CN104149792B - 煤矿架空乘人装置快速安装施工工艺 - Google Patents

Abstract

煤矿架空乘人装置快速安装施工工艺，（1）、施工准备；（2）、定位测量；（3）、梁窝钻孔和横梁安装；（4）、机头、机尾设备安装；（5）、吊架及托轮、压轮安装；（6）、钢丝绳敷设安装；（7）、电控部分安装；（8）、空负荷试运；（9）、吊椅安装；（10）、载物试运及投入运行。本发明科学合理的安排各个工序的施工顺序和平行交叉作业时间，既缩短了工期又提高了施工质量。本发明适用于矿井平斜巷(斜井)架空乘人装置的安装施工，其中梁托托横梁的结构方式适用于井下多种井壁的安装使用。

Description

煤矿架空乘人装置快速安装施工工艺

技术领域

本发明属于煤矿安全生产技术领域，特别涉及一种煤矿架空乘人装置快速安装施工工艺。

背景技术

煤矿架空乘人装置俗称猴车,其作用是在井巷内输送矿工上下井，以缩短矿工上下井的时间及减轻职工上下井的体能消耗。随着煤矿企业的不断发展，井下开采面逐渐向深处﹑远处发展，因此职工下井的路程不断增加，为了提高生产效率，同时减轻职工体能消耗，增加乘人输送装置显得非常重要，而相比之下，煤矿架空乘人装置投入小，安全性高，运行成本和维修成本低，占地面积小，运人和运料可共用巷道，节约巷道建设投资；而且也能在大倾角、长距离、多变坡、水平转弯巷道环境内安装使用。因此，煤矿架空乘人装置应用前景非常广泛。

目前，架空乘人装置在安装过程中存在以下缺点：

1、横梁安装难度大，安装速度慢；对井壁的破坏较大。按照通常情况，横梁为通梁，安装时梁窝必须很大，开梁窝、堵梁窝困难，找正后固定困难，安装费时费力，影响施工速度。通梁对井壁破坏大，煤巷不易安装。

2、加工托架式安装横梁，托架需加工，而且重量重，用锚杆固定，安装困难，煤巷不易安装。

3、钢丝绳采用人工敷设，人工劳动强度大。

发明内容

本发明为了解决现有技术中的不足之处，提供一种易于安装、安装速度快、劳动强度小、施工效率高的煤矿架空乘人装置快速安装施工工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：煤矿架空乘人装置快速安装施工工艺，包括以下步骤，

（1）、施工准备；

（2）、定位测量；

（3）、梁窝钻孔和横梁安装；

（4）、机头、机尾设备安装；

（5）、吊架及托轮、压轮安装；

（6）、钢丝绳敷设安装；

（7）、电控部分安装；

（8）、空负荷试运；

（9）、吊椅安装；

（10）、载物试运及投入运行。

所述步骤（1）具体为，在工程开工前，勘查现场，编制施工方案，并对施工人员进行施工技术交底；然后将设备运输到井下指定位置。

所述步骤（2）具体为，测出巷道中心线和标高线，画出机头、机尾十字中心线；以巷道腰线为基准，准确测定出梁窝位置并做出标记；梁窝的大小、深度和高度应符合横梁安装的要求，两侧的梁窝要对应，同侧梁窝高低差不能超过20mm。

所述步骤（3）具体为，横梁安装采用梁托托横梁的结构方式，即先把两个梁托分别穿入巷道两侧对应的梁窝孔内，再把横梁两端分别放在两边的梁托上，用U型螺栓将横梁和梁托固定，然后在横梁上放水平尺进行抄平找正，最后进行灌浆固定。

所述步骤（4）具体为，

A、进行设备吊装

设备吊装主要靠巷道顶预先设置的吊装设施进行吊装；

B、机头驱动装置安装

机头驱动装置主要由电动机、减速器、制动器、驱动轮、机架组成；

机头驱动装置安装的具体安装步骤为：先安装机架，机架由32号工字钢横梁和t＝40mm厚钢板平台组成；用倒链在机头横梁长度2/3处吊起，在人力的配合下把机头横梁一端穿入梁窝至底，然后回穿机头横梁，使另一端穿入对侧梁窝；然后对机头横梁进行找正；两根机头横梁全部找正安装后，用角铁或钢筋进行临时固定，确保两根梁之间的相对位置固定不变；把钢板吊起至机头横梁下平面，用Ｍ24Ｘ400螺栓和连接板连接固定，固定后确保钢板上平面水平，机架安装后进行梁窝灌浆；

接着安装电机、减速器、制动器：依次将减速器、电机、制动器吊于钢板平台的相应位置上，进行找正安装，吊装时应以设备上的吊耳为吊点，并设置牵引绳，以便设备安全平稳的吊至钢板平台上；

最后安装驱动轮：电机、减速器找正固定后，把驱动轮吊起安装于减速器的传动轴上，并用键固定轮与轴的相对位置；

C、机尾设备安装

机尾设备主要包括机尾横梁、尾轮、张紧装置，机尾设备也可与机头设备同时安装；

首先安装机尾横梁，按照所述机头横梁安装方法安装机尾横梁，严格控制安装质量；

然后安装尾轮、张紧装置，按照设备随机图纸位置分别把尾轮、张紧装置吊装至机尾横梁上，并用螺栓和连接板固定牢靠。

所述步骤（5）具体为，吊架用双Ｕ型卡固定于横梁两端，横梁两端的吊架到巷道中心线距离相等，吊架中心距巷道墙面不小于850mm，这样可保证吊椅中心距巷道墙面不少于700mm；

托轮和压轮安装于吊架下端，安装时严格按照图纸要求安装托轮和压轮，安装时按照图纸要求的高度调节好托轮和压轮的高度。

所述步骤（6）具体为，在机尾附近设置一台调度绞车，钢丝绳运至机头附近敷设时，用调度绞车把钢丝绳一端从机头牵引至机尾，然后在机头位置固定钢丝绳，再用调度绞车直接拉放钢丝绳盘进行钢丝绳敷设；待钢丝绳绕放一周后，把钢丝绳放于托轮上，根据实用长度截取钢丝绳，插接钢丝绳接头，最后利用机尾张紧装置将钢丝绳张紧；

钢丝绳采用插接连接，插接长度不少于钢丝绳直径的1000倍，钢丝绳接头平滑、圆整，能够顺利通过驱动轮、尾轮、钢丝绳导向系统。

所述步骤（7）具体为，电控部分由电动机的控制开关、制动油泵控制开关及综合保护三个部分组成；施工时按照图纸设计首先安装电控部分，待各设备电源空载送电正常后，再进行监控和保护装置安装与调试，安装质量应符合《煤矿安装工程质量检验评定标准》（MT5010-95）和《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-82）的要求。

所述步骤（8）具体为，空负荷试运转分三步进行，即电控调试、系统初步调试、系统空负荷调试；电控部分全部施工完成后，全部检查一遍，确保无问题后，进行电控部分调试；待各控制、保护都达到设计要求后，再进行系统初步调试，初步调试要求吊椅未安装，驱动装置只带动钢丝绳运转；当运转达到钢丝绳不掉轮时再进行吊椅安装；

所述步骤（9）具体为，吊椅安装包括吊椅和抱索器安装；安装时首先把吊椅与抱索器用螺栓连接在一起，然后把抱索器卡紧在钢丝绳上，为保证乘坐安全，安装时严格按照技术文件要求的间距进行安装，间距一般不应小于6米；

吊椅安装完成后进行系统空负荷调试，待整个系统运转3小时无问题后，空负荷试运合格。

所述步骤（10）具体为，载物试运时在吊椅上放置规定的2倍载荷运行，运行中检查吊椅和底板间距离是否符合规范要求，检查设备运转情况，检查钢丝绳是否安全可靠，运转3小时无问题即为合格，整个系统经过空负荷试运和载物试运，无异常后，即可投入使用，进行正常的载人运行。

采用上述技术方案，横梁安装采用梁托托横梁的方式施工，横梁的安装质量和速度取决于梁窝测定的精度和梁窝的尺寸，这就要求梁窝测定准确，梁窝孔必须平直，每组梁窝高差不大于10mm，各组梁窝间高差不大于20mm；横梁和梁托均采用11号矿用工字钢，梁托长600mm，梁托埋入巷道壁的长度应不小于横梁高度的3倍，梁窝钻孔深为400mm；梁窝钻孔所用钻头必须与横梁最大圆直径相匹配，对于11号工字钢来说选用D140钻头，钻头不得太大，否则安装时增加找正和固定难度。钻孔时严格按照测定的位置进行钻孔。横梁与梁托的连接采用U型螺栓，既能保证连接强度，又能降低横梁安装难度。经试验，采用此方法安装横梁每班可比原来多安装10架横梁。

吊椅和抱索器安装安排在初步调试运转后进行，此时机头驱动装置带动钢丝绳已运转完好，不容易出现掉轮、卡绳情况，安装吊椅后可减少调试时间。吊椅和抱索器安装在设备初步调试试运转后进行，减少试运转时间；吊椅与抱索器连接后，抱索器抱紧钢丝绳时，应保证坐椅保持水平；同时，吊椅运行时不应碰及钢丝绳导向装置等部件；安装时抱索器要抱紧卡牢，系统运行时吊椅应无自滑现象，且吊椅通过各轮时不应有干涉现象。乘人吊椅安装完毕，应加75kg的载荷检查吊椅与底板和井壁的距离符合设计要求。

本发明的工艺原理为：将钢丝绳安装在驱动轮、托轮、压绳轮、迂回轮上并经张紧装置拉紧后，由驱动装置输出动力带动驱动轮和钢丝绳运行，实现输送人员的目的。本发明采用梁托托横梁的方式安装横梁，钢丝绳采用在机尾设置调度绞车的机械敷设方法，吊椅安装放在初步调试工序后进行等方法加快施工速度，保证工程质量。

本发明具有以下有益效果：

1、在煤矿架空乘人装置的横梁安装施工中，采用梁托托横梁的方法，减少横梁安装的难度，加快安装速度；梁托托横梁的结构方式减少对井壁的破坏，适用于井下多种井壁的安装使用。

2、梁托梁窝的开凿采用合适钻头钻孔，可以精确控制梁窝的位置、大小，提高了梁托的安装精度。加快了梁托梁窝的开凿速度，减少了堵梁窝混凝土使用量。

3、钢丝绳采用在机尾设置调度绞车的机械敷设方法，减轻了人工敷设的劳动强度。

4、科学合理的安排各个工序的施工顺序和平行交叉作业时间，既缩短了工期又提高了施工质量。

5、本发明适用于矿井平斜巷(斜井)架空乘人装置的安装施工，其中梁托托横梁的结构方式适用于井下多种井壁的安装使用。

附图说明

图1是本发明的施工工艺流程图；

图2是本发明中梁托托横梁施工的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的煤矿架空乘人装置快速安装施工工艺，包括以下步骤，

（1）、施工准备；

（2）、定位测量；

（3）、梁窝钻孔和横梁安装；

（4）、机头、机尾设备安装；

（5）、吊架及托轮、压轮安装；

（6）、钢丝绳敷设安装；

（7）、电控部分安装；

（8）、空负荷试运；

（9）、吊椅安装；

（10）、载物试运及投入运行。

其中步骤（3）、（5）、（6）在步骤（2）之后顺次进行，步骤（4）、（7）也在步骤（2）顺次进行，步骤（3）、（5）、（6）和步骤（4）、（7）可同时进行施工安装。

步骤（1）具体为，在工程开工前，勘查现场，编制施工方案，并对施工人员进行施工技术交底；然后将设备运输到井下指定位置。

施工准备工作还包括编制材料计划、组织材料供应；落实劳动力资源、落实施工机械资源以及设备接收。设备接收时应按下列要求进行检查，并应作出记录：箱号、箱数以及包装情况；设备的名称、型号和规格；装箱清单、设备技术文件、资料及专用工具；设备有无缺损件，表面有无损坏和锈蚀等；其他需要记录的情况。设备及其零、部件和专用工具，均应妥善保管，不得使其变形、损坏、锈蚀、错乱或丢失。

步骤（2）具体为，测出巷道中心线和标高线，画出机头、机尾十字中心线；以巷道腰线为基准，准确测定出梁窝位置并做出标记；梁窝的大小、深度和高度应符合横梁安装的要求，两侧的梁窝要对应，同侧梁窝高低差不能超过20mm。斜巷时以倾斜度为准。

步骤（3）具体为，如图2所示，横梁1安装采用梁托托横梁的结构方式，即先把两个梁托2分别穿入巷道两侧对应的梁窝孔7内，再把横梁1两端分别放在两边的梁托2上，用U型螺栓3将横梁1和梁托2固定，然后在横梁1上放水平尺进行抄平找正，最后进行灌浆固定。

横梁安装采用梁托托横梁的方式施工，横梁的安装质量和速度取决于梁窝测定的精度和梁窝的尺寸，这就要求梁窝测定准确，梁窝孔7必须平直，每组梁窝高差不大于10mm，各组梁窝间高差不大于20mm；横梁1和梁托2均采用11号矿用工字钢，梁托2长600mm，梁托2埋入巷道壁8的长度应不小于横梁1高度的3倍，梁窝钻孔深为400mm；梁窝钻孔所用钻头必须与横梁最大圆直径相匹配，对于11号工字钢来说选用D140钻头，钻头不得太大，否则安装时增加找正和固定难度。钻孔时严格按照测定的位置进行钻孔。横梁1与梁托2的连接采用U型螺栓3，既能保证连接强度，又能降低横梁1安装难度。经试验，采用此方法安装横梁1每班可比原来多安装10架横梁。

步骤（4）具体为，

A、进行设备吊装

设备吊装主要靠巷道顶预先设置的吊装设施进行吊装；

B、机头驱动装置安装

机头驱动装置主要由电动机、减速器、制动器、驱动轮、机架组成；

机头驱动装置安装的具体安装步骤为：先安装机架，机架由32号工字钢横梁和t＝40mm厚钢板平台组成；用倒链在机头横梁长度2/3处吊起，在人力的配合下把机头横梁一端穿入梁窝至底，然后回穿机头横梁，使另一端穿入对侧梁窝；然后对机头横梁进行找正；两根机头横梁全部找正安装后，用角铁或钢筋进行临时固定，确保两根梁之间的相对位置固定不变；把钢板吊起至机头横梁下平面，用Ｍ24Ｘ400螺栓和连接板连接固定，固定后确保钢板上平面水平，机架安装后进行梁窝灌浆；

接着安装电机、减速器、制动器：依次将减速器、电机、制动器吊于钢板平台的相应位置上，进行找正安装，吊装时应以设备上的吊耳为吊点，并设置牵引绳，以便设备安全平稳的吊至钢板平台上；

最后安装驱动轮：电机、减速器找正固定后，把驱动轮吊起安装于减速器的传动轴上，并用键固定轮与轴的相对位置；

C、机尾设备安装

机尾设备主要包括机尾横梁、尾轮、张紧装置，机尾设备也可与机头设备同时安装；

首先安装机尾横梁，按照所述机头横梁安装方法安装机尾横梁，严格控制安装质量；

然后安装尾轮、张紧装置，按照设备随机图纸位置分别把尾轮、张紧装置吊装至机尾横梁上，并用螺栓和连接板固定牢靠。

步骤（5）具体为，如图2所示，吊架4用双Ｕ型卡5固定于横梁两端，横梁两端的吊架4到巷道中心线距离相等，吊架4中心距巷道墙面不小于850mm，这样可保证吊椅中心距巷道墙面不少于700mm；

托轮6和压轮（图中未示意出来）安装于吊架4下端，安装时严格按照图纸要求安装托轮6和压轮，安装时按照图纸要求的高度调节好托轮6和压轮的高度。

所述步骤（6）具体为，在机尾附近设置一台调度绞车，钢丝绳运至机头附近敷设时，用调度绞车把钢丝绳一端从机头牵引至机尾，然后在机头位置固定钢丝绳，再用调度绞车直接拉放钢丝绳盘进行钢丝绳敷设；待钢丝绳绕放一周后，把钢丝绳放于托轮上，根据实用长度截取钢丝绳，插接钢丝绳接头，最后利用机尾张紧装置将钢丝绳张紧；

钢丝绳采用插接连接，插接长度不少于钢丝绳直径的1000倍，钢丝绳接头平滑、圆整，能够顺利通过驱动轮、尾轮、钢丝绳导向系统。

所述步骤（7）具体为，电控部分由电动机的控制开关、制动油泵控制开关及综合保护三个部分组成；施工时按照图纸设计首先安装电控部分，待各设备电源空载送电正常后，再进行监控和保护装置安装与调试，安装质量应符合《煤矿安装工程质量检验评定标准》（MT5010-95）和《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-82）的要求。

所述步骤（8）具体为，空负荷试运转分三步进行，即电控调试、系统初步调试、系统空负荷调试；电控部分全部施工完成后，全部检查一遍，确保无问题后，进行电控部分调试；待各控制、保护都达到设计要求后，再进行系统初步调试，初步调试要求吊椅未安装，驱动装置只带动钢丝绳运转；当运转达到钢丝绳不掉轮时再进行吊椅安装；

所述步骤（9）具体为，吊椅安装包括吊椅和抱索器安装；安装时首先把吊椅与抱索器用螺栓连接在一起，然后把抱索器卡紧在钢丝绳上，为保证乘坐安全，安装时严格按照技术文件要求的间距进行安装，间距一般不应小于6米；

吊椅安装完成后进行系统空负荷调试，待整个系统运转3小时无问题后，空负荷试运合格。

所述步骤（10）具体为，载物试运时在吊椅上放置规定的2倍载荷运行，运行中检查吊椅和底板间距离是否符合规范要求，检查设备运转情况，检查钢丝绳是否安全可靠，运转3小时无问题即为合格，整个系统经过空负荷试运和载物试运，无异常后，即可投入使用，进行正常的载人运行。

吊椅和抱索器安装安排在初步调试运转后进行，此时机头驱动装置带动钢丝绳已运转完好，不容易出现掉轮、卡绳情况，安装吊椅后可减少调试时间。吊椅和抱索器安装在设备初步调试试运转后进行，减少试运转时间；吊椅与抱索器连接后，抱索器抱紧钢丝绳时，应保证坐椅保持水平；同时，吊椅运行时不应碰及钢丝绳导向装置等部件；安装时抱索器要抱紧卡牢，系统运行时吊椅应无自滑现象，且吊椅通过各轮时不应有干涉现象。乘人吊椅安装完毕，应加75kg的载荷检查吊椅与底板和井壁的距离符合设计要求。

上述实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (4)

1.煤矿架空乘人装置快速安装施工工艺，其特征在于：包括以下步骤，

（1）、施工准备；

（2）、定位测量；

（3）、梁窝钻孔和横梁安装；

（4）、机头、机尾设备安装；

（5）、吊架及托轮、压轮安装；

（6）、钢丝绳敷设安装；

（7）、电控部分安装；

（8）、空负荷试运；

（9）、吊椅安装；

（10）、载物试运及投入运行；

所述步骤（3）具体为，横梁安装采用梁托托横梁的结构方式，即先把两个梁托分别穿入巷道两侧对应的梁窝孔内，再把横梁两端分别放在两边的梁托上，用U型螺栓将横梁和梁托固定，然后在横梁上放水平尺进行抄平找正，最后进行灌浆固定；

所述步骤（5）具体为，吊架用双Ｕ型卡固定于横梁两端，横梁两端的吊架到巷道中心线距离相等，吊架中心距巷道墙面不小于850mm，这样可保证吊椅中心距巷道墙面不少于700mm；

托轮和压轮安装于吊架下端，安装时严格按照图纸要求安装托轮和压轮，安装时按照图纸要求的高度调节好托轮和压轮的高度；

所述步骤（6）具体为，在机尾附近设置一台调度绞车，钢丝绳运至机头附近敷设时，用调度绞车把钢丝绳一端从机头牵引至机尾，然后在机头位置固定钢丝绳，再用调度绞车直接拉放钢丝绳盘进行钢丝绳敷设；待钢丝绳绕放一周后，把钢丝绳放于托轮上，根据实用长度截取钢丝绳，插接钢丝绳接头，最后利用机尾张紧装置将钢丝绳张紧；

钢丝绳采用插接连接，插接长度不少于钢丝绳直径的1000倍，钢丝绳接头平滑、圆整，能够顺利通过驱动轮、尾轮、钢丝绳导向系统；

所述步骤（7）具体为，电控部分由电动机的控制开关、制动油泵控制开关及综合保护三个部分组成；施工时按照图纸设计首先安装电控部分，待各设备电源空载送电正常后，再进行监控和保护装置安装与调试，安装质量应符合《煤矿安装工程质量检验评定标准》（MT5010-95）和《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ232-82）的要求；

所述步骤（8）具体为，空负荷试运转分三步进行，即电控调试、系统初步调试、系统空负荷调试；电控部分全部施工完成后，全部检查一遍，确保无问题后，进行电控部分调试；待各控制、保护都达到设计要求后，再进行系统初步调试，初步调试要求吊椅未安装，驱动装置只带动钢丝绳运转；当运转达到钢丝绳不掉轮时再进行吊椅安装；

所述步骤（9）具体为，吊椅安装包括吊椅和抱索器安装；安装时首先把吊椅与抱索器用螺栓连接在一起，然后把抱索器卡紧在钢丝绳上，为保证乘坐安全，安装时严格按照技术文件要求的间距进行安装，间距一般不应小于6米；

吊椅安装完成后进行系统空负荷调试，待整个系统运转3小时无问题后，空负荷试运合格；

所述步骤（10）具体为，载物试运时在吊椅上放置规定的2倍载荷运行，运行中检查吊椅和底板间距离是否符合规范要求，检查设备运转情况，检查钢丝绳是否安全可靠，运转3小时无问题即为合格，整个系统经过空负荷试运和载物试运，无异常后，即可投入使用，进行正常的载人运行。

2.根据权利要求1所述的煤矿架空乘人装置快速安装施工工艺，其特征在于：所述步骤（1）具体为，在工程开工前，勘查现场，编制施工方案，并对施工人员进行施工技术交底；然后将设备运输到井下指定位置。

3.根据权利要求1所述的煤矿架空乘人装置快速安装施工工艺，其特征在于：所述步骤（2）具体为，测出巷道中心线和标高线，画出机头、机尾十字中心线；以巷道腰线为基准，准确测定出梁窝位置并做出标记；梁窝的大小、深度和高度应符合横梁安装的要求，两侧的梁窝要对应，同侧梁窝高低差不能超过20mm。

4.根据权利要求1所述的煤矿架空乘人装置快速安装施工工艺，其特征在于： 所述步骤（4）具体为，

A、进行设备吊装

设备吊装主要靠巷道顶预先设置的吊装设施进行吊装；

B、机头驱动装置安装

机头驱动装置主要由电动机、减速器、制动器、驱动轮、机架组成；

机头驱动装置安装的具体安装步骤为：先安装机架，机架由32号工字钢横梁和t＝40mm厚钢板平台组成；用倒链在机头横梁长度2/3处吊起，在人力的配合下把机头横梁一端穿入梁窝至底，然后回穿机头横梁，使另一端穿入对侧梁窝；然后对机头横梁进行找正；两根机头横梁全部找正安装后，用角铁或钢筋进行临时固定，确保两根梁之间的相对位置固定不变；把钢板吊起至机头横梁下平面，用Ｍ24Ｘ400螺栓和连接板连接固定，固定后确保钢板上平面水平，机架安装后进行梁窝灌浆；

接着安装电机、减速器、制动器：依次将减速器、电机、制动器吊于钢板平台的相应位置上，进行找正安装，吊装时应以设备上的吊耳为吊点，并设置牵引绳，以便设备安全平稳的吊至钢板平台上；

最后安装驱动轮：电机、减速器找正固定后，把驱动轮吊起安装于减速器的传动轴上，并用键固定轮与轴的相对位置；

C、机尾设备安装

机尾设备主要包括机尾横梁、尾轮、张紧装置，机尾设备也可与机头设备同时安装；

首先安装机尾横梁，按照所述机头横梁安装方法安装机尾横梁，严格控制安装质量；

然后安装尾轮、张紧装置，按照设备随机图纸位置分别把尾轮、张紧装置吊装至机尾横梁上，并用螺栓和连接板固定牢靠。