多繩摩擦式提升機提升鋼絲繩更換工藝研究

付國梁，黨民智，張明勇

（新疆西拓礦業有限公司，新疆 哈密 839000）

1 礦山概況

新疆某礦業有限公司黃土坡礦區I礦段銅鋅礦是中型硫化銅鋅礦床,開拓系統采用風井+主井+副井三條豎井方式。主井安裝一套提升設施，采用JKMD-2.8x4型落地式多繩摩擦式提升機，罐籠配平衡錘提升系統。罐籠為4#多繩雙層罐籠，每次裝2車2m3礦車，礦車自重1.83T，礦車最大有效載重量4.2T。罐籠自重14T，平衡錘重21T。采用鋼絲繩柔性罐道。主提升繩選用四根6Vx34+FC-Φ28-1770鋼絲繩，Qp=588.5kN，左右捻各兩根，交叉相互交錯布置。單根繩長500m，單重3.11Kg/m。

2 主提升鋼絲繩更換工藝及應用

2.1 更換原理

主提升鋼絲繩更換的原理為舊繩帶新繩更換作業。在井口利用舊繩將新繩依次穿過下天輪、滾筒、上天輪一次完成四條鋼絲繩的更換[1]。

2.2 保障措施

為保證更換作業的順利和安全完成，施工作業前，應明確相關操作事項和注意事項[2]。組織參與更換的人員對施工組織方案進行學習，人員進行分工；同時，交底施工方案和安全措施，明確各參與人員的職責[3,4]。

2.3 注意事項

①更換期間確保新鋼絲繩不受外力影響，新鋼絲繩始終保持松弛狀態[5]；②新鋼絲繩的速度由地表現場指揮人員控制，并安排專人配合；③新舊鋼絲繩固定繩夾時，需按規范要求安裝，避免新繩變形受傷；④在截取新繩時，必須根據事前的計算數據量取好繩的長度，預留一定長度便于調繩。

2.4 施工前準備

主提升鋼絲繩更換設計的細節較多[6]。若未考慮全面，容易發生安全事故[7]，因此，在施工前，工作人員做好充分的準備工作。準備工作分為四步：第一步，將新首繩安裝到放繩架上，要求和舊繩捻向一致，避免出現安裝時，新繩交叉纏繞；第二步，保證各作業區域聯絡暢通，統一指揮；第三步，絞車司機做好操車閉鎖和急停等安全檢查，明確指令，操作中保持速度不能超過0.4m/s；第四步，安排專人提前將施工需要的板卡、繩夾等各種工器具運至施工現場，并分門別類進行規整，方便選取。

2.5 施工具體操作

提升主繩更換作業分為五個環節，要求技術人員明確各個環節的操作內容，把握各項參數，保證更換作業的質量。

（1）新舊繩相連。將罐籠提升井口-1.5m位置，四根新繩繩頭在井口通過導向滑輪，使用繩夾與平衡錘側舊繩連接，以0.4m/s的速度下放罐籠，將新繩依次穿過下天輪、滾筒和上天輪至井口-3.0m處。將新繩環形固定于井口鋼橫梁處，后以0.4m/s速度將罐籠提升至井口。在井口水平面，構建工作平臺，將新舊繩在罐籠頂部按每捻距安裝一個鋼絲繩繩夾，共打七個繩夾。夾緊新舊繩時，應嚴格控制力度，禁止損傷新繩。

（2）鋼絲繩下放。在距最后一個繩夾1m處用防扭板卡將新繩、舊繩緊進行一次固定，每50m停車一次，用防扭板卡對新繩、舊繩進行緊固，兩防扭板卡中間安裝繩夾固定避免扭繩影響舊繩拆除。將罐籠下放至井底（平衡錘提升至井口）完成鋼絲繩下放工作。

（3）截取新繩。平衡錘提升至井口，在平衡錘側搭建工作平臺。在平衡錘側楔形環上方4m處安裝防扭板卡對新舊繩進行緊固定后將平衡油缸泄壓。然后分別將四根新繩在楔形環下-1.5m處截斷，在井架上安裝2臺10T葫蘆連接平衡錘，拉緊葫蘆減輕舊繩拉力。再分別在四根舊繩上方合適位置用繩卡固定3T葫蘆做好收繩準備，按抽出舊繩安裝新繩方式依次對平衡錘側鋼絲繩進行更換、收繩，使用組合楔形卡將新繩卡住，并牢固壓緊。同時，將舊繩繩頭在兩側拉出為收舊繩做準備。

圖1 鋼絲繩更換示意圖

（4）舊繩回收。將罐籠提升至井口過程中利用井口平臺，將防扭板卡、繩卡拆除，利用絞車或放繩架對舊繩進行回收，同時，將新鋼絲繩移至繩槽中。待罐籠提升至井口-1.5m處，在罐籠楔形環上方4m處安裝防扭板卡對新舊繩進行緊固定后，將平衡油缸泄壓。再分別在四根舊繩上方合適位置用繩卡固定3T葫蘆做好更換和收繩準備，按抽出舊繩安裝新繩方式，依次對罐籠鋼絲繩進行更換和第一次收繩。

（5）打壓收繩。觀察井底尾繩與防扭梁、檢修平臺相對位置，確保尾繩環與防扭梁的間隙為1.5m左右；對超出或間隙過小的問題，根據實際情況進行二次調繩。在新繩上進行標記，利用井口鋼梁懸掛2臺16T葫蘆和2臺10T葫蘆對罐籠進行調整。調整到位后，使用組合楔形卡將新繩卡住，并牢固壓緊。拆除井口施工平臺最后對罐籠、平衡錘平衡油缸進行打壓，換繩完成。

3 換繩后最大靜張力、最大靜張力差及安全系數（按等重尾繩計算）

3.1 提礦時

3.1.1 首繩的最大靜張力

3.1.2 鋼絲繩最大靜拉力差

3.1.3 鋼絲繩安全系數

3.2 下放空罐時

3.2.1 首繩的最大靜張力

3.2.2 鋼絲繩最大靜拉力差

4 主提升鋼絲繩的日常維護

4.1 對鋼絲繩的日常維護制度進行逐步完善

使用鋼絲繩的企業應增加鋼絲繩日常維護的重視程度，其維護工作按照規定步驟執行。一方面，重視鋼絲繩維護工作的細節，日常維護工作要有一個明確的監督制度。鋼絲繩維護工作人員在固定期限完成維護作業，每次完成維護后做好工作總結，找出在實際工作中存在的不足，給出解決方案，避免在進行下次維護工作時，出現類似問題。另一方面，將鋼絲繩的維護的責任落實到個別責任人，這種責任制度的推行更有利于工作人員認真對待工作，按照規定完成維護項目。

4.2 做好鋼絲繩日常檢查

在日常維護過程中發現鋼絲繩存在潛在的安全隱患，因此，需要及時進行維修或更換，企業內部要認真落實鋼絲繩日常檢查工作：一方面，定期更換鋼絲繩。技術人員做好鋼絲繩檢查，針對不滿足要求的鋼絲繩應定期加以更換，依據《金屬非金屬礦山安全規程》（GB16423-2020），規定，當滿足以下情況時，應及時進行更換。另一方面，做好鋼絲繩潤滑。對鋼絲繩進行潤滑可減少鋼絲繩的摩擦力，防止銹蝕，因此，處于使用時期的鋼絲繩每月應進行一次涂油操作。同時，潤滑鋼絲繩應使用專門的鋼絲繩油。

4.3 注重鋼絲繩應用培訓

為保證鋼絲繩的正確使用，提高鋼絲繩的維護質量，及時發現與處理鋼絲繩的潛在隱患，并且落實技術人員的培訓工作。一方面，實際生產中，通過如微信等新媒體平臺等各種方式做好操作人員的培訓，講解操作提升機注意的問題、操作技巧等，尤其要求技術人員嚴格按照規定運載人、礦物，避免超負荷運行。另一方面，建立信息共享平臺，利用各種方式加強維護人員相互交流、分享維護工作中的經驗，不斷提升鋼絲繩維護工作水平。

5 應用效果

采用舊繩帶新繩的施工方案，其與傳統的下放工藝相比較，具有簡化了施工工藝、提高了換繩效率以及原來的井下施工變為井上施工的特點，節省了大量勞動力。該方案在較短時間內安全高效的完成了換繩工作，確保了礦山提前投入生產。