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1、-井筒施工组织设计 课程设计-第 50 页第一章 矿井概况一 设计编制依据 1 井筒地质柱状图2 煤矿安全规程3 煤矿井巷工程质量检验评定标准二 矿井条件本矿井为城郊矿井，设计服务年限为30年。城郊矿井的设计生产能力位240万吨。本次设计的井筒为副井井筒。井筒净直径8.5m，井筒的深度为680m,副井井筒的开拓方式为立井开拓，通风方式为中央分列式通风系统。煤层含沼气的等级及突出危险程度：低沼气，无突出。 副井井筒的表土段深230m，表土段井壁结构为双层钢筋混凝土井壁，内壁的厚度为450mm，外壁的厚度为500mm。基岩段厚430m,为普通混凝土井壁，厚650mm，混凝土标号为C30。井筒内提升
2、容器采用单层双车罐笼，提升容器导向装置的结构类型采用组合罐笼。井筒的提升方位角为。三 矿井水文地质情况（一） 表土厚度及类型：表土土层为第四纪冲击层，厚度为 （二） 含水情况：表土含水情况为,表土下方的风化基岩带厚度为,基岩为泥岩和粉砂岩，厚度为，基岩岩倾角为，含水情况为400430m，。四 井筒特征（一）副井井筒特征表表1-1 副井井筒特征表井径()井深()井口标高()井底标高()方位角(度)提升容器罐道型式井筒荒径井壁厚度表土段基岩段表土段基岩段8.5680+34.6-645.415单层双车组合罐道10.49.80.950.65（二）井筒断面布置形式 井筒断面布置形式如图1-1所示：图1-
3、1 井筒断面布置图第二章 井筒基岩段施工方案一、 选择施工方案时应考虑的因素：（一）井筒穿过岩层的性质，涌水量的大小。（二）井筒直径和深度（主要指基岩部分的深度）。（三）可能采用的施工工艺及技术装备条件。（四）施工队伍的操作技术水平和施工管理水平。选择施工方式，首先要求技术先进，安全可行，有利于采用新型凿井装备，不仅能获得单月最高纪录，更重要的是能取得较高的平均成井速度，并应有明显的经济效益。二、现有立井井筒基岩段施工方案分析（一）掘、砌单行作业凿井时将井筒划分为若干段高，自上而下分段施工，在同一段高内，按照掘砌先后交替顺序作业称为单行作业且由于掘进的段高不同，单行作业又分为长段单行作业和短段
4、平行作业。掘、砌单行作业的最大优点是工序单一，设备简单，管理方便，当井筒涌水量小于时，任何工程地质条件均可使用。特别是当井筒深度小于400m时，施工管理技术水平薄弱，凿井设备不足，无论井筒直径大小，应首先考虑采用掘砌单行作业。其中，短段掘、砌单行作业更具优势。（二）掘、砌平行作业掘砌平行作业仍有长段平行作业和短段平行作业之分。长段平行施工，是在工作面进行掘进作业和临时支护，而上段，则由吊盘自下而上进行砌壁工作。短段掘、砌平行作业，掘、砌工作也是自上而下，并同时进行施工。掘进工作在掩护筒保护下进行；砌壁是在多层吊盘上，自上而下逐段 浇灌混凝土，每浇灌完一段井壁，即可进行下一段的混凝土浇灌工作。掘
5、砌、掘安平行作业一次成井，是在两个段高内、下端掘进与上段砌壁，安装相平行，而砌壁和安装工序则按先后循序进行，砌壁自上而下，安装自上而下。长段平行作业施工装备复杂，设备用量多，围岩暴露时间长，对井筒围岩稳定产生不利影响，施工组织和安全作业复杂；短段平行作业不受井筒深度和截面大小的制约，在严格信号系统的管理和施工工序组织恰当的情况下，可以掘、砌共用提升系统。平行作业方式主要用于井筒直径大的深井工程。（三）掘、砌混合作业井筒掘、砌工序在时间上有部分平行时称混合作业。它既不同于单行作业也不同于平行作业。混合作业是在向模板浇灌混凝土达1米高左右的时候，在继续浇筑混凝土的同时，可装岩出渣。待井壁浇筑完成后
6、，作业面上的掘进工作又转为单独作业，依此往复循环。该作业方式在重型凿井机械化装备的利用、施工组织管理、施工安全作业以及成井的各项经济指标等方面，都优于单行作业和平行作业，具有较强适应性。不但有利于提高凿井装备的利用率，能达到稳定的快速施工指标，而且从总体上能降低立井的施工成本，提高施工效率，改善立井的安全作业条件，以成为我国目前立井施工的主导作业方式。三、施工方案选择由于井筒的基岩段深为，井筒净直径为。井筒的涌水量等于,基岩的岩性为粉砂岩、泥岩，为较稳定的岩层。为了提高施工效率，快速安全施工，配置重型机械化装备，所以立井施工时采用掘、砌混合作业施工方式。混合作业井壁接茬多，封水性能差，所以要做
7、好井壁的防水处理。第三章 钻眼爆破工作一、钻眼机具的选择 因为该井筒为深大井筒，要采用混合作业方式要求有较高的钻眼速度，故采用伞钻钻眼。（一）凿岩钻架：XFJD6.11伞形钻架的适用条件：1. 适用于3-5米深空爆破作业2. 适用大段高或短掘、短喷混合作业3. 适用于两套单钩或一套单钩，一套双钩提升4. 采用伞形钻架需配用新型凿井井架，采用其他凿井井架时，需要增加倒矸台以下的高度5. 由于伞形井架能钻深孔，一次爆破岩石量大，抓岩能力要大6. 需要配较强的机电维修能力和熟练钻工表3-1 XFJD6.11型钻架技术特征表项目单位技术参数项目单位技术参数支撑臂个数个3油泵工作压力MPa12-14支撑
8、臂支撑范围-直径8.6-11.8推进器形式油缸-钢丝绳动臂个数个6推进行程5.2水平摆动角120垂直炮眼的圈径范围1.65-11.5配用凿岩机的型号YGZ70工作气压MPa0.5-0.7配用凿岩机的数量台6工作水压MPa0.3-0.5动力形式风动-液压最大耗风量米/分68收拢后外形尺寸外接圆直径1.9收拢后外形尺寸高8油泵型号CB-C25C-FL总重量千克9000(二) 钻机选用导轨式独立回转凿岩机，下表是是独立回转凿岩机YGZ-70技术特征表。表3-2 导轨是独立回转凿岩机YGZ-70表项目单位技术参数项目单位技术参数机重kg70耗风量7.5凿岩直径38-55水压4-6凿岩深度8配气方式无阀
9、气缸直径110风管内径冲击38；回转19活塞行程45水管内径15冲击功10钎尾规格B25冲击频率次/分23002700推进器专用推进器扭力矩650注油器FY-500A工作风压MPa5-7凿岩速度900-950(三) 钎头、钎子技术及规格1 钎头选用标准十字形合金钎头。优点：在多裂缝岩中使用不易夹杆，中心和两侧有冲洗孔，排粉良好。表3-3 钎头技术规格表DdHC494025.5704052102 钎杆选用和钎头相配套的 254500mm六角中空合金钢钎二、爆破器材的选择(一) 炸药的选择 目前我国矿用的炸药非常广泛，主要有耐冻硝化甘油炸药、2号岩石硝铵炸药、4号岩石硝铵炸药、水胶炸药等等。由于本
10、矿井涌水量大，且低沼气和无突出的危险，故采用101型国产水胶炸药。该炸药抗水性强、装药密度高、威力大、装药方便。表3-4 国产101型水胶炸药的性能密度1.05-1.25药卷直径mm45爆速m/s3500爆力mL300猛度mm16殉爆距离cm10有毒气体生成量L/kg41.5 (二) 雷管掏槽眼和崩落眼后卷药包应在前卷药包爆炸后，岩石开始形成裂隙，岩块尚未抛出，残余应力消失之前起爆效果最好，此间隔时间一般为25-30ms,所以选用国产第二系列8号毫秒延期电雷管（该电雷管延期时间间隔正好是25ms）起爆周边眼应在残余应力消失后起爆，可以隔段使用该型雷管，放炮电源为380v交流电。表3-5 雷管技
11、术性能表项目延期时间安全电流发火电流全电阻20发串联准爆电流单位msmAmAA性能255070042三、爆破参数的确定（一） 炮眼深度的确定 ， （ 3-1)式中:l-炮眼深度，m;L 井筒施工计划月进度,m；取100m;N 每月实际工作天数；混合作业，取30d;n日完成循环数；中深孔爆破取1；月循环率；取 0.9；炮眼利用率，取0.95； 故得， 取即炮眼深度取4.0m.。（二） 炮眼直径及药卷直径依据所选用的钻机 YGZ-70型，和选用的钎杆、钎头，取炮眼的直径为51mm；考虑装药的方便和资源的供应情况，药卷直径定为45mm，规格45400mm0.73kg的药卷。（三）掏槽方式及炮眼的布置
12、 依据XFJD6.11型伞形钻具的技术特征及钻眼特征，岩石的普氏系数为f=4-5,进行深孔爆破，由于夹制作用，且伞钻钻眼的最小圈径为1.65m,用二阶直眼掏槽，易于高效施工。炮眼使用同心圆布置，其余各圈相距一定距离，最大炮眼深度为4.2m， 采用光面爆破。采用二阶掏槽掏槽不知方式见图3-1。 图3-1 掏槽方式（四） 炮眼数目的确定 （3-2） 式中 N 炮眼数目； q 单位炸药消耗量，； m 每个药卷长度，； 炮眼利用率； a 装药满度系数，即装药长度与炮眼长度之比，一般取0.50.7 P 每个药卷的重量，故得， 取各种炮眼布置要求如下： 直眼掏槽圈径一般为1.2-1.8m，眼数4-7个。二
13、阶掏槽的外圈比内圈大400-600mm,眼数控制在4-9个左右。 崩落眼与周边眼的距离保持在500-700mm左右，其余眼圈距取600-800mm左右，按同心圆布置，眼距800-1000mm。 周边眼距离取400-600mm。 实际的炮眼数目为：采用眼距的控制来确定炮眼的数目，炮眼分为七圈布置，周边眼间距取481mm，炮眼中心与井筒中心的距离为4900mm,第六、五、四、三为崩落眼，其圆周直径分别为：8600mm、7000mm、5400mm、3800mm，眼距分别为：900mm、879mm、892mm、852mm，第二、一圈为掏槽眼，眼距分别为：864mm,864mm,炮眼深度分别为：4200
14、mm、2100mm，眼心所处圆周直径分别为：2200mm、1650mm。其余各眼的眼深分别为：4000mm。各圈炮眼布置如下：第一圈：6个； 第二圈：8个； 第三圈：14个；第四圈：19个；第五圈：25个； 第六圈：30个；第七圈：64个炮眼数目：N=N+N+N （3-3）式中：N - 每循环断面的炮眼总数。 N- 掏槽眼的数目 14个 N- 崩落眼的数目 88个N- 周边眼的数目 64个故得 N=166, 即每循环炮眼总数为166个。（五） 炸药消耗量计算计算公式： （3-4）式中：Q-每个循环的总药量，Kg; 、-掏槽眼、崩落眼、周边眼的数目； G-一卷炸药量的质量，Kg; h-一卷炸药量
15、的长度，m; -掏槽眼长度，m; -崩落眼、周边眼长度，m; -掏槽眼的装药系数，0.6-0.8； -崩落眼的装药系数，0.45-0.6； -周边眼的装药系数，0.3左右； 第一、二圈的装药系数的取0.8,第三、四、五、六圈的装药系数均为0.5，第七圈的装药系数均为0.3。因此可以计算出总药量：所以每循环掘进岩石实际体积：实际单位炸药消耗量：(六) 装药结构本井筒爆破时掏槽眼与崩落眼之间采用塑料桶内连续装药(该方法装药速度快，装药质量高，防水能力强)，周边眼采用径向和轴向空气间隙的装药结构。图3-2(七) 连线方式本矿井为低沼气、无突出矿井，在基岩段没有爆炸危险，采用闭合反向并联电路，220V
16、交流电源起爆。放炮电缆用YC-225型橡套电缆。四、爆破图表（一） 爆破条件表3-6 爆破条件序号名称内容1井筒名称城郊副井2井筒深度6803钻进直径和断面9.8,S=75.434岩石类型泥岩、粉砂岩5瓦斯等级低沼气、无突出6涌水情况经地面预注浆，可控制在307钻眼方式直眼、导轨式独立回转凿岩机8炸药类型国产101型水胶炸药45400mm0.73Kg9炮眼直径51mm10雷管类型国产第二系列8号毫秒延期电雷管（二） 爆破参数表3-7 爆破参数表序号名称眼号眼数（个）圈径（mm）眼深（mm）眼距（mm）装药量爆破顺序联线方式个/眼kg/圈1掏槽眼16616502100864521.9闭合反向并联
17、2掏槽眼714822004200864846.723辅助眼15281438004000852551.14辅助眼29471954004000892569.355辅助眼48722570004000879591.256辅助眼7310230860040009005109.57周边眼10316664980040004813140.16I合计166166528.88(三) 爆破预期效果表3-8 爆破预期效果表序号爆破指标单位数量1炮眼利用率952每循环进尺3.83每循环爆破实体岩石量286.634每循环炸药消耗量528.885单位原岩炸药消耗量1.8456每米井筒炸药消耗量139.27每循环炮眼长度654
18、.28单位原岩炮眼长度/2.289每米井筒炮眼长度/172.210单位原岩雷管消耗量个/0.5811每米井筒雷管消耗量个/43.7(四) 炮眼布置炮眼布置图如图 3-3.五 钻眼爆破安全技术措施1、伞钻下井（1）伞钻夺钩下井井下采用XFJD6.11型伞钻。伞钻下井前必须进行检查，油缸必须加满油，检查各管路和接头的连接前情况，如有漏风、漏油、操作手柄不灵活、不可靠等现象要及时处理。检查无问题后将伞钻收拢用棕绳捆绑至最小直径，由伞钻专职维修人员通过梯子爬至伞钻上将进风管与伞钻拆离，再由地面用小滑车将伞钻引至井盖附近，然后用主提钩头挂上伞钻的钢丝绳绳环，跟班机修工在伞钻上给出信号后缓缓提升钩头，并慢
19、慢移向井筒中心，此时钩头将伞钻提起合适高度，伞钻上机修工解开和滑车相连的绳环直至夺钩完成。夺钩人员从伞钻上下到二平台，然后伞钻继续提起略高于井盖门开启高度后，打开井盖门，伞钻入井。（2）伞钻井下定位 利用工作面提前支出的0.6m深圆坑安置钻架底座，并放置牢固。伞钻下落到工作面后，人员由梯子上到伞钻夺钩平台，将夺钩绳通过吊盘预留孔下放到支钻高度左右，然后与提升钩头进行重复夺钩，最后将吊盘上的软风管与伞钻联接。 夺钩完成后人员通过梯子下到工作面，立钻前首先由吊盘信号工将风管阀门打开后进行支钻，支钻前必须检查井帮围岩情况，同时再进行一次敲帮找浮矸。确保安全后进行支钻，首先将两个伞钻相连，支钻时伞钻底
20、座必须牢固，支座按设计位置放置。开动伞钻调高器使之就位。当伞钻触及座垫时将其转动，使上部四个支撑臂避开吊桶位置以免碰撞，同时开动支撑臂顶紧，使伞钻垂直在井底工作面上。支撑臂顶紧后，不得操作调高油缸阀，以免折断支撑臂，伞钻应垂直在井底工作面上，使之平、直、稳，固定时要求钻架的中央立柱垂直工作面，以减少炮眼偏斜，卡钎及造成动臂摆动困难。夺钩保险绳要紧，但不得受力以免使伞钻上提。 （3）伞钻操作及钻眼注意事项冻结基岩段采用XFJD6.11型伞钻配YGZ-70型凿岩机凿岩，配254500mm六角中空合金钢钎，49mm“十”字型合金钻头。打眼要按爆破图表进行钻眼。钻眼时，用钢卷尺量取不同的炮眼圈径和孔位
21、（也可在滑轨上作出标记），清除眼孔周围浮矸，用黄泥做好标记。先用两个臂杆打掏槽眼，另外的臂杆张开打辅助眼，各个臂杆逐渐扩大到周边眼，钻眼时定人、定机、定位，钻臂编号。固定司机和维修人员，分区包干打眼。眼位确定后，操纵导向阀杆使导向架顶尖紧岩面，再将凿岩机钎杆移至孔位，搬动冲击手柄慢速钻孔100mm深度后，逐渐将手柄推至全速钻孔，钻眼时密切注意钎杆转动速度及钻孔的排粉情况，发现返粉较小应及时加强吹风，如不出粉，应及时提钎，并应及时更换钎杆。在打眼过程中驱动油缸风动马达应关上，动臂动作时，再升起以免溢流阀动作频繁而失效及油缸发热。同时打眼时必须随时注意提升位置，以免上、下吊桶发生碰撞等。打眼时，动
22、臂下放推进气缸速度不宜过快，使顶尖缓慢顶入工作面，以防将活动顶尖破坏。打眼时，当发现排粉不畅，钎杆钻速过慢，凿岩机上下跳动等情况，可能产生钻头脱落、炮眼偏斜、阻力过大而导致卡钎，凿岩机回转部分出现机械故障时，应及时查明原因，采取措施妥善处理。打眼时，夺钩钩头必须钩住伞钻架提升钢丝绳扣并始终适带劲。保持中心位置得的绳索不能松脱，确保安全。 钻眼到设计长度时，及时关闭凿岩机冲动部分，防止“空打”钎杆拔出眼孔应控制回转速度，并用卡钎托托住，防止甩钎和钎子掉入钻孔。按照此办法直到全部眼孔打完。(4）伞钻收拢上井 打眼结束后，先收拢动臂，再收回支臂和调高油缸，然后再关闭相应风、水、油阀，将分风软管及各油
23、管路挂牢捆好后至最小直径。用提升钩头与伞钻起吊绳环联接，缓慢拉紧提升钩头，将伞钻夺钩移至提升口，摘除夺钩保险绳，提升伞钻至井口。 关闭井盖门，伞钻导入吊轨，引到井口一侧。伞钻升井后要及时排放立柱内积水，检查风、水、油软管是否完好，钎杆中心孔是否畅通，对油泵和机械各部分加足油，最后接压风试运转，一切正常后方可下次再用。2、火工品的运输及炮头加工（1）火工品运输爆破材料必须有计划申请单。考虑领取手续和途径，火工品在打眼时就要派专人进行火工品的领取。在领取爆破材料前，雷管必须进行导通试验，不合格的严禁使用。同一炮严禁使用不同型号的爆破材料。放炮员在领取合格的爆破材料后直接运输至指定的炮头加工房内，中
24、途严禁逗留。运输时除运送人员必须由专人进行押运，炸药、雷管必须分别装入专用箱运输。（2）炮头加工炮头必须由放炮员在矿方专用加工房内进行。加工炮头期间无关人员必须远离。且有专人看护。从成束的电雷管中抽取单个雷管时，不得手拉脚线硬拽管体，也不得手拉管体硬拽脚线，应该成束得电雷管顺好，握住前端脚线将电雷管抽出。抽出单个电雷管后，必须将脚线扭结成短路。雷管必须由药卷得顶部用专用竹签扎眼装入，严禁用雷管直接扎眼装入。电雷管应全部插入药卷内，严禁将电雷管斜插在药卷中部或捆在药卷上。电雷管插入药卷后，必须用脚线将药卷缠住，并将电雷管脚线扭结短路。各圈炮眼使用得炮头必须作标记。伞钻升井后，将炸药、炮头分别乘吊
25、桶运下井，井筒运输火工品时，吊桶内除放炮员及护送人员外，不得有其他人员且不得超过4人。运输时，必须事先通知绞车司机和井上、下把钩工。火工品下井时，吊桶升降速度不得超过1m/s，绞车司机在启动和停止绞车时，不得使吊桶发生震动。严禁将起爆药卷与炸药装在同一吊桶内运往井下。3、井下装药联线连线前切断井下照明电源，井下装药连线工作由放炮员负责。除负责装药爆破的人员、信号工、看盘工外，其他人员必须撤到地面。井下采用矿灯照明进行装药连线工作。 （1）装药炸药选用煤矿抗冻水胶炸药，规格型号为45400mm，药卷重0.73kg/卷；雷管采用毫秒延期电雷管； 装药前必须用木制炮棍检查炮眼，然后再用吹风管将眼内杂
26、物及岩粉吹净后再进行装药。装药时根据炮头标记分别将加工好的炮头按爆破图表设计的装药结构和装药量，对掏槽眼、辅助眼、周边眼分别装药。装药是手拉脚线用木质炮棍将起爆药卷及药卷轻轻推入炮眼，不得冲撞或捣实。炮眼内的各药卷必须彼此密接。装配起爆药卷必须防止电雷管受震动、冲击、折断脚线和损坏脚线绝缘层。每个炮眼装好药后要及时封上炮泥，炮眼深度超过1m和2.5m时，其封泥长度分别不得小于0.5m和1m。无封泥、封泥不足或不实的炮眼严禁爆破，严禁裸露爆破，总之封泥长度必须符合煤矿安全规程要求。装药后电雷管脚线用木柱将其架空，不准与管路或模板等金属导电体接触。装药前，炮眼内发现异状、温度聚高聚低、有显著瓦斯涌
27、出、岩石松散、工作面风量不足严禁装药爆破。（2）连线工作连线采取全并联。爆破前，脚线的连接工作可由专门培训的班组长协助爆破工进行。爆破母线接连脚线、检查线路和通电工作，只能爆破工一人操作。地面到吊盘采用YC-225型橡套电缆，长度不小于700m：从吊盘到工作面采用10mm2独股两芯电缆，采用防爆接线盒连接，长度不小于60m。在每次爆破前，爆破工必须做爆破网络全电阻检测。放炮前，吊盘升高至安全高度（放浅孔炮时，吊盘提起距工作面不得小于40m，放深孔炮时，吊盘提起距工作面不得小于60m。）井筒内机械设备、管路、工具等物品全部提升到吊盘处，检查工作面及上20m范围内瓦斯得浓度，符合要求（瓦斯浓度低于
28、1.0）后，爆破工拧紧爆破母线盒连接线。在装药期间必须用气喇叭进行信号联系。母线与脚线连接完成后放炮员与吊盘信号工最后一同上井。井下联线的同时与地面冻结单位进行联系，通知冻结单位做好关闭盐水管路的准备工作。联系时必须以书面的形式，双方必须签字。4、地面联线放炮采用220V交流电源引爆。每次放炮前需全面检查电路网络，完好后方可使用。放炮电源必须由专职放炮员专职使用，严禁转交他人管理，不到爆破通电时，不得打开。放炮员升井后将吊桶提起，两个井盖门同时开启，待全部人员撤至井口房以外安全地点，班长再次清点人数无误后，即可安排专人在井口20米范围设置警戒严禁任何人员进入，检查冻结单位的放炮通知单是否签字。
29、警戒设置好后由班长下达放炮命令，放炮员在接到放炮命令5S后通电起爆。（六）、通风、验炮（1） 爆破后局扇向工作面通风吹散炮烟和有害气体，通风时间不少于15min方可进行验炮。首先进行封口盘检查工作，然后放炮员会同班、队长、瓦检员、安检员、信号工一同下井，进行工作面以上20m范围内的瓦斯检测、未爆或拒爆材料的收集等工作，检查井筒内机械设备、管路、吊盘等设施的完好情况。乘坐吊桶检查工作面时，吊桶不得礅撞工作面。如拒爆时，沿线路检查，找出拒爆的原因。（2）处理拒爆、残爆时，必须在班长指导下进行，并应在当班处理完毕。如果当班未能处理完毕，当班放炮员必须在现场向下一班放炮员交接清楚。（3）处理拒爆时，必
30、须遵守下列规定：由于连线不良造成的拒爆，可重新连线起爆。在距拒爆炮眼0.3m以外另打与拒爆炮眼平行的新炮眼，重新装药起爆。严禁用镐刨或从炮眼重取出原放置的起爆药卷或从起爆药卷重拉出电雷管。不论有无残余炸药严禁将炮眼残底继续加深：严禁用打眼的方法往外掏药：严禁用压风吹拒爆（残爆）炮眼。处理拒爆的炮眼爆炸后，放炮员必须详细检查炸落的矸石，收集未爆的电雷管。在拒爆处理完毕以前，严禁在该地点进行与处理拒爆无关的工作。只有拒爆处理完确认完全后，方可进行下一步的工作。第四章 装岩提升工作一、 装岩（一） 抓岩机械抓岩机械的选择应综合考虑井深、井径、围岩的性质，涌水量情况、凿岩机具、炮眼深度、提升能力等因素
31、。本矿井深680m，直径8.5m围岩主要是泥岩、粉砂岩，相对比较稳定，通过预注浆堵水后，涌水量变小，考虑到与XFJD6.11型伞钻钻架相适应，选用两台HZ-6型中心回转抓岩机，技术特征见表4-1。表4-1 HZ-6型环形轨道式抓岩机技术特征项目单位技术参数项目单位技术参数抓斗容积0.6技术生产率50抓斗闭合直径1600回转角度360抓斗张开直径2130工作气压MPa70.50.7提升机构提升能力kN35.0压气消耗量15提升高度50机器重量kg77118580提升速度m/s0.35适用井筒直径58.5（二） 确定抓岩生产率及每循环的装岩时间1 装岩生产率 （4-1）式中： 抓岩机的抓岩生产率，
32、 抓岩机的工时利用率，它与操作技术、吊桶容积、提升方式和速度等有关，根据情况取0.7； 抓斗抓满系数，它与岩石硬度、块度大小有关，当条件适宜时，抓满度往往还可以大于抓斗的理论容积，取1.2； 压气影响系数，取1； 抓斗的理论容积，； 抓岩一次循环时间，根据以往该型抓岩机的使用统计数据看，取45s;故得：2 每循环时间时间T: （4-2）式中：T装岩时间，h；S掘进断面积，;k松散系数， 取2； Q装岩生产率，；炮眼利用率，取0.95； l炮眼深度，m；故得，二、 提升（一） 提升方式的确定提升系统的选择首先应该满足抓岩生产率和立井快速施工的要求，也应该满足车场巷道的施工时对的提升要求。此外，凿
33、井提升所需的安装时间最短，操作方便，应能够保证井上下的安全生产，综合本矿井的实际情况，采用两套单钩提升。（单钩提升不用调绳，使用方便安全可靠）（二） 提升设备的选择1 吊桶容积及附属设备的选择（1）吊桶一次提升循环时间 单钩提升时： （4-3）式中： 单钩提升时一次提升循环时间，s；吊桶提升高度，m；其中：井筒终深，m；卸矸台高度，m；取=10.3m吊桶过卸矸台的提起高度，m；取=1.5m吊桶在无稳绳段运行行程，m，取30m；单钩吊桶在工作面摘挂钩操作时间和井上卸矸时间，s；则： 单钩提升时:为保证井筒快速掘进，工序不冲突，须使提升时间小于抓岩装载一桶矸石的时间，即（2）计算吊桶容积 （4-5
34、） 式中： 装岩的总生产率； T一次提升循环时间，取； 吊桶容积利用率，取0.95； 所以：故选用一套单钩为的吊桶（主提升），一套单钩为的吊桶（副提升）。即所选 由此，选吊桶为一个和一个吊桶，其技术特征表表4-2表4-2 吊桶技术特征表吊桶形式吊 桶容积（m）吊桶外缘最大尺寸(mm)桶口直径(mm)桶身高(mm)全高(mm)桶梁直径(mm)重量(Kg) 座钩式5.01850163021003480901690座钩式3.01650145016502890801050（3） 吊桶的附属设备吊桶的附属装置包括狗头连接装置，滑架及缓冲器。表4-3 凿井提升钩头技术规格表形式型号高度(mm)总重(Kg)
35、使用吊桶容积（m）7.0t1493.01453.011.0t1853.02155.0 表4-4 滑架技术规格表滑架跨距适用范围高宽之比最大宽度总重量kg吊桶容积桶体最大外径2.605.018501222802132.403.01650121930173表4-5 缓冲器技术规格表外径()全高()重量( kg)允许最大碰撞速度保护伞直径适用滑架ABABAB跨距重量13010059052024.2415.02.01002.2016913010059052024.1613.52.01001.851372 提升钢丝绳的选择 本矿井副井立井井筒使用永久井架凿井，其技术规格如表4-6所示：表4-6井架技术规
36、格井架类型井筒深度井筒直径主体架角柱跨距天轮平台尺寸由基础顶面至第一层平台高度()井架总质量(t)悬吊总荷重,kN工作时断绳时钢构11008.5161610.010.010.3124528012456.6（1） 主提升钢丝绳的选择 计算主提升钢丝绳的终端荷载 （4-7） （4-8） （4-9） 式中 ： 吊桶的重量，kg；钩头连接装置的重量，kg;滑架的重量，kg;缓冲绳的重量，kg；标准吊桶容积，m； 货载的质量，Kg； 松散矸石的密度，Rg=1600Kg/ m； 水的密度，R=1000Kg/ m； Kg矸石的松散系数 ，Kg=2.0； 吊桶的装满系数 ，=0.9； 则 吊桶本身的质量 吊桶
37、附属设备的质量因此吊桶提升时的终端荷载为：考虑到用主提升提升伞架，所计算的,所以用计算钢丝绳。 计算每米钢丝绳的重量每米钢丝绳的重量： （4-10）式中： 钢丝绳的最大悬垂长度，其中：井筒设计终深，m；井口水平至井架天轮平台的高度，m;取则：根据选多层股（不旋转）钢丝绳187，其技术规格如表4-7所示：表4-7 主提升钢丝绳的技术规格表直径钢丝绳总断面积参考重量钢丝绳抗拉强度钢丝绳钢丝1850MPa钢丝被拉断力总和（千克力），不小于40.02.6668.636.252123500 验算安全系数即所选钢丝绳满足要求。（2） 副提升钢丝绳的选择 计算副提升钢丝绳的终端荷载计算每米钢丝绳的重量每米钢
38、丝绳的重量：根据值，选用多层股（不旋转）钢丝绳，考虑其他因素选用的钢丝绳18*7其技术特征见表4-8所示：表4-8 副提升钢丝绳的技术规格表直径参考重量钢丝绳抗拉强度钢丝绳钢丝1850MPa钢丝被拉断力总和（千克力），不小于34.02.24.47688550 验算安全系数设提人时，一次提15人，每人平均体重75kg,则即所选钢丝绳满足要求。3 提升机的选型提升机的卷筒直径及宽度是选型的主要因素，也要考虑提升机的强度要求，要能提升井下的设备。 确定卷筒直径， （4-11）式中：卷筒的直径，mm； 钢丝绳的直径，mm； 钢丝的直径，mm；所以 ，主提升：故选择主为提升机(双卷筒,为改绞备用提升机)
39、副提升：故选择副为提升机 (单卷筒)选用提升机：主提选用、副提选用表4-8是提升机技术规格：表4-9 和技术性能表技术性能单位机器型号滚筒数量个21直径36002800宽度18502200钢丝绳最大静拉力200150钢丝绳最大静拉力差180钢丝绳最大直径4640钢丝破断力总和15101135最大提升高度10001230钢丝绳的速度75.48电动机近似最大功率16001000两滚筒中心距1986滚筒中心高10001000外形尺寸(长宽高)12.511.54.0910.53.2 校核卷筒宽度卷筒的宽度取决于钢丝绳的直径、卷筒的直径和必备的容绳量。必须缠绕在提升机卷筒上的钢丝绳可包括下列几方面： （1）与提升高度取值一致的钢丝绳长度； （2）供周期性检测试验用的钢丝绳长度，一般为30m； （3）必须缠绕在卷筒表面的摩擦圈钢丝绳，以减轻卷筒上固定钢丝绳处的拉张力，一般取3圈； （4）多层缠绕时，为避免上下层钢丝绳始终在同一绳段过渡，每季度应错动1/4圈，根据钢丝绳的使用年限，取错绳圈圈。于是，提升机的宽度为：单层缠绕： （4-12）多层缠绕： （4-13）式中： 选型后的标准卷筒直径，；选型后的标准卷筒宽度，；提升高度，；取错绳圈数，取3；缠绕层数，凿