CN103277104A - 凿井吊盘井内吊挂装备及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种凿井吊盘井内吊挂装备及方法：该装备包括稳绳、上层吊盘、下层吊盘和凿井工作盘，所述稳绳的下端连接上层吊盘，上层吊盘通过钢丝绳悬吊装置连接下层吊盘，在下层吊盘的底部设置凿井工作盘，在上层吊盘和下层吊盘的外缘设有水平插接装置；在井壁上沿竖直方向设有若干层与水平插接装置相适配的梁窝或环形凹槽。本发明兼顾吊盘传统钢丝绳悬吊与迈步吊盘梁窝式支撑的优点，实现了无地面凿井绞车的凿井吊盘井内吊挂，解决了现有深立井井筒施工时凿井吊盘悬吊难、吊盘移动不便的问题，实现了快速、可靠、高效的深立井井筒施工。

Description

凿井吊盘井内吊挂装备及方法
技术领域
本发明涉及矿井开凿设备，具体的说，是一种适用于开凿深立井的凿井吊盘井内吊挂装备及方法。
背景技术
随着我国深部矿产资源的开发，开凿深立井是今后我国矿山建设的主要任务。对于深立井（深度d≥1000m）井筒施工，由于凿井吊盘及设备荷重的增加，现有的凿井绞车悬吊能力和容绳量很难满足要求，使得凿井吊盘传统的钢丝绳地面绞车悬吊方式已不能适用于深立井井筒施工条件。为此，需要研究凿井吊盘的井内吊挂技术，以减少凿井井架的悬吊荷载和简化凿井设备的布置难度，解决打深井时吊盘的悬吊难问题。
已有的梁窝支撑液压迈步式吊盘不需要绞车悬吊，利用插梁支撑在井壁预留的梁窝中，依靠自身液压系统及迈步机构在井筒内升降，是一种解决吊盘悬吊的方式。然而，由于液压系统和迈步机构的限制，吊盘每次只能移动一个步距，吊盘在井内的稍长距离、快速移动性能有限，且需要在井壁内高密度（约25组/100米）留设梁窝，这些都不利于实现快速、可靠、高效的深立井井筒施工。
发明内容
发明目的：本发明的目的是提供一种适用于开凿深立井的凿井吊盘井内吊挂装备及方法，以解决现有深立井井筒施工时凿井吊盘悬吊难、吊盘移动不便的问题，实现快速、可靠、高效的深立井井筒施工。
为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：
一种凿井吊盘井内吊挂装备，其特征在于：包括稳绳、上层吊盘、下层吊盘和凿井工作盘，所述稳绳的下端连接上层吊盘，上层吊盘通过钢丝绳悬吊装置连接下层吊盘，在下层吊盘的底部设置凿井工作盘；在上层吊盘和下层吊盘的外缘设有水平插接装置；在井壁上沿竖直方向设有若干层与水平插接装置相适配的梁窝或环形凹槽。
在本发明中，进一步的，所述水平插接装置包括设置在上层吊盘和下层吊盘的盘面上的固定座，在固定座上水平设置液压或气动缸，在液压或气动缸上设置插接构件。
在本发明中，进一步的，所述钢丝绳悬吊装置包括分别设置在上层吊盘和下层吊盘上的导向轮和绞车，在导向轮上绕置钢丝绳，钢丝绳的一端与绞车连接，钢丝绳的另一端与下层吊盘的盘面连接。
在本发明中，进一步的，所述梁窝或环形凹槽两层为一组，同一组的两层梁窝或环形凹槽之间的间距为2～6m，相邻两组梁窝或环形凹槽的最大跨距为50～100m。
本发明凿井吊盘井内吊挂装备的吊挂方法：通过将上层吊盘或/和下层吊盘上的水平插接装置插入井壁的梁窝或环形凹槽内，使上层吊盘或/和下层吊盘固定；当上层吊盘固定时，通过钢丝绳悬吊装置实现下层吊盘的上下移动；当下层吊盘固定时，通过稳绳实现上层吊盘的上下移动；凿井工作盘随下层吊盘一起固定或上下移动。
有益效果：本发明兼顾吊盘传统钢丝绳悬吊与迈步吊盘梁窝式支撑的优点，实现了无地面凿井绞车的凿井吊盘井内吊挂，解决了现有深立井井筒施工时凿井吊盘悬吊难、吊盘移动不便的问题，实现了快速、可靠、高效的深立井井筒施工。
附图说明
图1为本发明凿井吊盘井内吊挂装备工作状态示意图；
图2为本发明凿井吊盘井内吊挂装备下层吊盘下降示意图；
图3为本发明凿井吊盘井内吊挂装备上层吊盘下降示意图；
图4为钢丝绳悬吊装置的结构示意图；
图5为水平插接装置的结构示意图。
图1至图3中，1-稳绳；2-井壁；3-水平插接装置；4-上层吊盘；5-梁窝或环形凹槽；6-钢丝绳悬吊装置；7-下层吊盘；8-凿井工作盘。
图4中，6-1-导向轮；6-2-钢丝绳；6-3-绞车。
图5中，3-1-插接构件；3-2-固定座；3-3-液压或气动缸。
具体实施方式：
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图1所示，本发明的凿井吊盘井内吊挂装备包括稳绳1、上层吊盘4、下层吊盘7、凿井工作盘8、钢丝绳悬吊装置6和水平插接装置3。稳绳1的下端连接上层吊盘4，上层吊盘4通过钢丝绳悬吊装置6连接下层吊盘7，在下层吊盘7的底部设置凿井工作盘8；在上层吊盘4和下层吊盘7的外缘设有水平插接装置3。在井壁2上沿竖直方向设有若干层与水平插接装置3相适配的梁窝或环形凹槽5。在本实施例中，梁窝或环形凹槽5两层为一组，每层布置若干个梁窝或一个环形凹槽，同一组的两层梁窝或环形凹槽5之间的层间距H与井壁2混凝土浇筑模板的高度一致,H为2～6m；相邻两组梁窝或环形凹槽5的最大跨距L满足施工要求或煤矿安全规程的相关规定，L为50～100m。
如图4所示，钢丝绳悬吊装置包括分别安装在上层吊盘4和下层吊盘7上的导向轮6-1和绞车6-3，在导向轮6-1上绕置钢丝绳3，钢丝绳3的一端与绞车6-3连接，钢丝绳3的另一端与下层吊盘7的盘面连接。通过绞车6-3可带动钢丝绳3伸长或缩短，进而调节上层吊盘4和下层吊盘7的间距。
如图5所示，水平插接装置3包括设置在上层吊盘4和下层吊盘7的盘面上的固定座3-3，在固定座3-3上水平设置液压或气动缸3-2，在液压或气动缸3-2上设置插接构件3-1。通过液压或气动缸3-2的伸缩运动，可带动插接构件3-1插入梁窝或环形凹槽5内或将其拔出。
本发明的凿井吊盘井内吊挂装备的吊挂方法为：通过将上层吊盘4或/和下层吊盘7上的水平插接装置3插入井壁2的梁窝或环形凹槽5内，使上层吊盘4或/和下层吊盘7固定；当上层吊盘4固定时，通过钢丝绳悬吊装置6实现下层吊盘7的上下移动；当下层吊盘7固定时，通过稳绳1实现上层吊盘4的上下移动；凿井工作盘8随下层吊盘7一起固定或上下移动。
如图1至3所示，使用时，上层吊盘4的水平插接装置3插入某一组（第N组）上方的梁窝或环形凹槽5内，使上层吊盘4固定。上层吊盘4固定后，可通过钢丝绳悬吊装置6将下层吊盘7在第N组下方的梁窝或环形凹槽5和第N+1组下方的梁窝或环形凹槽5之间上下移动，随凿井工作盘8的工作位置进行调整，调整完毕再将下层吊盘7上的水平插接装置3撑紧井壁2或插入第N+1组相应位置的梁窝或环形凹槽5内，使下层吊盘7固定，凿井工作盘8也随之固定。
当上层吊盘4与下层吊盘7之间的间距L达到最大值，即100m时,下层吊盘7上的水平插接装置3插入第N+1组下方的梁窝或环形凹槽5内，使下层吊盘7固定。下层吊盘固定后，再微微张紧稳绳1并收回上层吊盘4的水平插接装置3，然后下移上层吊盘4，同时收紧上层吊盘4与下层吊盘7间的悬吊钢丝绳，当上层吊盘4下移至第N+1组上方的梁窝或环形凹槽5处，停止下移并将上层吊盘4上的水平插接装置3插入梁窝或环形凹槽5，使上层吊盘4固定，然后再通过钢丝绳悬吊装置6向下调整凿井工作盘8的工作位置。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种凿井吊盘井内吊挂装备，其特征在于：包括稳绳（1）、上层吊盘（4）、下层吊盘（7）和凿井工作盘（8），所述稳绳（1）的下端连接上层吊盘（4），上层吊盘（4）通过钢丝绳悬吊装置（6）连接下层吊盘（7），在下层吊盘（7）的底部设置凿井工作盘（8），在上层吊盘（4）和下层吊盘（7）的外缘设有水平插接装置（3）；在井壁（2）上沿竖直方向设有若干层与水平插接装置（3）相适配的梁窝或环形凹槽（5）。
2.根据权利要求1所述的一种凿井吊盘井内吊挂装备，其特征在于：所述水平插接装置（3）包括设置在上层吊盘（4）和下层吊盘（7）的盘面上的固定座（3-3），在固定座（3-3）上水平设置液压或气动缸（3-2），在液压或气动缸（3-2）上设置插接构件（3-1）。
3.根据权利要求1所述的一种凿井吊盘井内吊挂装备，其特征在于：所述钢丝绳悬吊装置包括分别设置在上层吊盘（4）和下层吊盘（7）上的导向轮（6-1）和绞车（6-3），在导向轮（6-1）上绕置钢丝绳（3），钢丝绳（3）的一端与绞车（6-3）连接，钢丝绳（3）的另一端与下层吊盘（7）的盘面连接。
4.根据权利要求1所述的一种凿井吊盘井内吊挂装备，其特征在于：所述梁窝或环形凹槽（5）两层为一组，同一组的两层梁窝或环形凹槽（5）之间的间距为2～6m，相邻两组梁窝或环形凹槽（5）的最大跨距为50～100m。
5.根据权利要求1所述的一种凿井吊盘井内吊挂装备的吊挂方法，其特征在于：通过将上层吊盘（4）或/和下层吊盘（7）上的水平插接装置（3）插入井壁（2）的梁窝或环形凹槽（5）内，使上层吊盘（4）或/和下层吊盘（7）固定；当上层吊盘（4）固定时，通过钢丝绳悬吊装置（6）实现下层吊盘（7）的上下移动；当下层吊盘（7）固定时，通过稳绳（1）实现上层吊盘（4）的上下移动；凿井工作盘（8）随下层吊盘（7）一起固定或上下移动。
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