盲竖井大型提升装备运输与安装工艺综合研究和应用论文_汪姣妍,施升涛

盲竖井大型提升装备运输与安装工艺综合研究和应用论文_汪姣妍,施升涛

山东黄金矿业(莱州)有限公司三山岛金矿 山东省烟台市 261442

摘要:三山岛金矿直属盲竖井位于三山岛金矿西山矿区,井口标高-537m,井筒直径5.5m,设计选用JKM4×6PIII多绳摩擦式提升机,其驱动电机为变频1800KW,采用19m³箕斗-双层罐笼互为平衡的提升方式。

前言

通过采取一系列非常规举措,实施了管理、工艺与技术三位一体的盲竖井大型提升装备运输与安装工艺新模式,创新超大件斜坡道旱船运输新方式,克服重重困难,从而确保该盲竖井提升系统及井筒装备安装工程顺利如期竣工。

1 管理创新

1.1下发红头文件,成立以矿长为组长的攻坚小组

与工程各环节有关的部门均为小组成员,对工程各工序划分严格的时间节点,针对各时间节点和总工期,对施工单位建立行之有效的奖惩机制,每月严格兑现。

1.2构筑项目管理新模式

工程的主管单位、使用单位及辅助管理单位在工程开工之日,同施工人员同时共同介入,对施工中存在的不合理问题及时指出并解决,不合理设计及时与设计院沟通、对其变更,设备厂家技术服务人员长期入驻施工现场,指导和支持设备安装。

1.3实行关键节点工序技术人员跟班制

提升机基础梁绑扎、支模板及浇筑、罐笼和箕斗现场组装、提升机安装和调试等分项工程施工期间,进行全程跟踪、指导和监督。

1.4采取正向激励确保春节期间工程持续推进

为确保法定节假日期间工程不停工,稳定施工人员工作情绪,对施工人员实行加倍奖励,每天以现金发放的方式,亲自发放到施工人员手中。

2 工艺创新

2.1创新思维,形成盲竖井井筒装备多点同时作业新局面

确保安全的前提下,为保证-537m提升机硐室行车梁安装对-600m以下井筒装备安装及混凝土浇筑施工互不影响,分别在-600m、-575m、-555m和-537m安装封闭平台,以确保行车梁、盲竖井井筒装备及混凝土浇筑工作交叉施工。

2.2商砼在我矿井下基建工程中的首次应用

首次采用C40商混对其浇筑,商混车在矿区地表完成与井下混凝土罐车的二次倒运,混凝土罐车将商砼输送至浇筑现场的混凝土输送泵内,从而实现商砼的连续快速浇。

3 技术创新

3.1首创集团超大件斜坡道运输新模式

盲竖井提升设备包含的超大件数量多、质量大、规格尺寸大,大致如下:

1)提升机主轴自重31.59t,尺寸6.55×2×1.7m

2)电机转子自重24t,尺寸2.9×2.55×3.2m

3)电机定子自重26t,尺寸4.8×3.9×1.8m

4)水冷柜自重6t,尺寸3.2×2.55×2.9m

技术要求上述部件运输过程中不允许一丝剐蹭、并按现有尺寸(长×宽×高)进行下放,不允许放倒或倾斜,在对斜坡道6km的运输巷道逐一测点后,决定先对斜坡道进行大面积起底,将斜坡道净高度控制在3.05m,然后制定运输方案对其比选,一种是自制底盘车,离地间隙越小越好;一种是租用专业搬家公司的地坦克。

3.2研发并自制新型斜坡道运输工具—旱船

经多次论证,以上两种方案均被否定,自制底盘车最小离地间隙900mm(接近极限),无法满足电机转子的运输下放;地坦克运输上述超大件的下放费用接近120万,造价太高,严重浪费矿山成本。对此,大胆构思,研发并制作新型运输工具—旱船。

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该旱船满足所有超大件下放的尺寸要求,为减小运输过程中振动颠簸,采用增大旱船接触面积的方式,设计并自制旱船,其长度6.5m、宽度2.3m、高度0.1m,自重3.5t,同时在旱船上表面铺设减震胶板,以减小运输过程中的摩擦阻力,底部沿旱船长度方向均匀焊接三根Ф108×12无缝钢管,水冷柜外形尺寸3.2m×2.55m×2.9m,自重6t,先自制水冷柜模型并进行现场模拟下放,使用R1600G型卡特铲运机在旱船前方牵引,后方一台D65EX-1510履带式推土机拖拽,步行速度实施下放,模拟试验成功后,对水冷柜实物进行下放,第一台水冷柜成功下放至-537m配电硐室历时5小时,伴随经验积累和运输人员之间的配合娴熟,第五台水冷柜仅用2小时下放到位,之后结合其他超大件质量、尺寸及形状特性,对该旱船进行多次有针对性改装。

3.3研制新型工装夹具,确保超大件安全平稳下放

考虑主轴质量大、高度低,旱船运输摩擦阻力大,会造成运输不便,为便于主轴运输下放,使用实心胶轮平板车对其运输,为确保运输中主轴固定牢靠,在平板车上制作专业工装夹具,通过前后左右八个工艺孔与主轴前后的螺栓孔用螺栓固定连接,以减少运行中与地面的摩擦阻力,使用R1600G型卡特铲运机在旱船前方牵引,因主轴自重大、斜坡道路面湿滑,旱船后方采用一台D65EX-1510履带式推土机拖拽,一旦旱船前行失控,推土机铲斗及铲钩能立即扎入地里。

电机转子下放前,考虑到转子高度受限问题,先与电机厂家服务人员进行沟通,取消转子固定支座,在旱船上新加工转子固定支座,使转子高度由3.2m变为2.95m,然后制作转子仿真模型,此次运输模式与变频控制柜方式一样,对其模拟运输下放,无问题后对实物进行运输下放。

定子运输时,在旱船后部焊接钢梁,设计专用钢支架,在钢支架上安装一对轮子,减小运行中阻力,因定子既长又宽,在定子与旱船间多点焊接支撑梁,并在支撑梁加工工艺孔,通过螺栓使钢梁与定子固定在一起,确保定子与旱船为一体。

上述超大件运输下放过程中,6000m斜坡道每次都是全程步行速度运输下放,相关人员全程步行跟踪,每运输500m对运输装置的连接及固定进行一次检查,以确保设备安全下放到位,为保护主轴、转子和定子运输过程中免受剐蹭、碎石砸伤及保护部件内部免受油烟和粉尘的影响,运输前用篷布紧密包裹。

4 研制实心胶轮平板车完成超大件运输下放

设计并制作实心胶轮平板车一台,尺寸6.5×2.3×0.9m,自重5t,利用自制的实心胶轮平板车完成了19m³箕斗(3.2t)和双层罐笼(4.275t)的运输下方工作,罐笼和箕斗先后在-600m码头门进行现场组装。

4.1箕斗井下现场组装

4.1.1在-600m盲竖井井口安装三组吊装梁,钢梁位置分别对应箕斗箱体上部、中间、下部,在吊装梁下方安装组装平台10×2×0.4m;

4.1.2结合箕斗图纸加工箱内体定位框4组;

4.1.3在-555m中段安装25t稳车两台,并将主提绳缠到稳车上,井筒内安装天轮平台一层;

4.1.4加固-600m码头门井口封闭平台,受到箕斗侧空间狭小的限制,在-600m码头门以上部分安装前,将箕斗组焊好并起吊至井筒内;

4.1.5具体施工顺序:箕斗地表装车---斜坡道运输----600m码头门处卸车---箕斗装料口对面侧固定到平台上、操平---安装箱内体定位框4组---吊装两侧板---安装料口侧---复验各尺寸---安装两帮滑道立柱---分别安装头部、底部---焊接箕斗---用两台25t稳车吊箕斗头部,一台6m³铲运机拖住箕斗底部起吊运至井筒内。

4.2罐笼井下现场组装

4.2.1在盲竖井井筒-603m处搭设防护平台,在-600m处安装托罐梁两根;

4.2.2拆除井筒内钢罐道6根;

4.2.3具体施工顺序:罐笼地表装车---斜坡道运输----600m码头门卸车---底板吊至井筒托罐梁上---顶板吊至底板上---吊装6根立柱---起吊顶板对准孔位穿好定位螺栓---复验各尺寸---紧固螺栓---安装侧板---装配重铁

5 结束语

该工程超大件斜坡道运输新方式在集团内实属首次,通过自发研制旱船,开创集团超大件斜坡道运输先河,充分展示集团科技人员日益增强的科技创新实力。工程的投用,形成深部通风系统,改善西山矿区深部高温湿热的作业现状,将新风、凉风通过该盲竖井输送到深部各作业中段及深部开拓系统,提高设备作业人员工作效率,在同类矿山建设中具有推广价值。

作者简介

汪姣妍(1978年4月),女,辽宁抚顺人,山东大学电气及其自动化本科毕业,中级职称,电气自动化方向。

论文作者:汪姣妍,施升涛

论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期

论文发表时间:2019/4/2

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