立井塔式提升機(jī)導(dǎo)向輪更換工藝初探

趙勝 王濤

摘要： 我們以濟(jì)寧二號(hào)煤礦主井導(dǎo)向輪為例，簡(jiǎn)要介紹了立井塔式六繩摩擦輪提升機(jī)導(dǎo)向輪的兩種更換方案，針對(duì)其中一種方案，詳細(xì)敘述了立井塔式提升機(jī)導(dǎo)向輪的一種施工更換工藝。

關(guān)鍵詞： 導(dǎo)向輪;更換;工藝

項(xiàng)目概況

濟(jì)寧二號(hào)煤礦主井滾筒直徑為4.3m，功率5400kW，最大提升速度為14m/s，提升距離631.5m，箕斗自重33.8t，名義載重34t。導(dǎo)向輪直徑為3500mm，由1個(gè)固定輪和5個(gè)活動(dòng)輪組成，輪軸直徑為380mm（最大），輪軸長(zhǎng)度為2550mm，外形尺寸為4122×2880×3825mm，導(dǎo)向輪本體重約為21t。

導(dǎo)向輪在建井安裝時(shí)受現(xiàn)場(chǎng)條件制約較少，在生產(chǎn)礦井中更換時(shí)，各種提升設(shè)備均已就位，更換時(shí)就要受現(xiàn)場(chǎng)條件制約。在研究制定施工方案時(shí)，就必須充分考慮可能存在的各種困難因素，選擇合適的施工方案，制定充分的保障措施，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向輪的更換工作的完成。

施工方案的選定

方案一：整體更換、分片組裝。

由于導(dǎo)向輪整體重量為21t，由于安裝樓層（八樓）空間有限，且起吊點(diǎn)不好選擇，且考慮采用將新舊導(dǎo)向輪解體后，分片吊運(yùn)，現(xiàn)場(chǎng)組裝。由于導(dǎo)向輪的每個(gè)單輪有兩個(gè)半輪組成，將半輪的連接螺栓拆除后，即可實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向輪的解體，解體后，導(dǎo)向輪每個(gè)半輪的重量約為1.5t，吊運(yùn)時(shí)，生根點(diǎn)比較容易選擇。但是采用此方案也存在以下幾個(gè)問題：（1）施工工期長(zhǎng)。導(dǎo)向輪共有6個(gè)單輪，現(xiàn)場(chǎng)需要逐片吊運(yùn)和組裝，預(yù)計(jì)工期至少也要一周，礦井生產(chǎn)條件不允許。（2）現(xiàn)場(chǎng)施工條件困難，裝配質(zhì)量難以保證，一旦出現(xiàn)意外情況，將難以進(jìn)行實(shí)施。

方案二：整體更換，整體吊運(yùn)。

本方案中，由于導(dǎo)向輪整體吊運(yùn)、整體安裝，故只需保證安裝質(zhì)量即可。吊運(yùn)也只需對(duì)新舊導(dǎo)向輪各吊運(yùn)一次，省時(shí)省工。

綜合考慮，選定方案二。

選定的施工方案需解決的問題

導(dǎo)向輪挪移軌跡的確定

因?yàn)榘藰堑目臻g非常有限，達(dá)不到主井塔導(dǎo)向輪的安全條件，導(dǎo)向輪的支撐架與提升鋼絲繩之間的距離只有3260毫米，而更換的導(dǎo)向輪緣直徑只有3750毫米，無(wú)法實(shí)現(xiàn)導(dǎo)向輪的靈活挪移和正常使用。因此，我們制定了如下三個(gè)改善方案;

方案1：整體去除西側(cè)支撐架，讓開導(dǎo)向輪挪移空間。西側(cè)支撐架去除后，將會(huì)給施工帶來(lái)很大便利。首先，起吊生根點(diǎn)容易布置，支撐架去除后，八樓挪移導(dǎo)向輪空間變大，導(dǎo)向輪向南挪移不用到南側(cè)提升繩處，也能把導(dǎo)向輪挪移出去。其次，導(dǎo)向輪可以以旋轉(zhuǎn)的方式向外挪移。甚至于再八樓地面鋪滿工字鋼，把導(dǎo)向輪放到工字鋼上，也能拖出。但考慮到支撐架一旦變動(dòng)，再恢復(fù)時(shí)，能否恢復(fù)原位，不好保證。另外，查看圖紙后知支撐架是經(jīng)過(guò)二次灌裝安裝的，且支撐架有一段是埋在承重梁內(nèi)的，即難以去除，也難以恢復(fù)。鑒于上述原因，此方案不予采用。

方案2：去除部分支撐架。當(dāng)導(dǎo)向輪水平向南挪移到提升繩處時(shí)，將導(dǎo)向輪北側(cè)影響導(dǎo)向輪水平向西挪移的支撐架割除，讓出導(dǎo)向輪的挪移空間。此方案在證得設(shè)計(jì)院意見后，由設(shè)計(jì)院經(jīng)核對(duì)驗(yàn)算后，提供了支撐架去除的位置和恢復(fù)方法。此方案經(jīng)過(guò)反復(fù)討論后，作為主要方案。

方案3：不去除支撐架，采用起高導(dǎo)向輪的方法?？紤]到八樓空間有限，八樓頂部混凝土梁距離地面的最小距離為4380mm，扣除手拉葫蘆的高度，導(dǎo)向輪能否拉起到足夠高度，不好保證。故此方案只作為一個(gè)備用方案。

在對(duì)上述綜合考慮后，決定以方案2為主，兼顧方案3的原則。并制定了以下備用措施：

（1）由于導(dǎo)向輪從安裝位置水平向南挪移到提升繩處沒有任何問題，當(dāng)導(dǎo)向輪沿東西方向挪移時(shí)，在導(dǎo)向輪下方安裝2根40b工資鋼梁，當(dāng)導(dǎo)向輪挪移困難時(shí)，可以將導(dǎo)向輪放到工字鋼上。

（2）準(zhǔn)備兩根鋼絲繩套，一根栓在絞車滾筒上，一根栓在絞車南側(cè)兩根盤形閘基礎(chǔ)座上，即在東西方向挪移導(dǎo)向輪的兩個(gè)起吊點(diǎn)中間再增加兩個(gè)起吊點(diǎn)。當(dāng)用現(xiàn)有的起吊點(diǎn)不能將導(dǎo)向輪起吊足夠高度時(shí)，再增加兩個(gè)起吊點(diǎn)。

起吊導(dǎo)向輪葫蘆生根點(diǎn)的選擇

無(wú)論采用何種方案，舊導(dǎo)向輪從八樓運(yùn)至一樓和新導(dǎo)向輪從一樓運(yùn)至八樓都是利用主井塔行車進(jìn)行起吊運(yùn)輸，主井塔行車最大起吊重量為32t，起吊導(dǎo)向輪沒有問題。問題的關(guān)鍵在于如何在八樓使用手拉葫蘆水平吊運(yùn)導(dǎo)向輪。水平吊運(yùn)首先面臨的問題是生根點(diǎn)的選擇。由于導(dǎo)向輪本體重達(dá)21t，依靠八樓頂部鋼筋混凝土梁，無(wú)法滿足導(dǎo)向輪承重需求。通過(guò)反復(fù)查看、確認(rèn)，最終選定利用十樓絞車主軸（兩個(gè)起吊點(diǎn)）、絞車盤形閘基礎(chǔ)座（四個(gè)起吊點(diǎn)）、絞車西側(cè)軸承座（一個(gè)起吊點(diǎn)）共計(jì)七個(gè)起吊點(diǎn)做為吊運(yùn)葫蘆生根點(diǎn)用。由于盤形閘基礎(chǔ)與鋼絲繩接觸的地方為盤形閘基礎(chǔ)連接螺栓的螺母，該螺母為四方螺母，需要增加保護(hù)。采用2吋鋼管剖開，與皮墊子配合使用的方法。從使用效果看，鋼絲繩套未受損傷，保護(hù)效果良好。

八樓起吊點(diǎn)的選擇

生根點(diǎn)確定后，還需要在八樓樓頂確定起吊點(diǎn)的位置。根據(jù)導(dǎo)向輪挪移軌跡，最終確定了起吊點(diǎn)位置，起吊點(diǎn)布置情況見圖2，共布置①～⑦共七個(gè)起吊點(diǎn)。

導(dǎo)向輪繩槽內(nèi)提升鋼絲繩向外拿繩方案的確定

更換導(dǎo)向輪，需要把導(dǎo)向輪繩槽內(nèi)的提升鋼絲繩撥到導(dǎo)向輪東側(cè)。初始方案中，計(jì)劃采用把提升鋼絲繩從楔形裝置內(nèi)抽出的方法。本方案中，需要把西側(cè)三根提升鋼絲繩從楔形裝置內(nèi)抽出，然后在八樓用2t手拉葫蘆留在導(dǎo)向輪東側(cè)。后經(jīng)過(guò)驗(yàn)算，單獨(dú)依靠懸掛卸壓的方法也可以滿足撥繩的需要。主井北箕斗懸掛伸長(zhǎng)量為750mm。撥繩時(shí)計(jì)算需要的提升鋼絲繩伸長(zhǎng)約需500mm，單獨(dú)依靠懸掛卸壓，可以滿足撥繩的需要。故最終方案確定采用：對(duì)北箕斗所有懸掛完全卸壓后，再對(duì)北箕斗懸掛進(jìn)行打壓使懸掛油缸處在最小行程，同時(shí)撥繩時(shí)，使用六樓調(diào)度絞車進(jìn)行配合作業(yè)。

留箕斗、鎖繩、松繩措施

更換導(dǎo)向輪時(shí)，需要使導(dǎo)向輪不受提升鋼絲繩拉力，還需要把導(dǎo)向輪處提升鋼絲繩移開以讓出導(dǎo)向輪的挪移空間，這就要求導(dǎo)向輪處提升鋼絲繩保持足夠松弛。而此段鋼絲繩又承受箕斗等張力，就需要把箕斗和提升鋼絲繩鎖住。針對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況，采用在上井口水平井筒套架上安裝工字鋼梁托住北箕斗，在十樓絞車房主提升機(jī)主滾筒上安裝固繩器鎖住南箕斗側(cè)提升繩的方法。施工時(shí)，需要對(duì)北箕斗懸掛卸壓后，然后用調(diào)度絞車逐根上拉懸掛，使懸掛行程最大，就可以實(shí)現(xiàn)松繩的目的。把導(dǎo)向輪繩槽內(nèi)的主提升鋼絲繩撥出繩槽后，用手拉葫蘆留在導(dǎo)向輪一側(cè)，可以做到主提升鋼絲繩不影響導(dǎo)向輪的挪移施工。

小結(jié)

通過(guò)上述措施的制定和實(shí)施，保證了濟(jì)寧二號(hào)煤礦主井提升機(jī)導(dǎo)向輪在48小時(shí)內(nèi)完成了更換施工。施工期間，嚴(yán)格按照方案要求，順序施工，沒有出現(xiàn)任何意外情況，確保了施工的安全順利完成。