白旭東， 李博強(qiáng)

（山西新景礦煤業(yè)有限責(zé)任公司， 山西 陽泉 045000）

引言

目前由于煤礦開采深度越來越深，多繩摩擦輪提升技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用，主鋼絲繩的安全應(yīng)用是這一技術(shù)、投入生產(chǎn)的關(guān)鍵一環(huán)。鋼絲繩的要求與標(biāo)準(zhǔn)必須明確、嚴(yán)格，由于摩擦式提升機(jī)的載荷量呈逐漸增大的趨勢，故主鋼絲繩的直徑和長度朝著向粗向長的方向發(fā)展，如果鋼絲繩的斷絲、銹蝕情況不符合《煤礦安全規(guī)程》的要求，就必須更換，否則會(huì)影響到提升機(jī)的安全運(yùn)行，進(jìn)而影響煤礦安全生產(chǎn)。如何安全實(shí)施換繩施工成為實(shí)踐開展過程中一直探討和關(guān)注的問題。

1 換繩工藝的發(fā)展歷程回顧

1.1 舊繩帶新繩

當(dāng)一根舊繩使用時(shí)間達(dá)到了應(yīng)用年限后，便需要更換新繩。將罐籠固定，使鋼絲繩不再受力，用強(qiáng)力繩卡將舊繩與新繩卡在一起，舊鋼絲繩依靠自重帶動(dòng)新鋼絲繩移動(dòng)，經(jīng)過提升機(jī)、導(dǎo)向輪后進(jìn)入井筒，到達(dá)井底后，割斷舊繩，將新繩接入提升容器的楔形繩環(huán)。在井口將新繩割斷，接入井口罐籠的楔形繩環(huán)，最后將罐籠固定設(shè)施拆除由新繩承擔(dān)負(fù)荷，這項(xiàng)工藝的重點(diǎn)是調(diào)整好各根鋼絲繩的受力平衡，用時(shí)較短，也不需要太多的施工人員上場，但是花費(fèi)的成本相對多很多，過程也不是很安全，調(diào)整各個(gè)繩子之間受力的這個(gè)過程也很復(fù)雜。

1.2 同步入出

也被稱為鋼絲繩進(jìn)和出的同步技術(shù)，該技術(shù)同樣也是換掉舊繩，不過是在井口處將其割斷，之后連接上新鋼絲繩需要一個(gè)專用的旋轉(zhuǎn)環(huán)來配合施工，新繩進(jìn)入這個(gè)系統(tǒng)之后，舊繩同時(shí)退出。這一技術(shù)總體來看比較簡單，也不需要太多的裝備，但是工時(shí)較長，危險(xiǎn)系數(shù)較高，施工設(shè)備用的卡子和旋轉(zhuǎn)環(huán)兒價(jià)格貴，施工成本高，設(shè)備不能二次使用。

1.3 更換車單繩

井口處設(shè)有專用換繩施工平臺(tái)，通過這個(gè)臺(tái)子，新繩可直接放入井筒，而舊繩也可同步上提回收，這個(gè)過程類似于四繩摩擦式提升機(jī)，該設(shè)備會(huì)循環(huán)兩次完成鋼絲繩的更換工作。該技術(shù)與第種工藝一樣，施工人員少，施工難度小，缺點(diǎn)是施工時(shí)間較長，會(huì)妨礙后續(xù)生產(chǎn)工作的順利開展，施工成本較高，設(shè)備很難實(shí)現(xiàn)同時(shí)換繩，很容易出現(xiàn)不平衡的現(xiàn)象。

1.4 更換車多繩

車多繩更換的施工原理與車單繩相像，施工難度小，主要工序在地面上進(jìn)行，連接好井下設(shè)備，拆掉尾繩連接的設(shè)備就可以進(jìn)行施工。該工藝無論是直接較大的淋水井還是深井都可以應(yīng)用。但該工藝還有兩個(gè)缺點(diǎn)：一是沒有相應(yīng)的保護(hù)設(shè)備。只有用工具固定新繩，已進(jìn)入井筒的新繩才能進(jìn)入，二是鋼梁和到繩輪的契合度決定了輪軸強(qiáng)度，需要反復(fù)調(diào)整鋼梁和繩輪的契合度[1]。

以上四種換繩工藝，各有優(yōu)劣，但共性問題是要依次經(jīng)過導(dǎo)向輪和提升機(jī)，實(shí)踐起來速度慢，效率低，需要進(jìn)一步完善和改進(jìn)。

2 多繩摩擦式罐籠換繩工藝

2.1 基本方法及原理

在上述幾種傳統(tǒng)換繩工藝的基礎(chǔ)上，山西新景礦煤業(yè)有限責(zé)任公司通過優(yōu)化和試驗(yàn)，摸索出一種新的工藝——多繩摩擦式罐籠換繩工藝，其基本方法及原理如下：

先通過設(shè)備將新繩繞過提升機(jī)的天輪，待新繩到達(dá)井口之后將其固定好，再用腹鉤將鋼絲繩牽引住，不出井筒內(nèi)部便可將鋼絲繩放至井底。待這一步完成之后，在井底進(jìn)行更換窄罐籠鋼絲繩繩頭的施工。對于剛安裝好的新鋼絲繩，可用其中的一端環(huán)繞天輪和主導(dǎo)輪，這樣就可以在井口對住主鉤。上述工序完畢后，利用窄罐籠，將舊繩從井筒里帶出，同時(shí)換好新繩。

施工人員如果運(yùn)用這一技術(shù)進(jìn)行換繩,就可以直接在井口施工,不用下井,具有安全、效率高、各項(xiàng)成本小、穩(wěn)定性能好等優(yōu)點(diǎn)。

2.2 具體換繩步驟

1）安裝好新繩的各個(gè)部件，包括絞車和滑輪的部件。紋車的工作性能一定要核查仔細(xì)，這對后續(xù)工作有著很大影響。

2）將新繩向?qū)?yīng)的主導(dǎo)輪處牽引，找到主導(dǎo)輪的出繩口和舊繩位置，在慢速狀態(tài)下檢修絞車流程，完成后便將窄罐籠移動(dòng)過來，找到之前標(biāo)記好的地方。舊鋼絲繩起到牽引的作用，可將新繩牽引至天輪部件處。施工人員要遵守要求，依次拆掉下鎖設(shè)備，即用于更換新鋼絲繩的部件，下鎖設(shè)備就可以將新鋼絲繩和舊鋼絲繩鎖起來，牽引至井口工作平臺(tái)，之后固定在鋼梁上，確定固定牢靠，這樣慢速絞車才可以順利運(yùn)行。

3）罐籠不再繼續(xù)運(yùn)行后，把新鋼絲繩鎖在窄罐籠附近，緩慢下放罐籠。在這一過程中，舊繩就可以牽引新繩一起下放，并且井筒里也能做一系列如下放處理的工作，這些步驟都要搭配著卡鎖進(jìn)行，否則在更換過程中新繩和舊繩會(huì)出現(xiàn)交纏的情況。

4）工字鋼可以在窄罐籠到達(dá)井底時(shí)將其鎖緊，這樣鎖緊的方法同樣適用于下天輪和舊鋼絲繩。施工人員所在井口的位置要基于新繩伸出去的長度來拉住手拉葫蘆，人工完成上提罐籠設(shè)備的任務(wù)[2]。

5）各種繩環(huán)、舊繩頭，包括窄罐籠與新繩都要在井底連接好。地面施工人員必須把新繩拉出來從繩盤上部，這樣舊繩就可通過寬罐籠中的連接位置取出一邊的繩來與新鋼絲繩繩頭銜接。依賴慢速絞車，用慢速絞車?yán)鲂枰睦K頭。

6）手拉葫蘆等設(shè)備需要拆掉，在拆掉這一設(shè)備之后，就可以繼續(xù)把窄罐籠向上提，操作完成，拆掉井口安好的工字鋼。該工序重點(diǎn)是，一定要連續(xù)向上拉這一設(shè)備，不能間斷，拉至地面后再拆掉各個(gè)設(shè)備如鋼絲繩，罐籠。

7）工序圖如圖1所示。

圖1 工序圖

3 結(jié)語

新設(shè)計(jì)的換繩工藝，操作步驟較簡單易學(xué)，且效率較高。在實(shí)踐中要注意用導(dǎo)向輪更改方向，避免出現(xiàn)由于導(dǎo)向輪彎曲半徑小而可能造成鋼絲繩壓力過大的現(xiàn)象。必須要安裝卸載鉤頭去連接新繩和舊繩，才能下放，兩根鋼絲繩便能同步旋轉(zhuǎn)，不受外力影響，從而達(dá)到減小自身壓力的目的，使鋼絲繩更耐用、持久，在使用時(shí)間內(nèi)不易損壞，降低工業(yè)成本。