立井鋼絲繩罐道更換施工工藝探討

趙君志

(中平能化平煤股份三礦有限責任公司,河南省平頂山市,467092)

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立井鋼絲繩罐道更換施工工藝探討

趙君志

(中平能化平煤股份三礦有限責任公司,河南省平頂山市,467092)

介紹了平煤股份三礦鋼絲繩罐道傳統的更換施工方法,通過研究和實施得出了新工藝的更換施工方法,并對傳統工藝和新工藝進行了分析比較。

鋼絲繩罐道 更換工藝

1 概述

平煤股份三礦1957年建成投產,年生產能力60萬t。隨著開采時間的延續,資源枯竭,根據集團的統一安排,1997年在平煤四礦、五礦、六礦的邊角地帶新建了八采區井、十號井戊組井和十號井己組井,分別擔負庚組、戊組和己組煤層的原煤提升、人員和物料上下任務。

鋼絲繩罐道是利用鋼絲繩作提升容器運行的罐道,罐道繩的兩端在井上和井底用專用裝置固定和拉緊,井筒內不需設置罐道梁。鋼絲繩罐道主要包括罐道鋼絲繩、防撞鋼絲繩、鋼絲繩的固定和拉緊裝置、提升容器上的導向裝置、井口及井底進出車水平的剛性罐道以及中間水平的穩罐裝置等。

目前我國中小型礦井立井提升井筒罐道多采用鋼絲繩罐道,它具有投資少、見效快、維護簡單、運行平穩、更換便捷的優點。但是也有不足之處:一是井筒過深時,罐籠在井筒中運行穩定性差;二是鋼絲繩罐道在上下井口裝載處磨損較快。

由于建井時煤炭行業經濟形勢嚴峻,平煤股份三礦新建的3個立井井筒裝備全部采用鋼絲繩罐道。立井提升系統參數見表1。

近幾年來,平煤股份三礦結合生產現場的實際情況,針對鋼絲繩罐道的更換工藝進行了研究,總結出了簡單易行的鋼絲繩罐道更換施工新工藝,使用效果良好。

2 傳統的更換施工方法

傳統更換方法是在地面安裝臨時穩車,利用穩車下放和回收新舊穩繩,見圖1。

2.1 施工前準備

(1)在井口棚外的工業廣場上固定1臺10t的穩車,在天輪平臺上懸掛1臺10t滑輪,并根據穩車與滑輪之間的距離,選用1根約60m長的鋼絲繩(6×7-?24.5mm)作為牽引繩,纏繞在穩車上。

(2)加工一套防止穩繩在井筒中懸空時自轉的防自轉裝置。

2.2 拆除舊鋼絲繩罐道

(1)將預更換穩繩側罐籠下放至井底停車位置,拆除罐籠的抓捕器和上下滑套,拆除舊穩繩下端的聯接固定卡,使其離開罐籠;下放罐籠使其頂面與井底車場軌道平行。

表1 立井提升系統參數

圖1 更換鋼絲繩罐道傳統工藝示意圖

(2)在井架二平臺處,將該穩繩垂直部分用5t導鏈與井架連接固定,并預緊該穩繩。拆去該鋼絲繩罐道上端的聯接固定卡,將該繩上端繞過10t滑輪與穩車的牽引繩用繩卡聯接起來,間斷啟動穩車纏繩至5t導鏈松弛后,拆除該導鏈。

(3)在該穩繩井底下端安裝防自轉裝置,啟動穩車纏繩回收該罐道繩,舊穩繩升井后再使穩車反向運轉抽出該罐道繩。

2.3 安裝新鋼絲繩罐道

(1)把預更換的新罐道繩一端與穩車牽引繩用繩卡連接,根據穩繩的長度先纏繞在穩車的卷筒上。

(2)把新穩繩的一端繞過井架上的滑輪后安裝防自轉裝置,起動穩車將該繩的下端下放至井底。

(3)將該繩上端垂直部分用5t導鏈和井架鎖住,起動穩車,拆除新穩繩與牽引繩之間連接的卡子,聯接固定好罐道繩的上端;放松導鏈,使新穩繩自由垂直,然后聯接固定罐道繩的下端。

(4)張緊罐道繩,安裝罐籠的罐耳滑套和抓捕器,試運行,完成該罐道繩的更換程序。

3 新工藝的更換施工方法

新工藝方法是利用主提升絞車,通過罐籠的升降和下放,安裝和回收新舊穩繩,見圖2。

圖2 更換鋼絲繩罐道新工藝示意圖

3.1 施工前準備

將新罐道繩運至下井口,用托繩盤架托起。

3.2 新鋼絲繩罐道的安裝和舊鋼絲繩的回收

(1)將預更換罐道繩的罐籠下放置下井口正常停車位置以下2m處;從新穩繩繩盤上抽出約40m繩纏放在罐帽頂上,距繩端40m處用起吊繩將新穩繩及罐籠鎖固在一起。

(2)利用提升機提升該罐籠至上井口,用棕繩將新穩繩的上端拉至井架二平臺。

(3)拆除預更換穩繩抓捕器和上下滑套,以及其井底連接裝置,使舊穩繩脫離罐籠;利用繩扣將其與罐籠鎖固在一起,緩慢提升該罐籠,使舊穩繩的鎖固點上方松弛;在鎖固點上方3m處切斷舊穩繩,拆除該穩繩上端連接部件,并將該段舊穩繩落地。

(4)固定新穩繩上端,下放該罐籠至罐籠上方新穩繩垂直時(起吊繩松弛)停車;拆除新穩繩和罐籠的鎖固裝置,下放罐籠,在井下(利用新穩繩繩盤邊)回收舊穩繩。

(5)固定穩繩下端,張緊穩繩,安裝抓捕器和上下滑套,試運行,完成該罐道繩的更換程序。

3.3 新工藝施工要點

(1)訂購新穩繩時需注意單根鋼絲繩定制,防止繩盤過大,使下放新穩繩時困難。

(2)利用罐籠上提新穩繩時,速度要控制均衡,應保持0.5～2m/s速度,提升中防止新穩繩打結、扭曲變形。

(3)舊穩繩上端與罐籠用起吊繩固定完畢后,上提罐籠速度控制在0.2～0.3m/s,舊穩繩在罐籠上端松弛,且起吊繩張緊時,方可切斷舊繩。要防止舊穩繩切斷時突然向下產生沖擊。

(4)新穩繩上端固定完畢后,下放罐籠速度控制在0.2～0.3m/s,新穩繩在罐籠上下兩端垂直,且起吊繩松弛時,方可拆除新穩繩與罐籠連接的鎖固裝置。要防止拆除時新穩繩松弛突然向下產生沖擊。

(5)新穩繩下端脫離繩盤時,要用尾繩牽引,防止其旋轉傷人。

4 傳統工藝與新工藝對比分析

(1)新工藝減少了租用穩車、相關設備、電氣及信號安裝費用;

(2)新工藝減少了加工制作下放和回收新舊穩繩防自轉裝置;

(3)新工藝減少了往穩車安裝預盤和伸放新舊穩繩的環節,減少了施工時間(更換一根繩約節約120min);更換的新穩繩長度控制準確可靠;

(4)新工藝采用單根分批更換,每次用時6h,不影響上下班時人員提升;

(5)新工藝減少了井架二平臺操作導鏈的施工程序,減少事故隱患環節點;

(6)新工藝是在新穩繩牽引至上井口后,進行拆裝滑套和抓捕器工作,地面上井口施工便利;

(7)新工藝減少了施工用滑輪(直徑250mm)所造成的彎曲半徑過小對新穩繩產生的彎曲影響,增加了穩繩的安全性和使用壽命;

(8)新工藝施工時臨時卡繩次數新繩為1次,舊繩為1次,傳統施工時臨時卡繩次數新繩為2次,舊繩為2次,減少了固定和拆除連接裝置的時間。

5 結語

近年來,平煤股份三礦利用新工藝施工方法,對16根罐道繩進行了更換,每次投入施工人員15人,用時6h可更換2根罐道繩,且全礦井不用停產,不影響井下作業人員上下班時乘罐,提高了工作效率,避免了礦井停產造成的影響。

(責任編輯 張艷華)

On the new techniques for the renewal of wirerope cage guide for use in vertical shafts

Zhao Junzhi
(Pingdingshan Coal Co Ltd No.3Coal Mine,Zhong Ping Energy Chemical Group,
Pingdingshan,Henan province 467092,China)

This paper gives an account about the conventional techniques of Pingdingshan Coal Co Ltd No.3Coal Mine for the renewal of wirerope cage guide as well as its latest techniques for this process developed through research and development.The paper also presents a comparative analysis of the conventional and the latest techniques.

wirerope cage guide,renewal technique

TD531.1

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趙君志(1965-),男,中平能化平煤股份三礦有限責任公司,機電副總工程師,高級工程師,中國煤炭協會會員,從事煤炭機電管理工作。