斜井变径滑模混凝土衬砌施工工法

荣誉表彰

2008年01月31日，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2005-2006年度国家级工法的通知》建质[2008]22号，《斜井变径滑模混凝土衬砌施工工法》被评定为2005-2006年度国家一级工法。 2100433B

变径烟囱钢内筒安装施工工法适用范围

《变径烟囱钢内筒安装施工工法》适用于电厂的烟囱钢内筒安装，并且具有良好的移植性，对所有形式的钢内筒（自立式、悬挂式、等径式、变径式）都适用，尤其对复杂的悬挂式和变径式优势明显。

变径烟囱钢内筒安装施工工法技术理论

《变径烟囱钢内筒安装施工工法》的工艺原理为：钢索式液压提升装置以液压油为动力，推动液压缸活塞往复运动，使与活塞上端相接的上卡紧机构和与缸体下部连接的下卡紧机构之间进行荷载转换，从而提升（或下降）重物。液压缸活塞往复运动，通过钢绞线传递给吊耳，再通过吊耳传递给内筒筒身，从而实现内筒的整体提升或下降。

变径烟囱钢内筒安装施工工法工艺流程

《变径烟囱钢内筒安装施工工法》施工工艺流程图见图1。

变径烟囱钢内筒安装施工工法操作要点

《变径烟囱钢内筒安装施工工法》有施工准备、安装液压提升装置、安装8米内筒、安装小吊耳、穿钢绞线、提升并安装内筒直至变径段结束、液压提升装置卸载、安装大吊耳、重穿钢绞线、提升并安装内筒直至到顶、落下内筒并调整位置、固定钢内筒、液压提升装置卸载、拆除液压提升装置/钢绞线/吊耳共14项操作要点。

1、施工准备

（1）承重平台设计：如钢内筒为悬挂式结构，则烟囱内各层平台必有一层为承重平台，可将此层平台作为液压提升装置的安装平台；如钢内筒为自立式结构，则应与设计单位及时沟通，将烟囱顶部第一层或第二层（从上往下数）设计为承重平台。

（2）钢内筒预制：如钢内筒直径大于烟囱0米门洞宽度，则内筒在加工场分片卷圆后（一般情况三等分），运至烟囱内组合安装。如钢内筒直径小于烟囱0米门洞宽度，则内筒在加工场制作成高度4米的标准筒体，以及其他高度的非标准筒体，运至烟囱内直接安装，见图2.1。

（3）液压提升装置调试：钢内筒安装一般采用4套液压提升装置，液压提升装置在安装前，应先在地面进行调试，主要检查液压提升装置同步状况、泵站交流接触器，电磁阀等接触器开闭合状况是否灵敏、计算机控制系统是否完好、提升装置做空缸上升或下降同时卡爪开闭合是否灵敏等。

（4）吊耳设计、制作：根据吊耳的承重量进行吊耳的设计与制作，吊耳开孔穿钢绞线位置应与液压缸穿钢绞线位置在同一铅垂线上，以保证钢内筒在提升过程当中，钢绞线尽量保持垂直。

（5）吊耳的安装位置：钢内筒在整个提升过程当中一般只更换一次吊点，因此根据烟囱内各层钢平台的标高和内筒的实际情况，确定吊耳的安装位置，以保证小吊耳和大吊耳在拆除时位于钢平台上方4米范围内，以确保吊耳能够顺利拆除。大吊耳在拆除位置应距液压缸至少10米以上距离，以消除由于吊耳安装位置偏差导致钢绞线不垂直对液压缸的影响。

2、安装液压提升装置（见图2.2）

（1）利用卷扬机将液压提升装置的油缸和泵站吊装到承重平台就位，按照设备说明书进行固定，并安装相应的油管路和电气控制部分。

（2）泵站与液压缸间采用橡胶软管连接，连接时，须注意一台泵站应与一组液压缸相连，且液压泵站集成块上的符号应与液压缸上的符号一一对应，不允许接错。

（3）各橡胶软管连接时，快换接头处必须用煤油清洗干净，以免将灰尘、杂质带入系统，影响正常工作。各泵站要求安放平稳，不得倾斜，工作时不允许发生剧烈振动。

（4）在油缸周边安装钢绞线导向架，以保证在钢内筒提升过程当中，液压缸上方吐出的钢绞线在1.5米范围内始终保持垂直，然后才能弯曲。弯曲的曲率半径要大于1.5米。同时导向架要有足够的强度、刚度，足以承受吐出的全部钢绞线的重量，并且要使钢绞线在导向架上能保持滚动摩擦，以减少阻力。

3、安装8米内筒

（1）内筒的安装步骤为：内筒运输→内筒对口→焊接→焊缝无损检测→焊缝补漆→内筒提升→下一节内筒对口。

（2）将整体组合的筒体或者分片卷圆的圆弧板运输进烟囱内，利用链条葫芦配合，进行内筒的对口。

（3）对于钛钢复合板钢内筒，则内筒内壁钛板采用钨极氩弧焊，内筒外侧普板采用CO₂气体保护焊。对于耐酸钢内筒、普通板钢内筒可采用CO₂气体保护焊和手工电弧焊。

（4）对于钛钢复合板钢内筒，则内筒内侧钛板采用着色检验，内筒外侧普板采用超声波检验。对于耐酸钢内筒、普通板钢内筒均采用超声波检验。

4、安装小吊耳（见图2.3）

（1）将制作好的小吊耳安装在钢内筒壁板上，焊接牢固。

（2）吊耳安装时，应注意安装精度，吊耳应均匀分布，吊耳开孔穿钢绞线位置应与液压缸穿钢绞线位置在同一铅垂线上，以保证吊耳能够均匀受力。

5、穿钢绞线

（1）根据液压提升装置说明书确定钢绞线规格和数量，根据液压提升装置安装高度确定每根钢绞线的长度，钢绞线计算长度为液压千斤顶提升重物吊点下锚头到千斤顶上方钢绞线导向架1米的距离。

（2）钢绞线在配置时，检查其外形尺寸、表面，应无严重锈蚀，钢绞线在自然状态下有弯折存在时禁止使用，左捻向和右捻向各半。

（3）当实际吊装工况负荷较小时，钢绞线的数量可以减少，但必须在对应位置同时减少，以使液压缸不承受偏心力矩。

（4）在液压千斤顶下方搭好载人的脚手架，钢绞线从液压千斤顶底部往上穿（穿钢索前先将上下卡爪打开）。钢绞线依左右捻向间隔一一穿入。每穿进一根，在上方用上锚头的卡爪锁死，以防止发生钢绞线自由落地的事故。钢绞线全部穿好后，将上下卡爪放下。穿进千斤顶的钢绞线探出钢索导向架的长度以400毫米为宜，且应尽可能均匀。

（5）穿好钢绞线后，将钢绞线梳导板预留牵引绳子，做好防止扭动措施，先临时固定在液压千斤顶的下方。

（6）穿入下锚头的钢绞线一定要十分仔细地检查，使每根钢绞线在液压缸上的位置与下锚座孔位一一对应。钢绞线不准错位，不准中间交叉，不准扭转。在穿入下锚头时先必须把预先准备的钢绞线梳导板，用绳子慢慢牵引梳理，此时，要严防梳导板打转。梳导到下方，钢绞线梳导板的孔位与下卡座孔位对准后，方可将钢绞线一一穿入下锚头锥孔的卡爪中。

（7）每个锚头穿完后，必须立即与吊装件定位，防止下锚头再次打转。当试运行时，内筒离地后，要暂时悬停，再次拧紧下锚头的压板以保安全。

6、提升并安装内筒直至变径段结束

（1）钢内筒的安装，见步骤3。

（2）各吊点的液压千斤顶和液压泵站的布置，以电气控制台为中心，按吊点编号顺序排列就位，液压千斤顶与下锚头吊点的编号应一致，以便统一指挥和操作。

（3）在钢内筒提升过程中，安装人员应时刻注意钢内筒的垂直度，泵站的监护人员要注意工作压力的变化，避免各个油缸受力不均。

（4）在钢内筒提升过程中，一般为四缸同时同步提升。如有不同步现象，可以通过单缸单独提升或两缸单独提升来调整钢内筒的垂直度。调整好后，继续采用四缸同时同步提升。

（5）在钢内筒提升过程中，应安排专人监护吊耳情况，特别在吊耳穿过各层平台时，必须确保吊耳与平台钢梁不能相碰。

7、落下内筒至0米，液压提升装置卸载

（1）液压提升装置做“带负荷下降”动作，钢内筒落下直至0米，用垫铁将内筒与基础之间垫平垫实。

（2）液压提升装置各液压缸完全卸载，钢内筒保持自立。

8、安装大吊耳（见图2.4）

（1）将制作好的大吊耳安装在钢内筒壁板上，固定牢固。

（2）吊耳安装时，应注意安装精度，吊耳应均布，吊耳开孔穿钢绞线位置应与液压缸穿钢绞线位置在同一铅垂线上，以保证吊耳能够均匀受力。

9、重穿钢绞线

（1）将小吊耳与内筒壁之间的焊缝割除，使小吊耳呈自由状态，液压提升装置做“带负荷下降”动作，直至小吊耳落至0米。

（2）从小吊耳上逐一拆除钢绞线并穿至大吊耳上，保持一一对应关系，以防止钢绞线错位、交叉、扭转。

10、提升并安装内筒直至到顶

（1）钢内筒的安装步骤见步骤3，提升过程见步骤6。

（2）在安装最后一节钢内筒时，应根据烟道口的实际标高来确定最后一节钢内筒的高度，以确保钢内筒安装结束后，烟道口的标高误差在允许范围之内。

11、落下内筒并调整位置（见图2.5）

（1）液压提升装置做“带负荷下降”动作，钢内筒落下直至0米支座环上，将底部螺栓穿好。

（2）用链条葫芦对筒体做适当调整，以保证烟道口中心的偏差在允许范围之内。

（3）用垫铁将内筒与基础之间垫平垫实。

12、固定钢内筒

（1）如内筒是悬挂式结构，则安装支撑结构并焊接牢固。

（2）内筒与支座环焊接，并紧固底部螺栓。

13、液压提升装置卸载

（1）液压缸完全卸载，内筒保持自立或悬挂。

（2）如内筒设计有伸缩节，则将伸缩节位置内筒筒体割除，安装伸缩节。

14、拆除液压提升装置、钢绞线、吊耳

（1）将大吊耳与内筒壁之间的焊缝割除，临时放置在钢平台上，拆除下锚头钢绞线，利用卷样机将大吊耳分段吊至0米。

（2）用链条葫芦将液压缸上方吐出的钢绞线下垂段拉起，然后打开钢绞线卡爪，用卷扬机逐一抽出钢绞线并放置地面，并利用绞盘将钢绞线成卷捆绑。

（3）液压提升装装置切断电源，拆卸电气控制电缆、油管和电源线，吊运液压千斤顶、液压泵站、电气控制台，卸上下锚头，收整好专用工具。

（4）橡胶软管拆除后，应戴上各自的接头盖，并在接头外部包好塑料袋，以免杂物进入接头。

（5）全部高压油管及控制电缆用轴架卷绕。液压泵站、液压千斤顶等零部件擦净，电气控制台拆卸后再装箱。

岩石斜井综掘机械化施工工法适用范围

《岩石斜井综掘机械化施工工法》适用于煤矿和非煤矿山倾角18°以内，岩石硬度F值8级以下的岩石斜井综掘机械化掘进施工。

岩石斜井综掘机械化施工工法工艺原理

《岩石斜井综掘机械化施工工法》的工艺原理叙述如下：

斜井工程施工中，采用以三一重装产EBZ-200型岩巷综掘机掘进施工，装配液压前探支架进行临时支护，永久支护与出砰平行作业，采用MQT-130锚杆钻机施工；后配套为DTL80/15（800毫米宽，运距1000米）型可伸缩皮带输送机运输砰石至井口；2台KCS-200型除尘风机除尘；JK-2.5/20绞车配合矿车、行人车运输物料及人员；井口设置的搅拌机拌制喷浆料；工作面配备ZP-VII型喷浆机2台，1台初喷，1台用于后方复喷；大功率对旋风机通风；计算机辅助管理等配套的机械化施工工艺。

岩石斜井综掘机械化施工工法施工工艺

《岩石斜井综掘机械化施工工法》的施工工艺流程及操作要点叙述如下：

• 工艺流程

交接班（安全检查）→找中、腰线→截割出矸→敲帮问顶→临时支护→永久支护→清理及延长皮带。

详见斜岩石斜井综掘机机械化作业线布置图1及岩石斜井综掘机械化工艺流程图2。

1.掘进

巷道采用横向往复式截割，先上后下、先中间后四周的原则。综掘机截割时，先从巷道的中上部开始进刀，按照巷道的设计尺寸进行施工。待上部截割完后，退出综掘机进行支护，拱部支护完后再进行下部循环截割。

2.运输

综掘机截割的矸石装入综掘机内的刮板输送机，转运至后配套可伸缩皮带输送机运输矸石至井口，再经地面装载机装入自卸汽车排至矸石场地。

3.支护

临时支护采用液压金属前探支架，永久支护采用锚网喷支护。当巷道拱部截割成型后，先将工作面拱部活动的矸石及时凿掉，利用液压金属前探支架将顶板支护好，接着在临时支护的掩护下再进行锚网支护。顶板锚杆采用MQT-130锚杆钻机施工，施工时，先施工中顶锚杆孔，然后依次向两边施工；帮部锚杆可根据工作面岩石条件滞后工作面一段距离再进行施工，施工顺序自上而下，由后向前逐排进行。喷射混凝土可在距工作面30~50米后进行，喷厚不小于100毫米。

4.除尘

采用掘进机内、外强化三重喷雾装置，配合两台KCS-200型除尘风机进行除尘，基本解决了粉尘问题。

1）掘进机采用内、外强化三重喷雾降尘技术

在掘进机的截割头上及伸缩臂上安装雾化喷嘴，同时对喷雾装置进行改造，在外喷雾外，再加一道强化风水喷雾，形成内外强化三重喷雾降尘系统，形成水雾屏障，润湿煤体、抑制粉尘的扩散。如图3～图5。

2）巷道通风降尘

为了降低工作面的粉尘浓度，采用2台KCS-200型除尘风机配合FBDCN05.6/2×11风机向工作面进行通风降尘。

• 操作要点

1.接班后，司机应配合班组长检查工作面围岩和支护、通风、瓦斯及掘进机周围情况，保证工作区域安全、整洁和无障碍物。

2.对机器进行全面检查：操纵手把和各种按钮是否可靠；机械、电气、液压系统及安全保护装置是否正常；转载胶带机是否完好；切割头截齿有无掉齿和严重磨损现象等。

3.检查确认机器正常并在作业人员撤至安全地点后，方准合上电源总开关，按操作程序进行空载试运转，禁止带负荷起动。

4.开机前必须发出报警信号，按起动顺序：液压泵→胶带转载机→刮板输送机（装载机）→截割部。

5.液压泵启动后应观察压力表的指示是否符合要求，有问题时应停机汇报并检査。

6.各种操纵手把应缓慢平稳操作，严禁将手把一下从一头转换到另一头。

7.掘进岩石巷道时，应按先软后硬的程序进行。岩石易破碎的，应在巷道断面顶部开始掘进。

8.一般情况下，应从工作面下部开始截割，首先切底掏槽。切割必须考虑岩石的层理，截割头应沿层理方向移动，不应横断层理。

9.岩石硬度大于掘进机切割能力时，应停止使用掘进机，并采取其他措施。

10.根据岩石的软硬程度掌握好机器推进速度，避免发生截割电机过载和压刮板、输送机等现象，切割时应放下铲板。如果落砰量大而造成过载时，司机必须立即停车，将掘进机退出，进行处理。严禁点动开车处理，以免烧毁电动机或损坏液压马达。

11.截割头必须在旋转状态下，才能截割岩石。截割头不许带负荷起动，推进速度不宜太大，禁止超负荷运转。

12.截割头在最低工作位置时，禁止将铲板抬起。截割部与铲板间距不得小于300毫米，严禁截割头与铲板相碰。

13.司机应经常注意清底及清理机体两侧的浮岩，扫底时应一刀压一刀，以免出现硬坎，防止履带前进时越垫越高。

14.岩石块度超过机器龙门的宽度和高度时，必须先行破碎后方可装运。

15.当油缸行至终止时，应立即放开手柄，避免溢流阀长时溢流，造成系统发热。

16.掘进机向前掏槽时，不准使切割臂处于左、右极限位置。

17.装载机、转载机及后配套运输设备不准超负荷运转。

18.随时注意观察机械各传动部、电机以及液压系统的运转情况，当压力表的指示岀现问题时应立即停机检查。

19.运转中应注意冷却水的温度、流量，当水量不足、防尘设施不齐不准作业。

20.截割电机长期工作后，不要立即停冷却水，应等电机冷却数分钟后再关闭水路。

21.发现危急情况，必须用紧急开关切断电源，并用闭锁装置将电源闭锁，待查明原因、排除故障后方可继续开机。

22.截割头变速时，应首先切断截割电机电源，当其转速几乎为零时方可操作变速器手柄进行变速。严禁在高速运转时变速。

23.司机工作时精神要集中，开机要平稳，看好方向线，并听从迎头人员指挥。掘进机在行走时应将铲板和后支撑抬起。

24.发现有冒顶预兆或危及人员安全时，应立即停车，操作顺序如下：按下急停按钮一切断控制开关电源一把手把打到零位-将所有操作阀手把、按钮置于零位一关闭供水开关。

25.正常停机顺序：将掘进机退出迎头3~5米→停截割头→收回截割头→将截割头放在掘进机中心的最低位→所有手把回零位→停转载皮带→停油泵电机→关断电源手把并闭锁→按下紧急停止按钮→关闭供水开关。

《变径烟囱钢内筒安装施工工法》具有如下6个方面的工法特点：

（1）《变径烟囱钢内筒安装施工工法》相对于传统的顶升法（气顶、液压外顶升、液压内顶升）而言，适用于所有形式钢内筒的安装。

（2）该工法相对于传统的顶升法，无明显的安全隐患，原理简单，操作简便，安全可靠性高。

（3）该工法针对变径钢内筒的结构形式，设计出两套吊耳，利用小吊耳吊装变径段及其以上部分，利用大吊耳吊装其余部分。

（4）该工法克服了顶升法中钢内筒与烟道接口处的孔洞不能提前预留的缺点，减少了后续高空作业的安全风险。

（5）该工法克服了顶升法中钢内筒不能提前组合成筒体的缺点，减少了在烟囱内部的工作量，缩短了工期。

（6）该工法克服了顶升法中内筒与烟道接口处导流板不能提前安装的缺点，减少了后续高空作业的安全风险。