井筒施工鑿井設(shè)施選型計算

1、第六章井筒施工鑿井設(shè)施選型計算一、提升設(shè)備的選型（一）井筒基本數(shù)據(jù)副井井筒設(shè)計凈直徑為10.5m,井筒深611.7m。井筒施工采用永久井塔改造后鑿井，鑿井天輪平臺高度：+15.5m，+24m、+26.2m，其中提升天輪、穩(wěn)繩天輪布置在+26.2m平臺上。（二）提升設(shè)備的選擇井筒主、副提升均采用2JKZ-4.0/15絞車，配一套單鉤5.0m3吊桶提升，DX-3m底卸式吊桶下放混凝土，主、副提升均下放SJZ6.11型傘鉆，均采用11t鉤頭裝置。詳見表6-1提升絞車選型參數(shù)表。（三）主、副提升鋼絲繩的選擇計算（1）鋼絲繩懸垂長度H=Z+H=611.7+26.2+3.085=640.985m,取645

2、m；式中：Hsh井筒深度mHj井口水平至井架天輪平臺懸垂高度m（2）鉤頭、滑架、緩沖器重量Qz=Q1+Q2=2109+1923+245=4277（N）式中：Q111t鉤頭及連接裝置重量為2109NQ2滑架及緩沖器裝置重量1923+245=2168N（3）終端荷重1）5m3吊桶提升矸石時：Q肝=gXG+KmV丫g+0.9X（11/Ks）V丫s+Q=9.81x（1690+0.9X5X1600+0.9x（11/2）X5X1000）+4277=9.81X（1690+7200+2250）+4277=113560（N）式中：Km裝滿系數(shù)取K=0.9V吊桶容積V=5m松散研石容重水容重Ks巖石松散系數(shù)取rg

3、=1600kg/m3取rs=1000kg/m3取Ks=2.0G5m座鉤式吊桶重量G=1690kg2)下放SJZ6.11型傘鉆時Q傘鉆=。2+Q=103005+4277=107282(N)式中：QzSJZ6.11型傘鉆重量為103005NQ2-一鉤頭、滑架及緩沖器裝置重量4277N3)3m底卸式吊桶下放混凝土?xí)rQs=g(G+V-丫g)+Q=9.81X(1400+0.9X3X2675)+4277=88863.73(N)式中：G3立方底卸式吊桶自重Km裝滿系數(shù)吊桶容積混凝土容重V=3mG=1400kg取K=0.93取rg=2675kg/m3根據(jù)以上計算結(jié)果，選擇荷重Q=Qw=113560(N)為計算

4、依據(jù)。(4)提升鋼絲繩單位長度重量Ps(按最大荷載提5m研石計算)Qo113560Ps=/g=/9.81=5.78kg/m110bb1101770-Ho-6459.81ma9.817.5式中：6b鋼絲繩公稱抗拉強度取6B=1770Mpama安全系數(shù)取ma=7.5根據(jù)計算選18X7+FC40-1770特型多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，其標準每米重量RB=6.24kg/m,鋼絲破斷力總和Q=1190624N(5)鋼絲繩安全系數(shù)校核提物時Ma=Qd=1190624=7.78>7.5符合規(guī)定Qo+PsbHog113560+6.246459.81提人時按每次提升12人考慮，每人重100kg(帶工具)QR=9

5、.81X(12X100+1530)+4277=31058.3(N)Ma=16.88>9符合規(guī)定Qd1190624-zn=:-Qr+PsBxHoxg31058.3+6.24黑645乂9.81（四）主、副提天輪的選擇DA60d=60X40=2400mm（d為鋼絲繩直徑）注：煤礦安全規(guī)程規(guī)定，圍抱角小于90°的天輪直徑D釜0d。選擇天輪為TXG3000/45.5型，公稱直徑3000mm鋼絲繩破斷拉力總和1735KN滿足使用要求。（五）主、副提升機的選擇（1）提升機滾筒直徑D>60d=60X40=2400mm：d為鋼絲繩直徑）（2）選定提升機型號考慮到井筒深度，為了提高提升能力以

6、及后期施工的需要，決定選用2JKZ-4.0/15新型鑿井專用提升機，其主要指標如下：卷筒直徑：D=4000mm卷筒寬度：BT=2650mm卷筒個數(shù)2個；鋼絲繩最大靜張力差：Fj=210KN（3）校驗卷筒寬度纏繞層數(shù)：n=B/BT=2439.9/2650=0.92（層），需要爬一層鋼絲繩。式中：H-提升高度取H=645m30試驗繩長度30米；繩圈間隙，取3;d繩徑d=40mm;纏繩層數(shù)（4）驗算提升機的強度最大靜張力驗算（按繩端荷重提5m吊桶時）Fj=Q+PSbXH0Xg=113560+6.24X645X9.81=153043N<210000N符合規(guī)定（5）電動機功率估算式中：VmB提升機

7、最大速度VmB=6.84m/sT傳動效率取T=0.85提升機配備電機為YR630-1Z2Xl000kw,滿足施工需要。二、懸吊設(shè)備的選型（一）吊盤懸吊鋼絲繩、穩(wěn)車天輪選擇1、懸吊鋼絲繩選擇吊盤采用二層盤，八根繩懸吊，考慮實際使用情況，按照六根繩懸吊計算選擇鋼絲繩。選用二臺HZ-6抓巖機，吊盤自重：Q=438609N吊盤承受滿載硅吊桶重：Q=93000N人員重：Q3=13734N抓巖機重：Q=201752N,水箱及水重：Q=29430N鋼絲繩懸垂長度按照650m計算。（1）終端荷重Q0Q0=1/6（Q1+Q2+Q3+Q4+Q5）=0.1667X（438609+93000+13734+201752

8、+29430=0.1667X776516=129445.22（N）（2）鋼絲繩單位長度重量：式中：6b鋼絲繩極限抗拉強度，取6B=1770MpaMa：安全系數(shù)，取Ma=6H0:懸吊高度H0=650m（3）根據(jù)計算選：18X7+FC38-1770鋼絲繩，其每米重RB=5.63kg/m,鋼絲破斷力總和1075154N(4)鋼絲繩安全系數(shù)校驗Ma=QdQo+gPsb.Ho1075154129445.22+9.815.63650=6.5>6符合規(guī)定3、穩(wěn)車選擇根據(jù)單根鋼絲繩最大荷重165345N選用JZ-25/1300型穩(wěn)車6臺4、懸吊天輪選擇DD20d=20x38=760mm(d鋼絲繩直徑)選

9、用1.0米單梢懸吊天輪六套。(二)抓巖機懸吊鋼絲繩、穩(wěn)車天輪選擇1、懸吊鋼絲繩選擇選用2臺HZ-6型中心回轉(zhuǎn)抓巖機，機重Q1=79235N抓頭及它重量Q2=22886.73N鋼絲繩懸垂長度按照650m計算。(1)終端荷重Qoq=q+q=79235+22886.73=102121.73(N)(2)鋼絲繩單位長度重量：式中：6b鋼絲繩極限抗拉強度，取6B=1770MpaMa:安全系數(shù)，取Ma=6出懸吊高度Ho=650m(3)根據(jù)計算選:18X7+FC34-1770鋼絲繩，其每米重RB=4.51kg/m,鋼絲破斷力總和860893K(4)鋼絲繩安全系數(shù)校驗Ma=QdQo+gPsb.Ho8608931

10、02121.73+9.814.51650=6.58>6符合規(guī)定3、穩(wěn)車選擇根據(jù)鋼絲繩最大荷重115828N,選用JZ-16/800A型穩(wěn)車2臺4、懸吊天輪選擇DA20d=20X34=680mm(d鋼絲繩直徑)選用1.0米單梢重型懸吊天輪。(三)模板懸吊鋼絲繩、穩(wěn)車天輪選擇1、懸吊鋼絲繩選擇取最大模板直徑12.5m,模板自重Q=441450N模板增加混凝土重量Q=88290N;鋼絲繩懸垂長度按照650m計算，共計四個穩(wěn)車懸吊。(1)終端荷重Q0Q=1/4(Q+Q)=1/4(441450+88290)=132435(N)(2)鋼絲繩單位長度重量：式中：6b鋼絲繩極限抗拉強度，取6B=1770

11、MpaMa:安全系數(shù)，取Ma=6(3)根據(jù)計算選:18X7+FC-38-1770鋼絲繩,其每米重RB=5.63kg/m,鋼絲破斷力總和1075154N(4)鋼絲繩安全系數(shù)校驗Ma=QdQo+gPsb.Ho1075154132435+9.815.63650=6.39>6符合規(guī)定3、穩(wěn)車選擇根據(jù)鋼絲繩最大荷重168335N,選用JZ-25/1300A型穩(wěn)車4臺4、懸吊天輪選擇D>20d=20x38=760mm(d鋼絲繩直徑)選用1.0米單梢懸吊天輪三套。(四)排水管懸吊鋼絲繩、穩(wěn)車天輪選擇1、鑿井期間如果涌水量小于10n3/h,則用吊桶附帶排水；如果涌水量大于10m3/h,采用博山泵廠

12、DC50-90X11型高揚程臥泵排水，流量Q=66.2nn/h,揚程H=803米，臥泵和水箱放置在吊盤上層盤，井筒內(nèi)排水管和電纜用鋼絲繩懸吊。迎頭用BQF-50/25風(fēng)動潛水泵將水排至吊盤水箱，由臥泵排至地面。管路直徑:c4QDg=J、冗Vd3600(1根據(jù)排水量計算管路直徑466.2=0.088m3.1433600式中：Q-一排水量取Q=66.2n3/hVd排水管內(nèi)水流速度取Vd=3m/s根據(jù)計算采用標準管徑內(nèi)徑二108mm£縫鋼管為排水管路。計算水泵揚程(近似計算)式中：hi吸水高度取hi=2mh2排水高度取h2=650m刀水管效率取T=0.9(0.870.95)DC50-80X

13、11型臥泵設(shè)計揚程為803米能滿足施工排水要求2.懸吊鋼絲繩選擇排水管108X5,每米重量124.6N,敷設(shè)長度650米，其重量:Q=124.6X650=80990(N);法蘭接頭每6米一付，每付重236.32N,其重量：Q=650+6X236.32=25601(N)排水管內(nèi)水重：Q=(0.108-0.01)/22X3.14O650X1000X9.81=48073(N)臥泵動力電纜一趟，其總重量：Q=10.6X650X9.81=67591(N)卡子每3米一付，每付重45.81N,其重量：Q=650+3X45.81=9926(N)1鋼絲繩最大懸吊高度H°=650m2終端荷重Q。(采用2

14、根鋼絲繩懸吊)Q=1/2(Q+Q+Q+Q+Q)=1/2(80990+25601+48073+67591+9926=116090.5(N)鋼絲繩單位長度重量：Ps式中：6b一鋼絲繩極限抗拉強度，取6B=1770MpaMa:一安全系數(shù)，取Ma=6懸吊高度：H0=650m根據(jù)計算選用18X7+FG36-1770型多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩2根，其每米重量RB=5.05kg/m,鋼絲破斷力總和Qd=964816N5)鋼絲繩安全系數(shù)校驗Ma=Qd964816=Qo+gMPSB.XHo116090.5+9.81黑5.05父650=6.51>6符合規(guī)定3 .穩(wěn)車選擇根據(jù)鋼絲繩最大荷重148292N選用JZ-1

15、6/800A型穩(wěn)車兩臺4 .懸吊天輪的選擇天輪直徑DA20d=20X36=720mm(d鋼絲繩直徑)，選用直徑1.0米雙梢懸吊天輪一套，能滿足要求。(五)安全梯懸吊鋼絲繩、穩(wěn)車天輪選擇1、懸吊鋼絲繩選擇安全梯為金屬結(jié)構(gòu)，其重量Q=9810N,可乘15人，每人均700N其重量Q=70X15=10500N(1)終端荷重Qoq=q+q=9810+10500=20310(N)(2)鋼絲繩單位長度重量：式中：6b鋼絲繩極限抗拉強度，取6B=1770MpaMa:安全系數(shù)，取Ma=9出懸吊高度Ho=650m(3)根據(jù)計算選：18X7+FC22-1770-特型多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，其每米重PsB=1.89kg/

16、m,鋼絲破斷力總和360523N(4)鋼絲繩安全系數(shù)校驗Ma=Qd=Qo+gPsb.Ho36052320310+9.811.89650=11.1>9符合規(guī)定3、穩(wěn)車選擇根據(jù)鋼絲繩最大荷重32362N選用JZ5/1000型專用安全梯穩(wěn)車一臺。4、懸吊天輪選擇DA20d=20x22=440mm(d專岡絲名南直徑)選用1.0米單梢懸吊天輪。(六)壓風(fēng)供水管懸吊鋼絲繩、穩(wěn)車天輪選擇1、懸吊鋼絲繩選擇壓風(fēng)管為0219X6無縫鋼管，供水管為057X5供水管，懸垂長度鋼絲繩按照650米考慮，管路按630米考慮。壓風(fēng)管219X6,每米重量309.21N,敷設(shè)長度630米，其重量：Q=309.21X630

17、=194802.3(N);供水管57X5,每米重量62.88N,敷設(shè)長度630米，其重量：Q=62.88X630=39614(N);供水管內(nèi)水重：Q=(0.057-0.010)/22X3.14X630X1000X9.81=10717(N)卡子每6米一付，每付重78.48N,其重量：Q=630X78.48/6=8240.4(N)0)鋼絲繩最大懸吊高度H0=650m終端荷重Q。(采用2根鋼絲繩懸吊)Q=1/2(Q+Q+Q+Q+Q)=1/2(194802.3+39614+10717+8240.4)=126686.85(N)3)鋼絲繩單位長度重量：Ps式中：6b一鋼絲繩極限抗拉強度，取6B=1770M

18、paMa:一安全系數(shù)，取Ma=5懸吊高度：H0=650m根據(jù)計算選用18X7+FG34-1770型鋼絲繩2根，其每米重量RB=4.51kg/m,鋼絲破斷力總和Q=860893N鋼絲繩安全系數(shù)校驗一Qd860893Ma=5.54>5符合規(guī)7EQo+gxPsb.mHo126686.85+9.81父4.51父6503 .穩(wěn)車選擇根據(jù)鋼絲繩最大荷重155445N選用JZ16/800型穩(wěn)車兩臺4 .懸吊天輪的選擇天輪直徑：DA20d=20X34=680mm<d鋼絲繩直徑)，選用直徑1.0米雙梢重型懸吊天輪，能滿足要求。(七)放炮電纜懸吊鋼絲繩、穩(wěn)車天輪選擇1、懸吊鋼絲繩選擇放炮電纜單獨懸吊，選用U3X25+1X10電纜，具重量Q=2.422X650X9.81=15443.9N;卡子每6米一付，每付重27.49N,其重量：Q=650+6X27.49=2978(N)(1)終端荷重QoQ=Q+Q=15443.9+2978=18421.9(N)(2)鋼絲繩單位長度重量：式中：6b鋼絲繩極限抗拉強度，取6B=1770MpaMa:安全系數(shù)，取Ma=6Ht:懸吊高度Ho=650m(3)根據(jù)計算選：18X7+FG18-1770-特型多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩，其每米重PsB=1.264kg/m,鋼絲破斷力總和234917N(4)鋼絲繩安全系數(shù)校驗MaQd234917Qo+g父P