交互式快速換繩在小莊煤礦主井換繩的應用研究

劉昌國 董紅濤 劉坤亮

摘? 要：立井提升系統首繩更換是立井提升系統管理中一項工作量大、工作條件艱難、工作風險大的關鍵施工工作。傳統的首繩更換作業通常需要3～5d，而采用交互式快速換繩則只需要8～10h便可完成，本文結合我礦更換主井提升2#系統更換首繩和懸掛裝置施工作業，介紹了交互式快速換繩的應用及工作要點，以期進一步提高小莊煤礦主井換繩效率。

關鍵詞：立井提升;首繩更換;交互式;快速

中圖分類號：TD53 文獻標識碼：A ?????? 文章編號：2096-6903（2020）06-0000-00

1 工程概況

陜西彬長小莊煤礦主立井位于工業廣場東北角，井筒凈直徑7.5m，提升高度為412.76m，主要擔負煤炭提升和通風任務。主井安裝2套多繩摩擦落地式提升機，裝備2對20t箕斗，提升首繩型號為6×36WSFC，公稱直徑為40 mm，全長650m，箕斗及附件總重33t。因現使用的鋼絲繩和懸掛裝置達到《煤礦安全規程》規定使用年限，為確保礦井安全生產，必須對其進行全部更換。

2 交互式換繩作業流程

我礦本次主要施工內容為主井2#系統更換首繩和懸掛裝置，根據工作安排，首先需對2#首繩、3#首繩進行更換，并對其進行懸掛，進而對1#首繩、4#首繩進行更換，并對其進行懸掛，在實際施工作業時，應遵循以下步驟：

2.1 停罐、卡繩以及斷繩

（1）將北側箕斗進行上提，上提位置為井口適當位置（調繩油缸到作業平臺處），針對平衡油缸進行調整，使油缸實際伸出量在250mm左右，然后將2#首繩、3#首繩相關的張力截止閥關閉。

（2）將北側箕斗緩慢下放，在南側箕斗處于井口恰當位置時停車，對南側箕斗相關的平衡油缸進行調整，使油缸伸出250mm左右，然后將2#首繩、3#首繩相關的張力截止閥關閉。同時對導繩輪和換車繩位置進行調整，使其處于比較牢固狀態。

（3）對南側箕斗進行下放時，位置需低于井口25m，高度上需比換繩作業相關平臺低。

（4）兩條牽引繩需將換車繩穿過，然后使換車繩和2#首繩、3#首繩可以使用鋼絲繩卡進行連接，連接時使用六副繩卡，保證連接時的緊固性。

（5）換繩車進行放繩過程中，提升絞車速度需達到0.2m/s，然后對南側箕斗進行提升，使其上升至井口合理位置時再進行停車，這樣能夠為更換懸掛或者是穿頭繩提供較多便利。

（6）換車繩需根據設定的拉力將引繩收緊，在此過程中，施工負責人需對連接位置進行檢查，查看連接位置是否處于牢固、可靠狀態，換繩車是否穩固。

（7）天輪平臺鎖繩發揮保護裝置鎖的作用，將北側箕斗側2#首繩、3#首繩進行上提，距離為0.5m，然后對其相關張力方面的平衡裝置油壓進行卸載，使首繩實現松弛。

（8）將南側箕斗懸掛裝置固定牢靠（用2噸倒鏈將2號懸掛與1#首繩懸掛頂部吊掛牢固、再用2噸倒鏈將3號懸掛與4#首繩懸掛頂部吊掛牢固），從懸掛頂部分別斷開2#、3#首繩，再分別拆除2#、3#的舊懸掛裝置。

2.2 收舊繩

（1）調整換繩車系統壓力，收緊引繩，確保2#、3#首繩受力，松開鎖繩保護裝置，以0.2m/s上提北側箕斗。

（2）在牽引繩和舊首繩之間的連接位置收到換繩車上的導向輪前部時進行停車。

鎖繩裝置再次分別鎖住北側箕斗2#、3#首繩，換繩車放松并退出牽引繩，人工將牽引繩與舊繩連接點（段）收至換繩車前。

（3）將舊首繩和牽引繩之間的連接卡繩分別拆除，換繩車從牽引繩中退出，人工運用反向方式將舊繩穿入。

（4）換繩車收緊舊繩，松開鎖繩保護裝置，將北側箕斗上提，換繩車運用持續方式將舊繩收入，一直到北側箕斗處于合理位置。

2.3 斷繩、翻繩

（1）鎖繩裝置鎖住2#、3#首繩，換繩車運用反向方式退繩2m，將換繩車前部的2#首繩、3#首繩斷開，將舊繩推出，并且將新繩穿入，使新繩子和2#舊首繩以及3#舊首繩彼此之間連接，同時換繩車后面的舊繩頭需與北側箕斗2#、3#舊繩連接（確保繩卡方向一直，并能夠順利通過天輪和提升機滾筒繩槽）。

（2）固定牢靠北側箕斗上懸掛裝置（同南側固定方式相同），從北側箕斗2#、3#懸掛上方分別斷開2#、3#舊首繩，然后再分別拆除2#、3#舊懸掛裝置。

（3）將北側箕斗側2#與1#天輪進行固定，將3#與4#天輪進行固定，將北側箕斗下放，換繩車以同步的方式將新繩放出，收放繩絞車以同步方式對剩余舊繩進行回收。

（4）新繩處于井口北側進行作業的平臺時將車停下，并且保證留出的長度足夠和懸掛之間進行連接。

（5）2#新繩、3#新繩使用2噸倒鏈進行固定，將新繩在井口套架上充分的固定，使其與提升滾筒脫離，保證新繩不在滾筒轉動情況下運動，并且將天輪之間用于固定的繩套取掉。

（6）將北側箕斗上提，使其處于井口平臺位置時再停車，進而為更換懸掛和穿頭繩提供便利。

2.4 新繩與北側箕斗連接

（1）分別安裝好2#、3#新懸掛，然后將2#、3#新首繩分別與對應懸掛連接，將平衡油缸拉至最長狀態。

（2）絞車房內使2#、3#新繩進入滾筒繩槽。

2.5 下放新繩

（1）慢速下放北側箕斗，新繩滾架和換繩車同時放新繩，要求三者運行速度必須同步。

（2）在南側箕斗相關楔形繩環上部長板卡運至井口平臺時再停車，此時，2#、3#首繩新繩下放的工作完成。

2.6 南側箕斗和新繩之間的連接

（1）就繩索保護相關裝置來講，其能夠將北側箕斗2#新繩、3#新繩分別鎖住，然后對其向上抽拉，直至抽拉到一定程度時停止（抽拉鋼絲繩長度約0.5m）;抽拉過程中換繩車要同步拉緊兩根新繩。

（2）安裝南側箕斗上部2#、3#懸掛裝置，并用2噸倒鏈將2#、3#懸掛裝置固定好，關閉1#、4#張力平衡截止閥。

（3）將到達南側的兩根新繩在預留長度足夠情況下將其截斷，然后分別和2#楔形繩環、3#楔形繩環進行連接，連接結束之后打壓相關張力平衡裝置相關油缸，一直到新繩處于完全緊張的狀態，鎖繩保護裝置逐步將北側箕斗下放。

（4）新繩受力之后會從繩索裝置當中撤出。在此情況下，需將張力平衡裝置相關油缸截止閥打開，使提升系統完成對2#、3#首繩的更換工作。

根據上述步驟對1#、4#首繩進行更換，操作方法完全相同

2.7 對罐調繩

待全部換繩工作結束后，拆除井口作業平臺及其他附屬設施，專業技術人員要對首次調繩量進行確定，根據制定好的調繩方案施工，使罐位要求得到滿足。

3 相關安全事項

（1）作業現場必須落實好防滑、防墜物措施，要求所有作業人員必須穿防滑鞋、戴安全帶等防護用品并對其進行規范使用，作業平臺上必須加裝牢固可靠的防護繩，便于作業人員掛安全帶;作業平臺搭設必須牢固、不能有相對滑動，每塊跳板都必須有防墜繩;所有使用工器具、材料必須掛防墜繩，嚴禁隨意拋擲工具;井筒內嚴禁任何平行作業，井底及井口周圍50m處要做好警戒。

（2）規范用電管理，嚴格遵守停送電制度，認真執行停電、驗電、放電、掛牌制度，開關停電后要實行掛牌上鎖管理，實行專人負責，嚴禁帶電作業，嚴禁停送電，嚴格杜絕觸電事故或者其他電氣傷害事故。

（3）放新繩時，必須確保提升系統、換繩車放繩、放繩滾筒絞車三者速度同步，新繩滾架及液壓絞車要固定牢固，防止新繩脫圈、打絞;舊繩與新繩的連接必須選用與繩徑相同的繩卡，并不得人為減少使用數量，同時還要再增加一條保險繩，確保繩頭不會脫落;動用氣割時要保證消防措施到位、還要防止鋼絲繩旋轉傷人，及時消除高溫點以防灼燙。

4 結語

總之，采用目前的交互式快速換繩方式相比于傳統的換繩作業，無論是工作效率還是安全可靠性上都有巨大提升，且具有施工作業用時短，減小對礦井正常生產秩序影響，減輕作業人員勞動強度和工作時長等特點，因此對礦井的安全生產和經濟效益都有很大好處。

收稿日期：2020-04-16

作者簡介：劉昌國（1986—），男，陜西紫陽人，本科，工程師，研究方向：煤礦機電。

Application of Interactive Fast Rope Changing in Main Shaft of Xiaozhuang Coal Mine

LIU Changguo， DONG Hongtao， LIU Kunliang

（Shaanxi Binchang Xiaozhuang Mining Co.， Ltd.， Xianyang Shaanxi? 713500）

Abstract：The first rope replacement of shaft hoisting system is a key construction work with heavy workload， difficult working conditions and high risk in the management of shaft hoisting system. The traditional first rope replacement operation usually takes 3-5 days， while the interactive fast rope replacement only takes 8-10 hours. This paper introduces the application and key points of interactive fast rope replacement based on the replacement of head rope and suspension device of hoisting 2 system in main shaft of Xiaozhuang coal mine， so as to further improve the efficiency of rope replacement in Xiaozhuang coal mine.

Key words：shaft lifting;first rope replacement;interactive;fast