新型凿井钢管井架（也叫临时凿井井架或者亭式凿井井架）

新型凿井钢管井架（也叫临时凿井井架或者亭式凿井井架）；箱型井架（也叫永久性井架）凿井提升、主井提升、副井提升适用范围及特点：

随着凿井技术和凿井施工速度的不断提高，提高出矸速度和使用先进的设备成为必然，但是现有的井架不能满足需求，需要对井架的设备进行合理的布置。本文主要以思山岭矿副井井架为例，依据其工程背景，充分考虑凿井井架提升和悬吊设备布置的特征，对凿井井架进行选型及结构形式的优化，使优化后的凿井井架不仅可以保证结构杆件的力学性能和设备布置的合理化；而且还能有效减小结构杆件的尺寸，从而减少结构的用钢量，实现节约成本的目标，达到可观的经济效益。

满足各种井径立井凿井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，做到安全可靠。

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。

凿井井架（立井提升井架）主要技术参数：

井架型号	图号	天轮平台高（m）	天轮平台尺寸（m）	二平台尺寸（m）	二平台高（m）	井架总高（m）	地脚跨度（m）	重量（kg） 不含地脚螺栓
Ⅰ型凿井钢管井架	MZJ1.1-1	16.242	5.5×5.5	8.566×8.566	5	21.719	10×10	25094
Ⅱ型凿井钢管井架	MZJ1.2-1	17.25	6.0×6.0	9.89×9.89	5.8	22.84	12×12	30623
Ⅲ型凿井钢管井架	MZJ1.3-1	17.346	6.5×6.5	10.046×10.046	5.9	23.05	12×12	33067
ⅢG型凿井钢管井架	MZJ1.4-1	19.846	6.5×6.5	10.05×10.05	8.4	25.548	12.83×12.83	39473
Ⅳ型凿井钢管井架	MZJ1.5-1	21.97	7.0×7.0	11.8×11.8	6.6	28.285	14×14	49386
ⅣG型凿井钢管井架	MZJ1.6-1	25.87	7.0×7.0	11.8×11.8	10.5	32.185	15.3×15.3	58541
Ⅴ型凿井钢管井架	MZJ1.7-1	26.364	7.5×7.5	12.6×12.6	10	33.412	16×16	72368
VI型凿井钢管井架		27.08	9.05×9.05				17.5×17.5	93750

 

VI型凿井井架在主立柱上的每个接点均有着不同方向的法兰联接，法兰之间采用螺栓组连接，加工精度要求高，稍有偏差，势必造成安装困难；

1. VI型凿井井架“人”型支撑体系，属于传统支撑体系，I~Ⅳ型井架均采用此体系，构件较少，但内力分布不均衡。

    2)VI型凿井井架“八”型支撑体系，也属于传统支撑体系，V型井架采用了此结构，有利于节省材料，但角柱仍然是最主要受力构件，斜撑的材料性能不能较好的发挥。

3. VI型凿井井架“入”型支撑体系，属于新型支撑体系，天轮平台采用“个”型支撑，整个结构采用“人”型支撑，通过设置5号竖向支撑构件，有利于荷载往下传递，同时明显改善了天轮平台边梁和支撑体系的内力分布，斜撑分担了角柱的部分荷载，各个构件共同承载，充分发挥各构件的材料性能，结构更为合理，具有较大的应用前景。
4. 

为了大型凿井井架选择合理有效的支撑体系，测算支撑体系对VI型凿井井架受力性能的影响，建立计算机三维有限元模型，通过设置5号支撑构件，明显的改善天轮平台边梁和支撑体系的内力分布，受力均匀合理。

主要用来支承天轮平台并承受立井施工时提升矸石、运送人员和物料的荷载，以及悬吊凿井设备的荷载。

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。

为保证井架具有较好的空间稳定性，在主体架内部受力较大的第一层水平高度处，设置水平连杆，从而形成一个网格状结构

卸矸台是用来翻卸矸石的工作平台，通常布置在主体架的下部第一层水平连杆上。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。

主体架角柱基础应离开井壁一定距离，使井壁不致受到井架基础荷载引起的巨大侧压力作用。当采用冻结法凿井时，应使井架基础能够避开冻结管沟槽；

井架在井口周围所形成的空间，应能满足施工人员正常工作和运输的需求。同时井架必须有足够的净空间，使大型凿井设备进出方便；

保证井架具有足够的抗倾覆稳定性。

新Ⅳ型和V型凿井井架是大直径深井立井施工机械化配套的新型设备，是目前应用较为广泛的井架形式，具有以下一些特点：

1.底层两根斜向大腹杆相交于卸矸平台上方节间中央，腹杆布置比较合理，底层空间开敞，井口操作方便，有利于大型设备进出和翻矸溜槽设置。

2.VI型凿井井架结构四边等稳定性，因此井架抗扭抗振性能好。井架支脚上设有横向联杆，在卸矸台上方节间四角隅处亦设置有横向联杆，增强了井架的整体刚度。

3.VI型凿井井架几何尺寸参数选取合理，有利于天轮平台布置，大型凿井设备进出和汽车运矸，同时避免井架基础占据冻结管沟槽位置。

4.井架承载能力大，悬吊设备多，能满足多种复杂作业的需要。

5.VI型凿井井架通用性和适应性强，设计时考虑了提绞吊挂设备的不利布置与井架受力的不利因素。

可变荷载指井架在使用过程中可能发生变动的荷载，包括提升工作荷载、钢绳罐道工作荷载、防坠钢绳工作荷载、平台活荷载、起重架安装荷载、罐道梁工作荷载和凿井工作荷载等。

偶然荷载是指因偶然事故而作用在井架上的荷载，包括断绳荷载、防坠器制动荷载、过卷荷载、托罐荷载和地震作用等。

根据主竖井设计特征，选用Ⅳ型凿井井架，地面稳车布置采用两侧布置， 东侧稳车四台，西侧布置稳车四台，共八台稳车。

施工期间采用一套单钩提升。在西侧设翻矸溜槽，翻矸采用座钩式翻矸，溜槽的加工按Ⅳ型井架进行标准配套加工。

VI型凿井井架井筒布置：主提升位于西侧，安全梯布置于西南侧，炮电缆和抓岩机提升绳共用布置于东侧，风筒布置于东北侧，压风管，供水管、通信电缆共同悬吊布置于东南侧，砼输料管布置于西北侧，动力电缆敷设于吊盘稳绳之上。