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凿井井架简介 凿井井架也称掘进井架，是一种临时井架，主要用来支承天轮平台并承受立井施工时矸石、运送人员和物料的荷载，以及悬吊凿井设备的荷载。当井筒施工完成后，一般要经过改绞，将凿井井架换成生产井架，以满足矿井生产的需要，因此它是煤矿建井工程中重要的施工结构物之一。钢凿井井架的型式凿井井架按所用的材料来分，主要有木制的和钢制的两种。木井架由于防火性能和承载能力较差已经被淘汰，因此目前工程中主要采用钢制凿井井架，钢凿井井架的型式以亭式为主。凿井井架结构型式首先心须满足凿井施工工艺的技术要求，此外还应满足以下几个方面的要求;结构简单，杆件数量少:重量轻，用料省;加工制造容易;运输、安装和拆卸方便;受力性能好;整体稳定性好等。亭式钢凿井井架由于良好的生产、施工及力学性能，在实际工程中应用为广泛。钢凿井井架的构造 天轮房天轮房位于井架的顶部，它主要用来安装和检修天轮，以及保护天轮平台，防止雨雪侵袭，因此天轮房上通常还覆以层面部分。在结构上天轮房主要由4根角柱、上部横梁、交叉连杆及两条钢轨起重梁组成。天轮房结构净高一般取D/2+2m(D为主天轮直径)，其平面尺寸与天轮平台相同。天轮房各构件一般采用型钢，当没有适合的型钢时也可以根据设计采用焊接截面，角柱通常采用由两个角钢组成的十字形截面上部横梁采用两个槽钢组成的工字形截面;水平交叉连杆可采用单角钢或两个角钢组成的T字形截面;斜撑由于受力较小通常采用单角钢。主体架主体架主要用来承受天轮平台的荷载，并将其传递给基础。主体架是一个由4片梯形桁架组成的空间结构，上部用螺栓与天轮平台的中梁及边梁连接，下部则立于井架基础上。主体架沿高度的节间划分，主要决定于主体架本身和卸矸台的高度，此外还应尽量沿高度大致相等。这样可使角柱在各节间的自由长度相等，以便合理选择角柱截面。主体架的角柱和腹杆，通常采用无缝钢管，因为主体架的主要构件都是按轴心受压计算的，而无缝钢管恰好在各个方向都具有相等的稳定性，能够充分的发挥钢材的力学性能。为保证井架单有较好的空间稳定性，在主体架内部受力较大的层水平高度外，设置水平连杆，从而形成一个网格状结构。水平连杆还可用来支承卸矸台。为了缩短连杆的跨度和传递卸矸台的荷载，还采用四根斜向拉杆将水平连杆悬吊在主体架的上部第二层的四个角节点上。卸矸台卸矸台是用来翻卸矸石的工作平台，通常布詈在主体架的下部层水平连杆上。根据受力大小它的主梁和次梁可采用工字钢或槽钢。梁上设置方木，用U形螺栓卡紧，然后铺设木板。扶梯扶梯时主体架内上下各平台之间的联系部分，通常由3个梯段组成，其中段梯子平台设在卸矸上。梯梁采用扁钢，踏步采用圆钢，扶手和栏杆采用扁钢或角钢，梯子平台采用槽钢和网纹钢板 。基础凿井井架由干结构型式，较简单，荷载较小，因此在4个柱脚外各设一个独立基础。独立基础施工比较简单，但承载力和整体性较差，各基础间缺乏联系，容易使结构产生不均匀沉降。独立基础一般设在柱下，常用断面形式有踏步形、锥形、杯形，凿井井架基础采用截锥形，分别支承主体架的。基础混凝土的强度等级不应低于C20。由于柱脚与地面有一定的倾斜角度，因此基础顶面应是倾斜的，并与角柱中心线垂直，而基础底面是水平的。凿井井架的使用范围及特点满足各种井径立井凿非设备的布置和施工工艺的要求。满足强度，刚度和稳定性的要求，做到可靠。结构合理，加工制造容易，运输、安装、拆卸方便。用料少，自重较轻，造型美观 。一般来说凿井井架在凿井工程图册中有1~5型等标准型号，有天轮平台，支撑结构等基本参数 凿井井架在钻井或修井过程中，用于安放天车，暴挂游车、大钩、吊环、吊卡等机具，以及起下、存放钻杆、油管及抽油杆的装置。 对井架的要求是: 1)应有足够的强度，刚度和整体稳定性，以保证起下一定深度的钻杆柱，套管或油管柱 2)足够的工作高度和空间，足够的钻台面积。工作高度大，起下立根长度长，速度快，可节省时间。井架上下底应有必要的尺寸，以安装天车，并保证起下操作时游动系统设备畅行无阻;便于在钻台上布置设备，安放工具，方便工人操作，使司钻有良好的视野。 3)应保证拆装方便，，移动迅速。为此，结构应简单，轻便，并尽可能采用分段或整体运输，水平安装及整体起放的安装移运方法。 矿用井架性能特点： ?1、节约能源变频器控制电机与传统控制的电机比较，能源节约是有实际意义的，根据注水量、输油量需求来供给的电机工况是经济的运行状，即可节电48.8%2、运行成本降低传统电机的运行成本由三项组成：初始采购成本、维护成本和能源成本； ? 2、其中能源成本大约占电机运行成本的77%。通过能源成本降低44.3%，再加上变频起动后对设备的冲击减少，维护和维修量也跟随降低，所以运行成本将大大降低； ? 3、提高压力控制精度变频控制系统具有的压力控制能力。使电机的压力输出与系统所需的注水量相匹配。变频控制电机的输出量随着电机转速的改变而改变。由于变频控制电机速度的精度提高，所以它可以使管网的系统压力变化保持在3pisg变化范围，也是0.2bar范围内，有效地提高了工况的质量； ? 4、延长电机的使用寿命变频器从0HZ起动电机，它的起动加速时间可以调整，从而减少起动时对电机的电器部件和机械部件所造成的冲击，增强系统的可靠性，使电机的使用寿命延长。此外，变频控制能够减少机组起动时电流波动，这一波动电流会影响电网和其它设备的用电，变频器能够有效的将起动电流的峰值减少到低程度； ? 5、低了电机的噪音根据电机的工况要求，安装变频调速后，电机运转速度明显减慢，因此有效地降了电机运行时的噪音。 矿用井架结构特征： ? 主要是由：主轴装置、深度指示器、盘形制动器、齿轮联轴器、减速机、弹性联轴器、工作制动器、电动机、液压站、操作台、电控等部件组成。
凿井井架设计要求11足够的承载能力 为了满足施工中的强度、刚度、稳定性的要求，井架设计必须按照这些要求进行设计。根据井简需要四面稳定性达到一致，并且天轮平台可以同时四面出绳，所以在设计的时候，需要考虑周全，并且根据悬吊荷载、冲击荷载相对小一些，需要6台悬吊车同时进行四面布置，中心线在6台悬吊车的作用，会与井架中心形成东偏南23b角。1.2足够的过卷高度 井架设计时，要合理的确定高度，以保证系统有足够的过卷高度， 防止时滑架与天轮平台梁相撞或发生跑车事故。又因该井架不需设翻矸设施，故设计时不考虑品桶番转高度。为此，井架设让高度只包括井盖门开启所需高度、过卷高度、吊桶、钩头、连接装置和滑架高度、天轮公称半径等， 以满足设计要求。 1.3角跨距和天轮平台尺寸为了在施工中与常井悬品设饰、井筒的新面相符合，所以在设计角跨距和天轮平台尺寸的时候，要考虑到是否和施工材料、设备、运输、吊挂、锁口盘等安装都可以布置在天轮台上。 wfjx