立井塔式提升機導向輪更換工藝初探

趙勝 王濤

摘要： 我們以濟寧二號煤礦主井導向輪為例，簡要介紹了立井塔式六繩摩擦輪提升機導向輪的兩種更換方案，針對其中一種方案，詳細敘述了立井塔式提升機導向輪的一種施工更換工藝。

關鍵詞： 導向輪;更換;工藝

項目概況

濟寧二號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。導向輪直徑為3500mm，由1個固定輪和5個活動輪組成，輪軸直徑為380mm（最大），輪軸長度為2550mm，外形尺寸為4122×2880×3825mm，導向輪本體重約為21t。

導向輪在建井安裝時受現場條件制約較少，在生產礦井中更換時，各種提升設備均已就位，更換時就要受現場條件制約。在研究制定施工方案時，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，實現導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。

由于導向輪整體重量為21t，由于安裝樓層（八樓）空間有限，且起吊點不好選擇，且考慮采用將新舊導向輪解體后，分片吊運，現場組裝。由于導向輪的每個單輪有兩個半輪組成，將半輪的連接螺栓拆除后，即可實現導向輪的解體，解體后，導向輪每個半輪的重量約為1.5t，吊運時，生根點比較容易選擇。但是采用此方案也存在以下幾個問題：（1）施工工期長。導向輪共有6個單輪，現場需要逐片吊運和組裝，預計工期至少也要一周，礦井生產條件不允許。（2）現場施工條件困難，裝配質量難以保證，一旦出現意外情況，將難以進行實施。

方案二：整體更換，整體吊運。

本方案中，由于導向輪整體吊運、整體安裝，故只需保證安裝質量即可。吊運也只需對新舊導向輪各吊運一次，省時省工。

綜合考慮，選定方案二。

選定的施工方案需解決的問題

導向輪挪移軌跡的確定

因為八樓的空間非常有限，達不到主井塔導向輪的安全條件，導向輪的支撐架與提升鋼絲繩之間的距離只有3260毫米，而更換的導向輪緣直徑只有3750毫米，無法實現導向輪的靈活挪移和正常使用。因此，我們制定了如下三個改善方案;

方案1：整體去除西側支撐架，讓開導向輪挪移空間。西側支撐架去除后，將會給施工帶來很大便利。首先，起吊生根點容易布置，支撐架去除后，八樓挪移導向輪空間變大，導向輪向南挪移不用到南側提升繩處，也能把導向輪挪移出去。其次，導向輪可以以旋轉的方式向外挪移。甚至于再八樓地面鋪滿工字鋼，把導向輪放到工字鋼上，也能拖出。但考慮到支撐架一旦變動，再恢復時，能否恢復原位，不好保證。另外，查看圖紙后知支撐架是經過二次灌裝安裝的，且支撐架有一段是埋在承重梁內的，即難以去除，也難以恢復。鑒于上述原因，此方案不予采用。

方案2：去除部分支撐架。當導向輪水平向南挪移到提升繩處時，將導向輪北側影響導向輪水平向西挪移的支撐架割除，讓出導向輪的挪移空間。此方案在證得設計院意見后，由設計院經核對驗算后，提供了支撐架去除的位置和恢復方法。此方案經過反復討論后，作為主要方案。

方案3：不去除支撐架，采用起高導向輪的方法。考慮到八樓空間有限，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，導向輪能否拉起到足夠高度，不好保證。故此方案只作為一個備用方案。

在對上述綜合考慮后，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，當導向輪沿東西方向挪移時，在導向輪下方安裝2根40b工資鋼梁，當導向輪挪移困難時，可以將導向輪放到工字鋼上。

（2）準備兩根鋼絲繩套，一根栓在絞車滾筒上，一根栓在絞車南側兩根盤形閘基礎座上，即在東西方向挪移導向輪的兩個起吊點中間再增加兩個起吊點。當用現有的起吊點不能將導向輪起吊足夠高度時，再增加兩個起吊點。

起吊導向輪葫蘆生根點的選擇

無論采用何種方案，舊導向輪從八樓運至一樓和新導向輪從一樓運至八樓都是利用主井塔行車進行起吊運輸，主井塔行車最大起吊重量為32t，起吊導向輪沒有問題。問題的關鍵在于如何在八樓使用手拉葫蘆水平吊運導向輪。水平吊運首先面臨的問題是生根點的選擇。由于導向輪本體重達21t，依靠八樓頂部鋼筋混凝土梁，無法滿足導向輪承重需求。通過反復查看、確認，最終選定利用十樓絞車主軸（兩個起吊點）、絞車盤形閘基礎座（四個起吊點）、絞車西側軸承座（一個起吊點）共計七個起吊點做為吊運葫蘆生根點用。由于盤形閘基礎與鋼絲繩接觸的地方為盤形閘基礎連接螺栓的螺母，該螺母為四方螺母，需要增加保護。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，保護效果良好。

八樓起吊點的選擇

生根點確定后，還需要在八樓樓頂確定起吊點的位置。根據導向輪挪移軌跡，最終確定了起吊點位置，起吊點布置情況見圖2，共布置①～⑦共七個起吊點。

導向輪繩槽內提升鋼絲繩向外拿繩方案的確定

更換導向輪，需要把導向輪繩槽內的提升鋼絲繩撥到導向輪東側。初始方案中，計劃采用把提升鋼絲繩從楔形裝置內抽出的方法。本方案中，需要把西側三根提升鋼絲繩從楔形裝置內抽出，然后在八樓用2t手拉葫蘆留在導向輪東側。后經過驗算，單獨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量為750mm。撥繩時計算需要的提升鋼絲繩伸長約需500mm，單獨依靠懸掛卸壓，可以滿足撥繩的需要。故最終方案確定采用：對北箕斗所有懸掛完全卸壓后，再對北箕斗懸掛進行打壓使懸掛油缸處在最小行程，同時撥繩時，使用六樓調度絞車進行配合作業。

留箕斗、鎖繩、松繩措施

更換導向輪時，需要使導向輪不受提升鋼絲繩拉力，還需要把導向輪處提升鋼絲繩移開以讓出導向輪的挪移空間，這就要求導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。針對現場情況，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主滾筒上安裝固繩器鎖住南箕斗側提升繩的方法。施工時，需要對北箕斗懸掛卸壓后，然后用調度絞車逐根上拉懸掛，使懸掛行程最大，就可以實現松繩的目的。把導向輪繩槽內的主提升鋼絲繩撥出繩槽后，用手拉葫蘆留在導向輪一側，可以做到主提升鋼絲繩不影響導向輪的挪移施工。

小結

通過上述措施的制定和實施，保證了濟寧二號煤礦主井提升機導向輪在48小時內完成了更換施工。施工期間，嚴格按照方案要求，順序施工，沒有出現任何意外情況，確保了施工的安全順利完成。