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多繩落地式摩擦提升機(jī)更換提升鋼絲繩的工藝分析
以往更換提升鋼絲繩一直采用新舊繩捆綁帶繩法。經(jīng)過(guò)工藝改良，現(xiàn)采用將新舊繩與變頻小絞車相連接的牽引法。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐證明，該工藝與新舊繩捆綁帶繩法相比，工序更簡(jiǎn)單，人員作業(yè)時(shí)間短，更換鋼絲繩能夠一次到位，而且在更換過(guò)程中，新舊鋼絲繩始終能處于受力狀態(tài)，可以防止繩子打扭現(xiàn)象，確保提升立井更換鋼絲繩時(shí)的安全操作，具有一定推廣意義。
目前，礦井煤炭的賦存條件使得煤礦的開采深度在逐步延伸，煤礦建設(shè)和高產(chǎn)高效工作面的日益增加，使得礦山機(jī)械裝備越來(lái)越趨于大型化，在大型的井工型煤礦中，礦井的主副井提升設(shè)備大多采用了多繩落地式摩擦提升裝備，依靠提升鋼絲繩與滾筒襯墊間的摩擦力實(shí)現(xiàn)提升和下放重物的功能。鋼絲繩是提升系統(tǒng)中的主傳動(dòng)元件，在使用過(guò)程由于疲勞、斷絲、磨損、銹蝕等原因，強(qiáng)度逐漸降低。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定，當(dāng)斷絲、磨損或使用年限超
過(guò)要求時(shí)須及時(shí)更換。主副井提升高度均在500 m 以上，投運(yùn)后已進(jìn)行了數(shù)次提升鋼絲繩的更換，根據(jù)使用檢修裝備和更換工序的主要特點(diǎn)，采用了兩種不同的工藝，一種為新舊繩捆綁提升機(jī)帶繩法，另一種為新舊繩連接小絞車牽引法。這兩種換繩工藝均已得到成功地運(yùn)用。
1 新舊繩捆綁提升機(jī)帶繩法
該工藝主要是先將新舊鋼絲繩捆綁在一起，與提升容器共同慢速下放直至另一容器到達(dá)井口后，停止提升機(jī)，然后更換井口水平至絞車房的鋼絲繩。更換完成后，再反向開動(dòng)提升機(jī)，逐步拆除井筒中舊繩，提升容器至井口后，將楔形連接裝置中桃型環(huán)繩頭部分進(jìn)行更換。具體施工工藝流程為:
1) 將提升機(jī)2#提升容器開至適當(dāng)位置，將回住絞車鋼絲繩分4 次( 與繩的數(shù)相同) 穿過(guò)上天輪上固定的滑輪從絞車房出繩口到達(dá)絞車房?jī)?nèi)。
2) 用繩卡將回柱絞車鋼絲繩與新鋼絲繩固定后，分別將4 根新鋼絲繩拖至井口。
3) 將每根新鋼絲繩與每根舊鋼絲繩用15 副繩卡固定。
4）0.5 m/S 的速度沿2#提升容器向下的方向開動(dòng)提升機(jī)。
5) 每隔10 m 用小板卡將每根新舊繩進(jìn)行捆綁固定，保證新舊繩的同時(shí)下放; 每隔20 m 用大板卡將8 根繩固定，防止繩在井筒中打扭。
6) 依次按上述方法開動(dòng)提升機(jī)，直至1#提升容器開至井口乘人位置，閉鎖提升機(jī)。利用鎖繩器將井下的提升容器及新舊繩完全鎖住，將井口容器進(jìn)行上起吊提約1． 5 m，用工字鋼穿過(guò)容器，固定在井口鎖口梁上。
7) 將提升容器楔型連接裝置頂部油缸中的油放盡，直至4 根鋼絲繩全松動(dòng)，首繩連接裝置不受力時(shí)，逐個(gè)將舊鋼絲繩頭從連接裝置中取出。
8) 利用井口回柱絞車牽引，將井口至提升機(jī)房的舊鋼絲繩逐條進(jìn)行拆除，同時(shí)將新繩沿井口、天輪、出繩孔、滾筒、出繩口、天輪、井口順序牽引到位，新繩穿過(guò)桃形環(huán)，固定牢固。
9) 將新繩入位，進(jìn)入繩槽后，按調(diào)繩工藝，取出井口工字鋼并向油缸中打油，使四根鋼絲繩張力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)平衡。
10)以≤0． 5 m/s 的速度緩慢開動(dòng)提升機(jī)，同時(shí)在車房回收舊繩。當(dāng)提升機(jī)開至繩卡位置時(shí)，在井口拆卡。
11) 當(dāng)2#提升容器開至井口位置時(shí)，將提升容器固定在井口，拆除新舊鋼絲繩固定繩卡，逐個(gè)將舊鋼絲繩頭從連接裝置中取出換成新繩。
12) 拆除工字鋼，全部回收舊繩，取出井口工字鋼并向油缸中注油，4 根鋼絲繩張力達(dá)到平衡。更換鋼絲繩作業(yè)完畢。
2 新舊繩連接變頻小絞車牽引法
與上述工藝不同的是，該工藝主要是依靠井上井下的輔助小絞車為動(dòng)力，提升機(jī)和提升容器在井筒中均閉鎖不動(dòng)，先將一根舊鋼絲繩的兩端從連接裝置拆開，新、舊鋼絲繩在井上牢固連接，利用井口16t 低頻小絞車和井下專用小絞車共同牽引，將舊繩下放至井底回收，新繩下放至井筒，到位后連接新繩與楔型連接裝置。一根鋼絲繩更換完畢后，再利用
相同工序更換其它鋼絲繩，一個(gè)工序更換一根，直至4 根鋼絲繩全部更換完畢。
2．1 施工前主要準(zhǔn)備工作
1) 在地面選擇合適位置，安裝16 t 小絞車，并配套變頻控制系統(tǒng)和制動(dòng)閘，使絞車的運(yùn)行速度、方向處于安全可控狀態(tài)。
2) 準(zhǔn)備好檢驗(yàn)合格的4 根新鋼絲繩，在穩(wěn)車上纏繞好第1 根與舊繩捻向相同的新鋼絲繩繩。按照捻向排列好的其它新鋼絲繩放置在井口待用。
3) 井底安裝4 臺(tái)舊繩回收車及配套電氣設(shè)備，每臺(tái)收繩車上纏13 mm 的鋼絲繩長(zhǎng)50 m。
4) 準(zhǔn)備好鋼絲繩卡，滑輪、鎖繩器、對(duì)講機(jī)、倒鏈等其它工具。
2．2 施工工藝流程
1) 將提升機(jī)1#提升容器懸掛裝置在上井口打壓后開始下放，將2#提升容器升至楔型連接裝置處高出作業(yè)平臺(tái)1． 5 m 后，停車并閉鎖。
2) 用11． 4 kW 的小絞車將新繩繩頭引至楔型連接裝置上方，將新、舊繩用5 副鋼絲繩繩卡連接。
3) 將舊繩在卡連接處下方200 mm 位置割斷，然后在絞車房將舊繩從繩槽內(nèi)移出。
4) 井下作業(yè)人員，將對(duì)應(yīng)舊繩繩頭從楔型連接裝置桃形環(huán)內(nèi)移出，并和舊繩回收車的鋼絲繩連接。
5) 用變頻控制的小絞車控制，慢速下放新鋼絲繩至井筒中。井下工作人員同步回收舊繩至井底專用回收滾筒上。由專人在天輪、車房、井口、井下監(jiān)護(hù)鋼絲繩的牽引情況。
6) 井筒中新繩到位后，距離搭接位置200 mm位置割斷新繩，并將新繩穿入楔型連接裝置，用板卡固定。
7) 在提升機(jī)房將新繩移入繩槽，然后在井口進(jìn)行調(diào)繩完畢后，將新繩穿入楔型連接裝置桃形環(huán)，固定。
8) 按以上同樣工序更換其它3 根首繩。
3 工藝分析比較摩擦式提升機(jī)鋼絲繩的更換工作是多工種、多地點(diǎn)，多人員聯(lián)合作業(yè)，無(wú)論是那一種方法均必須有良好的勞動(dòng)組織和施工作業(yè)準(zhǔn)備，并要求任何一處的作業(yè)人員必須了解全部的作業(yè)工序，確保不能平行作業(yè)。在進(jìn)行新舊鋼絲繩的連接時(shí)必須保證連接質(zhì)量，確保各處的鋼絲繩卡的螺栓緊固必須完全符合要求，杜絕井筒中發(fā)生墜繩等較大惡性事故發(fā)生。在所有鋼絲繩與其它磨損的部位提前墊好橡膠皮，在鋼絲繩打卡處，U 型部分在新繩一側(cè)，以充分保護(hù)鋼絲繩不受損傷。在更換鋼絲繩過(guò)程中，為嚴(yán)格防止鋼絲繩捻向松動(dòng)，捆綁法主要靠新舊繩每隔10 m使用繩卡防扭，而牽引法則在首尾打卡，靠鋼絲繩自身受力來(lái)防止捻向松動(dòng)和打扭，并另做一防轉(zhuǎn)U 型板卡靠在舊繩上做安全保護(hù)。利用捆綁法更換鋼絲繩時(shí)，需計(jì)算井筒中捆綁新繩及繩卡等總質(zhì)量是否超過(guò)該側(cè)提升機(jī)***靜張力差，以免引起新繩帶舊繩上行時(shí)“提不動(dòng)”或滾筒襯墊處摩擦安全因數(shù)不足。解決此類現(xiàn)象的方法是: 減少本側(cè)提升容器的質(zhì)量( 平衡錘可減少配重)或在另一側(cè)容器增加載重，以確保提升機(jī)兩側(cè)靜張力差小于提升機(jī)的允許***載重差。對(duì)兩種工藝進(jìn)行分析比較，捆綁法工序較復(fù)雜，參與人員多，井筒和人工作業(yè)時(shí)間也較長(zhǎng)，新舊鋼絲繩打卡多，對(duì)新繩的損傷也較大。牽引法則減少了井筒中捆綁和拆除新舊繩環(huán)節(jié)，可使鋼絲繩一次牽引到位，并能合理地控制井上變頻絞車的速度使其略小于井底絞車速度，基本可處于同步運(yùn)行狀態(tài)，并可使?fàn)恳摻z繩時(shí)，井筒中鋼絲繩始終處于受力狀態(tài)，也不會(huì)發(fā)生鋼絲繩松捻和打扭事故發(fā)生，由于僅在鋼絲繩的首尾兩處打卡，不會(huì)對(duì)鋼絲繩造成任何損傷?？傊?，經(jīng)過(guò)改良后的新舊繩連接變頻小絞車牽引法換繩工藝，既保證了作業(yè)人員的安全，又保證了鋼絲繩在檢修中不會(huì)受人為因素而引起損傷，安全性得到大幅提高。
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