)試絞車。
其適用條件是設(shè)計(jì)有鋼筋混凝土井塔或鋼結(jié)構(gòu)井塔的礦井，一般來說，在礦建、土建、安裝三項(xiàng)工程銜接緊張或者礦井改擴(kuò)建只建一個(gè)獨(dú)立井筒或者在高寒地區(qū)冬季不能施工混凝土井塔的情況下，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益更為顯著。
淮北劉橋副井鋼筋混凝土井塔于1979年12月整移成功，淮北朱仙莊主井鋼筋混凝土井塔于1981年10月整移成功。
這一方案的特點(diǎn)是：可大大縮短井塔施工和提升設(shè)備安裝占用井口的時(shí)間，并能有效解決井口土建施工、井筒裝備和提升設(shè)備安裝的矛盾。
2.鋼結(jié)構(gòu)井架(塔)的施工方案
1)井口組裝施工方案
其做法是在井架基礎(chǔ)施工完畢后，直接在井口組裝井架。組裝方法有自下而上逐層逐件安裝法、分片起立拼裝法和整體板起吊裝法。這一方案要求井口附近要有組裝斜架、立架和布置絞車、錨樁的場(chǎng)地。有礙起立井架的建筑物應(yīng)等起立井架后再施工。
如山東濟(jì)寧三號(hào)副井雙斜腿鋼結(jié)構(gòu)井架(塔)的安裝，采用雙桅桿、雙絞飯轉(zhuǎn)、分片起立拼裝施工方案，自1993年9月開始施工，總工期3.5個(gè)月，吊裝用2天完成;開灤林南倉(cāng)主井單斜腿鋼結(jié)構(gòu)井架，井架總高55.3m，總重225t，采用雙桅桿、半旋轉(zhuǎn)起立斜架，滑移法起立立架施工方案，總工期155天，占用井口時(shí)間45天。
2) 井外預(yù)裝整移施工方案
其做法是在井口外適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)預(yù)先裝配好井架(塔)，在井架(塔)基礎(chǔ)施工結(jié)束后，再將其整體平移或吊裝到井口位置，操平找正，固定就位。
該方案可縮短占用井口的工期，比井塔預(yù)建整移占用井口時(shí)間短，移動(dòng)費(fèi)用低。井內(nèi)裝備一般在井架(塔)整移就位前安裝好。
如河南焦作九里山副井鋼結(jié)構(gòu)井塔，自重1496t，井架高28米，整移重量100t(只移鋼架、外墻、樓板，機(jī)電安裝均未做)，于1981年3月整移成功，占用井口時(shí)間45天，少占井口時(shí)間105天， 施工總費(fèi)用41.84萬(wàn)元，其中整移費(fèi)用4.63萬(wàn)元。
三、礦井機(jī)電設(shè)備安裝
礦井機(jī)電設(shè)備包括提升、運(yùn)輸、通風(fēng)、排水、壓風(fēng)、供電、井上下生產(chǎn)與排矸以及安全監(jiān)控等系統(tǒng)的設(shè)備。
20世紀(jì)80年代以來，隨著我國(guó)煤炭工業(yè)的迅速發(fā)展，煤礦機(jī)電設(shè)備的技術(shù)面貌和裝備水平也發(fā)生了根本的變化。采掘、排水、提升、通風(fēng)等設(shè)備隨著井型的擴(kuò)大均趨向于大型化，功率愈來愈大，井下水泵單機(jī)功率已超過1000kW，井下電壓等級(jí)高壓由6kV上升到10kV，低壓由380V上升到660V，工作面電壓上升到1140V。井下采掘、運(yùn)輸設(shè)備向自動(dòng)化、連續(xù)化的方向發(fā)展，液壓技術(shù)、微電子技術(shù)的應(yīng)用更加普遍。新建的現(xiàn)代化礦井采用電子計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)煤礦井下環(huán)境參數(shù)和生產(chǎn)工況監(jiān)控，把安全、生產(chǎn)、“信、集、閉”等三套系統(tǒng)融為一體。綜合機(jī)械化采煤，大功率、高強(qiáng)帶式輸送機(jī)運(yùn)煤等一系列新技術(shù)、新工藝、新裝備，推動(dòng)了井下機(jī)電設(shè)備的安裝技術(shù)和安裝工藝向前發(fā)展。
(一)礦井提升機(jī)的安裝
多繩摩擦輪提升機(jī)安裝部件多，精度要求嚴(yán)，特別是電控部分自動(dòng)化程度高，安裝難度大。經(jīng)近十幾年的努力，在安裝上積累了不少經(jīng)驗(yàn)，如機(jī)械部分主軸承安裝采用熱裝法，在繩槽車削及測(cè)量方面研制成車刀裝置及大卡鉗直接測(cè)量法，在卷筒焊接技術(shù)上為保證卷筒不變形采用立焊、平焊相結(jié)合的方法。又如電器部分為加快提升機(jī)調(diào)試速度及質(zhì)量，總結(jié)出三階段施工程序，即第一階段對(duì)元、器件及單機(jī)進(jìn)行常規(guī)檢查、測(cè)試技術(shù)數(shù)據(jù)、核對(duì)接線以及輔助電機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)。第二階段主要檢查和試驗(yàn)傳動(dòng)裝置和提升控制設(shè)備的性能，即為不帶鋼絲繩的空運(yùn)轉(zhuǎn)調(diào)試。第三階段則為上繩掛容器作帶負(fù)荷調(diào)試，對(duì)速度控制系統(tǒng)、閘控系統(tǒng)、井簡(jiǎn)中各種控制開關(guān)的最終確定及各種操作方式最后確認(rèn)。由于安裝上采取了一系列的措施，現(xiàn)煤炭系統(tǒng)所安裝的多繩輪提升機(jī)，不但安裝速度快，而且質(zhì)量好，投產(chǎn)后均能達(dá)到安全運(yùn)轉(zhuǎn)的目的。
1.卷筒纏繞式提升機(jī)的安裝與調(diào)試
年產(chǎn)60萬(wàn)t以下、井深在500m左右的礦井，通常選用JK型新系列提升機(jī)。該提升機(jī)主要由主軸裝置、減速器、盤式制動(dòng)器、圓盤深度指示器、液壓站、電動(dòng)機(jī)、微拖動(dòng)裝置及配電設(shè)備高壓開關(guān)柜、磁力站等組成。
(1)主要部件安裝
主要部件包括主軸裝置、減速器、制動(dòng)闡及電動(dòng)機(jī)。
1)主軸裝置
關(guān)鍵是主軸找正、卷筒組裝及焊接、主軸軸瓦刮研及瓦間隙調(diào)整。
2)減速器
安裝前，要清洗并檢查齒輪嚙合情況準(zhǔn)，安裝時(shí)，要掌握與主軸的同心度。以主軸為基準(zhǔn)，操平找正，其同心度誤差不得大于 15‰，傾斜度誤差不得超過0.6‰，減速器自身水平度不得超過0.15‰。
3)制動(dòng)閘
制動(dòng)閘安裝主要是掌握好制動(dòng)盤車磨、盤形閘找正和閘瓦安裝。
4)電動(dòng)機(jī)
電動(dòng)機(jī)安裝前，要進(jìn)行外觀檢查及抽芯檢查。為防止定子和轉(zhuǎn)子摩擦而損壞絕緣，定子與轉(zhuǎn)子間的空隙必須四周一致。其檢查方法應(yīng)分上、下、左、右四個(gè)點(diǎn)檢查，其間隙應(yīng)為
電動(dòng)機(jī)軸上半聯(lián)軸器安裝時(shí)，應(yīng)先按電動(dòng)機(jī)軸進(jìn)行擴(kuò)孔和插鍵槽。加工時(shí)應(yīng)先以半聯(lián)軸器外圓定心，其不同心度為外圓直徑公差之半，孔中心與端面的不垂直度允許為0.1mm。加熱前，要檢查孔徑公差，符合要求方能熱裝。熱裝加熱溫度控制在300℃左右，加熱應(yīng)均勻，一般加熱到表面呈淺黃色為宜，此時(shí)測(cè)量孔徑，達(dá)到要求后，迅速裝配。
(2)提升機(jī)系統(tǒng)試運(yùn)轉(zhuǎn)
1)電氣部分檢查：對(duì)所有電氣設(shè)備進(jìn)行全面檢查。
2) 潤(rùn)滑及制動(dòng)系統(tǒng)試車：檢查油泵聲音是否正常，設(shè)備及管路是否有漏油現(xiàn)象，軸承溫升不得超過60℃。在最大工作壓力時(shí)，各密封處不得漏油。
3)提升機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)：?jiǎn)螜C(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)合格后，進(jìn)行空車試運(yùn)轉(zhuǎn)。人為試驗(yàn)所有的保護(hù)裝置，都應(yīng)能使控制系統(tǒng)和制動(dòng)系統(tǒng)正確動(dòng)作，連續(xù)運(yùn)行12h，無問題即可纏繞鋼絲繩、掛提升容器，進(jìn)行空載及重載試運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.國(guó)產(chǎn)JKMD-4X4(Z)落地式摩擦輪提升機(jī)安裝與調(diào)試
該提升機(jī)是上海冶金礦山機(jī)械廠生產(chǎn)，電動(dòng)機(jī)由上海電機(jī)廠生產(chǎn)，提升機(jī)的控制設(shè)備全套引進(jìn)瑞典ABB公司全數(shù)控式晶閘管直流傳動(dòng)裝置。整個(gè)系統(tǒng)的控制、監(jiān)測(cè)、調(diào)節(jié)和井筒信號(hào)由計(jì)算機(jī)完成。
(1)技術(shù)特征
提升機(jī)型號(hào)為批￠4×4落地式摩擦輪，主導(dǎo)輪直徑4m，鋼絲繩最大直徑40mm，鋼絲繩根數(shù)4，鋼絲繩最大靜張力726kN，鋼絲繩最大靜張力差177kN，鋼絲繩間距300mm，最大提升速度10m/s。提升機(jī)為低速直流直聯(lián)傳動(dòng)。電動(dòng)機(jī)為ZD-215/59型1250kW，電樞電壓800V，48.7r/min。提升機(jī)程序控制是由ABB Master集散型工業(yè)控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)完成。
(2)主要部件安裝
1)主軸裝置的安裝
主軸和摩擦輪在廠家已裝備好，因總重達(dá)32t(主軸重12t，摩擦輪重15t，閘盤重 4.5t)，運(yùn)輸不便，采用解體運(yùn)輸，現(xiàn)場(chǎng)就地組裝。組裝采用兩臺(tái)40t汽車，地點(diǎn)設(shè)在提升機(jī)房外面。主軸組裝好后，落到專用支架上，經(jīng)檢查驗(yàn)收合格方可運(yùn)往提升機(jī)房安裝。
安裝順序?yàn)椋壕臀?rarr;主軸找正→軸瓦刮研及間隙調(diào)整。其安裝關(guān)鍵是找正與間隙調(diào)整。
2)直流電動(dòng)機(jī)安裝
直流電動(dòng)機(jī)安裝順序?yàn)椋憾ㄗ酉掳氩烤臀?rarr;轉(zhuǎn)子裝配→定子安裝。關(guān)鍵是轉(zhuǎn)子裝配及定子安裝。
3)制動(dòng)系統(tǒng)安裝
閘架按閘盤找正，閘架與閘盤的中心平面必須對(duì)準(zhǔn)。閘架與閘盤中心面的不平行度不得超過0.2mm，閘襯的平均摩擦半徑等于或大于設(shè)計(jì)摩擦半徑。制動(dòng)器與閘架為一整體，安裝時(shí)不解體。制動(dòng)器與閘架接觸應(yīng)良好，用0.05mm塞尺檢查接觸情況。同一副制動(dòng)器閘襯工作面不平行度誤差不得超過0.5mm，閘襯與閘盤接觸面積不得小于60%，閘襯與閘盤間隙以0.8-1.0mm為宜，同一副制動(dòng)器的間隙相差不得大于0.1mm。注意嚴(yán)防油脂污染閘襯，因閘襯一旦被油脂污染即不能使用。
4)繩槽車削裝置的安裝和車削繩槽
車?yán)K槽裝置安裝在基礎(chǔ)坑內(nèi)，須整體操平找正，其對(duì)稱中心與實(shí)際提升中心線的偏差不得大于0.2mm，對(duì)摩擦輪距離的偏差不得大于2mm。導(dǎo)軌必須平行于主軸中心，其水平誤差不得大于0.2‰。車槽裝置要求兩齒條相鄰接縫的節(jié)距為6.28齒距，誤差不得大于 0.035mm。車?yán)K槽時(shí)，電動(dòng)機(jī)采用車磨閘盤相同的方法供電，車削面的線速度定為0.5- lm/s，進(jìn)刀量越小越好，最大不超過0.2mm。當(dāng)?shù)对谡麄€(gè)圓周上切削時(shí)，應(yīng)停止進(jìn)刀，讓提升機(jī)空轉(zhuǎn)幾圈使內(nèi)徑均勻。用大卡鉗測(cè)量8個(gè)繩槽槽底直徑，其偏差不得大于0.5mm。用樣規(guī)檢查8個(gè)繩槽對(duì)實(shí)際提升中心線的偏差不得大于0.8mm，半徑偏差不得大于0.2mm。
3.提升系統(tǒng)調(diào)試
提升機(jī)的提升主程序控制和驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)都采用計(jì)算機(jī)完成的數(shù)字式控制方式，機(jī)械閘制動(dòng)系統(tǒng)為模擬控制系統(tǒng)，并有緊急制動(dòng)、恒減速控制功能。該電控系統(tǒng)功能設(shè)置實(shí)用，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、精練，數(shù)字化程度較高，是目前世界上較先進(jìn)的提升機(jī)控制系統(tǒng)。
(1)設(shè)備、裝置及有關(guān)元件的調(diào)試
調(diào)試設(shè)備包括高壓供電6kV高壓開關(guān)柜5塊，低壓供電的+SA1+SA2組成一體的低壓開關(guān)柜，干式變壓器即為低壓電源變壓器1臺(tái)，變流變壓器2臺(tái)，磁場(chǎng)變流變壓器l臺(tái) (瑞典ABB公司供貨)，直流電動(dòng)機(jī)。其調(diào)試內(nèi)容均為設(shè)備的絕緣、特性、整定值等，其標(biāo)準(zhǔn)，國(guó)產(chǎn)設(shè)備以中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)，瑞典ABB公司供應(yīng)的設(shè)備以提供試驗(yàn)合格證書的項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。其方法均為常規(guī)法。
(2)無繩空車調(diào)試
當(dāng)上述設(shè)備、器件的絕緣、特性、整定值均已調(diào)試合格后，即可進(jìn)行空車調(diào)試，步驟如下：
1)對(duì)高、低壓供電系統(tǒng)全面檢查。
2)高、低壓供電系統(tǒng)的送電，由于提升機(jī)是全數(shù)字化電路和可控硅供電，因此，高、低壓供電系統(tǒng)的相位必須同步。
3)液壓制動(dòng)閘的調(diào)試，機(jī)械和電氣必須配合進(jìn)行。
4) 變流器調(diào)試。由于該提升機(jī)使用的是大功率直流拖動(dòng)系統(tǒng)的微機(jī)控制變流器，流器的控制是由各種不同功能模塊組成，因此變流器控制參數(shù)均需通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)定。
5)速度控制環(huán)調(diào)試。在無繩調(diào)試時(shí)，對(duì)速度調(diào)節(jié)器不能進(jìn)行微調(diào)。持三倍的不平衡負(fù)載。
(3)掛繩后空車及重載試驗(yàn)
包括空車試運(yùn)及重調(diào)，主要保護(hù)試驗(yàn)，如控制電壓接地故障監(jiān)視檢驗(yàn)，最高過速保護(hù)試驗(yàn)，減速過速保護(hù)試驗(yàn)，過卷保護(hù)試驗(yàn)，制動(dòng)試驗(yàn)等。
(二) 礦井通風(fēng)機(jī)的安裝
礦井用的通風(fēng)機(jī)有軸流式和離心式兩大類。軸流式通風(fēng)機(jī)主要型號(hào)為70B2型、GAF型，離心式通風(fēng)機(jī)主要型號(hào)為G4-73-1l型。以上設(shè)備的通風(fēng)反風(fēng)裝置，均配備風(fēng)門絞車，利用風(fēng)門及通風(fēng)道改變風(fēng)流方式進(jìn)行反風(fēng)。80年代初期從法國(guó)引進(jìn)HDR-28-69型動(dòng)葉可調(diào)軸流式通風(fēng)機(jī)，首次用于兗州礦區(qū)東灘礦井北、西風(fēng)井。該機(jī)的特點(diǎn)是利用本身配備的伺服機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)通風(fēng)機(jī)葉片開啟角度來調(diào)整運(yùn)行工況，并可自動(dòng)換機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。反風(fēng)和換機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)均可不停機(jī)調(diào)整，并在4min內(nèi)完成。從90年代開始，我國(guó)已研制了這種通風(fēng)機(jī)，并在淮南潘集三號(hào)井風(fēng)井、大屯張雙樓東風(fēng)井采用，均取得較好的效果。
1.G4-73-1l型離心式通風(fēng)機(jī)的安裝
該機(jī)由葉輪、主軸、軸承、電動(dòng)機(jī)、可控硅勵(lì)磁裝置等組成，并配備風(fēng)門絞車、風(fēng)門等反風(fēng)設(shè)備，安裝比較簡(jiǎn)單。關(guān)鍵是葉輪的安裝。兗州礦區(qū)采用先裝上葉輪再找正的工藝，取得良好效果，現(xiàn)簡(jiǎn)述如下。
通風(fēng)機(jī)軸的一端裝有重約2.5t的葉輪，所以在安裝找正時(shí)，軸有向葉輪端下垂的趨勢(shì)，給找軸水平造成困難。若不帶葉輪找正，找正后再向軸上裝葉輪，則由于受機(jī)殼及進(jìn)風(fēng)喇叭口的限制，安裝比較困難。兗州礦區(qū)興隆莊礦東風(fēng)并采用先裝上葉輪再找正的工藝，見圖12-9。
圖12-9 G4-73-1l型25D通風(fēng)機(jī)安裝圖
1一軸承座;2一葉輪;3一進(jìn)風(fēng)喇叭口;4一風(fēng)機(jī)下殼
首先將軸承蓋的合縫墊子抽去，打緊蓋上的螺帽，壓住軸的兩組軸承，使軸與軸承座無活動(dòng)余隙，并在葉輪與軸承座之間，用方鐵頂住，然后對(duì)軸的中心線及水平度進(jìn)行初次找正。用砼灌注軸承下的基礎(chǔ)螺絲孔，待砼凝固后，再調(diào)整找正軸承座下的墊鐵，使軸的安裝水下度不超過0.1‰。
2.引進(jìn)法國(guó)HDR280-69型軸流式通風(fēng)機(jī)的安裝
(1)技術(shù)特性
風(fēng)機(jī)的風(fēng)量200m3/s、風(fēng)壓6000pa、葉輪直徑Φ2.8m、葉片數(shù)量14片，工作時(shí)葉片最大開啟角度45°，反風(fēng)時(shí)最大角度35°，0°-5°為無風(fēng)區(qū)，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速1000r/min，主電動(dòng)機(jī)為同步電機(jī)、電壓6kV、功率1300kW，設(shè)備每臺(tái)總重約50t。
(2)主要部件安裝
1)主機(jī)安裝
主機(jī)由機(jī)殼、轉(zhuǎn)子和葉片調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)組成，重14.4t。首先把擴(kuò)散器組裝好并基本就位。組裝時(shí)擴(kuò)散器下半部與風(fēng)道連接段法蘭作永久聯(lián)接，上半部帶上少量螺栓臨時(shí)聯(lián)接，待空心傳動(dòng)軸安裝之前再拆除。法蘭聯(lián)接處采用石棉繩密封，石棉繩用膠水粘在法蘭上。
主機(jī)采用滾杠運(yùn)輸?shù)姆绞?，因要跨越基礎(chǔ)，需用道木墊高。主機(jī)是以其底盤相對(duì)應(yīng)的地腳螺栓孔至風(fēng)機(jī)軸線和葉輪中心線距離相等為準(zhǔn)進(jìn)行找正。主機(jī)軸承兩側(cè)有4個(gè)基準(zhǔn)面進(jìn)行整機(jī)操平，見圖12-10。操平用合象水平儀逐點(diǎn)測(cè)量，計(jì)算出平均值為整機(jī)水平度。操平合格后用膨脹水泥灌漿，至少養(yǎng)護(hù)7天后方可擰緊地腳螺栓，二次操平。
2)擴(kuò)散器、葉片導(dǎo)向器安裝
擴(kuò)散器外殼為厚12-15mm鋼板和厚12-15mm鋼板加強(qiáng)筋，重3.5t。安裝時(shí)，擴(kuò)散器的一端以主機(jī)風(fēng)筒外緣為準(zhǔn)不得錯(cuò)口，另一端以垂直風(fēng)道硐口十字線為準(zhǔn)，采用拉線測(cè)量法找正。下面用道木墊實(shí)，找正后用木楔固定。
導(dǎo)葉裝在砼垂直風(fēng)道90°拐彎處，每片導(dǎo)葉用厚2mm、均布
4mm孔的兩塊弧形鍍鋅鋼板焊制，兩鋼板間裝有防潮物，9片導(dǎo)葉組成一組。導(dǎo)葉由4部分組成，在吊裝就位時(shí)即可組裝。
3) 空心傳動(dòng)軸、聯(lián)軸器及主電動(dòng)機(jī)安裝
空心傳動(dòng)軸的直徑為
600mm、長(zhǎng)8250mm，由厚8.7mm的鋼板卷制成。堵頭為30mm的加厚鋼板。堵頭上分別加工M16絲孔，用于接齒輪聯(lián)軸節(jié)，重為1.3t。此軸有一條縱向和兩個(gè)堵頭的兩條環(huán)焊縫。焊縫做X光100%拍片檢查，加工后做動(dòng)平衡和水平試驗(yàn)。
空心傳動(dòng)軸就位時(shí)，先用電機(jī)室起重小車吊起，將空心傳動(dòng)軸前端穿入導(dǎo)葉圓筒內(nèi)約 2m，后端用道木墊好，將起重小吊車移至后端吊起，軸的前端由1t倒鏈沿水平方向托拉，至通風(fēng)機(jī)室后用10t行車吊起，就位后將導(dǎo)葉圓筒的木板拆掉，分別在軸的兩端裝上臨時(shí)托軸裝置。
找正時(shí)，空心傳動(dòng)軸的軸向位置以保證聯(lián)軸器軸向間隙(4mm)為準(zhǔn)，就位后，先用鋼板尺、內(nèi)卡尺初步調(diào)整后在聯(lián)軸器上卡好百分表，轉(zhuǎn)動(dòng)主軸，每轉(zhuǎn)90°測(cè)一讀數(shù)，允許差值為0.05mm，用托軸裝置的頂絲進(jìn)行調(diào)整，徑向偏差應(yīng)以調(diào)整前端為主，傾斜偏差以調(diào)整后端為主。找正后用水準(zhǔn)儀測(cè)量空心傳動(dòng)軸兩端，高差應(yīng)小于0.83mm。
主電動(dòng)機(jī)為全封閉同步電動(dòng)機(jī)，電機(jī)軸一端裝齒輪聯(lián)軸器與空心傳動(dòng)軸聯(lián)接，另一端裝有剎車裝置。聯(lián)軸器側(cè)軸上裝葉輪式冷卻風(fēng)扇，對(duì)電機(jī)內(nèi)強(qiáng)迫風(fēng)冷，效率為0.97，其總重為10.2t。
主電動(dòng)機(jī)就位前把聯(lián)軸器護(hù)罩拆掉，清洗聯(lián)軸器，并將制動(dòng)閘松掉，然后用10t起重小車直接就位。主電動(dòng)機(jī)找正以聯(lián)軸器為準(zhǔn)，在主電動(dòng)機(jī)就位和找正過程中不得碰撞傳動(dòng)軸。然后將空心傳動(dòng)軸兩端法蘭與聯(lián)軸器聯(lián)接，并注滿黃油，拆除臨時(shí)托軸裝置后，分別在兩端安置兩塊百分表，每旋轉(zhuǎn)90°讀一次數(shù)，其允許差值為0.1mm。主電機(jī)灌漿7天后擰緊地腳螺栓時(shí)，仍需按上述方法檢查一次，合格后方可將擴(kuò)散器上半部就位組裝，并在電機(jī)兩側(cè)安裝過濾器和風(fēng)筒。
4) 風(fēng)門、進(jìn)風(fēng)筒、整流器的安裝
機(jī)房?jī)?nèi)裝有水平開啟的左右風(fēng)門各一扇。風(fēng)門的安裝在主機(jī)二次找正以后進(jìn)行，風(fēng)門就位之前應(yīng)安裝水平風(fēng)道內(nèi)的環(huán)形測(cè)壓管和引出管。風(fēng)門總重10t，用10t行車整體就位。
進(jìn)風(fēng)筒包括整流器總重1.4t(整流器0.4t重)，用l0t行車整體就位。進(jìn)風(fēng)筒就位后與風(fēng)門法蘭盤聯(lián)接，一起找正。待擰緊風(fēng)門地腳螺栓后，再安裝風(fēng)門與風(fēng)道的連接段的整流器。安裝整流器應(yīng)注意把石棉繩放在法蘭螺栓孔的外側(cè)。最后安裝小絞車和可調(diào)導(dǎo)向輪等設(shè)備。
5) 消音器的安裝
圓形消音器裝于垂直風(fēng)道頂端，它由鋼框架和7種13塊不同尺寸的消音塊組成，并用螺栓聯(lián)接，總重4.1。采用地面組裝后整體吊裝，組裝用l0t輪胎吊車，吊裝就位用50t吊車。吊裝就位后，用水平尺操平，并使消音器與垂直風(fēng)道內(nèi)壁間隙一致，然后支模充填梁窩。
6) 潤(rùn)滑系統(tǒng)及測(cè)壓管安裝
轉(zhuǎn)子三個(gè)主軸承采用機(jī)械油強(qiáng)迫潤(rùn)滑，每臺(tái)通風(fēng)機(jī)配潤(rùn)滑泵站1個(gè)。泵站還設(shè)有過載、油壓、高低油溫等保護(hù)，當(dāng)油溫低于35℃時(shí)，能自動(dòng)對(duì)油加溫;當(dāng)油溫超過55℃時(shí)，泵站冷卻風(fēng)扇可自動(dòng)投入工作對(duì)油降溫。潤(rùn)滑系統(tǒng)安裝，潤(rùn)滑站采用整體吊裝，其管路安裝在試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)應(yīng)把軸承內(nèi)的防繡油放凈，再配裝軟管。
側(cè)壓管在裝配前，應(yīng)吹干凈，接頭要擰緊，不得漏氣。
(三) 立井井筒內(nèi)下放設(shè)備的技術(shù)
1.大型機(jī)電設(shè)備的下井運(yùn)輸
大型機(jī)電設(shè)備從地面運(yùn)輸?shù)骄?，有條件的應(yīng)優(yōu)先采用設(shè)備、電機(jī)、底盤等整體運(yùn)輸?shù)姆绞剑允∪ゾ?、下拆裝，防止設(shè)備在拆運(yùn)過程中損壞、丟失、受潮等損失。水泵、變壓器、小型絞車、耙斗裝巖機(jī)等，常選擇這種運(yùn)輸方式。
由于罐籠外形尺寸限制，當(dāng)設(shè)備不能整體進(jìn)入罐籠時(shí)，可考慮設(shè)備掛罐底運(yùn)輸?shù)骄碌姆绞?。施工時(shí)，可先在井口把罐籠提到距井口一定高度，在罐籠底部掛好懸吊裝置，用起吊工具把需運(yùn)入井下的設(shè)備從井口吊起，然后倒換到罐籠底部吊起，在井口穩(wěn)定后啟動(dòng)提升機(jī)，低速緩緩放到井下馬頭門附近，用固定在馬頭門上面的起吊工具，把罐籠底部的設(shè)備吊起，摘下拴在罐籠底部的馬鐙和繩套，再放到井口附近的平車上。電機(jī)車、大型電動(dòng)機(jī)等常選擇這種運(yùn)輸方式。
當(dāng)設(shè)備尺寸過大，不可能掛罐底下井時(shí)，則只能把設(shè)備解體，分部件裝上平車運(yùn)入井下施工點(diǎn)。設(shè)備解體時(shí)要記住順序，打上標(biāo)記，不得丟失和損傷零部件，到施工點(diǎn)及時(shí)將設(shè)備組裝起來。井下綜采設(shè)備、大型提升機(jī)、膠帶輸送機(jī)等常選擇這種運(yùn)輸方式。
大型設(shè)備下井時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)備的自身重量對(duì)提升機(jī)的能力、懸吊裝置的安全系數(shù)進(jìn)行核算，井由有經(jīng)驗(yàn)的工人進(jìn)行檢查，以確保超重運(yùn)輸?shù)陌踩?/p>
2.井筒內(nèi)電纜的下運(yùn)與懸掛
把盤有電纜的卷筒支在井口附近，經(jīng)過計(jì)算，選擇合適的鑿井絞車和鋼絲繩。下放電纜時(shí)，在井口把電纜卡到鋼絲繩上，每隔4-6m卡一副電纜卡，兩副電纜卡之間，每隔lm用細(xì)棕繩將電纜和鋼絲繩綁在一起，一邊人工盤動(dòng)電纜卷筒，一邊開動(dòng)鑿井絞車，電纜隨鋼絲繩一起下放到井底。然后工人下井站在吊盤上或吊桶里，自下而上解開鋼絲繩與電纜的卡子和棕繩綁結(jié)，把電纜按設(shè)計(jì)要求固定到井壁的電纜支架上。
對(duì)于自身重量輕便的通訊或信號(hào)電纜，在井筒較淺時(shí)，還可把電纜卷筒支在井筒吊盤上，吊盤從井口一邊下放，一邊往井壁上固定電纜。這種方法省人工，省設(shè)備，速度快。
(四) 礦井輸送機(jī)傳送帶的連接
膠帶輸送機(jī)的膠帶連接是安裝膠帶輸送機(jī)的一項(xiàng)重要技術(shù)，可以選擇膠帶扣連接方法或膠合粘接方法。
膠帶扣連接法工藝簡(jiǎn)單，容易掌握。膠合粘接方法包括熱粘接與冷粘接兩種，粘接工藝較復(fù)雜，但膠帶接頭的壽命較長(zhǎng)。用膠合法粘接時(shí)，先把準(zhǔn)備連接的膠帶兩端頭處分層割成階梯形狀，接頭長(zhǎng)度L一般為膠帶寬度B的1.2-2倍。割縫的方向與膠帶的走向垂直，有時(shí)為了增加粘接面積達(dá)到增加粘接強(qiáng)度的目的，割縫的方向與膠帶的走向呈45°。膠合時(shí)，不論用熱粘接或冷粘接，均應(yīng)嚴(yán)格遵守膠合劑出廠說明書的要求，并注意:膠合劑的材質(zhì)應(yīng)與輸送帶的材質(zhì)具有相同的彈性;硫化溫度與硫化時(shí)間應(yīng)符合所用的膠合劑的要求;接頭應(yīng)牢固，接頭處增加的厚度不應(yīng)超過膠帶原厚度的5%，超臌面積不大于粘合面積的2%;膠合縫的方向應(yīng)順著膠帶運(yùn)輸?shù)姆较颍坏孟喾?取樣試驗(yàn)，粘合后的抗拉強(qiáng)度不低于原膠帶的抗拉強(qiáng)度的75%，否則應(yīng)改進(jìn)工藝設(shè)計(jì)。
(五) 礦井提升容器的安裝
1.提升容器安裝的準(zhǔn)備工作
1)靜平衡試驗(yàn)
安裝立井提升容器(包括箕斗和罐籠)之前，必須進(jìn)行容器靜平衡試驗(yàn)。試驗(yàn)時(shí)，先用吊車或其他起重機(jī)械及鋼絲繩套將提升容器依其幾何中心懸吊起來，然后以吊垂線為基準(zhǔn)，檢查提升容器的四角及罐籠進(jìn)出車方向的中心線。一般要求偏差不大于2-3mm，如果超出規(guī)定，則應(yīng)在提升容器的設(shè)計(jì)預(yù)留位置，加焊平衡配重，直到符合要求為止。
2)吊掛件的探傷
立井提升容器與鋼絲繩的連接，通常采用楔形連接裝置。安裝前，應(yīng)對(duì)連接裝置的主要受力部件(如銷軸或連接板等)進(jìn)行無損探傷檢驗(yàn)，合格后才允許使用。最常用的是超聲、射線和磁粉三種方法。
2.立井多繩提升容器的吊裝
一般在井簡(jiǎn)裝備安裝之后進(jìn)行立井多繩提升容器的吊裝。兩個(gè)提升容器用起吊工具吊起放到預(yù)先架設(shè)在井口的型鋼托梁上，在提升容器頂部組裝懸掛裝置和液壓調(diào)繩裝置?？紤]到鋼絲繩的初伸張，應(yīng)把調(diào)繩裝置放在最長(zhǎng)的調(diào)正位置，然后開始掛繩。先掛主提升繩，后掛尾繩，其順序見圖12-11。
圖12-11 立井多繩提升容器吊裝順序圖
a-罐籠支在井口，主繩纏在鑿井絞車上;b-主繩隨罐籠下放到井底;
c-把主繩卡在井口，余繩繞過提升機(jī)掛到另一罐籠上;
d-把鑿井絞車上的尾繩通過滑子放到井底，掛在井底罐籠上;
e-在井口卡住尾繩，倒出鑿井絞車上的余繩;f-把尾繩掛到井口罐籠的底部
1一摩擦輪;2一導(dǎo)向輪;3一鑿井絞車：4一罐籠;5一導(dǎo)向滑子;
6一罐籠托粱; 7一繩卡托梁;8一主提升繩;9一尾繩
安裝罐籠及掛繩時(shí)，鋼絲繩與桃形環(huán)的卡接必須緊固牢靠，繩卡數(shù)量和間距必須符合規(guī)定，鋼絲繩繞過楔形繩環(huán)的尾部余留長(zhǎng)度不得小于300mm，提升鋼絲繩和尾繩都不得有扭曲、擰勁、打彎的現(xiàn)象。液壓調(diào)繩裝置的密封應(yīng)嚴(yán)密，調(diào)繩螺母及防松螺母在調(diào)繩后應(yīng)擰緊，各部固定和連接用的緊固件必須堅(jiān)固牢靠。
(六) 礦井綜采設(shè)備液壓系統(tǒng)的安裝
我國(guó)大中型煤礦廣泛采用綜合機(jī)械化長(zhǎng)壁式采煤方法。這些綜采設(shè)備都配有高壓、高速、小型輕量及集成化的液壓系統(tǒng)。不同型號(hào)設(shè)備的液壓系統(tǒng)，雖有各不相同的特點(diǎn)和不同的裝置，但都包括4個(gè)基本組成部分;動(dòng)力機(jī)構(gòu)—油泵;操縱機(jī)構(gòu)—壓力閥、流量閥、方向閥等在內(nèi)的控制調(diào)節(jié)裝置;執(zhí)行機(jī)構(gòu)—旋轉(zhuǎn)式油馬達(dá)及往復(fù)式油缸等;輔助裝置—油箱、油管、管接頭、蓄能器、冷卻器、濾油器和各種控制儀表。
在安裝井下機(jī)械設(shè)備的液壓系統(tǒng)時(shí)，除了要遵照設(shè)備說明書的具體要求以外，要注意做好液壓元件的檢驗(yàn)、管路接頭的密封及防滲漏等。
