礦山立井尾繩長度沒有富余情況下的安裝工藝研究 ?

婁克建 劉愛龍 趙占虎

摘 要：礦山立井提升系統在深部開采中得到廣泛采用，隨著礦山生產規模的提高，立井提升設備向著大型化、高速運行發展，高產高效的完成生產任務。在立井提升系統首次安裝時，如因在采購尾繩時沒有考慮安裝工藝要求，造成鋼絲繩偏短，會給安裝施工帶來了很大困難。本文以施工的寧夏寶豐能源集團紅四煤礦主井提升系統在尾繩到貨長度沒有富余的情況下的安裝工藝進行了研究，通過一系列施工方法，順利完成了尾繩的安裝工作。

關鍵詞：礦山立井;扁尾繩;安裝工藝

0 引言

礦山立井提升系統一般由提升機、井架（或井塔）、導向輪、首繩、提升容器及尾繩等構成。提升系統的尾繩也叫平衡鋼絲繩，是為了平衡另一側首繩的重量，減少設備運行的靜張力差。尾繩有兩種形式，一種為圓繩，在小型礦井中應用較多;另一種為矩形斷面的鋼絲繩，也稱扁尾繩，在大型礦山立井中廣泛采用。隨著礦井開采規模的不斷提升，設備大型化， 重量增加、尺寸增大，施工難度也相應增大。扁尾繩因重量重，外形尺寸大，傳統安裝工藝是將其運輸到井底，在井底利用提升機帶繩的方式完成安裝，要求下井運輸的提升容器能夠容納下整卷尾繩的體積，還要滿足井下巷道的運輸要求;當不能滿足時，需要采用另一套方案，即需要從地面利用鑿井絞車進行下放和安裝。這樣就需要考慮因為安裝工藝的原因要增加尾繩的采購長度，有些礦井因各種原因，僅按設計圖紙的長度購買尾繩，尾繩偏短，造成安裝施工困難。

本文所述的立井尾繩長度沒有富余情況下的安裝工藝，就是針對這種情況，采取了一系列措施，最終順利完成了尾繩的安裝工作。

1 工程概況及技術特征

寧夏寶豐能源集團紅四煤礦位于寧夏回族自治區銀川市月牙湖鄉，礦井生產規模為2.4Mt/a。主井采用塔式多繩摩擦式箕斗提升，井筒直徑5.5m，井深952m。

主井提升機為JKM-4×6（Ⅲ）E型多繩摩擦式提升機，提升容器為28t雙箕斗，箕斗本體高度為17.2m，重40t，首繩共6根，型號為43-6×36WS+FC-1770;平衡鋼絲繩（下稱扁尾繩）3根，型號為P8×4×19（寬×厚：166×26mm），每根長度1010m，每根繩重13.8t。

2 施工難點

尾繩到貨后因外形尺寸較大，無法從副井利用罐籠下放到主井井底，且主井井底清理斜巷斷面尺寸不足以放置尾繩滾筒，只能考慮從主井進行安裝的方案。從主井下放尾繩需要利用地面布置的鑿井絞車通過井口天輪改向后向井筒內下放。利用鑿井絞車下放尾繩，需要在井口一定距離的地面上安裝鑿井絞車，將尾繩全面纏繞在鑿井絞車的卷筒上，且在下放完尾繩后，鑿井絞車上要留有不少于6圈繩，加上鑿井絞車距離井口30m距離，也就是至少尾繩長度要比設計長出55m才能滿足下放安裝的工藝要求。然而實際甲方采購的尾繩長度為1010m，比安裝工藝要求的長度短了55m，給尾繩的安裝帶來了很大困難。

為了解決尾繩下放的難題，項目管理團隊經過認真的謀劃和方案的論證，通過一套安裝工藝的應用，順利的完成了尾繩的安裝工作。

3 施工工藝流程

尾繩安裝施工工藝流程：地面安裝一臺25t鑿井絞車并纏繞一根扁尾繩→井口布置尾繩改向天輪→尾繩一端安裝懸掛裝置并經井口寬槽天輪放入井筒內→下放第一個尾繩→用自制鋼板卡配合鋼絲繩套在25t鑿井絞車上留住尾繩→將25t鑿井絞車上的余繩倒出并纏繞第二根尾繩→第二根尾繩與第一個尾繩連接并帶勁→利用一臺16t鑿井絞車通過自制鋼板卡將井筒內尾繩帶勁上提→拆除留在25t鑿井絞車上的鋼板卡及繩索→將尾繩下放到位→井底尾繩連接→井口尾繩連接→第二根尾繩下放及安裝→第三根尾繩下放安裝→拆除臨時天輪平臺及鑿井絞車→調試、試運行。

4 施工方案

井架立架安裝：

（1）地面25t鑿井絞車布置。施工前根據現場實際情況在井塔南側約30m處布置1臺25t鑿井絞車。根據25t鑿井絞車基礎圖開挖鑿井絞車基礎，安裝地腳螺栓，澆筑設備基礎砼。待鑿井絞車基礎達到設計強度后進行25t鑿井絞車安裝，用地腳螺栓固定，進行基礎二次灌漿。二次灌漿強度達到設計要求后，開動鑿井絞車將一根尾繩纏繞在鑿井絞車的卷筒上。

（2）尾繩繩頭與鑿井絞車的固定。尾繩設計為矩形斷面，斷面尺寸寬×厚：166×26mm，而25t鑿井絞車固定鋼絲繩的繩孔和壓繩槽均為圓形，需要對尾繩的繩頭部位進行處理。將尾繩一端的頭部3m長度范圍內拆除橫向連接鋼絲，將尾繩編成近似圓形，將繩頭穿入25t鑿井絞車的繩孔，使用鋼板卡將繩頭部分固定。開動鑿井絞車將尾繩纏繞在鑿井絞車卷筒上，每層尾繩之間都加有橡膠皮墊，防止尾繩受傷，如圖1所示。

（3）井口安裝改向寬槽天輪。根據方案圖紙加工一臺寬槽天輪，詳見圖2。在井口東箕斗正下方棚放工字鋼，將寬槽天輪通過落實固定在工字鋼梁上。提前加工3副自制鋼板卡，加工圖見圖3，用于在井口臨時留住尾繩。

在井塔23.5m臨時天輪平臺上布置臨時天輪，利用井塔東側的一臺10t鑿井絞車懸掛吊桶形成臨時提升系統，用于尾繩在井筒內敷設期間人員在吊桶內觀測尾繩下放情況。

（4）尾繩下放及連接。鑿井絞車纏完一根尾繩后，將尾繩繩頭卡設好尾繩懸掛裝置，使用井口布置的調度絞車經改向后將尾繩繩頭拴住，通過導向將扁尾繩披過井口的寬槽天輪。然后開動25t鑿井絞車向井下下放尾繩。在敷設前將尾繩繩頭卡設固定在加工的滑架（見附圖4）上，利用首繩作為滑道，防止尾繩在下放過程中旋轉。開動25t鑿井絞車將尾繩慢慢下放，下放期間用鑿井絞車掛設吊桶全程監控。待尾繩下放至井底馬頭門處施工人員拆除滑架，并在套架上用棕繩將尾繩緊靠套架梁，防止扁尾繩自轉打攪。井底發出信號，尾繩繼續下放。待鑿井絞車上剩余6圈繩時停車，利用尾繩板卡和自制鋼板卡、Φ42鋼絲繩套先將扁尾繩卡設固定在鑿井絞車基座上。將Φ42鋼絲繩套繞25t鑿井絞車設備底盤一周后用20t卸扣配合將繩套與尾繩上卡固的自制鋼板卡連接固定，用于留住尾繩。