立井井筒施工設(shè)備與布置

 

立井井筒施工時(shí)，為了滿足掘進(jìn)提升、翻卸矸石、砌筑井壁和懸吊井內(nèi)施工設(shè)施的需要，必須設(shè)置鑿井井架、天輪平臺(tái)、卸矸臺(tái)、封口盤(pán)、固定盤(pán)、吊盤(pán)、穩(wěn)繩盤(pán)、以及砌壁模板等鑿井結(jié)構(gòu)物。有一些鑿井結(jié)構(gòu)物是定型的，可以根據(jù)施工條件選?。ㄈ玷従埽?，有一些則要根據(jù)施工條件進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。本章重點(diǎn)介紹幾個(gè)主要鑿井結(jié)構(gòu)物的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和設(shè)計(jì)的原則，以及鑿井設(shè)備的布置。

第一節(jié)  鑿井井架

鑿井井架是專(zhuān)為鑿井提升及懸吊掘進(jìn)設(shè)備而設(shè)立的，建井結(jié)束后將其拆除，再在井口安裝生產(chǎn)井架。因此，鑿井井架亦稱(chēng)臨時(shí)井架。

我國(guó)鑿井時(shí)大都采用亭式鋼管井架（圖7-1），這種井架的四面具有相同的穩(wěn)定性，天輪及地面提絞設(shè)備可以在井架四周布置。亭式井架采用裝配式結(jié)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)是：可以多次重復(fù)使用，一般不需要更換構(gòu)件；每個(gè)構(gòu)件重量不大，安裝、拆卸和運(yùn)輸都比較方便；防火性能好；承載能力大，堅(jiān)固耐用，可以滿足井下和井口作業(yè)的需要。

除亭式鋼管井架外，個(gè)別地方還使用過(guò)三腿式鋼鑿井井架，在地方小煤礦也使用過(guò)木井架。

近年來(lái)，一些單位開(kāi)始利用永久井架或永久井塔代替鑿井井架開(kāi)鑿立井，省去了鑿井井架的安裝拆卸，雖延長(zhǎng)了鑿井準(zhǔn)備期，但對(duì)整個(gè)建井工期影響不大，提高了投資效益。最近設(shè)計(jì)單位又設(shè)計(jì)出生產(chǎn)建井兩用井架，它既服務(wù)于建井提升用，又服務(wù)于礦井生產(chǎn)提升用，是一種將鑿井井架和生產(chǎn)井架的特點(diǎn)相結(jié)合的新型井架。永久井架和永久井塔是專(zhuān)為生產(chǎn)礦井設(shè)計(jì)的，利用永久井架和永久井塔鑿井，必須對(duì)其改造或加固，以滿足鑿井的要求。兩用井架的問(wèn)世，將此問(wèn)題徹底解決，顯示出極大的優(yōu)越性，如濟(jì)寧2號(hào)和3號(hào)井副井均應(yīng)用生產(chǎn)鑿井兩用井架進(jìn)行立井井筒的施工。

亭式鋼鑿井井架在目前建井工程中使用最為廣泛。根據(jù)井架高度、天輪平臺(tái)尺寸及其適用的井筒直徑、井筒深度等條件，亭式鋼管井架共有六個(gè)規(guī)格，其編號(hào)為I、II、III、IV、新IV和V型，分別適用于井深200、400、600、800及1100m。隨著我國(guó)井筒深度的加大及鑿井機(jī)械化程度的提高，IV型以下的鑿井井架已很少應(yīng)用。

新IV型與原IV型井架相比，主要是增大了天輪平臺(tái)面積，提高了井架全高及基礎(chǔ)頂面至第一層平臺(tái)的高度，便于在卸矸臺(tái)下安設(shè)矸石倉(cāng)及用汽車(chē)運(yùn)矸，也便于傘形鉆架等大型設(shè)備進(jìn)出井筒，同時(shí)亦增大了井架的承載能力。而V型井架則是專(zhuān)為使用千米立井而設(shè)計(jì)的。它具有較大的天輪平臺(tái)，滿足多種鑿井設(shè)備的吊掛，具有較大的工作荷重和斷繩荷重。各型號(hào)井架的技術(shù)規(guī)格見(jiàn)表7-1。

 

表7-1        MZJ型亭式鑿井井架技術(shù)規(guī)格

選擇鑿井井架的原則是：能夠安全地承擔(dān)施工荷載；保證足夠的過(guò)卷高度；角柱跨距和天輪平臺(tái)尺寸應(yīng)滿足井口施工材料、設(shè)備運(yùn)輸及天輪布置的需要。一般情況下，可參照表7-1選用井架。當(dāng)施工工藝及設(shè)備與井架技術(shù)規(guī)格有較大差異，如總荷載雖相近但布置不平衡時(shí)，必須對(duì)井架的天輪平臺(tái)、主體架及基礎(chǔ)等主要構(gòu)件的強(qiáng)度、穩(wěn)定性及剛度進(jìn)行驗(yàn)算。

一、鑿井井架結(jié)構(gòu)

亭式鋼鑿井井架是由天輪房，天輪平臺(tái)、主體架、卸矸臺(tái)、扶梯和基礎(chǔ)等主要部分所組成的，如圖7-1所示。

（一）天輪房

天輪房位于井架頂部，由四根角柱、上部橫梁、水平聯(lián)桿及兩根用來(lái)安裝和檢修天輪的工字鋼梁組成。為防雨雪，上部設(shè)有屋面并裝有避雷針。天輪房的作用是安裝、檢修天輪，保護(hù)天輪免受雨雪侵襲。其角柱為兩條角鋼對(duì)焊成十字型截面；上部橫梁為兩條14號(hào)槽鋼對(duì)焊成工字截面；斜撐為角鋼；水平交叉聯(lián)桿，以兩條角鋼對(duì)焊成倒T形截面，工字鋼吊車(chē)梁一般選用25號(hào)工字鋼，其長(zhǎng)度要保證超出天輪平臺(tái)每邊1m。

（二）天輪平臺(tái)

天輪平臺(tái)位于鑿井井架頂部，為框形平臺(tái)結(jié)構(gòu)，用于安置天輪梁。天輪由天輪梁支撐，并直接承受全部提升物料和懸吊掘砌設(shè)備的荷載。荷載經(jīng)由天輪、天輪梁、天輪平臺(tái)主梁傳遞給鑿井井架的主體架。天輪平臺(tái)是由四條邊梁和一條中梁組成的“曰”字型框架，如圖7-2所示。邊梁為焊接鋼板組合工字型梁，中梁為焊接組合工字型變截面梁。邊梁和中梁稱(chēng)為天輪平臺(tái)主梁，各主梁的撓度不應(yīng)超過(guò)其跨度的1/400。天輪梁一般都成雙地?cái)[放在天輪平臺(tái)上，承托各提升天輪和懸吊天輪。天輪梁在天輪平臺(tái)上的位置以井內(nèi)施工設(shè)備布置而定。其規(guī)格一般是根據(jù)其承擔(dān)的荷載計(jì)算選型。除驗(yàn)算其強(qiáng)度和穩(wěn)定型外，還要使天輪梁的撓度不超過(guò)其計(jì)算跨距的1/300。天輪梁以計(jì)算選型，其規(guī)格必定繁多。為了簡(jiǎn)化安裝，保持天輪平臺(tái)上天輪梁的平整，一般盡量選用同規(guī)格的工字鋼加工?，F(xiàn)場(chǎng)多用25號(hào)工字鋼。其長(zhǎng)度要求搭接時(shí)超過(guò)主梁不少于150mm，以便在其上鉆孔，用U形螺栓將其與主梁固定，主梁上不準(zhǔn)打孔，亦不準(zhǔn)焊接。有時(shí)在天輪平臺(tái)上還要設(shè)置支承天輪梁的支承梁。天輪梁和支承梁通稱(chēng)副梁，它們之間可搭接，可焊接，也可用螺栓聯(lián)結(jié)。如果副梁的計(jì)算內(nèi)力較大或者結(jié)構(gòu)需要時(shí)，也可采用焊接組合梁。

在天輪梁上架設(shè)天輪時(shí)，應(yīng)盡量使天輪軸承座直接支撐在天輪梁的上翼緣上，如圖7-3，a所示。但有時(shí)為了調(diào)整鋼絲繩的高度，避免與井架構(gòu)件相碰，而不得不將天輪軸承座安裝得高于或低于天輪梁的上翼緣，如圖7-3，b、c、d所示。或者增設(shè)導(dǎo)向輪，如圖7-4所示。應(yīng)該注意，不論采用哪種方式，天輪、鋼絲繩與井架結(jié)構(gòu)之間的安全間隙不得小于60mm。

 

 

天輪梁支承在主梁上時(shí)（圖7-5，a），天輪梁與主梁之間通常都采用U形螺栓連接，如圖7-5，b所示。天輪梁與天輪梁、天輪梁與支承梁之間通常采用連接角鋼和螺栓進(jìn)行連接，如圖7-5，c所示。

（三）主體架

主體架是一個(gè)由四扇梯形桁架組成的空間結(jié)構(gòu)。上部與天輪平臺(tái)的中梁和邊梁用螺栓連接，下部則立于井架基礎(chǔ)上。主體架主要承受天輪平臺(tái)傳遞來(lái)的荷載，并將其傳給基礎(chǔ)。

主體架的每扇桁架通常采用雙斜桿式。最上節(jié)間的斜桿布置形成天輪平臺(tái)邊梁的中間支點(diǎn)，使邊梁在其桁架平面內(nèi)，由單跨變?yōu)殡p跨。在桁架下部第一層水平腹桿上，利用水平連桿組成平面桁架，以便支撐卸矸平臺(tái)。

主體架的角柱和撐柱一般用無(wú)縫鋼管制成。構(gòu)件之間用法蘭盤(pán)和螺栓聯(lián)結(jié)。

（四）卸矸臺(tái)

立井施工時(shí)，井內(nèi)爆破下的巖石，由抓巖機(jī)裝入矸石吊桶，由提升機(jī)提到井口上方的卸矸臺(tái)上，經(jīng)卸矸裝置卸矸入矸石倉(cāng)，由運(yùn)輸設(shè)備運(yùn)往排矸場(chǎng)。卸矸臺(tái)是用來(lái)翻卸矸石的工作平臺(tái)，它是一個(gè)獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。通常布置在主體架的第一層水平聯(lián)桿上。它的主梁和次梁采用工字鋼或槽鋼。梁上設(shè)置方木，用U形螺栓卡緊，然后鋪設(shè)木板，如圖7-6所示。溜矸槽的上端連接在中間橫梁上，下端支撐在獨(dú)立的金屬支架上。

卸矸臺(tái)下設(shè)矸石倉(cāng)，倉(cāng)體由型鋼及鋼板制成，下有支架及基礎(chǔ)。倉(cāng)體容積一般為20～30m³。落地式矸石倉(cāng)容積為500～600 m³。

卸矸臺(tái)的高度應(yīng)保證矸石倉(cāng)的設(shè)置與溜矸槽的傾斜角度，而且矸石溜槽下要有足夠的裝車(chē)高度，此外，應(yīng)便于大型設(shè)備如傘形鉆架等出入井口。

（五）扶梯

為了便于井架上下各平臺(tái)之間的聯(lián)系，在主體架內(nèi)設(shè)置有輕便扶梯，通常有三個(gè)梯段組成。梯子架采用扁鋼，踏步采用圓鋼，扶手和欄桿采用扁鋼或角鋼制作。第一段梯子平臺(tái)設(shè)在卸矸臺(tái)上。梯子平臺(tái)采用槽鋼和防滑網(wǎng)紋鋼板制作。

（六）基礎(chǔ)

鑿井井架基礎(chǔ)有四個(gè)，成截錐形，分別支承主體架的四個(gè)柱腳?；A(chǔ)材料通常為C15以上的混凝土。澆筑基礎(chǔ)時(shí)，將底腳螺栓預(yù)埋在基礎(chǔ)內(nèi)，安裝井架時(shí)，就利用伸出基礎(chǔ)頂面的螺栓來(lái)固定井架柱腳?；A(chǔ)頂面應(yīng)抹平，并與柱腳中心線垂直（圖7-7）。而底面則應(yīng)保持水平，基礎(chǔ)底面積以地基土的允許承載力而定，一般地基土體允許承載力為0.25MPa。

二、鑿井井架結(jié)構(gòu)驗(yàn)算

（一）鑿井井架主要尺寸的驗(yàn)算

立井施工時(shí)要選擇相應(yīng)的鑿井井架，其原則是：滿足施工要求，保證施工安全，設(shè)備配套合理，使用操作方便。鑿井井架的主要尺寸都應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算，為設(shè)備選型提供依據(jù)。井架的主要尺寸是指井架高度、天輪平臺(tái)及井架底部平面尺寸。

1．井架高度驗(yàn)算

井架高度是指井口水平至天輪平臺(tái)的垂距H（圖7-8），可用下式驗(yàn)算：

                              （7-1）

式中  h₁－井口軌面水平至卸矸臺(tái)高度，m；

      h₂－吊桶翻轉(zhuǎn)所需高度，與卸矸臺(tái)裝置的結(jié)構(gòu)有關(guān)，用人力卸矸及座鉤式自動(dòng)卸矸時(shí)，可取1.5m；用鏈球式卸矸裝置時(shí)須根據(jù)溜槽及鏈球的總長(zhǎng)確定，m；

      h₃－吊桶、鉤頭、連接裝置和滑架的總高度，m；

      h₄－提升過(guò)卷高度，按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定采用吊桶提升時(shí)不小于4m；

      R－提升天輪的公稱(chēng)半徑，m。

當(dāng)已有井架的卸矸臺(tái)高度不能滿足卸矸和設(shè)置矸石倉(cāng)的需要或妨礙大型施工材料和設(shè)備出入井口時(shí)，應(yīng)將井架增高。當(dāng)增加高度在1.5m以內(nèi)時(shí)，可采用加高井架基礎(chǔ)或在 井架柱腳與基礎(chǔ)頂面間設(shè)置鋼墊座的方法。

2．天輪平臺(tái)尺寸驗(yàn)算

天輪平臺(tái)的形式為正方形，其平面尺寸取決于井筒凈直徑和懸吊鑿井設(shè)備的天輪數(shù)量及其布置方式。天輪平臺(tái)的面積在滿足使用要求的情況下，應(yīng)盡量縮小，因?yàn)檫@樣可以選用較小規(guī)格的井架。I～V型鑿井井架的天輪平臺(tái)尺寸為5.5×5.5m～7.5×7.5m。

3．井架底部的平臺(tái)尺寸驗(yàn)算

井架底部的平臺(tái)尺寸，亦即主體桁架角柱在下部張開(kāi)的距離，應(yīng)滿足下列要求：

（1）基礎(chǔ)應(yīng)離開(kāi)井壁一定距離，使井壁不致受到井架基礎(chǔ)的側(cè)壓力影響。用凍結(jié)法鑿井時(shí)，應(yīng)使井架基礎(chǔ)避開(kāi)環(huán)形溝槽的位置；

（2）要有足夠的底面面積，保證施工人員的正常工作與運(yùn)輸需要；

（3）保證井架有足夠的穩(wěn)定性。

（二）鑿井井架的荷載驗(yàn)算

1．井架荷載的種類(lèi)

作用于井架上的荷載有恒荷載、活荷載和特殊荷載三類(lèi)。

恒荷載是指長(zhǎng)期作用在井架上的不變荷載，如井架自重和附屬設(shè)備重量等。

（1）井架自重：包括天輪房、天輪平臺(tái)、主體架和扶梯的重量等；

（2）附屬設(shè)備重量：包括整套天輪重量、卸矸臺(tái)重量以及井架?chē)诎逯亓康龋?/p>

活荷載是指井架在使用過(guò)程中，可能發(fā)生變動(dòng)的荷載，如懸吊設(shè)備鋼絲繩的工作荷載、風(fēng)荷載等。

（1）懸吊設(shè)備鋼絲繩的荷載：包括各懸吊設(shè)備和鋼絲繩自重；

（2）風(fēng)荷載：即作用在井架迎風(fēng)面上的風(fēng)力。

特殊荷載是指因偶然事故而作用在井架上的荷載，如提升鋼絲繩拉斷時(shí)的斷繩荷載等。

2．井架荷載的確定

（1）井架自重

在立井施工之前，可根據(jù)井內(nèi)設(shè)備的多少和地面穩(wěn)絞的數(shù)量確定選用標(biāo)準(zhǔn)井架，其自重及其它參數(shù)均可從設(shè)備手冊(cè)中查得。若不采用標(biāo)準(zhǔn)井架（鄉(xiāng)鎮(zhèn)礦山建井時(shí)），需要自己設(shè)計(jì)井架時(shí)，通常是根據(jù)已有的類(lèi)似井架進(jìn)行估算，估算的井架重量與計(jì)算后的井架實(shí)際重量比較，如果相差不超過(guò)10％，一般認(rèn)為可以滿足設(shè)計(jì)要求。根據(jù)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，鋼鑿井井架的自重，也可以根據(jù)所有懸吊設(shè)備鋼絲繩工作拉力總和的15％～25％來(lái)估算。井架驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)按實(shí)際自重考慮。

（2）附屬設(shè)備重量

整套天輪的重量，可根據(jù)所選用的天輪規(guī)格從設(shè)備手冊(cè)中查得；卸矸臺(tái)的荷載可根據(jù)實(shí)際情況取值，或者按4～5kN/m²估算；井架?chē)诘闹亓堪此捎玫牟牧线M(jìn)行計(jì)算。當(dāng)采用石棉瓦時(shí)，可按200N/m²計(jì)算；當(dāng)采用25mm厚的木板時(shí)，可按250N/m²計(jì)算；當(dāng)采用1.5mm厚的薄鋼板時(shí)，可按120 N/m²計(jì)算；當(dāng)采用油氈時(shí)，連同木板條重量，可按50N/m²計(jì)算。

（3）懸吊鋼絲繩的工作荷載

懸吊鑿井設(shè)備鋼絲繩的工作荷載，是指鋼絲繩與天輪輪緣相切處的靜拉力，它等于鋼絲繩自重及其懸吊設(shè)備重量的總和。

當(dāng)用1根鋼絲繩懸吊時(shí)，鋼絲繩的工作拉力可按下式計(jì)算：

，N                                 （7-2）

當(dāng)用兩根鋼絲繩懸吊時(shí)，每1根鋼絲繩的工作拉力可按下式計(jì)算：

，N                                  （7-3）

式中  Q－懸吊于鋼絲繩的鑿井設(shè)備的重量，N；

      q－每米鋼絲繩重量，N/m；

      H－井筒最大掘進(jìn)深度，m；

      h－井架天輪平臺(tái)高度，m。

鑿井設(shè)備重量Q，包括設(shè)備自重、附屬件重以及荷載重量等，可以根據(jù)選用設(shè)備實(shí)際情況通過(guò)計(jì)算確定。需要指出，穩(wěn)繩作為滑架的導(dǎo)軌，必須在拉緊狀態(tài)下工作。當(dāng)穩(wěn)繩盤(pán)與井幫卡緊并拉緊穩(wěn)繩時(shí)，穩(wěn)繩內(nèi)應(yīng)有較大的拉力，所以穩(wěn)繩的工作荷載不應(yīng)只考慮穩(wěn)繩盤(pán)的重量和穩(wěn)繩的自重。按照《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定，穩(wěn)繩張緊力需要滿足最小張緊力和最小剛性系數(shù)的要求，具體計(jì)算見(jiàn)第四章第二節(jié)公式（4-5）和（4-6）。

鑿井設(shè)備懸吊重量Q，除按照上述方法計(jì)算外，還可以根據(jù)所選用的鑿井設(shè)備規(guī)格、井筒深度和井筒直徑參考《建井工程手冊(cè)》鑿井設(shè)備懸吊重量表取值。

（4）風(fēng)荷載

作用在井架迎風(fēng)面單位面積上的風(fēng)荷載W，可按下列公式計(jì)算：

，N/m²                         （7-4）

式中  W₀－基本風(fēng)壓，N/m²，從《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》（TJG－74）中查出；

      µ_z－風(fēng)壓高度變化系數(shù)，表示風(fēng)壓隨高度不同而變化的規(guī)律，以10m高處的風(fēng)壓為基礎(chǔ)，離地面愈高風(fēng)壓愈大；

      β_z－Z高度處的風(fēng)振系數(shù)，β_z＝1.0～1.15，井架β_z＝1.0；

      µ_s－風(fēng)載體形系數(shù)，與構(gòu)筑物體形、尺寸等有關(guān)，井架µ_s＝1.3。

基本風(fēng)壓、風(fēng)振系數(shù)、風(fēng)壓高度變化系數(shù)、風(fēng)載體形系數(shù)也可以由《工業(yè)與民用建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》中查出。

（5）提升鋼絲繩的斷繩荷載

提升容器與其它設(shè)備相比，升降頻繁，運(yùn)行速度快，因此有可能發(fā)生與吊盤(pán)相撞卡住，或提升嚴(yán)重過(guò)卷，或鋼絲繩從天輪上滑脫等引起斷繩事故。井架設(shè)計(jì)和驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)考慮這種偶然的荷載。

提升鋼絲繩的斷繩荷載就是提升鋼絲繩的破斷拉力?？蓮挠嘘P(guān)手冊(cè)中查得，也可按下式計(jì)算：

，N                                 （7-5）

式中  η－鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù)，18×7、6×19鋼絲繩，η＝0.85，6×37鋼絲繩，η＝0.82；

      Q_d－鋼絲繩全部鋼絲破斷拉力總和，N；可由鋼絲繩規(guī)格型號(hào)表中查得。

3．井架荷載的組合

驗(yàn)算井架結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)，應(yīng)根據(jù)使用過(guò)程中可能同時(shí)作用的荷載進(jìn)行組合，一般考慮以下兩種荷載組合，即正常荷載組合和特殊荷載組合。

（1）正常荷載組合：包括全部恒荷載，即井架的自重，附屬設(shè)備的重量；全部提升懸吊設(shè)備鋼絲繩的工作荷載；組合系數(shù)都是1.0；其目的是保證井架在正常工作情況下有充分的安全度。計(jì)算時(shí)按Q235鋼第一組的許用應(yīng)力＝170MPa，屈服應(yīng)力＝240MPa進(jìn)行驗(yàn)算。安全系數(shù)；可以保證井架在正常荷載組合下有充分的安全性。

（2）特殊荷載組合：包括全部恒荷載，即井架自重，附屬設(shè)備重量，組合系數(shù)為1.0；一根鋼絲繩的斷繩荷載及與之共軛的鋼絲繩兩倍的工作荷載、其它鋼絲繩的工作荷載及50％的風(fēng)荷載。按特殊荷載組合計(jì)算時(shí)，鋼材的許用應(yīng)力乘以提高系數(shù)1.25，即，此時(shí)的安全系數(shù)，即說(shuō)明假設(shè)斷繩事故發(fā)生時(shí)，仍有一定安全度。

第二節(jié)  鑿井工作盤(pán)

立井施工時(shí)，需要在井內(nèi)設(shè)置一系列的鑿井工作盤(pán)。如封口盤(pán)、固定盤(pán)、吊盤(pán)、穩(wěn)繩盤(pán)及其它特殊用途的作業(yè)盤(pán)等。這些盤(pán)一般都是鋼結(jié)構(gòu)。

一、封口盤(pán)

封口盤(pán)是設(shè)置在井口地面上的工作平臺(tái)，又稱(chēng)井蓋。它是作為升降人員、設(shè)備、物料和裝拆管路的工作平臺(tái)。同時(shí)也是防止從井口向下掉落工具雜物，保護(hù)井上下工作人員安全的結(jié)構(gòu)物。

（一）封口盤(pán)的結(jié)構(gòu)

封口盤(pán)一般采用鋼木結(jié)構(gòu)，如圖7-9所示。封口盤(pán)由梁格、盤(pán)面鋪板、井蓋門(mén)和管道通過(guò)孔口蓋門(mén)等組成。封口盤(pán)一般做成正方形平臺(tái)，盤(pán)面尺寸應(yīng)該與井筒外徑相適應(yīng)，但必須蓋住井口。盤(pán)面標(biāo)高必須高于最高洪水位，并應(yīng)高出地面200～300mm。

封口盤(pán)的梁格布置，如圖7-10所示。它的主梁采用工字鋼，次梁可采用工字鋼、槽鋼或木梁。鋼梁之間可以焊接、螺栓聯(lián)結(jié)，鋼梁和木梁之間要用埋頭螺栓聯(lián)結(jié)。木梁應(yīng)用200×200mm的硬質(zhì)木材，盤(pán)面鋪板采用木板或防滑網(wǎng)紋鋼板。如果采用木板，木板為75mm厚并應(yīng)壓縫搭接且保持盤(pán)面平整。

 

主梁一般支承在臨時(shí)鎖口或鄰近井口的料石垛上，料石垛的位置，可根據(jù)主梁端部位置確定，但應(yīng)盡量縮短主梁跨度，以保證主梁的承載能力。盤(pán)面上的各種孔口，除設(shè)置蓋板外，其縫隙均應(yīng)以軟質(zhì)材料嚴(yán)密封口。封口盤(pán)的梁格布置和各種鑿井設(shè)備通過(guò)孔口的位置，都必須與井上下鑿井設(shè)備相對(duì)應(yīng)。

吊桶提升孔口上設(shè)井蓋門(mén)，井蓋門(mén)由厚度75mm厚的木板和扁鋼組成。提升吊桶提出井口前將井蓋門(mén)打開(kāi)，讓吊桶通過(guò)封口盤(pán)；吊桶進(jìn)入井筒后將井蓋門(mén)關(guān)閉，以防墜物。在兩扇井蓋門(mén)中間留有提升鋼絲繩孔道，以利鋼絲繩運(yùn)行。井蓋門(mén)的開(kāi)啟和關(guān)閉由電動(dòng)絞車(chē)或氣動(dòng)絞車(chē)?yán)瓌?dòng)，控制開(kāi)關(guān)一般設(shè)在井口信號(hào)房?jī)?nèi)，由信號(hào)工統(tǒng)一控制。電動(dòng)啟閉井蓋門(mén)的裝置如圖7-11所示。

（二）封口盤(pán)的荷載

封口盤(pán)的荷載，主要包括封口盤(pán)的自重、施工荷載、裝卸設(shè)備或較重物料時(shí)的荷載等。施工荷載是指工作人員、一般工具和物料等的重量。

封口盤(pán)的自重以及施工荷載可以近似地作為盤(pán)面均布荷載處理。兩者的總荷載集度，通常約取3kN/m²。并且根據(jù)梁格布置情況，劃分梁的承載區(qū)域，確定梁的荷載集度。

裝卸設(shè)備和較重物料的荷載，例如裝卸吊泵和矸石吊桶可能墩罐時(shí)的情況，按照集中荷載處理，并應(yīng)作為動(dòng)力荷載，適當(dāng)乘以動(dòng)力系數(shù)，一般約取1.2～2.0。

在計(jì)算荷載時(shí)，根據(jù)梁格布置情況，次梁通過(guò)鋪板承受盤(pán)面荷載。主梁除了承受它自己的承載區(qū)域的盤(pán)面荷載以外，還將承受由次梁傳遞給它的荷載，這種荷載等于次梁端的支承反力，但方向相反。在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工條件，考慮最不利的荷載組合情況。

（三）封口盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

封口盤(pán)的設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)它的梁系結(jié)構(gòu)。當(dāng)梁的荷載確定后，根據(jù)支承情況，把次梁和主梁簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)支梁或連續(xù)梁，按受彎構(gòu)件選擇梁的截面和驗(yàn)算梁的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。

為了保持盤(pán)面平整及構(gòu)造簡(jiǎn)單，對(duì)于梁的截面型號(hào)，應(yīng)該根據(jù)計(jì)算結(jié)果，予以適當(dāng)調(diào)整，使梁的規(guī)格型號(hào)不致過(guò)多。次梁與主梁連接，一般通過(guò)連接角鋼，采用焊縫和螺栓連接。木梁可采用U形卡固定。

根據(jù)工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，封口盤(pán)的常用材料規(guī)格列于表7-2，供設(shè)計(jì)時(shí)參考。

表7-2                    封口盤(pán)常用材料規(guī)格參考表

二、固定盤(pán)

固定盤(pán)是設(shè)置在井筒內(nèi)鄰近井口的第二個(gè)工作平臺(tái)，一般位于封口盤(pán)以下4～8m處。固定盤(pán)主要用來(lái)保護(hù)井下安全施工，同時(shí)還用作測(cè)量和接長(zhǎng)管路的工作平臺(tái)。固定盤(pán)以梯子與地面相通。

固定盤(pán)采用鋼木混合結(jié)構(gòu)。它的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)要求，與封口盤(pán)大致相同。其不同點(diǎn)是吊桶的通過(guò)孔口不設(shè)蓋門(mén)，而設(shè)置欄桿或喇叭口。固定盤(pán)的荷載一般較小，因此固定盤(pán)的梁系結(jié)構(gòu)，可根據(jù)工程實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，酌情選擇梁的截面型號(hào)。盤(pán)面孔口位置和大小必須與上下鑿井設(shè)備布置相一致。固定盤(pán)的常用材料規(guī)格列于表7-3，供設(shè)計(jì)時(shí)參考。

表7-3                       固定盤(pán)常用材料規(guī)格參考表

三、吊盤(pán)和穩(wěn)繩盤(pán)

（一）吊盤(pán)和穩(wěn)繩盤(pán)的構(gòu)造

吊盤(pán)是井筒內(nèi)的工作平臺(tái)，多以雙繩懸吊，它可以沿井筒上下升降。它主要用作澆筑井壁的工作平臺(tái)，同時(shí)還用來(lái)保護(hù)井下安全施工，在未設(shè)置穩(wěn)繩盤(pán)的情況下，吊盤(pán)還用來(lái)拉緊穩(wěn)繩。在吊盤(pán)上有時(shí)還安裝抓巖機(jī)的氣動(dòng)絞車(chē)或大抓斗的吊掛和操縱設(shè)備以及其它設(shè)備。在井筒掘砌完畢后，往往還要利用吊盤(pán)安裝井筒設(shè)備。

由于吊盤(pán)要承受施工荷載（包括施工人員、材料和設(shè)備的重量），且上下升降頻繁，因而要求吊盤(pán)結(jié)構(gòu)堅(jiān)固耐用。吊盤(pán)采用金屬結(jié)構(gòu)，吊盤(pán)的盤(pán)架由型鋼組成，一般用工字鋼作主梁、槽鋼作圈梁。并根據(jù)井內(nèi)鑿井設(shè)備布置的需要，用槽鋼或小號(hào)工字鋼設(shè)置副梁，并留出各通過(guò)孔口（圖7-13）。盤(pán)面鋪設(shè)防滑網(wǎng)紋鋼板。

穩(wěn)繩是吊桶上下運(yùn)行的滑道。為減小吊桶的橫向擺動(dòng)，吊桶以滑架和穩(wěn)繩相連。吊桶在滑架（導(dǎo)向架）的限位下，與吊桶沿穩(wěn)繩共同高速運(yùn)行。為此，穩(wěn)繩需要給以一定的張緊力，用來(lái)拉緊穩(wěn)繩的盤(pán)體稱(chēng)為穩(wěn)繩盤(pán)。它是井筒內(nèi)的第二個(gè)可移動(dòng)盤(pán)體。穩(wěn)繩盤(pán)位于吊盤(pán)之下，離井筒掘進(jìn)工作面10～20m，伴隨掘進(jìn)工作面的前進(jìn)而下移，爆破時(shí)上提到一定安全高度處。因此，它是掘進(jìn)工作面的又一安全保護(hù)盤(pán)。有時(shí)在穩(wěn)繩盤(pán)上還安裝懸掛抓巖機(jī)的氣動(dòng)絞車(chē)。如穩(wěn)繩不足以使盤(pán)體保持平衡時(shí)，應(yīng)增設(shè)懸吊鋼絲繩，使盤(pán)體保持平衡，防止偏盤(pán)事故的發(fā)生。穩(wěn)繩盤(pán)的設(shè)置與否，取決于井筒施工作業(yè)方式。當(dāng)采用長(zhǎng)段平行作業(yè)時(shí)，一定要設(shè)穩(wěn)繩盤(pán)。在采用單行作業(yè)、混合作業(yè)或短段平行作業(yè)時(shí)，穩(wěn)繩盤(pán)的作用由吊盤(pán)取代，因而也不必設(shè)置穩(wěn)繩盤(pán)了。

穩(wěn)繩盤(pán)的構(gòu)造和設(shè)計(jì)要求，與吊盤(pán)大致相同，其各通過(guò)孔口也完全相同，因此可以參照吊盤(pán)設(shè)計(jì)穩(wěn)繩盤(pán)。穩(wěn)繩盤(pán)為單層盤(pán)，梁格同吊盤(pán)。

吊盤(pán)有雙層（圖7-12）或多層。當(dāng)采用單行作業(yè)或混合作業(yè)時(shí)，一般采用雙層吊盤(pán)，吊盤(pán)層間距為4～6m；當(dāng)采用平行作業(yè)時(shí)，可采用多層吊盤(pán)。多層吊盤(pán)層數(shù)一般為3～5層，為適應(yīng)施工要求，中間各層往往做成能夠上下移動(dòng)的活動(dòng)盤(pán)，其中主工作盤(pán)的間距也多為4～6m。多層吊盤(pán)的盤(pán)面布置和構(gòu)造要求，與雙層吊盤(pán)基本相同。

吊盤(pán)（圖7-13）由梁格、盤(pán)面鋪板、吊桶通過(guò)的喇叭口、管線通過(guò)孔口、扇形活頁(yè)、立柱、固定和懸吊裝置等部分組成。

 

 

 

 

吊盤(pán)的梁格由主梁、次梁和圈梁組成（圖7-14）。兩根主梁一般對(duì)稱(chēng)布置并與提升中心線平行，通常采用工字鋼；次梁需根據(jù)盤(pán)上設(shè)備及鑿井設(shè)備通過(guò)的孔口以及構(gòu)造要求布置，通常采用工字鋼或槽鋼；圈梁一般采用槽鋼冷彎制成。梁格布置需與井筒內(nèi)鑿井設(shè)備相適應(yīng)，并應(yīng)注意降低圈梁負(fù)荷。各梁之間采用角鋼和連接板，用螺栓連接。盤(pán)面的防滑網(wǎng)紋鋼板也用螺栓固定在梁上。

各層盤(pán)吊桶通過(guò)的孔口，采用鋼板圍成圓筒，兩端做成喇叭口。喇叭口除保護(hù)人、物免于掉入井下外，還起提升導(dǎo)向作用，防止吊桶升降時(shí)碰撞吊盤(pán)。喇叭口與盤(pán)面用螺栓連接。上、下喇叭口離盤(pán)面高度一般為0.5m，操作盤(pán)上的喇叭口應(yīng)高出盤(pán)面1.0～1.2m。采用多層吊盤(pán)時(shí)，可設(shè)整體喇叭筒貫串各層盤(pán)的吊桶孔口，以免吊桶多次出入盤(pán)口而影響提升速度。盤(pán)上作業(yè)人員可另乘輔助提升設(shè)備上下。吊泵、安全梯及測(cè)量孔口，采用蓋門(mén)封閉。其它管路孔口亦設(shè)喇叭口，其高度應(yīng)不小于200mm。

各層盤(pán)沿周長(zhǎng)設(shè)置扇形活頁(yè)，用來(lái)遮擋吊盤(pán)與井壁之間的孔隙，防止吊盤(pán)上墜物。吊盤(pán)起落時(shí)，應(yīng)將活頁(yè)翻置盤(pán)面?；铐?yè)寬度一般為200～500mm。

立柱是連接上下盤(pán)并傳遞荷載的構(gòu)件，一般采用Φ100mm無(wú)縫鋼管或18號(hào)槽鋼，其數(shù)量應(yīng)根據(jù)下層盤(pán)的荷載和吊盤(pán)空間框架結(jié)構(gòu)的剛度確定，一般為4～8根。立柱在盤(pán)面上適當(dāng)均勻布置，但力求與上、下層盤(pán)的主梁連接。

為防止吊盤(pán)擺動(dòng)，通常采用木楔、固定插銷(xiāo)或絲桿撐緊裝置，使之與井壁頂住，數(shù)量不少于4個(gè)。盤(pán)上裝有環(huán)形軌道或中心回轉(zhuǎn)式大型抓巖機(jī)時(shí)，為避免吊盤(pán)晃動(dòng)，影響裝巖和提升，宜采用液壓千斤頂裝置撐緊井幫。

吊盤(pán)的懸吊有單繩單絞車(chē)、雙繩單絞車(chē)和多繩多絞車(chē)等方式。目前使用最多的是雙繩雙叉雙絞車(chē)懸吊方式。懸吊鋼絲繩的下端由分叉繩與吊盤(pán)的主梁連接，盤(pán)面上的四個(gè)懸吊點(diǎn)可以保證盤(pán)體平衡。如果吊盤(pán)荷載較大，兩根懸吊鋼絲繩可以采用回繩懸吊。這種懸吊方式，要求兩根懸吊鋼絲繩的一端固定在天輪平臺(tái)上，而另一端向下并繞過(guò)與兩組分叉繩相連的滑輪，然后折返井口再繞過(guò)天輪而固定在鑿井絞車(chē)上。這種懸吊方式將使每根懸吊鋼絲繩承受的拉力降低一半，因此可以承受較大吊盤(pán)荷載。

（二）吊盤(pán)荷載分析

吊盤(pán)是立井施工時(shí)的主要工作平臺(tái)。它的盤(pán)面留有不少孔口，使承載區(qū)域被劃分為許多部分，而且施工時(shí)的荷載情況比較復(fù)雜。吊盤(pán)荷載通?？梢园凑障率鰩醉?xiàng)荷載酌情考慮：

1.吊盤(pán)盤(pán)架結(jié)構(gòu)自重以及施工荷載，可以近似地作為盤(pán)面均布荷載處理。盤(pán)面的總荷載應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況確定。當(dāng)計(jì)算均布荷載集度時(shí)，根據(jù)吊盤(pán)施工情況，應(yīng)該考慮受力不均勻的影響，適當(dāng)乘以受力不均勻系數(shù)。然后根據(jù)梁格布置情況，劃分梁的承載區(qū)域，確定梁的荷載集度。

2.立?；虿鹉r(shí)，可以按照一圈模板、一圈模板的圍圈和少量鋼筋的重量，根據(jù)堆放位置作為局部均布荷載處理。模板和井圈按600kg計(jì)算，少量鋼筋按750kg計(jì)算。

3.當(dāng)澆筑混凝土或鋼筋混凝土井壁時(shí)，如果采用管路運(yùn)輸，可以不必考慮混凝土荷載。如果采用自卸式吊桶輸送，應(yīng)該考慮傾斜在漏斗內(nèi)的混凝土荷載。在漏斗安裝處，按照局部均勻荷載處理，并應(yīng)作為動(dòng)力荷載，適當(dāng)乘以動(dòng)力系數(shù)1.2。

4.當(dāng)采用平行作業(yè)，澆筑混凝土或鋼筋混凝土井壁時(shí)，壁圈荷載的一部分將通過(guò)支撐裝置傳遞給立模盤(pán)。在支撐安裝處按照集中荷載處理，并應(yīng)作為動(dòng)力荷載，適當(dāng)乘以動(dòng)力系數(shù)1.2。

5.抓巖機(jī)的氣動(dòng)絞車(chē)以及其它設(shè)備，可以根據(jù)安裝位置作為集中荷載處理。

當(dāng)懸掛于吊盤(pán)的抓巖機(jī)或環(huán)形軌道式抓巖機(jī)啟動(dòng)抓巖時(shí)，應(yīng)該根據(jù)抓巖機(jī)和巖石的重量，按照集中荷載處理，并應(yīng)作為動(dòng)力荷載，適當(dāng)乘以動(dòng)力系數(shù)1.2。

6.懸吊鋼絲繩通過(guò)分叉繩作用于吊卡的荷載，以及自下而上依次通過(guò)立柱傳遞的荷載，都應(yīng)分別計(jì)算確定。

必須注意，吊盤(pán)荷載比較復(fù)雜，還應(yīng)根據(jù)實(shí)際施工情況考慮其它荷載。而且上述幾項(xiàng)荷載，并不同時(shí)存在，因此在設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，必須分析最不利的荷載組合，作為計(jì)算依據(jù)。

（三）吊盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理

吊盤(pán)的設(shè)計(jì)順序，一般自下而上依次進(jìn)行。首先設(shè)計(jì)吊盤(pán)的梁系結(jié)構(gòu)，然后設(shè)計(jì)立柱、懸吊裝置。

1. 吊盤(pán)梁系結(jié)構(gòu)

吊盤(pán)的梁系結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行簡(jiǎn)化，去掉構(gòu)造次梁，然后計(jì)算支承次梁、主梁和圈梁。

次梁一般為以主梁或圈梁為支點(diǎn)的單跨簡(jiǎn)支梁；主梁一般為支承于立柱（下盤(pán)主梁）或吊卡（上盤(pán)主梁）的外伸簡(jiǎn)支梁。次梁和支撐于立柱的主梁（下盤(pán)主梁）承受均布和集中垂直荷載，因此為單向受彎構(gòu)件。支承于吊卡的主梁（上盤(pán)主梁）因受懸吊褲衩繩的斜向拉力，因此為偏心受壓構(gòu)件。

圈梁的計(jì)算比較復(fù)雜，要根據(jù)吊盤(pán)梁格的布置形式進(jìn)行結(jié)構(gòu)的合理簡(jiǎn)化。常見(jiàn)的閉合形圈梁（圖7-15，a）為對(duì)稱(chēng)布置，荷載也基本對(duì)稱(chēng)，圈梁與主梁的連接處可近似地看作固定端。兩固定端間圈梁跨度中點(diǎn)的連接處可以近似地視作鉸接（圖7-15，a），只要取出四段圈梁中受力最不利的一段進(jìn)行計(jì)算即可。每一段圈梁為對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，在對(duì)稱(chēng)荷載作用下，對(duì)稱(chēng)截面上的反對(duì)稱(chēng)內(nèi)力為零，所以在鉸接處的剪力和扭矩為零，同時(shí)鉸接處的彎矩也為零，因此圈梁可進(jìn)一步簡(jiǎn)化為懸臂曲梁加以計(jì)算（圖7-15，b）。

作用于受力最不利一段圈梁上的荷載有該段圈梁所承受的盤(pán)面垂直均布荷載q和由與該段圈梁連接的承載次梁傳來(lái)的垂直集中荷載N。為了簡(jiǎn)化計(jì)算，可將均布荷載q作為集中荷載考慮，作用點(diǎn)在圈梁與次梁連接處（圖7-15，c）。

2. 立柱

吊盤(pán)工作時(shí)，立柱為軸心受拉構(gòu)件；吊盤(pán)組裝時(shí)，立柱則為軸心受壓構(gòu)件。立柱的計(jì)算長(zhǎng)度為上下盤(pán)的層間距。

必須注意，立柱是連接上、下盤(pán)的重要構(gòu)件，參照《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，比照吊盤(pán)懸吊繩的安全系數(shù)，其安全系數(shù)應(yīng)不小于6。

3. 懸吊裝置

一般采用雙繩雙叉懸吊時(shí)，每組分叉繩的兩端與上層盤(pán)的兩個(gè)吊卡相連。四個(gè)吊卡應(yīng)在盤(pán)面適當(dāng)對(duì)稱(chēng)布置，并應(yīng)安裝在上層盤(pán)的主梁上。吊盤(pán)吊卡的結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖7-16。在荷載確定后，要對(duì)吊卡的銷(xiāo)軸，耳柄及吊卡底部進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。

吊卡裝置是連接吊盤(pán)和分叉繩的重要部件，因此它的安全系數(shù)，亦應(yīng)按照吊盤(pán)懸吊繩的安全系數(shù)考慮，吊卡采用k≥6。銷(xiāo)軸安全系數(shù)參考《煤礦安全規(guī)程》關(guān)于連接裝置的規(guī)定，采用k≥10。

吊盤(pán)常用材料規(guī)格列于表7-4，供設(shè)計(jì)參考。

  

表7-4                      吊盤(pán)常用材料規(guī)格參考表

（四）鑿井工作盤(pán)設(shè)計(jì)要求

封口盤(pán)、固定盤(pán)、吊盤(pán)、穩(wěn)繩盤(pán)和滑模工作盤(pán)等鑿井施工用盤(pán)，均為立井施工時(shí)的重要施工設(shè)施。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

1）各種鑿井工作盤(pán)的設(shè)計(jì)計(jì)算方法步驟一般都包括盤(pán)面布置和結(jié)構(gòu)布置，估算結(jié)構(gòu)自重，計(jì)算荷載數(shù)值，確定計(jì)算簡(jiǎn)圖，并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，按照構(gòu)件類(lèi)型，根據(jù)強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求，選擇構(gòu)件截面。

2）鑿井工作盤(pán)的盤(pán)面布置和結(jié)構(gòu)布置要合理，要根據(jù)鑿井工作盤(pán)的用途以及有關(guān)規(guī)程、規(guī)范的要求確定孔口位置和梁系布置。吊盤(pán)和穩(wěn)繩盤(pán)懸吊點(diǎn)的布置應(yīng)注意使盤(pán)保持平穩(wěn)。

3）鑿井工作盤(pán)屬于施工設(shè)施，構(gòu)造應(yīng)該力求堅(jiān)固耐用。構(gòu)件之間一般采用螺栓連接，便于安裝拆卸。為了保證構(gòu)件之間連接牢固，必須采取適當(dāng)加固措施，并應(yīng)重視連接強(qiáng)度驗(yàn)算。

4）鑿井工作盤(pán)上的荷載比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該根據(jù)實(shí)際情況，具體分析各種荷載及荷載的組合。

5）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序通常可根據(jù)傳力過(guò)程進(jìn)行。例如對(duì)于梁格，由次梁到主梁；對(duì)于吊盤(pán)，由下層盤(pán)到上層盤(pán)；對(duì)于滑模，由操作盤(pán)、輔助盤(pán)到提升架。

6）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該綜合考慮自重較輕、材料較省、構(gòu)造簡(jiǎn)單、制造方便和符合鋼材規(guī)格等方面的因素。對(duì)于構(gòu)件截面型號(hào)應(yīng)根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使其規(guī)格型號(hào)不要過(guò)多。

7）設(shè)計(jì)時(shí)的容許應(yīng)力和安全系數(shù)的取值，必須符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》和《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定。

第三節(jié)  鑿井設(shè)備布置

鑿井設(shè)備布置是一項(xiàng)比較復(fù)雜的技術(shù)工作，它要在有限的井筒斷面內(nèi)，妥善地布置各種鑿井設(shè)備。除了滿足立井施工需要外，還要兼顧礦井建設(shè)各個(gè)階段的施工需要。

一、鑿井設(shè)備布置原則

鑿井設(shè)備布置包括：井內(nèi)設(shè)備、鑿井盤(pán)臺(tái)和地面提絞設(shè)備布置。其原則是：

（1）鑿井設(shè)備布置，應(yīng)兼顧礦井建設(shè)中鑿井、開(kāi)巷、井筒永久安裝三個(gè)施工階段充分利用鑿井設(shè)備的可能性，盡量減少各時(shí)期的改裝工程量；

（2）井口鑿井設(shè)備布置要與井內(nèi)鑿井設(shè)備布置協(xié)調(diào)一致，還要考慮與鄰近的另一井筒的協(xié)調(diào)施工；

（3）各種鑿井設(shè)備和設(shè)施之間要保持一定安全距離，其值應(yīng)符合《煤礦安全規(guī)程》和《井巷工程施工驗(yàn)收規(guī)范》規(guī)定；

（4）設(shè)備布置要保證盤(pán)臺(tái)結(jié)構(gòu)合理。懸吊設(shè)備鋼絲繩要與施工盤(pán)（臺(tái)）梁錯(cuò)開(kāi)，且不影響卸矸和地面運(yùn)輸。

（5）地面提絞布置，應(yīng)使井架受力平衡，絞車(chē)房及其它臨時(shí)建筑不要妨礙永久建筑物的施工；

（6）設(shè)備布置的重點(diǎn)是提升吊桶和抓巖設(shè)備。

總之，井內(nèi)以吊桶布置為主，井上下應(yīng)以井內(nèi)布置合理為主，地面與天輪平臺(tái)，應(yīng)以天輪平臺(tái)布置合理為主。

二、布置方法及步驟

鑿井設(shè)備的布置受多種因素的牽制，難于一次求成。為便于互相調(diào)整設(shè)備之間的位置，減小設(shè)計(jì)工作量，往往將各種設(shè)備按一定比例用硬紙制成模板，在同樣比例畫(huà)出的井筒設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面內(nèi)，反復(fù)布置、多次調(diào)整，直到合理。方案確定后，繪出井筒斷面布置圖，其比例一般為1:20或1:25。也可以采用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行鑿井設(shè)備布置。設(shè)備的布置應(yīng)由掘進(jìn)工作面逐層向上布置，由井筒中心向四周布置，避免遺漏和產(chǎn)生矛盾。

布置的步驟是：

（1）根據(jù)工業(yè)場(chǎng)地總平面布置圖與井下巷道出車(chē)方向確定鑿井提升機(jī)的方位，初步定出井內(nèi)提升容器的位置；

（2）布置井內(nèi)鑿井設(shè)備，如抓巖機(jī)、吊泵、鉆架、安全梯、風(fēng)筒等，并確定其懸吊方式；

（3）確定各種管線位置及其懸吊方式；

（4）確定鑿井吊盤(pán)、固定盤(pán)、封口盤(pán)的設(shè)備孔口位置和尺寸；布置盤(pán)梁和盤(pán)面設(shè)備；

（5）確定井架與井筒的相對(duì)位置，確定翻矸平臺(tái)上設(shè)備通過(guò)口的位置、大小和梁格布置；選擇天輪和天輪梁，并確定其在平立面的位置。

（6）布置地面提升機(jī)和鑿井絞車(chē)。

（7）進(jìn)行校對(duì)、調(diào)整、繪制各層平面及立面布置圖，編寫(xiě)計(jì)算書(shū)。

三、井內(nèi)設(shè)備的布置及吊掛

（一）吊桶布置

提升吊桶是全部鑿井設(shè)備的核心，吊桶位置一經(jīng)確定，提升機(jī)房的方位，井架的位置就基本確定，井內(nèi)其它設(shè)備也將圍繞吊桶分別布置。

提升吊桶可按下列要求布置；

1．鑿井期間配用一套單鉤或一套雙鉤提升時(shí)，矸石吊桶要偏離井筒中心位置，靠近提升機(jī)一側(cè)布置，以利天輪平臺(tái)和其它鑿井設(shè)備的布置。若雙卷筒提升機(jī)用作單鉤提升時(shí)，吊桶應(yīng)布置在固定卷筒一側(cè)。天輪平臺(tái)上，活卷筒一側(cè)應(yīng)留有余地，待開(kāi)巷期間改單鉤吊桶提升為雙鉤臨時(shí)罐籠提升。

采用雙套提升設(shè)備時(shí)，吊桶位置在井筒相對(duì)的兩側(cè)，使井架受力均衡，也便于共同利用井架水平聯(lián)桿布置翻矸臺(tái)。

無(wú)論采用哪種提升方式，吊桶布置還應(yīng)考慮地面設(shè)置提升機(jī)房的可能性。

2．井筒施工中裝配兩套或多套提升時(shí)，兩套相鄰提升的吊桶間的距離按《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定應(yīng)不小于450mm；兩個(gè)提升容器導(dǎo)向裝置最突出部分之間的間隙，不得小于0.2+H/3000（H－提升高度，m）m，當(dāng)井筒深度小于300m時(shí)，上述間隙不得小于300mm。

3．對(duì)于罐籠井，吊桶一般應(yīng)布置在永久提升間內(nèi)，并使提升中心線方向與永久出車(chē)方向一致；對(duì)于箕斗井，當(dāng)井筒裝配剛性罐道時(shí)，至少應(yīng)有一個(gè)吊桶布置在永久提升間內(nèi)，吊桶的提升中心線可與永久提升中心線平行或垂直，但必須與車(chē)場(chǎng)臨時(shí)繞道的出車(chē)方向一致。這樣有利于井筒安裝工作和減少井筒轉(zhuǎn)入平巷施工時(shí)，吊桶改換臨時(shí)罐籠提升的改絞工作。

4．吊桶（包括滑架）應(yīng)避開(kāi)永久罐道梁的位置，以便后期安裝永久罐道梁時(shí)，吊桶仍能上下運(yùn)行。

5．吊桶兩側(cè)穩(wěn)繩間距，應(yīng)與選用的滑架相適應(yīng)；穩(wěn)繩與提升鋼絲繩應(yīng)布置在一個(gè)垂直平面內(nèi)，且與地面卸矸方向垂直。

6．吊桶應(yīng)盡量靠近地面卸矸方向一側(cè)布置，使卸矸臺(tái)少占井筒有效面積，以利其它鑿井設(shè)備布置和井口操作。但吊桶外緣與永久井壁之間的最小距離應(yīng)不小于500mm。

7．為了進(jìn)行測(cè)量，吊桶布置一般應(yīng)離開(kāi)井筒中心，采用普通垂球測(cè)中時(shí)，吊桶外緣距井筒中心應(yīng)大于100mm；采用激光指向儀測(cè)中時(shí)應(yīng)大于500mm。采用環(huán)形軌道抓巖機(jī)時(shí)，桶緣距井筒中心一般不小于800mm。采用中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)時(shí)，因回轉(zhuǎn)座在吊盤(pán)的安設(shè)位置不同，吊桶外緣與井筒中心間距視具體位置而定。

8．為使吊桶順利通過(guò)喇叭口，吊桶最突出部分與孔口的安全間隙應(yīng)大于或等于200mm，滑架與孔口的安全間隙應(yīng)大于或等于100mm。

9．為了減少由井筒轉(zhuǎn)入平巷掘進(jìn)時(shí)臨時(shí)罐籠的改裝工作量，吊桶位置盡可能與臨時(shí)罐籠的位置一致，使吊桶提升鋼絲繩的間距等于臨時(shí)罐籠提升鋼絲繩的間距。

（二）臨時(shí)罐籠的布置

當(dāng)由立井井筒施工轉(zhuǎn)入井底車(chē)場(chǎng)平巷施工后，為適應(yīng)排矸及上下人員、物料的需要，一般要將吊桶改為臨時(shí)罐籠。當(dāng)臨時(shí)罐籠采用鋼絲繩罐道時(shí)，臨時(shí)罐籠和井壁之間的安全間隙不小于350mm；兩套相鄰提升容器之間，設(shè)防撞鋼絲繩時(shí)，安全間隙不小于200mm；不設(shè)防撞鋼絲繩時(shí)，安全間隙不小于450mm；臨時(shí)罐籠和井梁之間的安全間隙則不小于350mm；具體的布置方法是，以井筒中心為圓心，以井筒半徑與臨時(shí)罐籠到井壁安全間隙的差為半徑作圓，即為臨時(shí)罐籠的外圈布置界限。通過(guò)吊桶懸吊點(diǎn)，作提升中心線的平行線，作為臨時(shí)罐籠的中心線來(lái)布置臨時(shí)罐籠，可使罐籠與吊桶的提吊點(diǎn)重合或在所作的平行線上，這樣可以減少臨時(shí)改絞的工作量。若不具備上述條件時(shí)，應(yīng)按各安全間隙進(jìn)行調(diào)整。

（三）抓巖機(jī)的布置

1、抓巖機(jī)的位置要與吊桶的位置配合協(xié)調(diào)，保證工作面不出現(xiàn)抓巖死角。當(dāng)采用中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)（HZ）和一套單鉤提升時(shí)，吊桶中心和抓巖機(jī)中心各置于井筒中心相對(duì)應(yīng)的兩側(cè)，在保證抓巖機(jī)外緣距井筒中心大于100mm的條件下，盡可能靠近井筒中心布置，以擴(kuò)大抓巖范圍，防止吊盤(pán)扁重。當(dāng)采用兩套單鉤提升時(shí)，兩個(gè)吊桶中心應(yīng)分別布置在抓巖機(jī)中心的兩側(cè)。為便于進(jìn)行井筒測(cè)量工作，抓巖機(jī)中心要偏離井筒中心650     ～700mm；為保證抓巖機(jī)有效地工作，除一臺(tái)吊泵外，其它管路不許伸至吊盤(pán)以下，抓斗懸吊高度不宜超過(guò)15m。環(huán)形軌道抓巖機(jī)因中軸留有φ210mm的測(cè)量孔，故抓巖機(jī)置于井筒中心位置。

2、人力操作抓巖機(jī)地布置應(yīng)滿足以下幾點(diǎn)要求：

（1）每臺(tái)抓巖機(jī)地抓取面積應(yīng)大致相等，其懸吊點(diǎn)處于區(qū)域地形心上；

（2）布置一臺(tái)抓巖機(jī)使用一個(gè)吊桶提升時(shí)，抓巖機(jī)的懸吊點(diǎn)應(yīng)靠近井筒中心，吊桶中心則偏于井筒中心的另一側(cè)；長(zhǎng)繩懸吊抓巖機(jī)即可地面懸吊，也可井內(nèi)懸吊；

（3）布置兩臺(tái)抓巖機(jī)使用一個(gè)吊桶時(shí)，兩臺(tái)抓巖機(jī)的懸吊點(diǎn)在井筒一條直徑上，而與吊桶中心約呈等邊三角形；抓巖機(jī)風(fēng)動(dòng)絞車(chē)的布置，應(yīng)使吊盤(pán)不產(chǎn)生偏重。

（4）布置兩臺(tái)抓巖機(jī)使用兩個(gè)吊桶時(shí)，兩臺(tái)抓巖機(jī)的懸吊點(diǎn)聯(lián)線與兩個(gè)吊桶中心聯(lián)線相互垂直或近似垂直；抓巖機(jī)的懸吊點(diǎn)，可能遠(yuǎn)離吊泵的位置。

（5）布置三臺(tái)抓巖機(jī)使用兩個(gè)吊桶提升時(shí)，兩臺(tái)抓巖機(jī)的懸吊點(diǎn)聯(lián)線平行于兩個(gè)吊桶中心聯(lián)線，另一臺(tái)抓巖機(jī)的懸吊點(diǎn)則居中，主要用作輔助集巖。

無(wú)論采用哪一種抓巖機(jī)，當(dāng)抓巖機(jī)停用、抓斗提至安全高度時(shí)，抓片（抓斗張開(kāi)時(shí)）與吊桶之間的距離不應(yīng)小于500mm。

3、根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)抓巖機(jī)停止工作時(shí)，抓斗與運(yùn)行的吊桶間的安全間隙應(yīng)不小于200mm。

4、為使中心回轉(zhuǎn)式抓巖機(jī)在吊盤(pán)上安裝、檢修、拆卸方便，應(yīng)在吊盤(pán)上為它專(zhuān)設(shè)通過(guò)口，并在地面專(zhuān)設(shè)鑿井絞車(chē)進(jìn)行懸吊。

（四）吊泵的布置

吊泵應(yīng)靠近井幫布置，便于大型抓巖機(jī)工作，但與井壁的間隙應(yīng)不小于300mm，并使吊泵避開(kāi)環(huán)形軌道抓巖機(jī)和環(huán)形鉆架的環(huán)形軌道；吊泵與吊桶外緣的間隙不小于500mm，井深超過(guò)400m時(shí)，不小于800mm；吊泵與吊盤(pán)孔口的間隙不小于50mm；當(dāng)深井采用接力排水時(shí)，吊泵要靠近腰泵房（或轉(zhuǎn)水站）一側(cè)布置，便于主、副井共同用一套排水系統(tǒng)和裝卸排水管；吊泵一般與吊桶對(duì)稱(chēng)布置，置于卸矸臺(tái)溜矸槽的對(duì)側(cè)或兩側(cè)，以使井架受力均衡和便于吊泵在井口提放。

（五）立井鑿巖鉆架的布置

為保證吊桶運(yùn)行的安全，環(huán)形鉆架與吊桶之間要留有500mm以上的距離，與井壁之間要留有不小于200mm的安全間隙；鉆架懸吊點(diǎn)應(yīng)避開(kāi)吊盤(pán)圈梁位置，鉆架的環(huán)軌與吊泵外緣間隙應(yīng)不小于100mm。環(huán)形鉆架用地面鑿井絞車(chē)懸吊或吊盤(pán)上的氣動(dòng)絞車(chē)懸吊，懸吊點(diǎn)不少于三個(gè)，并均勻布置。

在井筒施工中，傘形鉆架是利用提升機(jī)大鉤及吊桶提升孔口的空間起落的，一般吊桶孔口直徑要比傘形鉆架收攏后的最小直徑大400mm。傘形鉆架在井口的吊運(yùn)，一般利用安在井架一層平臺(tái)下的滑車(chē)或單軌吊車(chē)。因此，在翻矸平臺(tái)下須留有比傘鉆高2.0m的吊運(yùn)空間，其寬度不應(yīng)小于傘鉆的最小收攏直徑。

（六）安全梯的布置

安全梯應(yīng)靠近井壁懸吊，與井壁之間不應(yīng)大于500mm，要避開(kāi)吊盤(pán)圈梁和環(huán)形鉆架環(huán)軌的位置。通過(guò)孔口時(shí)，與孔口邊緣的間隙不得小于150mm。安全梯用專(zhuān)用絞車(chē)JZA₂5/800懸吊，它具有電動(dòng)和手動(dòng)兩種功能。

（七）管路和電纜的布置

1．管路、纜線以及懸吊鋼絲繩均不得妨礙提升、卸矸和封口盤(pán)上軌道運(yùn)輸線路的通行；井口通過(guò)車(chē)輛及貨載最突出部分與懸吊鋼絲繩之間距不應(yīng)小于100mm。另外，管路位置應(yīng)充分考慮建井第二時(shí)期管路的使用。

2．風(fēng)筒、壓風(fēng)管和混凝土輸送管應(yīng)適當(dāng)靠近吊桶布置，以便于檢修，但管路突出部分至筒緣的距離，應(yīng)不小于500mm；小于500 mm時(shí)，宜采用井壁固定吊掛。此外，風(fēng)筒、壓風(fēng)管、混凝土輸送管應(yīng)分別靠近通風(fēng)機(jī)房、壓風(fēng)機(jī)房、混凝土攪拌站布置，以簡(jiǎn)化井口和地面管線布置。

3．照明、動(dòng)力電纜和信號(hào)、通訊、放炮電纜的間距不得小于300mm，信號(hào)與放炮電纜應(yīng)遠(yuǎn)離壓風(fēng)管路，其間距不小于1.0m，放炮電纜須單獨(dú)懸吊。

4．當(dāng)鑿井管路采用井內(nèi)吊掛時(shí)，管路應(yīng)靠吊筒一側(cè)集中布置，直徑大的風(fēng)筒置于中間；壓風(fēng)管、供水管和混凝土輸送管對(duì)稱(chēng)安設(shè)在風(fēng)筒的兩側(cè)。這樣便于管路的下放和安裝，避免幾趟管路分散吊掛在井筒四周，造成吊盤(pán)圈梁四處留管路缺口，給吊盤(pán)的加工和使用造成困難。

井內(nèi)鑿井設(shè)備的平面布置實(shí)例見(jiàn)圖7-17和7-18。

 

 

（八）井內(nèi)各吊盤(pán)的布置

井內(nèi)各盤(pán)的布置包括盤(pán)的梁格和孔口布置及盤(pán)面上施工設(shè)施的布置等。布置時(shí)可參考下列要求進(jìn)行。

1．吊盤(pán)圈梁一般為閉合圓弧梁，吊盤(pán)主梁（吊盤(pán)懸吊鋼絲繩的生根梁）必須為兩根完整的鋼梁，一般與提升中心線平行，兩梁盡量對(duì)稱(chēng)布置。盤(pán)梁的具體位置應(yīng)按吊桶、吊泵、安全梯和管線的位置及其通過(guò)孔口大小來(lái)確定，并結(jié)合盤(pán)面上的抓巖機(jī)、吊盤(pán)撐緊裝置等施工設(shè)施的布置一并考慮。

2．吊盤(pán)繩的懸吊點(diǎn)一般布置在通過(guò)井筒中心的連線上，盡量避開(kāi)井內(nèi)罐道和罐梁的位置，以免井筒安裝時(shí)重新改裝吊盤(pán)。吊盤(pán)、穩(wěn)繩盤(pán)各懸吊梁之間及其與固定盤(pán)、封口盤(pán)各梁之間均需錯(cuò)開(kāi)一定的安全間距，嚴(yán)禁懸吊設(shè)備的鋼絲繩在受荷載的各盤(pán)、臺(tái)梁上穿孔通過(guò)。

3．吊盤(pán)上必須設(shè)置井筒測(cè)孔，其規(guī)格為200×200mm²；吊盤(pán)采用單繩集中懸吊時(shí)，懸吊鋼絲繩應(yīng)離開(kāi)井筒中心250～400 mm。

4．吊盤(pán)上安置的各種施工設(shè)施應(yīng)均勻分布，使兩根吊盤(pán)繩承受荷載大致相等，以保持吊盤(pán)升降平穩(wěn)。

5．采用傘形鉆架打眼時(shí)，為將傘形鉆架置于井筒中心固定，吊盤(pán)上應(yīng)留有寬100 mm提升傘鉆鋼絲繩的移位孔。

6．中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)的回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)底座要安裝在吊盤(pán)的兩根鋼梁上，兩根鋼梁內(nèi)側(cè)邊距為1230～1250mm。環(huán)形軌道抓巖機(jī)與吊盤(pán)的連接尺寸應(yīng)根據(jù)機(jī)械安裝要求布置鋼梁。

7．吊盤(pán)之突出部分與永久井壁或模板之間的間隙不得大于100mm；各盤(pán)口、喇叭口、井蓋口、翻矸門(mén)與吊桶最突出部分之間的間隙不得小于200mm，與滑架的間隙不得小于100mm。吊桶喇叭口直徑除滿足吊桶安全升降外，還應(yīng)滿足傘形鉆架等大型鑿井設(shè)備的安全通過(guò)；吊盤(pán)下層盤(pán)底喇叭口外緣與中心回轉(zhuǎn)抓巖機(jī)臂桿之間應(yīng)留有100～200mm的安全間隙，以免相碰或影響抓巖機(jī)的抓巖范圍。

8．吊泵通過(guò)各盤(pán)孔口時(shí)，其周?chē)g隙不得小于50mm；安全梯孔口不小于150mm；風(fēng)筒、管路及繩卡不得小于100mm。

封口盤(pán)和固定盤(pán)的孔口布置基本上和吊盤(pán)相同。由于各盤(pán)的用途不同，主、副梁的布置及結(jié)構(gòu)尺寸也各有差異，但各種懸吊設(shè)備所占孔口位置上下應(yīng)協(xié)調(diào)一致。

（九）井內(nèi)設(shè)備吊掛

1．吊盤(pán)的吊掛

吊盤(pán)是井筒施工中在井筒內(nèi)升降頻繁的盤(pán)體，是最重要的吊掛設(shè)備，一般都是幾十噸重，多需大型鑿井絞車(chē)懸吊。其懸吊方法主要有以下幾種：

①穩(wěn)繩兼吊盤(pán)繩懸吊法

在不需要設(shè)穩(wěn)繩盤(pán)的情況下，常用吊盤(pán)來(lái)拉緊穩(wěn)繩。穩(wěn)繩起到了懸吊吊盤(pán)的作用。

當(dāng)穩(wěn)繩不足以保證盤(pán)體穩(wěn)定時(shí)，可增設(shè)吊盤(pán)繩懸吊，以使吊盤(pán)平衡。運(yùn)行時(shí)，穩(wěn)繩絞車(chē)和吊盤(pán)懸吊絞車(chē)必須同步（機(jī)械同步和電同步）。

由于穩(wěn)繩兼吊盤(pán)繩懸吊，鋼絲繩的用量少，簡(jiǎn)化了天輪平臺(tái)和地面布置。由于穩(wěn)繩易磨損，因此滑架滑套中的襯墊應(yīng)采用耐磨塑料。

②雙繩雙叉繩雙絞車(chē)懸吊法

這是應(yīng)用最為廣泛的一種懸吊方法。它是用懸吊鋼絲繩的下端以護(hù)繩環(huán)與分叉繩一端連接，分叉繩下端用護(hù)繩環(huán)和吊卡（或U形卡）與吊盤(pán)梁聯(lián)接，鋼絲繩上端經(jīng)天輪由鑿井絞車(chē)懸吊。見(jiàn)圖7-19。這種方法，懸吊鋼絲繩和分叉繩都在同一豎直平面內(nèi)，懸吊裝置占空間小，便于井內(nèi)布置其它設(shè)備。但需兩臺(tái)鑿井絞車(chē)懸吊，地面及天輪平臺(tái)布置較復(fù)雜，絞車(chē)需同步。

③雙繩滑輪組雙絞車(chē)懸吊法

這種方法是將鋼絲繩的一端固定在天輪平臺(tái)上，而另一端通過(guò)固定在吊盤(pán)上的滑輪組經(jīng)天輪由鑿井絞車(chē)懸吊，見(jiàn)圖7-20。它適用于井深大、吊盤(pán)重的井筒施工，如九龍口礦副井，井深747m，吊盤(pán)計(jì)算重量為71.05噸。

④返繩滑輪組單絞車(chē)懸吊法

這種方法是將鋼絲繩的一端固定在井口梁上，另一端經(jīng)固定在吊盤(pán)梁上的滑輪組再過(guò)天輪懸吊于地面鑿井絞車(chē)上。如圖7-21所示。由于無(wú)繩叉，比單滑輪少占空間，便于布置其它設(shè)備。

⑤多繩多絞車(chē)懸吊法

當(dāng)井筒深度大、吊盤(pán)重量大，缺少大噸位絞車(chē)的情況下，可采用多繩多絞車(chē)懸吊。與吊盤(pán)可用分叉繩連接，也可用滑輪組連接。其缺點(diǎn)是地面和天輪平臺(tái)布置復(fù)雜，多臺(tái)絞車(chē)不易同步，懸吊鋼絲繩受力不均衡。

吊盤(pán)與井壁的固定方法有楔緊法、插銷(xiāo)法、絲杠法、插銷(xiāo)絲杠法、氣動(dòng)法、液壓法等。

2、吊泵的懸吊

吊泵為雙繩懸吊，由于吊泵需要修理或更換，因此常用鋼絲繩將其直接掛在橫擔(dān)上，以便拆卸。為了緩沖吊泵啟動(dòng)時(shí)因向上竄動(dòng)而沖擊排水管和由于泵體的扭轉(zhuǎn)造成管卡位移而損害懸吊繩、以及減輕停泵時(shí)水錘對(duì)水泵的沖擊，吊泵和排水管聯(lián)結(jié)處一般均設(shè)置伸縮器。如圖7-22所示。

3、管路及電纜的懸吊方式

管路、風(fēng)筒、電纜的懸吊方式可分為鋼絲繩懸吊和井壁固定吊掛兩種類(lèi)型。而鋼絲繩懸吊又可分為鑿井絞車(chē)懸吊、鋼絲繩固定懸吊和鋼絲繩分段接力懸吊三種方式。

（1）鑿井絞車(chē)懸吊

是將管線卡在一根或幾根鋼絲繩上，鋼絲繩經(jīng)天輪后由鑿井絞車(chē)懸吊。這樣，管線的接長(zhǎng)均可在地面或固定盤(pán)上進(jìn)行，懸吊靈活可靠，安裝拆卸方便。其最大缺點(diǎn)是井內(nèi)、地面布置擁擠，裝備量大，鋼絲繩用量多。

鑿井絞車(chē)懸吊，根據(jù)懸吊方式的不同又分為單繩單絞車(chē)、雙繩雙卷筒絞車(chē)及雙繩雙單卷筒絞車(chē)、多繩多絞車(chē)等幾種；單繩單絞車(chē)懸吊，就是鋼絲繩的下段接雙叉繩，與折角型的終端卡子聯(lián)接，使鋼絲繩緊貼管路，如圖7-23所示。鋼絲繩的另一端經(jīng)天輪繞于鑿井絞車(chē)上。管路每隔6m用一個(gè)卡子固定在鋼絲繩上。管路的上端設(shè)一平衡卡子，安設(shè)一段鋼絲繩吊在井架上，以防單繩懸吊時(shí)管路隨鋼絲繩扭轉(zhuǎn)，如圖7-24所示；雙繩懸吊時(shí)，兩條鋼絲繩對(duì)稱(chēng)地布置在管路兩側(cè)，最下端與管路的始端卡子相接，每隔6m設(shè)一管卡，如圖7-25所示。鋼絲繩的另一端分別繞在兩臺(tái)單卷筒絞車(chē)上或一臺(tái)雙卷筒絞車(chē)上；多繩多絞車(chē)懸吊與上述方法相類(lèi)似，只是鋼絲繩數(shù)量增加、絞車(chē)也增加。

         

（2）鋼絲繩固定懸吊

是將管線固定在鋼絲繩上，再將鋼絲繩固定在井口或天輪平臺(tái)的鋼梁上。這樣可少用鑿井絞車(chē)，少占用井筒面積。其主要缺點(diǎn)是，接長(zhǎng)管線需在井下進(jìn)行，占用井筒施工時(shí)間。多余的鋼絲繩需要盤(pán)放在吊盤(pán)上。

（3）分段接力吊掛

這種方式是當(dāng)施工井筒很深，又無(wú)大噸位的鑿井絞車(chē)時(shí)采用的。具體做法是同一趟管線，上段采用鋼絲繩固定懸吊，而下段用鑿井絞車(chē)懸吊。其優(yōu)點(diǎn)是可用小噸位鑿井絞車(chē)打深井。其缺點(diǎn)是要在井內(nèi)增設(shè)一固定盤(pán)，接長(zhǎng)管線時(shí)均在井內(nèi)進(jìn)行，占用井筒工作時(shí)間，操作也不方便。一般是上部管路用鋼絲繩吊掛在井口鋼梁上，下部管路用鑿井絞車(chē)雙繩懸吊，其上部無(wú)管路段的雙繩，應(yīng)隔10m設(shè)一繩卡，防止兩繩纏繞在一起。如圖7-26所示。

   

（4）井內(nèi)吊掛

管線井內(nèi)吊掛，也即井壁固定吊掛。就是將管線通過(guò)連接裝置，直接固定在預(yù)埋的鋼梁上或錨桿上。這種方式安全、可靠，節(jié)省大量絞車(chē)和鋼絲繩，簡(jiǎn)化井上下布置。如果安排得當(dāng)，臨時(shí)改絞時(shí)，管線可不拆，縮短改裝工期，甚至到永久設(shè)備時(shí)仍可利用。其缺點(diǎn)是拆卸、安裝均在井內(nèi)作業(yè)，占用井筒施工時(shí)間較長(zhǎng)，操作不便。但當(dāng)井筒斷面小，場(chǎng)地受到限制時(shí)，部分管線井壁固定，則顯示出優(yōu)越性。尤其是深井開(kāi)鑿時(shí)，優(yōu)點(diǎn)顯著，國(guó)外深井施工也多用此法。管線井內(nèi)吊掛的方法很多，有管路鋼梁掉掛，如圖7-27所示；鋼梁掛鉤吊掛，如圖7-28所示；管路井壁懸臂梁固定，如圖7-29所示；管路錨桿井壁固定，如圖7-30所示；錨桿起重鏈井壁吊掛，如圖7-31所示；預(yù)埋掛鉤井壁固定，如圖7-32所示。

    

四、井口設(shè)備的布置

（一）天輪平臺(tái)的布置

天輪平臺(tái)的布置主要是將井內(nèi)各懸吊設(shè)備的天輪和天輪支承梁妥善布置在天輪平臺(tái)上，充分發(fā)揮鑿井井架的承載能力，合理使用井架結(jié)構(gòu)物。

我國(guó)鑿井用的井架，多為標(biāo)準(zhǔn)金屬亭式井架，天輪平臺(tái)是由四根邊梁和中間主梁組成的“曰”字形平臺(tái)結(jié)構(gòu)。天輪平臺(tái)布置原則如下：

1. 天輪平臺(tái)中間主梁軸線必須與鑿井提升中心線互相垂直，即與井下巷道出車(chē)方向垂直，使鑿井期間的最大提升動(dòng)荷載與井架最大承載能力方向一致，并通過(guò)主梁直接將提升荷載傳遞給井架基礎(chǔ)（圖7-33）。

2. 天輪平臺(tái)中梁軸線應(yīng)離開(kāi)與之平行的井筒中心線一段距離，并向提升吊桶反向一側(cè)錯(cuò)動(dòng)，以便使吊桶提升改為罐籠提升時(shí)，將提升鋼絲繩平移至井筒中心線處，提升天輪無(wú)需跨越天輪平臺(tái)主梁，天輪軸承座無(wú)需抬高，便于鑿井期間在井筒中心線處設(shè)置吊盤(pán)懸吊天輪。錯(cuò)開(kāi)距離最大控制在450mm以內(nèi)，以吊盤(pán)懸吊天輪和臨時(shí)罐籠提升天輪不碰撞天輪平臺(tái)主梁為原則。否則，吊桶提升天輪將過(guò)多地探出天輪平臺(tái)邊梁，而主梁另一翼的天輪平臺(tái)面積不但得不到充分利用，還需增設(shè)許多導(dǎo)向繩輪，反而使天輪平臺(tái)的布置復(fù)雜化（圖7-33）。

3. 天輪平臺(tái)另一中心線和另一井筒中心線可以重合，也可以錯(cuò)開(kāi)布置，應(yīng)視鑿井期間主提升卸矸操作是否方便，開(kāi)巷期間臨時(shí)罐籠出車(chē)線路是否便于從井架下面通過(guò)而定。當(dāng)鑿井期間主提升為雙鉤提升時(shí)，往往采取天輪平臺(tái)中心線與井筒中心線錯(cuò)開(kāi)，而與提升中心線重合的布置方式（圖7-33）。

4. 天輪平臺(tái)上各天輪的位置及天輪的出繩方向應(yīng)根據(jù)井內(nèi)設(shè)備的懸吊鋼絲繩落繩點(diǎn)位置、井架均衡受載狀況、地面提絞位置，以及天輪平臺(tái)設(shè)置天輪梁的可能性等因素綜合考慮確定。

5. 懸吊天輪的出繩方向，力求與井架中心線平行。只有天輪平臺(tái)過(guò)分擁擠或主、副井相鄰一側(cè)地面鑿井絞車(chē)布置相互干擾時(shí)，才采取斜交布置，其夾角可取30º或45º（圖7-33）。

6. 當(dāng)鑿井設(shè)備需用兩臺(tái)鑿井絞車(chē)懸吊同一設(shè)備時(shí)，兩個(gè)天輪應(yīng)布置在同一側(cè)，使出繩方向一致，以便于集中布置鑿井絞車(chē)和同步運(yùn)轉(zhuǎn)。雙繩懸吊的管路盡量采用雙槽天輪懸吊。

7. 穩(wěn)繩天輪應(yīng)布置在提升天輪兩側(cè)，出繩方向與提升鋼絲繩一致，以便兩臺(tái)穩(wěn)車(chē)同步運(yùn)行。

8. 提升天輪，應(yīng)盡量布置在同一水平，一般不作一高一低的布置。

9. 盡可能少設(shè)導(dǎo)向輪，必要時(shí)可從天輪臺(tái)邊梁下面出繩。

10. 考慮出繩方向和天輪梁布置方向時(shí)，應(yīng)注意使井筒轉(zhuǎn)入平巷施工和井筒安裝時(shí)的改裝工作量最小。

11. 布置天輪梁時(shí)，應(yīng)使天輪梁中心線與天輪軸承中心線垂直，與天輪平臺(tái)中心線平行布置。

12. 盡量采用通梁或相鄰兩個(gè)天輪共用一根支承梁，以減少天輪梁數(shù)目。

13. 懸吊鋼絲繩與天輪平臺(tái)構(gòu)件的間隙應(yīng)不小于50mm；天輪與天輪平臺(tái)各構(gòu)件間應(yīng)不小于60mm。

14. 天輪布置應(yīng)使井架受力基本平衡，標(biāo)準(zhǔn)亭式鑿井井架可采用兩面或四面布置，但是無(wú)論采用哪種布置方式，各鋼絲繩作用在井架上的荷載不許超過(guò)井架實(shí)際承載能力。

布置天輪平臺(tái)時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)天輪和天輪梁過(guò)分擁擠，甚至難于布置，提升天輪與懸吊天輪及其懸吊鋼絲繩與天輪平臺(tái)邊梁、主梁和井架主體構(gòu)件相互碰擦?xí)r，可采取下列方法進(jìn)行調(diào)整：

（1）改變雙槽天輪的軸承間距，減少所占天輪平臺(tái)有效面積；

（2）改變梁的支承點(diǎn)位置，采用通梁或短梁；采用桁架梁、組合梁、改變梁的型式和梁號(hào)；

（3）采用天輪副梁與天輪平臺(tái)中心線斜交布置；

（4）增設(shè)墊梁抬高天輪軸承座，或在出繩方向一側(cè)增設(shè)導(dǎo)向天輪，將鋼絲繩抬高，挪開(kāi)。但懸吊天輪及其相應(yīng)的導(dǎo)向天輪的繩槽方向應(yīng)完全一致，以免磨損鋼絲繩和天輪的輪緣；

（5）在天輪主梁下翼緣加托梁，或采用地輪懸吊方法；

（6）通過(guò)改變梁與梁之間的連接方法，調(diào)整豎向位置；

（7）鋼絲繩由天輪平臺(tái)邊梁下面出繩；

以上措施均無(wú)法解決時(shí)，可重新調(diào)整井內(nèi)懸吊設(shè)備和管線位置，以便更換天輪和天輪梁的位置。

（二）卸矸臺(tái)的布置

根據(jù)矸石吊桶的布置和數(shù)目的不同，卸矸臺(tái)可分為單側(cè)單鉤、單側(cè)雙鉤、雙側(cè)單鉤及一側(cè)單鉤、一側(cè)雙鉤四種布置型式。

一套單鉤提升的井筒，采用單側(cè)單鉤式，這種型式適用于小斷面淺井筒的施工，如圖7-34a所示。

布置一套雙鉤提升的井筒，在卸矸臺(tái)的一側(cè)布置卸矸溜槽，適用于大斷面深井施工，卸矸溜槽的布置型式如圖7-34b所示。

當(dāng)布置兩套單鉤的時(shí)候，兩套翻矸裝置應(yīng)相對(duì)布置在卸矸臺(tái)的兩側(cè)，其布置型式如圖7-34c所示。它適用于大斷面深井施工。

當(dāng)布置兩套提升，一套雙鉤和一套單鉤時(shí)，翻矸裝置應(yīng)布置在卸矸臺(tái)的兩側(cè)，其布置形式如圖7-34d所示。它亦適用于大斷面深井施工。

卸矸臺(tái)的高度應(yīng)保證一定容積矸石倉(cāng)的設(shè)置及卸矸溜槽下端有足夠的裝車(chē)高度，并便于大型鑿井設(shè)備、材料出入井口。卸矸溜槽的坡度一般為36º～40º之間，應(yīng)使矸石順利下溜。

操作平臺(tái)既可以支承在井架上，也可以為獨(dú)立支承結(jié)構(gòu)。操作平臺(tái)上要留設(shè)管線和設(shè)備的通過(guò)口，吊桶通過(guò)口周?chē)柙O(shè)欄桿。

五、地面提絞設(shè)備的布置

提絞設(shè)備布置包括：臨時(shí)提升機(jī)和鑿井絞車(chē)兩個(gè)內(nèi)容。

（一）臨時(shí)提升機(jī)布置

1．臨時(shí)提升機(jī)位置應(yīng)適應(yīng)鑿井和開(kāi)巷兩個(gè)施工階段的需要，且不影響永久提升機(jī)房及箕斗井地面永久生產(chǎn)系統(tǒng)的施工。為此，罐籠井的臨時(shí)提升機(jī)多半布置在永久提升機(jī)的對(duì)側(cè)（圖7-35d），使提升中心線與井底車(chē)場(chǎng)水平的出車(chē)方向一致。只有當(dāng)場(chǎng)地窄小、地形限制或使用多套提升機(jī)施工時(shí)，才采用同側(cè)布置方式，將臨時(shí)提升機(jī)房布置在永久提升機(jī)房前面（圖7-35，e），但應(yīng)以不影響永久提升機(jī)房的施工為前提；對(duì)于箕斗井，臨時(shí)提升機(jī)與永久提升機(jī)多數(shù)成90º布置，有時(shí)也可呈180º布置，這要根據(jù)車(chē)場(chǎng)施工時(shí)增設(shè)的臨時(shí)繞道的出車(chē)方向而定，使提升中心線與井下出車(chē)方向一致（圖7-35，a、b）；在特殊情況下，由于地形或其它條件的限制，鑿井提升機(jī)與永久提升機(jī)可呈斜角布置（圖7-35，c），此時(shí)天輪平臺(tái)上的提升天輪應(yīng)設(shè)法前后錯(cuò)開(kāi)布置，以便開(kāi)巷期間利用該提升機(jī)作臨時(shí)罐籠提升時(shí)能滿足出車(chē)的需要。

2．提升機(jī)的位置，應(yīng)使提升鋼絲繩的弦長(zhǎng)、繩偏角、出繩仰角三項(xiàng)技術(shù)參數(shù)值符合規(guī)定（表7-5）。

 

 

表7-5                     提絞設(shè)備布置技術(shù)參數(shù)規(guī)定值

（二）鑿井絞車(chē)的布置

1．鑿井絞車(chē)的位置，首先應(yīng)滿足鋼絲繩弦長(zhǎng)、繩偏角和出繩仰角規(guī)定值，見(jiàn)表7-5。在此條件下，鑿井絞車(chē)布置于井架四面，使井架受力均衡；

2．同側(cè)鑿井絞車(chē)應(yīng)集中布置，以利管理和修建同一絞車(chē)房。為便于操作、檢修、保證鑿井絞車(chē)之間互不干擾、鑿井絞車(chē)鋼絲繩之間以及與臨近地面線路運(yùn)輸工具之間應(yīng)有足夠的安全間距（表7-6），以保安全。

3．幾個(gè)井筒在同一廣場(chǎng)施工時(shí)，鑿井絞車(chē)的位置要統(tǒng)一考慮，協(xié)調(diào)布置。

表7-6                          提絞設(shè)備安全距離

（三）提絞設(shè)備的布置方法

1．根據(jù)最大繩偏角時(shí)的允許繩弦長(zhǎng)度和最大繩弦長(zhǎng)度時(shí)的最小允許出繩仰角算出提絞設(shè)備與井筒間的最近和最遠(yuǎn)距離，畫(huà)出布置的界限范圍，對(duì)照工業(yè)廣場(chǎng)布置圖，根據(jù)永久建筑物的位置、施工進(jìn)度計(jì)劃及地面運(yùn)輸線路等條件，選定提升機(jī)及鑿井絞車(chē)的具體位置。提升機(jī)一般布置在最近界限附近（通常，提升機(jī)主軸到懸垂鋼絲繩軸線的距離約為20～40m）。對(duì)于各臺(tái)鑿井絞車(chē)，由于懸吊鋼絲繩落繩點(diǎn)相對(duì)井筒中心坐標(biāo)不同，因此計(jì)算所得到的布置界限值，尚須變換成與井筒中心相對(duì)應(yīng)的界限值，然后，綜合考慮出繩方向及鑿井絞車(chē)群間的關(guān)系，定出各臺(tái)絞車(chē)的布置。

2．初步確定鑿井絞車(chē)位置后，可用作圖方法檢驗(yàn)鋼絲繩是否與天輪平臺(tái)邊緣相碰，或按下式進(jìn)行驗(yàn)算：

                                   （7-6）

即：

式中  －鋼絲繩的實(shí)際出繩仰角，（º）；

      －鋼絲繩與天輪槽始觸點(diǎn)與邊梁外緣連線水平夾角（圖7-36），（º）；

      H－天輪軸線距井口水平的高度，m；

      C－卷筒軸心線距井口水平的高度，m；

      b－卷筒軸心線至懸垂鋼絲繩的實(shí)際水平距離，m；

      R－天輪半徑（繩槽至天輪中心），m；

      h－天輪軸中心距邊梁的高度（包括天輪梁的高度），m；

      L－天輪軸中心至邊梁外緣的水平距離（包括邊梁寬度）。

只有滿足上述條件，鋼絲繩才不致碰磨天輪平臺(tái)邊梁。否則應(yīng)加設(shè)導(dǎo)向輪、增加墊梁抬高天輪位置、以及鋼絲繩由天輪平臺(tái)下面出繩等措施來(lái)調(diào)整。

當(dāng)天輪梁無(wú)空余空間加設(shè)導(dǎo)向輪時(shí)，可增設(shè)墊梁抬高天輪軸承座，墊梁高度可按下式計(jì)算：

，m                             （7-7）

式中  －鋼絲繩碰邊梁時(shí)，鑿井絞車(chē)的出繩仰角（圖7-37），（º）；

      R、h－符號(hào)意義同公式（7-6）；

      l－天輪軸中心至邊梁外緣的水平距離（包括邊梁寬度）。

                                   （7-8）

式中  H₁－井架天輪平臺(tái)高度，m；

      R₁－鑿井絞車(chē)卷筒半徑，m；

      b－符號(hào)意義同（7-6）式。

當(dāng)采取上述調(diào)整措施均無(wú)效時(shí)，可重新調(diào)整井內(nèi)懸吊設(shè)備位置，移動(dòng)天輪，直至井內(nèi)、天輪平臺(tái)和地面提絞布置達(dá)到合理為止。

六、鑿井設(shè)備布置總校驗(yàn)

當(dāng)對(duì)井內(nèi)的施工設(shè)備、設(shè)施、天輪、天輪梁及地面提絞設(shè)備進(jìn)行了平面和立面的初步布置后，還應(yīng)進(jìn)行鑿井設(shè)備的總校驗(yàn)，其基本內(nèi)容如下：

（1）檢查各鑿井設(shè)備、設(shè)施及管線是否互相錯(cuò)開(kāi)，各安全間隙是否符合規(guī)定；

（2）當(dāng)用作圖法確定天輪及其鋼絲繩懸吊點(diǎn)在天輪平臺(tái)上的位置時(shí)，必須用計(jì)算法進(jìn)行驗(yàn)算。

（3）對(duì)預(yù)選的天輪梁、支承梁都要進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。同一型號(hào)的梁，只驗(yàn)算受力最不利的梁即可。若通過(guò)計(jì)算發(fā)現(xiàn)原選的副梁規(guī)格小時(shí)，應(yīng)按計(jì)算選型重新設(shè)置副梁。

（4）對(duì)照井筒平面布置圖，檢查各盤(pán)臺(tái)的梁格及孔口、設(shè)備及懸吊點(diǎn)是否一致，孔口尺寸是否滿足使用和安全間隙的要求。

（5）檢查中發(fā)現(xiàn)有不符合要求或彼此矛盾時(shí)，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整時(shí)，應(yīng)分清主次，首先考慮主要設(shè)備布置及主要施工項(xiàng)目的需要，如吊桶與其它設(shè)備的布置發(fā)生矛盾時(shí)，應(yīng)以吊桶布置為主；井內(nèi)與地面設(shè)備布置有矛盾時(shí)，應(yīng)以保證井內(nèi)布置合理為主；井筒掘進(jìn)、車(chē)場(chǎng)施工及井筒安裝在布置要求上有矛盾時(shí)，應(yīng)以滿足井筒掘進(jìn)工作要求為主。

最后，繪制井筒鑿井設(shè)備平面布置圖；吊盤(pán)、固定盤(pán)、封口盤(pán)平面布置及梁格圖；天輪平臺(tái)布置圖；地面提升機(jī)及鑿井絞車(chē)平面、立面布置圖。同時(shí)附上提絞設(shè)備布置計(jì)算書(shū)。

附：鑿井設(shè)備布置實(shí)例

某礦主井，井筒直徑為7.2m，井深570m。采用IV型鋼管標(biāo)準(zhǔn)井架，主提升為雙鉤2.0m³吊桶，副提為單鉤1.5 m³吊桶。懸吊設(shè)備包括吊盤(pán)、吊泵、風(fēng)筒、壓風(fēng)管、供水管、安全梯等。其井筒斷面布置如圖7-38所示。天輪平臺(tái)布置如圖7-39所示。地面穩(wěn)絞布置平面圖和立面圖如圖7-40和圖7-41所示。

七、利用永久設(shè)備鑿井

目前，我國(guó)多采用專(zhuān)用鑿井設(shè)備鑿井，如鑿井井架、臨時(shí)提升機(jī)、鑿井絞車(chē)、壓風(fēng)及通風(fēng)設(shè)備等，待井筒到底或建井第二期逐漸將其拆除，然后安設(shè)永久設(shè)備。這樣勢(shì)必增加建井期間第二次設(shè)備安拆工程量，若能直接利用永久設(shè)備鑿井，不僅簡(jiǎn)化了鑿井設(shè)備過(guò)程，有利于工業(yè)廣場(chǎng)的布置，縮短建井工期，而且能節(jié)約大量投資。因此，利用永久設(shè)備鑿井是礦井建設(shè)中一項(xiàng)重要技術(shù)發(fā)展方向。

隨著礦井設(shè)計(jì)改革的發(fā)展，新井建設(shè)中煤巷增多，巖巷減少，礦井開(kāi)拓方式由傳統(tǒng)的后退式改為前進(jìn)式，并實(shí)行礦井分期投產(chǎn)，礦建總工程量及總工期也要減少。因此，在深井廣泛采用多繩輪井塔提升的情況下，主副井的交替改裝便成為決定建井總工期的主要矛盾，利用永久井塔（或永久井架）和永久設(shè)備鑿井，改變現(xiàn)行的主井二次和副井一次改絞方案，將成為今后新井建設(shè)中的一個(gè)重要技術(shù)課題。

（一）利用永久井塔鑿井

利用永久井塔鑿井，施工單位要與設(shè)計(jì)部門(mén)密切配合，井塔設(shè)計(jì)前，施工單位應(yīng)預(yù)先向設(shè)計(jì)單位提供施工荷載、設(shè)備布置等詳細(xì)資料，在設(shè)計(jì)井塔時(shí)充分考慮鑿井施工要求，設(shè)計(jì)部門(mén)也應(yīng)及時(shí)向施工單位提供井塔圖紙，為井筒按期開(kāi)工創(chuàng)造條件。利用永久井塔鑿井應(yīng)做好以下幾項(xiàng)技術(shù)工作：

（1）多繩輪提升井塔，生產(chǎn)時(shí)主要承受豎向荷載，側(cè)向只考慮風(fēng)荷載。鑿井時(shí)，橫向荷載增加，為了減少橫向荷載對(duì)井塔的影響，布置鑿井設(shè)備時(shí)，為求均勻?qū)ΨQ(chēng)，同一平臺(tái)兩邊布置的天輪支撐梁要用拉桿連接起來(lái)，以抵消部分橫向荷載；

（2）鑿井天輪平臺(tái)要采用分層布置方式，使施工荷載與各層樓板在生產(chǎn)時(shí)的荷載大小相近。避免鑿井荷載過(guò)大，而增加梁板截面或采取型鋼等臨時(shí)加固措施；

（3）為了保持井塔強(qiáng)度和塔體結(jié)構(gòu)的完整性，提絞設(shè)備的各種繩孔和溜矸槽孔，盡量利用門(mén)窗洞，避免在塔體上臨時(shí)開(kāi)鑿出繩孔洞。當(dāng)門(mén)窗洞口不能滿足鑿井設(shè)備布置和懸吊要求時(shí)，施工單位應(yīng)及早向設(shè)計(jì)部門(mén)提出預(yù)埋件和繩孔大小及位置，以便在設(shè)計(jì)時(shí)留出，滿足施工要求；

（4）鑿井天輪平臺(tái)采用多層布置時(shí)，靠近井幫的設(shè)備或管路盡量布置在較低的平臺(tái)上，靠近井筒中心的設(shè)備應(yīng)布置在較高的平臺(tái)上，以方便設(shè)備布置和避免相互干擾；

（5）在表土不太穩(wěn)定的情況下，要預(yù)先加固處理好土層，務(wù)使井塔基礎(chǔ)牢固可靠，若表土較淺，可將井塔基礎(chǔ)落在基巖上；

（6）為了保護(hù)出車(chē)水平的鋼筋混凝土樓板，鑿井期間出車(chē)水平應(yīng)比樓板標(biāo)高高出20～30mm，并在井筒掘進(jìn)時(shí)鋪上木板。

近幾年來(lái)，在新井建設(shè)中，北京揚(yáng)坨礦主井、北票冠山立井、臺(tái)吉主井、雞西杏花主、副井和鐵法三臺(tái)子主、副井等都利用永久井塔鑿井。實(shí)踐證明，采用井塔鑿井比采用鑿井井架有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）利用永久井塔鑿井，井塔在建井準(zhǔn)備期內(nèi)一次完成，簡(jiǎn)化了工序，并為主副井永久裝備創(chuàng)造了有利條件，縮短了主、副井永久裝備時(shí)間和建井總工期；

（2）利用永久井塔鑿井，節(jié)省了臨時(shí)建筑和安裝所需的材料、設(shè)備、勞力和臨時(shí)工程的總費(fèi)用；

（3）井塔承載能力大，為深井采用大型鑿井設(shè)備機(jī)械化快速掘進(jìn)創(chuàng)造了條件，并能保證具有足夠的安全過(guò)卷高度；

（4）井口防火、保溫條件好，改善了施工條件。

北票冠山立井在井塔下部30m高度處，分別布置了三層天輪平臺(tái)，在距井口7m高處，設(shè)立了臨時(shí)卸矸臺(tái)。為了滿足鑿井要求，設(shè)計(jì)時(shí)，井塔樓板主梁已作了相應(yīng)加大；為了架設(shè)鑿井天輪支撐梁，井塔施工時(shí)，已在相應(yīng)位置預(yù)埋了金屬構(gòu)件，并在塔體上預(yù)埋了提升及懸吊鋼絲繩的出繩孔。冠山立井利用永久井塔鑿井立面圖見(jiàn)圖7-42。

 

（二）利用永久金屬井架鑿井

目前，在大型深井工程中，永久提升系統(tǒng)，除了采用多繩輪井塔提升外，很多井筒采用金屬井架落地式摩擦輪提升方式。因此，為利用永久金屬井架鑿井開(kāi)拓了新的前景。

永久金屬井架常為帶斜撐的單向受力井架、天輪平臺(tái)只設(shè)一對(duì)提升天輪，無(wú)論在承載能力、受力特點(diǎn)及天輪平臺(tái)面積等方面都不能適應(yīng)鑿井的要求，必須采取以下措施方可滿足鑿井技術(shù)的要求：

（1）盡量采用井內(nèi)吊掛管路的辦法，減少懸吊設(shè)備，以減輕井架負(fù)荷，簡(jiǎn)化天輪平臺(tái)布置；

（2）充分利用永久井架高度大的特點(diǎn)，采用多層平臺(tái)布置天輪，或?qū)⒛承┹p型管路、設(shè)備采用地輪懸吊；

（3）根據(jù)懸吊布置要求，對(duì)井架構(gòu)件采取適當(dāng)?shù)募庸獭⒀a(bǔ)強(qiáng)措施，但必須注意保持永久井架的結(jié)構(gòu)完整，不作過(guò)多的結(jié)構(gòu)改裝，保證不影響永久井架在礦井生產(chǎn)期間的正常使用；

（4）布置懸吊設(shè)備時(shí)，應(yīng)考慮地面鑿井絞車(chē)的方位，充分分析永久井架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，保持受力均衡，發(fā)揮其承載能力。

如鶴壁梁峪礦副井和包頭長(zhǎng)漢溝副井，均對(duì)永久金屬井架進(jìn)行加固后布置鑿井設(shè)備，分別如圖7-43和7-44所示。

（三）利用生產(chǎn)建井兩用井架鑿井

目前我國(guó)大型基本建設(shè)礦井都實(shí)行礦井設(shè)計(jì)與施工單位聯(lián)合投標(biāo)競(jìng)爭(zhēng)體制。為了以低造價(jià)、短工期而中標(biāo)，促使設(shè)計(jì)單位與施工單位緊密協(xié)作，很多單位研制并使用了以生產(chǎn)為主兼顧鑿井要求的兩用井架，為使用永久金屬井架鑿井開(kāi)拓了新局面。

兗州濟(jì)寧二號(hào)井副井井筒凈徑8m，鑿井時(shí)采用生產(chǎn)、鑿井兩用井架，井架高52m，主體架角柱跨距18×25.5m，為滿足生產(chǎn)期間落地式摩擦輪提升要求，井架上分別布置了4層天輪平臺(tái)，見(jiàn)圖7-45。鑿井用的31套天輪全部安裝在第四平臺(tái)上（標(biāo)高+26.0m），天輪平臺(tái)面積為10.89×9.0m²，直徑為4.0m落地摩擦式永久提升機(jī)布置在井筒的東側(cè)，而鑿井提絞系統(tǒng)則呈南北向布置。卸矸臺(tái)設(shè)在+11.8m處，利用永久套架相應(yīng)位置處的桿件作為支承座，所有鋼梁支座與套架通過(guò)U形卡連接，卸矸臺(tái)面積為6×7.6m²。為了防止永久井架不均勻下沉造成井架偏斜，在井架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、井架基礎(chǔ)構(gòu)造、土層加固等方面都采取了特殊的防沉措施。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，陳四樓礦井采用生產(chǎn)、鑿井兩用井架，節(jié)省占用井口建設(shè)工期4個(gè)月，節(jié)省一部V型鑿井井架，累計(jì)節(jié)省投資約300萬(wàn)元。由于縮短建井工期和節(jié)省投資，采用生產(chǎn)、鑿井兩用井架鑿井，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，是今后礦井建設(shè)發(fā)展的方向。

  

 

 

思考題

1．  立井亭式井架（鑿井井架）有哪幾部分組成？

2．  鑿井井架的功能有哪些？井架的荷載及荷載組合是怎樣確定的？

3．  什么是“三盤(pán)兩臺(tái)”？它們的功能是什么？

4．  井內(nèi)懸吊設(shè)備的布置原則是什么？

5．  采用哪種作業(yè)方式時(shí)必須設(shè)穩(wěn)繩盤(pán)？穩(wěn)繩盤(pán)與吊盤(pán)有何不同？

6．  吊桶在井內(nèi)的布置要點(diǎn)有哪些？

7．  鑿井絞車(chē)和臨時(shí)提升機(jī)有什么不同？臨時(shí)提升機(jī)有哪幾種布置形式？

8．  采用永久井架鑿井應(yīng)注意哪些問(wèn)題？