焦家金矿新竖井井架安装施工工艺

姜浩刚(山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿, 山东 莱州 261441)

1 前言

山东黄金矿业(莱州)有限公司焦家金矿寺庄矿区新主竖井位于山东省莱州朱桥镇境内,寺庄新主竖井井架为焦家金矿寺庄矿区扩能扩界工程的一个组成部分，与井筒、平巷、井口房、矿石仓、低品位矿石仓、提升机房、地表附属设施等组成了完整的生产系统，井架高度75m，斜架分别采用厚度为20mm、18mm、16mm不等的钢板组成的箱体结构，内部设置加劲肋板完成焊接，立架采用H钢组合而成。

2 施工方案

2.1 现场状况

由于施工现场狭窄，南北方向可以利用的空间长度仅为60m，东西方向仅50m，可以组装斜架，西部有一处高台，虽空间有限，但是可以满足组装立架要求。

2.2 井架组装

由于井架钢结构材料防腐等级要求高，所有的构件均采用镀铝方法防腐，然后涂刷防腐底漆、面漆。为方便施工，保证钢构件防腐工程质量，特别是镀铝层的厚度、均匀度，所有的防腐构件均在施工单位基地大棚完成。由于现场紧凑，充分利用了台上、台下的空间，现场进行井架组装，斜架和立架组装工作同时进行，斜架部分分为上、下两段进行组装，即斜架顶部至其下方11.918m为一段，重量约为66.3t,其余部分为一段，重量约为228.7t；立架部分分为上、中、下三段进行组装，立架下段重量约为94t(长度24m),立架中段94t(长度24m),上段30t(长度8.3m)。

2.3 井架起吊安装

井架斜架及立架组装完毕，在探伤检验合格后，整体进行防腐，选择合适的吊装地点，主要组合构件采用一台650t履带式起重机进行吊装，另外配合2台300t汽车吊配合完成起架安装。

2.4 合理调整施工节奏

井架斜架在基地进行加工、构件防腐工序的同时，为了确保完成重点建设工程计划，在现场及时展开了配套的提升机房、风机房、配电室工程基础施工，在完成房屋基础、提升机钢筋混凝土施工后暂停，提交给井架斜架拼装、起吊。

2.5 采取的安全措施

(1)考虑到本工程靠近寺庄矿区原有的小竖井，按时运送炸药、进行正常生产，因此，需要加强现场调度、安全管理，特别是在运送炸药期间，在井架拼装过程中严禁动火作业，同时对于现有的出矿地表设施加以改造，拆除陈旧的临时设施，确保寺庄矿区小竖井的正常生产。

(2)在斜架、立架就位完毕，焦家金矿立即着手开展了矿石仓、低品位矿石仓的施工，为了防止后续安装工作高空坠物伤人，在施工通道搭设防护安全棚、竹排护架、封堵井口、防护网等措施，确保井架安装、土建、设备、电气设施在穿插施工中不出现安全事故。

3 主要施工方法

3.1 井架组装

1)斜架组装

(1)在斜架根部设置铰链，在斜架钢筋混凝土合适的位置埋设钢板，必须将定铰链销轴孔分好十字线[1]，用汽车起重机将定铰链吊放到筋板上，依据两销轴孔用水准仪将两定铰链操平。用经纬仪配合钢卷尺找正定铰链的前后左右位置，根据安装以及安装规范要求，两铰链轴高度、同心度、两轴与井筒中心线的距离偏差均小于2mm。

(2)将斜架两个底段安装动铰链的一面翻转朝上，按铰链安装图在箱体上划出动铰链定位线。在动铰链底板上划出中心线(动铰链用汽车起重机提前吊放到箱体上)，依据箱体上的定位线找正动铰链，找正完成后点焊固定,校核尺寸无误后进行焊接，焊缝高度不得小于被焊件最小厚度。

(3)测量出每段箱体接头处的大概位置，采用搭设组合钢架方式进行下一步操作，组合钢架高度约为2.4m。

(4)按照下到上的顺序进行斜架组装。按照斜架结构图，将斜架底段构件XG- 1正、反用汽车起重机吊装到组合钢架上。在斜架每段箱体的上、左、右三面分中，画出中心线。首先利用水准仪配合塔尺测量出斜架底段正、反底端及前端侧面中心线的标高，以底端侧面中心线标高为准，操平斜架底段正、反箱体。操平时用千斤顶将箱体的前端顶起，用平垫铁和斜垫铁将箱体底部垫实。操平完成后，在斜架底端上平面做出与中心线垂直的找正基准线，以该基准线为依据，在箱体前端测量数据。出相同长度做出基准线，利用长卷尺测量斜架底段正、反箱体对角线尺寸，调整达到安装规范要求后，将斜架底段正、反箱体用φ273mm×16mm钢管临时焊接固定，以防止找正下段箱体XG- 2时移位。

上述工序完工后，对于斜架第二段、第三段进行采用同样的方式安装找正，操平找正后点焊固定。

2)立架组装

(1)根据现场实际状况，为提高效率，在台上完成立架组装，与斜架组装平行作业，按起吊方案将立架分段进行组装,待各部尺寸检验合格后进行焊接,并作好中间验收记录。

(2)按立架立柱间距布置道木，道木上设置垫铁。用25t汽车起重机将立架底段东南侧和东北侧立柱吊运至道木上，用水准仪对其操平，用斜垫铁调整其上平面标高，校核立柱间距，安装立柱间横梁，根据设计图纸用螺栓连接。

3.2 井架起吊方法

1)斜架吊装

斜架组装完毕，经过建设单位、监理公司、施工单位相关人员联合检查，吊点、铰链、焊缝质量等无问题后，履带式起重机钩头慢速上提[2]，同时两台汽车起重机钩头带劲使斜腿底脚离开组合钢架约0.5m左右，两台汽车起重机钩头慢速下放，在到达井架底脚铰链与地面距离约0.5m左右时，在现场调度员指挥下，一台履带式起重机位于头部、2台汽车起重机位于尾部，互相配合，当斜架下段吊装至与地面约60°夹角时(此时斜架头部距离地面约54.3m)，斜架底脚移动至井架基础位置，斜架底面中心线与井架中心线的偏差控制在小于20mm范围内[3]。此时固定在两座20t地垄地锚上的两台10t手拉葫芦通过钢丝绳分别与斜架底脚连接，作为牵引后留，手拉葫芦与起重机配合，将斜架吊装就位，使井架基础上定铰链与斜架底脚上动铰链对齐，穿好销轴，拆除汽车起重机、手拉葫芦与斜架的连接，履带式起重机钩头慢速上提，两台后留16t凿井绞车同时收绳，按照施工组织设计方案，将斜架下段起吊超过设计角度72.229°后的2°时停车，继续收绳，系列钢丝绳接受斜架重力负荷后后停车。

2)立架吊装

因施工场地限制，立架组装位置距离井口较远，在斜架下段起吊到位，凿井绞车做好后留后，一台汽车起重机移至组装场地，停靠在立架下端侧，使用钢丝绳套先将下段立架底端与汽车起重机钩头连接，使用钢丝绳套与立架下段上端连接、上提，汽车起重机配合向前吊送立架，直至将立架起吊垂直。立架起立后，调整钢丝绳套位置，使立架顶部四点平衡均匀受力，将立架吊至井口安装位置，在相应的位置已经提前埋设好地脚螺栓，可以将立架下段完成固定。在立架第一段安装完成后，吊装已经在地面组装好的+54.744～+67.8m间的剩余立架、立柱及整体平台，到达相应的位置后，两台凿井稳车约束的斜架下落，按照设计要求将斜架下段与立架连接固定，并拧紧斜架地脚螺栓。

3)斜架上段吊装

斜架上段由于位置较高，吊装前必须按照设计位置焊接吊点，将650t履带式起重机钩头通过四根钢丝绳套与20t手拉葫芦分别与斜架上段顶部50t吊耳连接，利用2个20t手拉葫芦将斜架上段调平(与安装位置相同)，斜架上段吊装用钢丝绳套6根，4根长度为16m(其中2根安放在手拉葫芦侧，作为保险绳)，2根长度为8m，(配合20t手拉葫芦对斜架上段调平)[4]。斜架上段吊装就位与下段对其后，安排施工人员在斜架上搭设施工平台，对接头部位进行焊接。

4)井架找正

由于斜架、立架位置精度要求高，现场采用2台J2经纬仪、1台水准仪相互配合[5]，架设在西面、南面的井筒中心线上，立架上、中、下段按照设计要求固定完成后，在下天轮平台四周找出井筒十字中心线的位置，根据标识线完成调整。

4 效益或效果

寺庄新主竖井井架安装工程全部完成后，经过建设单位、监理公司、施工单位工程技术人员联合复验井架垂直度、斜架倾斜角度、轴线误差均在规范要求范围内，与后期形成的提升机房、矿石仓、低品位矿石仓、井口房等生产设备设施组成完整的系统，在2018年12月下旬竣工验收，开始按照计划进行生产试车，经过检验，各项运行技术指标均达到设计要求，为后期的焦家金矿寺庄矿区扩大产能奠定了坚实的基础。

5 结论

在确保位于该区域原来的小竖井正常下料、正常生产的前提下，克服了施工场地狭窄、井架高、重量大、多工种交叉施工等巨大困难，合理调度人员、机械、材料的配置，安全、精准的完成了井架对接，确保实现了年度责任状目标，于2018年12月下旬开始投入生产运行。截止到目前，经过2019年近8个月的使用运行，按照每天出矿量2 000t、井下矿石品位1.8g/t、阶段性黄金价格平均310元/进行计算，共计创造产值2 000×8×25×310×1.8=2.23亿元。