深立井溜灰管输送混凝土技术.docx

JournalofJiaozuoInstituteofTechnology(NaturalScince),Vol.19,No.4,Jul.2000深立井溜灰管输送混凝土技术李银桥1,甄新华2,武书礼3,兰毓胜4(1.中国煤炭建设总公司第四十九工程处,河北邯郸056003;2.武汉煤矿设计研究院,湖北武汉430000;3.河南煤炭工业学校,河南焦作454000;4.右江矿务局景州矿,广西田东531500)摘要:采用溜灰管输送混凝土,工序简单,安全可靠,且输送速度快,占井筒空间少,有利于实现掘砌平行作业;同时,溜灰管输送混凝土,能连续浇注井壁,井壁整体性好.1998年10月16日至11月16日在邢东副井冻结段外壁施工中,采用溜灰管输送混凝土,创月成井212.6m的全国新记录,且施工质量优良,取得了显著的经济效益.关键词:溜灰管输送混凝土;掘砌平行作业;全国新记录;经济效益中图分类号:TD265.4+1施工概况邢东煤矿设计生产能力为60万t/a,由邢台矿业(集团)有限责任公司自筹资金建设,采用立井文献标识码:B文章编号:1007Ο7332(2000)04Ο0266Ο041开拓方式,设主副井各1个,由中国煤炭建设总公司第四十九工程处邢东项目部负责承建的副井井深842.5m,净直径为6.0m,其中:冻结段265.5m,采用冻结法施工;基岩段577m,采用地面预注浆封水.在井口布置两台JSΟ750型强制式混凝土搅拌机和一台PLΟ1200型配料机组成集中搅拌站,井筒内部敷设两趟20.32cm溜灰管,溜灰管采用2JZΟ16/800型凿井绞车,配两根6×19钢丝绳(直径为34mm)悬吊.混凝土由集中搅拌站搅拌后经溜灰槽、溜灰管上部漏斗、溜灰管,由溜灰管底部缓冲器缓冲,通过高压伸缩胶管输送到模板内浇注.2溜灰管输送混凝土分析2.1混凝土在溜灰管内的收尾速度混凝土质点在溜灰管口开始作加速运动,但随着运动速度的增大,其所受到的阻力也相应增大,当阻力等于混凝土质点重量时,混凝土质点将等速下降,以后的速度就不随着井深增加而增大了.我们称这个速度为收尾速度.一般认为,混凝土在溜灰管内所受阻力有三:一是混凝土与管壁的摩擦力,它与管径及管壁光滑程度有关;二是管内空气阻力,混凝土下落时空气被压缩产生反作用力,下落速度越大,阻力也越大,最后成等速度下落;三是混凝土本身内摩擦力,取决于混凝土成分及其流动性能.假设混凝土在溜灰管顶部入口速度v0=0壁碰撞后下落到溜灰管底部,其收尾速度为vn,重力加速度为g,混凝土质点经过n次与溜灰管管[1]a2n1-vn=2gha21-g—重力加速度,9.81m/s2;式中:vn—混凝土质点的收尾速度,m/s;收稿日期:2000Ο01Ο06作者简介:李银桥(1974Ο),男,湖北荆州人,助理工程师,现从事矿井建设技术工作.267第4期李银桥等:深立井溜灰管输送混凝土技术—每节溜灰管的平均长度,m;取h=9m;n—混凝土质点与钢管碰撞次数;ha—非完全弹性碰撞的恢复系数,混凝土与钢管碰撞时a=0.85～0.95.2gh1,当n→∞时,a2n→0,所以,vn≈因为aa21-(1)当a=0.85时,vn=25.2m/s;(2)当a=0.9时,vn=30.5m/s;(3)当a=0.95时,vn=42.6m/s.一般经过60～70m后,混凝土质点就以收尾速度vn等速下降了.所以vn=25.2～42.6m/s.由此看来,在溜灰管中部增设缓冲器加强减速是完全没有必要的.2.2缓冲器的选择缓冲器一般有4种型式:盲肠式、双叉式、圆筒式和折管式,但最常用的是盲肠式和圆筒式.(1)若采用盲肠式缓冲器时,混凝土作用在缓冲器上的作用力F1=q·r(1+β)v1ngr—混凝土容重,r=24000N/m3;vn—收尾速度,m/s式中:F1—混凝土作用在缓冲器上的冲击力,N;β—混凝土与混凝土碰撞速度恢复系数,β1;q—混凝土下料速度,m3/s;(2)若采用圆筒式缓冲器时,混凝土作用在缓冲器上的作用力.q·rv1+β2-2βcos2θF2=ng式中:F2—混凝土作用在缓冲器上的冲击力,N;θ—缓冲器分岔角.很明显F1≥F2说明采用圆筒式缓冲器时混凝土作用在缓冲器上的作用力较小.在邢东副井265.5m冻结段的施工中,其中外壁4.5～141m段采用盲肠式缓冲器,外壁141～265.5m段、内壁4.5～265.5m段采用圆筒式缓冲器.经统计:采用盲肠式缓冲器共发生堵管4次,缓冲器被砸漏而更换10次,其中盲肠处被砸漏达8次,累计影响时间达52.75h;采用圆筒式缓冲器发生堵管仅1次,缓冲器筒壁被砸漏而更换共3次,累计影响时间8.8h.实践证明:采用圆筒式缓冲器较盲肠式缓冲器优越.2.3溜灰管系统安全系数计算溜灰管系统荷载包括静荷载和动荷载两部分,其最大荷载是选择悬吊设备的依