交互式快速換繩在小莊煤礦主井換繩的應(yīng)用研究

劉昌國 董紅濤 劉坤亮

摘? 要：立井提升系統(tǒng)首繩更換是立井提升系統(tǒng)管理中一項(xiàng)工作量大、工作條件艱難、工作風(fēng)險大的關(guān)鍵施工工作。傳統(tǒng)的首繩更換作業(yè)通常需要3～5d，而采用交互式快速換繩則只需要8～10h便可完成，本文結(jié)合我礦更換主井提升2#系統(tǒng)更換首繩和懸掛裝置施工作業(yè)，介紹了交互式快速換繩的應(yīng)用及工作要點(diǎn)，以期進(jìn)一步提高小莊煤礦主井換繩效率。

關(guān)鍵詞：立井提升;首繩更換;交互式;快速

中圖分類號：TD53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ?????? 文章編號：2096-6903（2020）06-0000-00

1 工程概況

陜西彬長小莊煤礦主立井位于工業(yè)廣場東北角，井筒凈直徑7.5m，提升高度為412.76m，主要擔(dān)負(fù)煤炭提升和通風(fēng)任務(wù)。主井安裝2套多繩摩擦落地式提升機(jī)，裝備2對20t箕斗，提升首繩型號為6×36WSFC，公稱直徑為40 mm，全長650m，箕斗及附件總重33t。因現(xiàn)使用的鋼絲繩和懸掛裝置達(dá)到《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定使用年限，為確保礦井安全生產(chǎn)，必須對其進(jìn)行全部更換。

2 交互式換繩作業(yè)流程

我礦本次主要施工內(nèi)容為主井2#系統(tǒng)更換首繩和懸掛裝置，根據(jù)工作安排，首先需對2#首繩、3#首繩進(jìn)行更換，并對其進(jìn)行懸掛，進(jìn)而對1#首繩、4#首繩進(jìn)行更換，并對其進(jìn)行懸掛，在實(shí)際施工作業(yè)時，應(yīng)遵循以下步驟：

2.1 停罐、卡繩以及斷繩

（1）將北側(cè)箕斗進(jìn)行上提，上提位置為井口適當(dāng)位置（調(diào)繩油缸到作業(yè)平臺處），針對平衡油缸進(jìn)行調(diào)整，使油缸實(shí)際伸出量在250mm左右，然后將2#首繩、3#首繩相關(guān)的張力截止閥關(guān)閉。

（2）將北側(cè)箕斗緩慢下放，在南側(cè)箕斗處于井口恰當(dāng)位置時停車，對南側(cè)箕斗相關(guān)的平衡油缸進(jìn)行調(diào)整，使油缸伸出250mm左右，然后將2#首繩、3#首繩相關(guān)的張力截止閥關(guān)閉。同時對導(dǎo)繩輪和換車?yán)K位置進(jìn)行調(diào)整，使其處于比較牢固狀態(tài)。

（3）對南側(cè)箕斗進(jìn)行下放時，位置需低于井口25m，高度上需比換繩作業(yè)相關(guān)平臺低。

（4）兩條牽引繩需將換車?yán)K穿過，然后使換車?yán)K和2#首繩、3#首繩可以使用鋼絲繩卡進(jìn)行連接，連接時使用六副繩卡，保證連接時的緊固性。

（5）換繩車進(jìn)行放繩過程中，提升絞車速度需達(dá)到0.2m/s，然后對南側(cè)箕斗進(jìn)行提升，使其上升至井口合理位置時再進(jìn)行停車，這樣能夠?yàn)楦鼡Q懸掛或者是穿頭繩提供較多便利。

（6）換車?yán)K需根據(jù)設(shè)定的拉力將引繩收緊，在此過程中，施工負(fù)責(zé)人需對連接位置進(jìn)行檢查，查看連接位置是否處于牢固、可靠狀態(tài)，換繩車是否穩(wěn)固。

（7）天輪平臺鎖繩發(fā)揮保護(hù)裝置鎖的作用，將北側(cè)箕斗側(cè)2#首繩、3#首繩進(jìn)行上提，距離為0.5m，然后對其相關(guān)張力方面的平衡裝置油壓進(jìn)行卸載，使首繩實(shí)現(xiàn)松弛。

（8）將南側(cè)箕斗懸掛裝置固定牢靠（用2噸倒鏈將2號懸掛與1#首繩懸掛頂部吊掛牢固、再用2噸倒鏈將3號懸掛與4#首繩懸掛頂部吊掛牢固），從懸掛頂部分別斷開2#、3#首繩，再分別拆除2#、3#的舊懸掛裝置。

2.2 收舊繩

（1）調(diào)整換繩車系統(tǒng)壓力，收緊引繩，確保2#、3#首繩受力，松開鎖繩保護(hù)裝置，以0.2m/s上提北側(cè)箕斗。

（2）在牽引繩和舊首繩之間的連接位置收到換繩車上的導(dǎo)向輪前部時進(jìn)行停車。

鎖繩裝置再次分別鎖住北側(cè)箕斗2#、3#首繩，換繩車放松并退出牽引繩，人工將牽引繩與舊繩連接點(diǎn)（段）收至換繩車前。

（3）將舊首繩和牽引繩之間的連接卡繩分別拆除，換繩車從牽引繩中退出，人工運(yùn)用反向方式將舊繩穿入。

（4）換繩車收緊舊繩，松開鎖繩保護(hù)裝置，將北側(cè)箕斗上提，換繩車運(yùn)用持續(xù)方式將舊繩收入，一直到北側(cè)箕斗處于合理位置。

2.3 斷繩、翻繩

（1）鎖繩裝置鎖住2#、3#首繩，換繩車運(yùn)用反向方式退繩2m，將換繩車前部的2#首繩、3#首繩斷開，將舊繩推出，并且將新繩穿入，使新繩子和2#舊首繩以及3#舊首繩彼此之間連接，同時換繩車后面的舊繩頭需與北側(cè)箕斗2#、3#舊繩連接（確保繩卡方向一直，并能夠順利通過天輪和提升機(jī)滾筒繩槽）。

（2）固定牢靠北側(cè)箕斗上懸掛裝置（同南側(cè)固定方式相同），從北側(cè)箕斗2#、3#懸掛上方分別斷開2#、3#舊首繩，然后再分別拆除2#、3#舊懸掛裝置。

（3）將北側(cè)箕斗側(cè)2#與1#天輪進(jìn)行固定，將3#與4#天輪進(jìn)行固定，將北側(cè)箕斗下放，換繩車以同步的方式將新繩放出，收放繩絞車以同步方式對剩余舊繩進(jìn)行回收。

（4）新繩處于井口北側(cè)進(jìn)行作業(yè)的平臺時將車停下，并且保證留出的長度足夠和懸掛之間進(jìn)行連接。

（5）2#新繩、3#新繩使用2噸倒鏈進(jìn)行固定，將新繩在井口套架上充分的固定，使其與提升滾筒脫離，保證新繩不在滾筒轉(zhuǎn)動情況下運(yùn)動，并且將天輪之間用于固定的繩套取掉。

（6）將北側(cè)箕斗上提，使其處于井口平臺位置時再停車，進(jìn)而為更換懸掛和穿頭繩提供便利。

2.4 新繩與北側(cè)箕斗連接

（1）分別安裝好2#、3#新懸掛，然后將2#、3#新首繩分別與對應(yīng)懸掛連接，將平衡油缸拉至最長狀態(tài)。

（2）絞車房內(nèi)使2#、3#新繩進(jìn)入滾筒繩槽。

2.5 下放新繩

（1）慢速下放北側(cè)箕斗，新繩滾架和換繩車同時放新繩，要求三者運(yùn)行速度必須同步。

（2）在南側(cè)箕斗相關(guān)楔形繩環(huán)上部長板卡運(yùn)至井口平臺時再停車，此時，2#、3#首繩新繩下放的工作完成。

2.6 南側(cè)箕斗和新繩之間的連接

（1）就繩索保護(hù)相關(guān)裝置來講，其能夠?qū)⒈眰?cè)箕斗2#新繩、3#新繩分別鎖住，然后對其向上抽拉，直至抽拉到一定程度時停止（抽拉鋼絲繩長度約0.5m）;抽拉過程中換繩車要同步拉緊兩根新繩。

（2）安裝南側(cè)箕斗上部2#、3#懸掛裝置，并用2噸倒鏈將2#、3#懸掛裝置固定好，關(guān)閉1#、4#張力平衡截止閥。

（3）將到達(dá)南側(cè)的兩根新繩在預(yù)留長度足夠情況下將其截?cái)?，然后分別和2#楔形繩環(huán)、3#楔形繩環(huán)進(jìn)行連接，連接結(jié)束之后打壓相關(guān)張力平衡裝置相關(guān)油缸，一直到新繩處于完全緊張的狀態(tài)，鎖繩保護(hù)裝置逐步將北側(cè)箕斗下放。

（4）新繩受力之后會從繩索裝置當(dāng)中撤出。在此情況下，需將張力平衡裝置相關(guān)油缸截止閥打開，使提升系統(tǒng)完成對2#、3#首繩的更換工作。

根據(jù)上述步驟對1#、4#首繩進(jìn)行更換，操作方法完全相同

2.7 對罐調(diào)繩

待全部換繩工作結(jié)束后，拆除井口作業(yè)平臺及其他附屬設(shè)施，專業(yè)技術(shù)人員要對首次調(diào)繩量進(jìn)行確定，根據(jù)制定好的調(diào)繩方案施工，使罐位要求得到滿足。

3 相關(guān)安全事項(xiàng)

（1）作業(yè)現(xiàn)場必須落實(shí)好防滑、防墜物措施，要求所有作業(yè)人員必須穿防滑鞋、戴安全帶等防護(hù)用品并對其進(jìn)行規(guī)范使用，作業(yè)平臺上必須加裝牢固可靠的防護(hù)繩，便于作業(yè)人員掛安全帶;作業(yè)平臺搭設(shè)必須牢固、不能有相對滑動，每塊跳板都必須有防墜繩;所有使用工器具、材料必須掛防墜繩，嚴(yán)禁隨意拋擲工具;井筒內(nèi)嚴(yán)禁任何平行作業(yè)，井底及井口周圍50m處要做好警戒。

（2）規(guī)范用電管理，嚴(yán)格遵守停送電制度，認(rèn)真執(zhí)行停電、驗(yàn)電、放電、掛牌制度，開關(guān)停電后要實(shí)行掛牌上鎖管理，實(shí)行專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)禁帶電作業(yè)，嚴(yán)禁停送電，嚴(yán)格杜絕觸電事故或者其他電氣傷害事故。

（3）放新繩時，必須確保提升系統(tǒng)、換繩車放繩、放繩滾筒絞車三者速度同步，新繩滾架及液壓絞車要固定牢固，防止新繩脫圈、打絞;舊繩與新繩的連接必須選用與繩徑相同的繩卡，并不得人為減少使用數(shù)量，同時還要再增加一條保險繩，確保繩頭不會脫落;動用氣割時要保證消防措施到位、還要防止鋼絲繩旋轉(zhuǎn)傷人，及時消除高溫點(diǎn)以防灼燙。

4 結(jié)語

總之，采用目前的交互式快速換繩方式相比于傳統(tǒng)的換繩作業(yè)，無論是工作效率還是安全可靠性上都有巨大提升，且具有施工作業(yè)用時短，減小對礦井正常生產(chǎn)秩序影響，減輕作業(yè)人員勞動強(qiáng)度和工作時長等特點(diǎn)，因此對礦井的安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益都有很大好處。

收稿日期：2020-04-16

作者簡介：劉昌國（1986—），男，陜西紫陽人，本科，工程師，研究方向：煤礦機(jī)電。

Application of Interactive Fast Rope Changing in Main Shaft of Xiaozhuang Coal Mine

LIU Changguo， DONG Hongtao， LIU Kunliang

（Shaanxi Binchang Xiaozhuang Mining Co.， Ltd.， Xianyang Shaanxi? 713500）

Abstract：The first rope replacement of shaft hoisting system is a key construction work with heavy workload， difficult working conditions and high risk in the management of shaft hoisting system. The traditional first rope replacement operation usually takes 3-5 days， while the interactive fast rope replacement only takes 8-10 hours. This paper introduces the application and key points of interactive fast rope replacement based on the replacement of head rope and suspension device of hoisting 2 system in main shaft of Xiaozhuang coal mine， so as to further improve the efficiency of rope replacement in Xiaozhuang coal mine.

Key words：shaft lifting;first rope replacement;interactive;fast