礦用多繩摩擦式提升機(jī)換鋼絲繩技術(shù)研究

武 琳

（晉能控股煤業(yè)集團(tuán)同家梁礦，山西 大同 037025）

引言

通過分析煤礦安全規(guī)程可以發(fā)現(xiàn)，煤礦用摩擦輪鋼絲繩的使用時(shí)間不能超過2 年，而相應(yīng)的平衡鋼絲繩的使用時(shí)間少于4 年。由此需要及時(shí)更換鋼絲繩。對于YHC型換繩車而言，其主要應(yīng)用于摩擦提升繩的專用更換設(shè)備，不僅可以由垂直容器一側(cè)更換鋼絲繩，而且可以從進(jìn)出罐的方向更換鋼絲繩。在首繩張力不變的狀態(tài)下，可以開展新舊首繩同時(shí)更換。

1 傳統(tǒng)換繩工藝主要流程

1）可以在井底搭建平臺穩(wěn)罐，同時(shí)在其頂部設(shè)置兩層平臺，主要有如下幾個(gè)方面的功能：割斷舊首繩；安裝分繩器；連接新繩[1]。罐籠底部井架上鋪設(shè)2根400 mm 工字鋼，這時(shí)可以由工作人員緩緩操作提升機(jī)，同時(shí)需要將主罐放在工字鋼上方，圖1 表示多繩摩擦式提升機(jī)更換首繩。

圖1 多繩摩擦式提升機(jī)更換首繩圖

2）可以在原有的過卷裝置平臺構(gòu)建新的平臺，從而實(shí)現(xiàn)井口搭架、掛罐以及相應(yīng)的所繩，通常可以設(shè)置四個(gè)5 t 倒鏈罐在第五層橫梁的鋼絲繩上，從而能夠?qū)⑴f繩鎖緊。同時(shí)可以在井口井架第四層橫梁位置設(shè)置搭建平臺，一般可以在兩根橫梁位置設(shè)置6 個(gè)10 t 倒鏈，接著可以拉動(dòng)10 t 倒鏈，圖2 表示相應(yīng)的井底搭設(shè)平臺穩(wěn)罐圖。

圖2 井底搭設(shè)平臺穩(wěn)罐示意圖

一般需要在第五層橫梁位置設(shè)置平臺，這樣便于操作人員割舊繩以及將新繩連接起來。

3）當(dāng)已經(jīng)完成井底割舊繩平臺的搭建，可以完成井底割斷首繩。

4）井口鎖繩以及割舊繩架上罐籠位置的鋼絲繩以及相應(yīng)的提升機(jī)位置所指的鋼絲繩。在井口位置更換裝置，通常首先借助換繩裝置更換繩子，然后通過設(shè)置在墻上的繩孔，將其送入到井口房內(nèi)。一般可以采用Φ45 mm的繩卡進(jìn)行連接，等到連接完成之后能夠拉動(dòng)5 t的倒鏈，這樣能夠?qū)⑴f首繩設(shè)置在松弛的狀態(tài)，同時(shí)需要選用楔形裝置將繩固定，最終可以選用氧氣乙炔對鋼絲繩進(jìn)行切割[2]。

5）當(dāng)已經(jīng)割斷了四根鋼絲繩后，可以在井口位置下方繩子，同時(shí)需要設(shè)置兩個(gè)工人沿著梯子，并且需要與鋼絲繩同步下滑至井底罐籠頂部，工人需要切割鋼絲繩頭，并且將其放置到井底車間。

6）當(dāng)新繩到達(dá)井底后，可以設(shè)置一個(gè)井底繩頭，接著在設(shè)置衣蛾井口繩頭。

2 傳統(tǒng)換繩工藝流程中出現(xiàn)的問題

1）經(jīng)過工程實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)換繩工藝相對繁瑣，與此同時(shí)在換繩的過程中，至少需要25 個(gè)人參與；

2）操作人員進(jìn)行作業(yè)時(shí)，需要將模板設(shè)置在3、4 以及井底平臺上，與此同時(shí)必須對平臺進(jìn)行反復(fù)拆除以及搭建，假如井底平層高度達(dá)到了290 m，那么將出現(xiàn)高空作業(yè)不安全的問題；

3）在進(jìn)行工藝準(zhǔn)備的過程中花費(fèi)較多的時(shí)間以及收舊繩子時(shí)間較長，與此同時(shí)在井底對繩進(jìn)行切割時(shí)，需要借助燒焊進(jìn)行作業(yè)；

4）在對首繩進(jìn)行更換時(shí)，相關(guān)人員必須借助副斜井進(jìn)行上下井作惡，由于副斜井長度往往在800 m左右，因此將導(dǎo)致工作人員額外花費(fèi)2 h的時(shí)間，與此同時(shí)對材料的運(yùn)輸也構(gòu)成一定的影響，因此給煤礦作業(yè)帶來一定的安全隱患。

3 借助換繩車的換繩工藝優(yōu)化

在多繩摩擦提升機(jī)上面設(shè)置由四根首繩，通常需要更換1 號、4 號首繩，最后在對2 號、3 號首繩進(jìn)行更換。

3.1 設(shè)置換繩車，調(diào)整主罐位置

圖3 表示換繩車就位示意圖。首先把主罐提高到井口位置，接著調(diào)整各個(gè)油罐，并將伸出距離為200 mm，最后關(guān)閉設(shè)置在鋼絲繩張力裝置上的截止閥。

圖3 換繩車就位示意圖

3.2 連接引繩，斷副罐舊繩

通過分析如圖4 所示的連接引繩示意圖可以發(fā)現(xiàn)，首先將主罐下放到井底，同時(shí)下放副罐到合適的位置，這時(shí)可以完成停車。其次，將平衡油缸伸出20 mm，同時(shí)需要將設(shè)置在副罐鋼絲繩張力平衡裝置的截止閥置于關(guān)閉狀態(tài)。同時(shí)可以把引繩借助換繩車替換相應(yīng)的舊繩，在進(jìn)行緊固連接時(shí)，可以借助6 副鋼絲繩進(jìn)行更換。借助換繩車開始下放引繩，同時(shí)提升絞車能夠以0.2 m/s 提升副罐到井口位置。一般情況下對于主罐側(cè)鋼絲繩往往可以借助卡繩裝置將其卡住，而對于副罐側(cè)鋼絲繩而言，可以借助鋼絲繩張力平衡裝置油壓實(shí)現(xiàn)，從而能夠進(jìn)行保證鋼絲繩松弛[3]。

圖4 連接示意圖

3.3 收引繩

在收引繩時(shí)，根據(jù)換繩車上面的系統(tǒng)壓力，可以實(shí)現(xiàn)持續(xù)收緊引繩的效果，從而可以開動(dòng)提升機(jī)將主罐提升上去。假如舊繩與引繩連接點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)向輪前端時(shí)，可以停止運(yùn)行，同時(shí)可以借助卡繩裝置卡死主罐側(cè)鋼絲繩。一般而言，在拆除引繩與舊首繩連接卡后，同時(shí)提出換繩車，以及完成穿舊繩的工作，并且需要拆除舊繩上面的留繩子。在換繩車收緊舊繩后，這時(shí)需要借助提升機(jī)提升主罐，一直將主罐提升到井口位置。

3.4 斷繩、翻繩

可以借助換繩車將舊繩置于放松的狀態(tài)，與此同時(shí)反向設(shè)置繩子。當(dāng)完成切除留在換繩車前面的鋼絲繩時(shí)，那么將可以退出舊繩，同時(shí)將新繩連接到舊繩上面，以及將舊繩頭與副罐上面的舊繩進(jìn)行連接。當(dāng)完成斷開設(shè)置在副罐一側(cè)的舊繩后，可以設(shè)置懸掛固定裝置。可以借助鋼絲繩套把相應(yīng)的主罐一側(cè)的天輪和鋼絲繩進(jìn)行固定，這時(shí)可以使得提升機(jī)動(dòng)作，進(jìn)而可以保證提升機(jī)主罐下放，與此同時(shí)可以在換繩車方面設(shè)置新繩，其繩可以隨著換繩車動(dòng)作。

3.5 新繩與主罐連接

通常情況下，新繩需要連接在懸掛上。當(dāng)完成連接時(shí)可以需要收緊換繩車新繩，這樣能夠有效地保證平衡油缸處于最佳的工作狀態(tài)。

3.6 下放新繩

一般而言，可以通過換繩車對放繩過程中的阻力進(jìn)行調(diào)整。通常可以設(shè)置換繩車對新繩的狀態(tài)進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)需要使得提升機(jī)動(dòng)作，進(jìn)而能夠使得主罐處于下放的狀態(tài)。提升機(jī)停止工作判斷依據(jù)為：副罐楔形繩環(huán)繞上方整體長板平臺。

3.7 新繩與副罐連接

通常需要在副罐一側(cè)設(shè)置一個(gè)手拉葫蘆，其參數(shù)為2 t。這樣能夠固定1 號、4 號首繩楔形，同時(shí)需要將設(shè)置在2 號、3 號首繩張力平衡截止閥置于關(guān)閉的狀態(tài)。一般，可以借助手拉葫蘆將設(shè)置在1 號、4號首繩張力平衡裝置設(shè)置到最長的位置，與此同時(shí)必須拆除設(shè)置在1 號、4 號首繩楔形繩環(huán)。

在進(jìn)行步驟6、7的過程中，地面工作人員要同步進(jìn)行，主要需要做拆除收放繩滾筒、連接對換繩盤等工作，這樣能夠便于更換另外的2 根繩。

4 借助換繩車的接繩工藝的優(yōu)勢

1）能夠有效地優(yōu)化高空作業(yè)危險(xiǎn)系數(shù)，由于傳統(tǒng)作業(yè)流程需要在井底以及相應(yīng)的井口位置構(gòu)建工作平臺，因此大大增加了危險(xiǎn)系數(shù)，而對于新工藝而言僅僅需要在井口平層構(gòu)建一個(gè)一層平臺即可實(shí)現(xiàn)全部作業(yè)；

2）通過對鋼絲繩更換工藝進(jìn)行改造，大大降低了維修時(shí)間，經(jīng)過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)在對鋼絲繩進(jìn)行更換時(shí)，新工藝只需要16 h，相比于傳統(tǒng)工藝減少了32 h，進(jìn)而提高了工作效率；

3）新工藝在換繩時(shí)，僅僅需要在地面即可完成，同時(shí)能夠介質(zhì)繩盤將舊鋼絲繩進(jìn)行回收，從而可以對舊繩回收工藝進(jìn)行優(yōu)化，能夠有效地減少工作時(shí)間，其數(shù)值可以達(dá)到36 h；

4）對于換繩操作人員而言，傳統(tǒng)的換繩工藝需要30 個(gè)工作人員共同參與，同時(shí)井上與井下不能同時(shí)作業(yè)，不僅造成人員的浪費(fèi)，而且降低了勞動(dòng)效率，而新工藝則需要12 個(gè)人，并且能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)作業(yè)。