礦井主提升機平衡尾繩更換工藝的研究與應(yīng)用

劉坤亮 李明 王博文

摘 要：對于立井開拓礦井來說，主提升系統(tǒng)制約著整個礦井的生產(chǎn)，是整個礦井煤炭運輸?shù)难屎硪?，因此礦井要保證主提升系統(tǒng)安全、穩(wěn)定地運行。更換礦井主提升機平衡尾繩是礦井重大檢修項目之一，本文介紹了一種礦井主提升機平衡尾繩的更換工藝。該更換工藝相對簡單、安全、高效、省時，對其他礦井主提升機平衡尾繩更換作業(yè)具有很好的借鑒意義，值得推廣和應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：主提升機;平衡尾繩;更換工藝

中圖分類號：TD633文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1003-5168（2021）12-0062-03

Research and Application of the Replacement Process of the

Balance Tail Rope of the Mine Main Hoist

LIU Kunliang LI Ming WANG Bowen

（Shaanxi Binchang Xiaozhuang Mining Co.， Ltd.，Binzhou Shaanxi 713500）

Abstract： For vertical shaft development mines， the main hoisting system restricts the production of the entire mine and is the main throat for coal transportation in the entire mine， therefore， the mine must ensure the safe and stable operation of the main hoisting system. Replacing the balance tail rope of the mine main hoist is one of the major mine maintenance projects， this paper introduces a method for replacing the balance tail rope of the mine main hoist. The replacement process is relatively simple， safe， efficient， and time-saving， and has a good reference significance for the replacement of the balance tail rope of the main hoist of other mines， and is worthy of promotion and application.

Keywords： main hoist;balance tail rope;replacement process

陜西彬長小莊礦業(yè)有限公司位于陜西省彬州市西北方向，距離市區(qū)約18 km，礦井設(shè)計生產(chǎn)能力為6.0×106 t/a。主立井井筒直徑為7.5 m，采用雙套提升機系統(tǒng)（雙鉤箕斗提升系統(tǒng)），按設(shè)計建成1號、2號主井提升機房，主立井提升高度為412.76 m。提升機房安裝由上海冶金礦山機械廠生產(chǎn)的2套JKMD-4×4（Ⅲ）E型落地式多繩摩擦輪提升機，其采用TDBS3000-24型交流變頻調(diào)速同步電動機，電機功率為3 000 kW。制動系統(tǒng)為西門子多通道恒減速液壓制動系統(tǒng)。摩擦輪直徑為4 m，天輪直徑為4 m，最大提升速度為10.47 m/s。平衡鋼絲繩采用扁鋼絲繩，寬×厚=157 mm×25 mm，質(zhì)量為11.2 kg/m，抗拉強度為1 370 MPa，最小鋼絲破斷拉力總和為1 670 kN。每套提升系統(tǒng)配有2根。

1 施工準備

1.1 礦井提升機尾繩更換工藝

1.1.1 施工方法和工具準備。在主井提升機尾繩更換工藝中，首先必須做好工器具準備工作，確定基本施工方法。工器具準備工作是保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)，準備工作是否能夠做到位直接決定了整體作業(yè)的效率和質(zhì)量，要提前將新尾繩纏到專用繩車上，纏繞時必須仔細進行外觀檢查和長度校核。要準備兩套切割用具，包括2瓶氧氣、2瓶乙炔、2個風(fēng)動扳手及其配套風(fēng)管。還要準備好手拉葫蘆、鋼絲繩套、長吊裝帶（2條）。要準備尾繩板卡10副、2副帶吊環(huán)的專用板卡及其螺栓，準備60 mm×300 mm×2 000 mm木板10塊，主要功能在于搭設(shè)井筒作業(yè)平臺。另外，還要準備相應(yīng)的通信器材、專用電話以及報警裝置，提前清理上井口、下井口以及井筒鋼梁，將積煤清理干凈。在更換新尾繩前，注意將新舊尾繩車運往水平更換尾繩車專用巷道，并做好間距固定[1]。

施工前，要檢查纏繩車的電機和制動系統(tǒng)，及時更換尾繩前連接纏繩車電源，提前將纏繩車運至主井一側(cè)，準備好扳手、手錘、撬棍、大錘等常用工具。尾繩更換基本方法如下：采用舊尾繩、新尾繩通過分產(chǎn)夾的方式，進行舊繩回收，然后裝配新繩。

1.1.2 尾繩更換基本方法及基本要求。更換尾繩時，新繩頭通過2臺壓繩器及導(dǎo)向輪引入箕斗側(cè)，并與舊尾繩相連，其基本要求為：新繩頭朝下方，磨繩的部分需要用木板托起尾繩，新繩使用壓繩器壓住，人工進行下放速度的調(diào)節(jié)。下放尾繩時，要使用油漆做好標(biāo)記，在下放過程中，尾繩不得呈反面，要保證連接尾聲時不發(fā)生反面，尾繩板卡安裝要求板卡必須卡接牢固，螺栓緊固后以露出2～3個螺距為宜，板卡共有5副，第一副距懸掛邊緣50 mm，最后一副距繩頭300 mm。其他間距為160 mm，繩車與提升機的速度必須保持一致，以0.5 m/s為準，開車時必須嚴格要求司機執(zhí)行一人操作一人監(jiān)護制度。

這種方法能夠使用機械化繩車，并利用小絞車進行牽引作業(yè)，只需要1人就可實現(xiàn)操作，且使用小絞車牽引盤繩車，機械化程度較高，小絞車既能夠提供充足動力，也可以作為剎車使用，舊尾繩更換工藝采用馬腿固定繩滾放繩，需要用人工在繩滾兩側(cè)進行剎車，作業(yè)期間會產(chǎn)生一定的風(fēng)險。而本方法使用盤繩車，其具有良好的牢固性和耐用性，作業(yè)期間安全牢固可靠，不僅提高了施工效率，也能夠確保施工期間的安全水平[2]。

1.2 所需材料

11.4 kW調(diào)度絞車2臺，[Φ]12.5 mm鋼絲繩套5根，[Φ]12.5 mm鋼絲繩100 m 2根，風(fēng)動扳手1臺，36-41梅花扳手4把，5 t手拉葫蘆2臺，3 t手拉葫蘆2臺，1 t手拉葫蘆2臺，12#鐵絲50 kg，5 t起吊帶2根，12#U形環(huán)10個，5 t滑輪2臺，氧氣乙炔10套，30 m氧氣乙炔帶2套，3#割嘴20個，G01-100割槍4把，1.5 m撬棍3把，10# 6 m×2 m工字鋼2根，3 000 mm×300 mm×42 mm木板8塊，100 mm×2500 mm圓鋼1根，對講機4把，尼龍繩20 m，157 mm×25 mm板卡4副。

1.3 準備工作

將工器具由副井下放，運輸至主井裝載硐室，擺放整齊備用;將三角支架通過地錨固定于距離裝載皮帶機尾7～8 m的地板上，將新尾繩繩盤放至三角支架上;將7.5 kW回柱絞車通過M24螺栓固定于皮帶張緊油缸后南側(cè)地板上;將導(dǎo)向托輥固定于一平臺沿1部、2部皮帶中間通道且離井筒40～50 cm的位置;清理主井天輪平臺雜物、井筒套架上浮煤及撒煤斜巷的煤塵，并用水管將地面澆濕;在主井口10 m范圍內(nèi)、主井底裝載硐室門口及主井底撒煤斜巷20 m范圍內(nèi)設(shè)置警戒線，并安排專人看護;在一平臺箕斗套架上用木板和10# 6 m×2 m工字鋼搭設(shè)作業(yè)平臺并用鐵絲綁扎牢固，保證作業(yè)平臺穩(wěn)固、牢靠。

2 工藝流程

舊繩回收與新繩上提展開工藝流程如圖1所示。

首先，北箕斗上提（換繩期間絞車速度≤0.2 m/s），南箕斗下降至作業(yè)平臺上方2 m位置;然后，沿一平臺平面，用油漆對北側(cè)尾繩進行標(biāo)記;再將南箕斗上提，北箕斗下降至北側(cè)尾繩標(biāo)記處，到達尾繩輪平臺上方1 m的位置;使用氧氣乙炔在尾繩輪平臺沿標(biāo)記處截斷北側(cè)尾繩;將南箕斗上提，北箕斗下降至南箕斗下方，尾繩端頭到達一平臺，停止絞車運行;將回柱絞車鋼絲繩與南箕斗尾繩端頭通過板卡相連，利用手拉葫蘆及氧氣乙炔將舊尾繩從尾繩懸掛上拆除，回收南箕斗下方舊尾繩;南箕斗下方尾繩回收完成后，將回柱絞車鋼絲繩與北箕斗尾繩端頭通過板卡相連，再將調(diào)度絞車鋼絲繩與新尾繩端頭相連，通過滑輪拉至井口位置，穿過導(dǎo)向托輥上方導(dǎo)向孔，通過調(diào)度絞車和手拉葫蘆配合將新尾繩安裝于南箕斗下放尾繩懸掛裝置上[3]。新繩穿過導(dǎo)向托輥的示意圖如圖2所示。

之后，南箕斗上提，北箕斗下降，回收北箕斗下方舊尾繩，同時新繩通過南箕斗上提;當(dāng)北箕斗下降至一平臺時，利用手拉葫蘆及氧氣乙炔將舊尾繩從尾繩懸掛上拆除，回收北箕斗下方舊尾繩，然后從一平臺處開始量取90 m新尾繩截斷，將新尾繩端頭穿過送繩小車滾筒，利用調(diào)度絞車及滑輪將新尾繩端頭穿過導(dǎo)向托輥上方導(dǎo)向孔，送至井筒一平臺處，送繩車與新繩及調(diào)度絞車連接如圖3所示;利用調(diào)度絞車控制送繩小車，將尾繩端頭緩慢下放至尾繩輪平臺處;利用回柱絞車上拉新尾繩，同時新尾繩緩慢下放，當(dāng)送繩小車到達導(dǎo)向托輥時，拆除導(dǎo)向托輥中間的托輥和送繩小車滾筒，利用倒鏈將新繩完全下放至井筒內(nèi);將新尾繩端頭拉至一平臺，利用手拉葫蘆和回柱絞車配合將新繩與北箕斗懸掛相連，完成尾繩更換工作。

3 注意事項

3.1 高空作業(yè)

作業(yè)平臺必須搭設(shè)牢固，用工字鋼與符合強度要求的木板搭設(shè)作業(yè)平臺，用鐵絲對木板進行捆綁，確保木板不會滑落或翻轉(zhuǎn);所有作業(yè)人員必須穿防滑鞋、戴安全帽和安全帶，安全帶必須高掛低用且保證生根牢靠;施工所用工器具必須系有保險繩，工器具要手遞手傳遞，嚴禁拋擲[4]。

3.2 起吊作業(yè)

進行起吊作業(yè)時，必須設(shè)專人統(tǒng)一指揮，精神集中，嚴禁說笑打鬧，指揮信號應(yīng)清晰可靠，滿足各起吊點施工要求，起吊工作不影響其他物件的安全;用手拉葫蘆起吊重物時，首先檢查懸吊梁的強度和穩(wěn)定性。拉小鏈時，應(yīng)雙手均勻用力，不得過快過猛。起吊重物懸空停留時，要將小鏈拴在大鏈上;起吊前，檢查起重鏈是否扭鏈，嚴禁甩掉起重鉤而直接用起重鏈起吊重物;起吊時，應(yīng)將起吊繩逐漸張緊，使物體微離原地進行試吊，起吊物應(yīng)平衡、捆綁應(yīng)無松動，如有異常應(yīng)立即停止吊運，將物體放回原處進行處理[5]。

3.3 井筒作業(yè)

在主井口10 m范圍內(nèi)、主井底裝載硐室門口及主井底撒煤斜巷20 m范圍內(nèi)設(shè)置警戒線，并安排專人看護，嚴禁非工作人員進入施工現(xiàn)場;清理井筒套架上浮煤及撒煤斜巷的煤塵，用水管將地面澆濕。

4 結(jié)語

本文結(jié)合工作實際情況，對陜西彬長小莊礦業(yè)有限公司尾繩更換工藝進行了介紹。與之前尾繩更換方式相比，此次尾繩更換工藝的改進節(jié)省施工時間8 h，減少施工人員10人，節(jié)省施工經(jīng)費7萬元。對不同的礦井來說，施工環(huán)境不同，可以參考本文工藝，在具體操作時還需要具體情況具體分析。

參考文獻：

[1]張育英.摩擦輪提升機平衡鋼絲繩的更換辦法[J].煤，2005（3）：34-35.

[2]張建忠，李有.更換多繩摩擦式提升機尾繩的工藝[J].煤礦機械，2003（9）：117-118.

[3]陳新永.多繩摩擦式提升機尾繩快速更換法[J].中國西部科技，2011（23）：22.

[4]姚運萍，馬成文.多繩摩擦式提升機主繩更換實踐[J].礦業(yè)快報，2008（2）：73-74.

[5]王守軍.煤礦立井多繩摩擦式提升機平衡尾繩選型、損壞原因簡析[J].科技與企業(yè)，2013（3）：273.