半旋转法在郭家河二盘区永久井架安装中的应用

半旋转法在郭家河二盘区永久井架安装中的应用

韩洪雷

（江苏省矿业工程集团有限公司,江苏 徐州 221000）

摘要：郭家河二盘区永久井架安装工程时间紧，任务重，且受现场施工场地限制，在永久箱式井架安装过程重结合现场实际情况，考虑经济性和安全性等相关要求，采用了半旋转法进行安装。本文就半旋转法施工过程中的具体方法及注意事项进行了分析探讨，希望对相关从业人员有所帮助。

关键词：永久井架安装;半旋转法;铰链;安全;技术管理

前言

煤炭是我国能源结构中的重要部分，而立井开拓在整改煤矿开拓方式中占有很大的比重。立井井架是立井提升吊挂系统中的重要基础和组成部分。自 80年代以来，大中型矿井广泛应用了箱形钢结构井架，由于其结构复杂、重量大，安装难度及要求较高，本文根据近年来在箱形钢结构架安装方面的成功实践，简单介绍了这种井架安装方案，这对箱形钢结构井架在快速安装方法具有一定得借鉴意义用。

1半旋转法井架安装施工的概述

1.1井架施工方法的选择

随着科技进步，重型起吊机械取得了长足的发展。对于箱式井架这样的重型起吊安装工程，目前，直接采用4台重型吊车起吊安装箱式井架是最为便捷的安装方式。郭家河二盘区位于陕西省宝鸡市麟游县丈八镇，进入二盘区的道路是盘山陡路，大型起吊机械进入场地十分困难，且受井口场地限制，最多布置两台吊车同时施工。永久井架安装时需要将主斜架、立架、副斜架起吊安装，两台吊车无法满足直接起吊施工的需要。根据现场情况，决定采用半旋转法进行井架安装。

1.2半旋转法施工简介

半旋转法即施工时在主斜架两个基础上按照设计位置分别安装铰链，井架组对时直接将井架最下节与铰链连接，在主斜架后方安装两台凿井稳车用于固定主斜架。主斜架组装好后用两台吊车将主斜架拉起约45°，凿井稳车开始拉紧，配合吊车将主斜架拉至设计角度。然后将吊车连接处松开，分别利用两台吊车安装立架、副斜架，调整主副斜架位置使井架达到设计位置，最后焊接固定连接处即井架基础连接螺栓，井架安装完成。具体施工流程为：安装固定稳车并上绳→加工铰链并连接井架基础与最下节井架→主斜架组对→立架与副斜架组对备用→用2台吊车配合两台稳车将主斜架拉起（拉过设计位置便于安装立架）→将立架吊至井口安装→吊起副斜架→安装连接箱体→调整主、副斜架至设计位置，调平找正→紧固底角螺丝→二次浇灌螺丝孔→铺设天轮平台钢板、护栏、爬梯等→安装完成。

1.3施工注意要点

铰链设计安装要点：现场安装时铰链尽量安装高一点以减少铰链加工长度高度，先安装下部托板及底座，结合现场实测数据，采用CAD绘制加工图，以确保安装时位置准确。加工时钢板要满焊，在销轴附近采取加固措施，让出旋转空间。安装时，要确保销轴方向与十字线方向一致（垂直），确保销轴高度一致，在同一条直线上。

吊点选择：吊点采用圆柱型吊点固定在井架两侧，外缘封口超出圆柱约50mm防止起吊钢丝绳脱扣，起吊前在吊点上涂抹黄油以便起吊钢丝绳转动。

主、副斜架合拢后进行井架的找正工作，找正时以天轮平台的纵、横向中心线为基准进行井架的找正。通过调整主斜架的起吊绳和副斜架的底部留绳进行进架的找正，井架的位置尺寸满足验收规范的要求后，锁死调整滑车组的跑绳，焊接主、副斜架连接梁端头，将主、副斜架焊接成一整体。

2半旋转法的优劣分析及经济效益

在实际应用中，半旋转法相对与直接用吊车安装具有经济效益较高优势，能够充分利用2台吊车，主斜架调整通过稳车松紧钢丝绳调整角度，操作简单，更容易调整到设计角度，同时也加快了施工速度，确保了施工感情。不足之处是需要提前加工安装铰链，底座需在施工井架基础时同时施工，需提前安装2台凿井稳车，准备滑轮组、钢丝绳等，起吊前需提前将滑轮组和钢丝绳固定好，准备工作较多。但对于郭家河二盘区在场地、道路受限的实际条件来说，则是较好的施工方法。该项技术重点在于规范了大型钢结构井架的安装施工的工艺流程、施工规范及施工方法，可以适用于不同类型的不同工况条件下的钢结构井架的安装施工。现以郭家河二盘区进风主井井架安装为例，采用此工法后其经济效益的体现在以下几方面:

按照本工法规定的系统化的作业流程、规格的作业程序严格进行施工作业，大大提高了作业效率，根据以往的井架施工工期，200t左右钢结构井架安装工期一般为 7 天左右，而按照本工法施工，井架立起固定只用了3天左右，较常规作业方式至少节约 50%左右工期。

按照本工法严格的规范了在施工过程中的技术要求与标准，规范了标准的作业程序与严格的质量检查、保障措施，有效的确保了施工质量，工程质量验收合格率为 100%，无质量事故。

按本工法规范了施工的安全要求与标准，规范了标准作业程序与安全防范措施，有效的确保了施工的安全，未发生任何安全违章事故，取得了显著的社会经效益。

3具体施工方法及相关参数

3.1相关参数介绍

主斜架组对后重量约120T，副斜架约75T，吊车采用两辆300T吊车配合起吊，稳车采用两台25T凿井稳车，稳车与

主斜架之间用Φ18.5mm钢丝绳连接，用滑轮组来回穿4道，钢丝绳绑在约20m处连接横梁上。铰链采用Φ80mm钢轴与厚度30mm钢板加工。

3.2部分验算

起吊主斜架用2台吊车300T，主斜架重量120T，刚开始起吊时负荷最大，取主斜架重量的一半，安全系数为（300+300）/60=10，满足要求。稳车抗拔力为145×cos54°÷10=8.52T ,25T稳车满足要求。圆钢销轴的抗切力为：0.7×51.6×3.14×40²/1000=181.5T,主斜架120T，每个销轴承受最大剪力为60T，满足要求。

3.3主要施工注意事项及技术

主斜架吊装单元地面组对工作完成后，组织对井架的组对质量进行中间验收检查，验收检查合格后进行井架的试吊工作。井架试吊时将其头部抬起 200m，对吊装设施进行全面的检查。检查内容主要有:主斜架起吊机索具的受力情况、绞链的受力情况、吊耳的受力情况、错点的受力情况等。经过试吊检查，一切正常后进行正式起吊工作。立架、副斜架吊装单元地面组对完毕，同样要经过中间验收检查，验收检查合格后方可进行试吊，试吊合格后进行正式起吊工作。补刷井架防腐底漆、中层漆和面漆。主、副斜腿的绞链底板预埋件应与井架基础同步施工，并确保埋设质量满足井架的吊装要求。井架上吊点位置、吊耳连接板的规格大小应根据吊装受力计算进行选择校核。实际施工时必须满足吊装设计要求，确保吊装安全可靠。吊装过程中，应保持井架吊装滑轮组同步提升，受力均匀。井架吊装过程中，要注意观察架腿底部旋转绞链的受力情况，使用前加足机油润滑，确保井架吊装过程平稳安全起吊钢丝绳使用前应进行外观检查和试验，确保钢丝绳强度符合要求。滑车、卸扣、销轴前使用前进行外观检查和探伤检查，合格后方准使用。

4结语

根据大型箱形钢结构的结构特点、几何尺寸、重量参数及安装条件等因素，井架安装采用分片组对、分片吊装和空中合拢技术，通过增加井架地面组对工作量，减少高空吊装工作量，提高了井架组对质量和安装速度，确保了吊装施工安全。应用绞链定位技术，使斜架吊装过程平稳可靠，并且保证了井架的安装位置精确。采用多点起吊技术和受力平衡技术，解决了井架的起吊安全问题。总而言之，半旋转法在使用过程中具有经济效益好，施工速度快、安全系数高、井架调整简单的优点，在立井箱式井架施工中是一种很好的施工方法，值得推广。

参考文献

［1］孙伟.箱式钢结构井架整体吊装安装的实践.采矿技术 ISSN1671-2900 CN43-1347/TD

［2］黄松谟;马品章;论柳州市某楼盘工程井架施工[J];企业科技与发展;2010.20.

作者简介：韩洪雷（1975.1），男，汉族，江苏徐州人，2015年7月毕业于哈尔滨工业大学，工程管理专业，本科学历，工程师职称；现在江苏省矿业工程集团有限公司，从事煤矿技术管理工作。