湯小林

(中都國(guó)際(贊比亞)有限公司，安徽 銅陵244000)

1 工程概況

贊比亞Konkola 礦是世界上最潮濕的礦山之一，由于深部開采的需要，礦山的排水能力不斷增大，現(xiàn)有的985 m 泵房排水能力已達(dá)到20 萬m3/d，泵房配電所為智能控制的四回路進(jìn)出線的超大型集中配電系統(tǒng)。

Konkola 礦管纜井全深1 000 m，凈直徑僅4. 9 m，全井主要擔(dān)負(fù)著排水系統(tǒng)的功能，豎井內(nèi)除布置有供人員上下的罐籠外，內(nèi)有4 根φ609 mm×25 mm排水管、12 根 φ3 mm ×185 mm2的大直徑鋼絲鎧裝電力電纜、4 根同軸信號(hào)控制電纜，布置緊密，空間極小，見圖1。

圖1 管纜井井筒布置Fig.1 Arrangement of the pipe and cable shaft

在國(guó)內(nèi)的安裝實(shí)踐中，采用傳統(tǒng)的鋼絲繩懸吊、鋼制或木制臨時(shí)電纜卡固定下放的常規(guī)工藝，采用該方法的缺點(diǎn):①用鋼制電纜卡卡電纜時(shí)，每只電纜卡的受力各不相同，在下放過程中電纜外護(hù)套極易破損;②在下放電纜時(shí)，只能觀察電纜頭位置，牽引鋼絲繩和電纜在井筒中其他位置情況不易及時(shí)觀察，臨時(shí)電纜卡容易刮碰到豎井井筒內(nèi)其他物體，尤其是在井筒狹小的空間內(nèi)施工易發(fā)生安全事故。為此，我們吸納了國(guó)際采礦發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)，利用新型繩索法，臨時(shí)固定大直徑鋼絲鎧裝電纜與牽引懸吊鋼絲繩進(jìn)行一次性敷設(shè)的新工藝，從而不僅克服了傳統(tǒng)敷設(shè)方法的缺點(diǎn)，而且有效地保護(hù)了電纜和井內(nèi)設(shè)施，確保了安全，縮短了工期，得到了業(yè)主(印度KEM 公司)、國(guó)際知名咨詢公司(南非METS 公司)的肯定。

2 新型繩索法工藝施工方案

在管纜井井口適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b布置1 臺(tái)16 t 穩(wěn)車作為牽引下放的鋼絲繩，用特制新型繩索在井口工作平臺(tái)上將電纜與鋼絲繩臨時(shí)固定，沿井筒下放敷設(shè)到985 m 井底后，利用井筒內(nèi)鑿井的工作吊盤為工作平臺(tái)，自上而下的解除新型繩索，電纜歸位，與永久電纜梁固定安裝。

(1)特制新型繩索綁匝固定設(shè)計(jì)及試驗(yàn)。特制新型繩索材質(zhì)選用麻纖合成材料，直徑選擇φ8 mm，綁匝圈數(shù)6 ×3，層間距5 m，每5 m 抗拉拉力10 kN，安全系數(shù)為6，并進(jìn)行拉力試驗(yàn)，符合設(shè)計(jì)要求，見圖2。

圖2 新型繩索綁匝的敷設(shè)安裝法Fig.2 The new-type rope laying installation method

(2)根據(jù)ASME 標(biāo)準(zhǔn)要求，敷設(shè)電纜的旋轉(zhuǎn)鋼絲繩盤必須有控制其線速度的限位裝置和緊急剎車的制動(dòng)系統(tǒng)。為此，特別制造有適合不同直徑電纜盤的固定裝置和制動(dòng)系統(tǒng):特制電纜盤支架、環(huán)形剎車帶制動(dòng)、楔形木制繩槽和楔形塊限速，見圖3。

圖3 限速裝置及制動(dòng)系統(tǒng)Fig.3 Limit device and braking system

(3)采用新型繩索法敷設(shè)豎井大直徑鋼絲鎧裝電力電纜，可以在井筒狹小的電纜間內(nèi)不易發(fā)生碰撞，同時(shí)在下放的過程中可以利用提升機(jī)下放吊桶乘人進(jìn)行觀測(cè)，克服了常規(guī)工藝井筒內(nèi)電纜不易觀察等安全隱患的產(chǎn)生，保護(hù)了電纜外絕緣層。

3 安裝程序

(1)安全評(píng)估及制定安全行業(yè)規(guī)范，并布置測(cè)量點(diǎn)和線。

(2)利用吊盤作為工作平臺(tái)由井筒985 m 從下而上進(jìn)行全井的電纜支架的安裝;鑿巖機(jī)鑿眼，樹脂錨桿固定電纜梁和支架。

(3)敷設(shè)電纜安裝的準(zhǔn)備:井口布置安裝16 t 提升絞車1 臺(tái);井口平臺(tái)改造成專用的作業(yè)平臺(tái)2 層;特制電纜盤支架的制造安裝;電纜盤就位和限速裝置及制動(dòng)系統(tǒng)的安裝。

(4)下放懸吊電纜鋼絲繩;特制新型繩索的綁匝;在下放的過程中人員不斷進(jìn)行檢測(cè)、監(jiān)控。

(5)電纜隨鋼絲繩到井底后，利用井底的移動(dòng)平臺(tái)和托輥將電纜頭拖至配電所。

(6)利用吊盤作為工作平臺(tái)，在井筒內(nèi)分段依次進(jìn)行新型繩索的解除，電纜歸位與電纜梁固定。

4 施工效果

由于創(chuàng)新性地采取了合理、有效的施工方案，安全技術(shù)措施到位，成功地敷設(shè)安裝了12 根無鹵阻燃XLPE/PVC－11 kV 、φ3 mm ×185 mm2型電力電纜19 300 余m、4 根ZRWL －KVV32 型控制信號(hào)電纜4 100 余m，既節(jié)約了投資，而且比計(jì)劃工期提前了20 d。所敷設(shè)的電纜質(zhì)量穩(wěn)定可靠，通電運(yùn)行后，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)了安全、優(yōu)質(zhì)、快速的施工。該工程竣工后，被評(píng)為國(guó)家2010—2011 年度國(guó)外工程銀質(zhì)獎(jiǎng)。

［1］ 樊兆馥.重型設(shè)備吊裝手冊(cè)［M］.2 版.北京:冶金工業(yè)出版社，2006.

Fan Zhaofu. Heavy Equipment Hoisting Manual［M］.2nd ed. Beijing:Metallurgical Industry Press，2006.

［2］ 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.有色金屬礦山井巷安裝工程施工規(guī)范［S］.北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2011.

The Housing and Urban-rural Development Ministry of the People＇s Republic of China，the State Administration of Quality Supervision、Inspection and Quarantine of the People＇s Republic of China. Nonferrous Metal Mine Installation Engineering Construction Specifications［S］.Beijing:China Planning Press，2011.

［3］ 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部，中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局. 有色金屬礦山井巷工程施工規(guī)范［G］. 北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2011.

The Housing and Urban-rural Development Ministry of the People＇s Republic of China，the State Administration of Quality Supervision、Inspection and Quarantine of the People＇s Republic of China. Nonferrous Metal Mine Engineering Construction Specifications ［G］.Beijing:China Planning Press，2011.

［4］ 中華人民共和國(guó)冶金工業(yè)部，中國(guó)有色金屬工業(yè)總公司，中華人民共和國(guó)勞動(dòng)部.冶金地下礦山安全規(guī)程［S］. 北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，1990.

The Ministry of Metallurgical Industry of the People＇s Republic of China，China Nonferrous Metals Industry Corporation，The Labor Department of the People＇s Republic of China. Metallurgical Underground Mine Safety Procedures［S］. Beijing:China Planning Press，1990.