煤礦立井摩擦式提升機首繩更換淺析

池志強

摘要：在鋼絲繩的更換過程中，如果遇到操作失誤或者設(shè)備選用不當?shù)惹闆r，就會造成新鋼絲繩與新鋼絲繩、新鋼絲繩與舊鋼絲繩扭在一起，鋼絲繩擰死彎、扭勁，造成新鋼絲繩的損壞。而這些情況的出現(xiàn)使得換繩質(zhì)量變差，更嚴重的后果甚至會造成鋼絲繩打滑、斷裂、墜罐等惡性事故造成可能的人員傷亡，給煤礦帶來巨大的經(jīng)濟損失。

關(guān)鍵詞：煤礦立井；摩擦式提升機首繩更換

煤礦提升機首繩在運轉(zhuǎn)過程中時會受到靜應(yīng)力、動拉力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、擠壓及捻制應(yīng)力等多種應(yīng)力的作用，應(yīng)力反復(fù)作用將造成鋼絲繩疲勞、破損，這些是造成鋼絲繩損壞的主要原因，另外磨損及銹蝕也是造成鋼絲繩的損壞原因。

一、研究目的

1.立井首繩更換的強制性。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第四百零三條規(guī)定，摩擦式提升鋼絲繩的使用期限應(yīng)不超過2 年。摩擦式提升機首繩使用2 年，必須強制更換。

2. 首繩更換舊工藝方法。在井上、井下將寬罐籠和窄罐籠分別支撐固定，上井口寬罐籠側(cè)割斷舊首繩，舊首繩與新首繩搭接用繩卡固定，開動穩(wěn)車讓舊繩帶新繩通過臨時改向天輪下放，井底將窄罐籠舊首繩拖至檢修硐室，割斷舊首繩，將舊首繩回收至材料車上。新首繩下放至窄罐籠頂，將新首繩與窄罐籠固定。井上新首繩與寬罐籠固定，開動提升絞車調(diào)繩，試運轉(zhuǎn)。

二、損壞的主要原因

1.兩種繩損壞的共同原因。（1）機械傷害。由于工作失誤、超載提升等原因，造成井筒墜物，砸傷尾繩；（2）漂浮打結(jié)。井底水窩積水抽排不及時，尾繩，特別是扁繩在運行過程中打漂、打扭；（3）銹蝕破壞。井筒淋水，使鋼絲繩受腐蝕；（4）急停掙斷。由于尾繩環(huán)距離過短，在提升機緊急停車時，分繩梁阻擋了尾繩環(huán)的運動慣性，使尾繩掙斷或拉壞分繩梁等事故。

2.不同尾繩的損壞原因。①繩彎曲。安裝懸掛扁尾繩時，操作人員違反放繩、懸掛安裝工序，或是扁尾繩受到擠壓，造成扁尾繩彎曲、打結(jié)，不可展平恢復(fù)到原始狀態(tài)，掛繩后扁尾繩運行軌跡發(fā)生改變，不能平穩(wěn)運行，易與井底分繩梁之間產(chǎn)生磨損、掛拉；②繩扭勁。更換繩翻越尾繩擋梁時，繩懸掛方向和垂直順展方向未辨清，安裝懸掛后扁尾繩有扭勁（即繩向一個方向旋轉(zhuǎn)了1800～3600），使得繩運行時出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)而導(dǎo)致其運行軌跡發(fā)生改變，與繩彎曲一樣，帶來安全隱患；③繩磨損、斷絲、斷股。為避免繩在井底回轉(zhuǎn)位置出現(xiàn)相互纏繞，一般在井底設(shè)有金屬分繩擋梁。繩邊緣的蛇形齒狀緯繩，使得尾繩在高速運行中更易與分繩梁發(fā)生刮擦現(xiàn)象，長期磨損造成繩的緯繩磨斷，使子繩散股或受力不均勻。如不及時處理，留有繩茬，刮擦現(xiàn)象將會愈加劇烈，造成繩斷絲、斷股。由于做頭工藝的原因?qū)е碌臄嗬K事故。主要有五個方面：一是用酸清洗鋼絲繩繩頭后，繩頭根部遺漏的酸液沒有清理徹底，使鋼絲繩頭根部鋼絲受腐蝕；二是巴氏合金灌注不實，沒有把鋼絲繩松開部分完全灌實；三是楔形鐵塊太長，楔形塊的尖部沒有被巴氏合金完全包絡(luò)；四是較粗鋼絲繩做頭時，避免巴氏合金灌注不實，在對連接裝置加溫時溫度太高，導(dǎo)致鋼絲繩退火；五是澆灌巴氏合金時，鋼絲繩重心線與連接裝置中心線未能保持平行，掛繩后，鋼絲繩自由垂落，巴士合金鑄體受力，使得連接裝置與繩頭發(fā)生相對運動。

三、煤礦立井摩擦式提升機首繩更換

1.帶新首繩。在窄罐籠側(cè)使用檢修平臺，新首繩繩頭通過四個滑輪，在井口窄罐籠側(cè)用15 米長的Ф10mm 鋼絲繩，通過打豬挺控將新首繩與舊首繩相連，豬挺控每處使用10mm 的麻繩多繞幾圈捆綁牢固，注意新首繩與舊首繩捻向不同（如舊首繩為右捻，與之相連接的新首繩則為左捻）。起動提升絞車以0.25 米/ 秒的速度下放寬罐籠，引新首繩過副立井井架下天輪、副立井提升絞車滾筒、副立井井架上天輪到達寬罐籠側(cè)副立井井口位置。在寬罐籠側(cè)井口處，使用副立井井口檢修平臺，將新首繩與舊首繩分解開，將新首繩端頭使用繩卡固定在副立井井口橫梁上。

2.反向開車。在副立井井架上、下天輪兩側(cè)新首繩上各加設(shè)一副復(fù)合繩卡，在上、下天輪兩側(cè)上方鋼梁上各掛設(shè)一臺三噸手拉葫蘆，將卡設(shè)好的復(fù)合繩卡吊起，使新首繩與上、下天輪接觸面分開；在副井絞車房絞車滾筒上方的新首繩上卡設(shè)一副復(fù)合繩卡，在絞車滾筒后下方固定一臺三噸手拉葫蘆將卡設(shè)好的復(fù)合繩卡向下拉，讓新首繩與副立井提升絞車滾筒接觸面分開。以0.25 米/ 秒的速度反向開動副立井提升絞車上提寬罐籠，直至寬罐籠上升到井口位置停車。

3.寬罐籠頂部楔形做假繩頭。在寬罐籠提升間井口位置使用檢修平臺，將新首繩頭穿過寬罐籠楔形繩環(huán)，使用繩卡（七付）臨時固定，制作假繩頭。（注：根據(jù)鋼絲繩夾國家標準，的鋼絲繩使用40 的鋼絲繩夾，間距240mm—280mm，鋼絲繩夾連接處強度能達到鋼絲繩強度的80%）在楔形繩環(huán)兩側(cè)設(shè)置橡膠墊防護好新首繩。

4.下放新首繩。拆除副立井井架上、下天輪及副立井提升絞車房絞車滾筒處的復(fù)合繩卡。在井架下天輪防撞梁側(cè)安裝2 根I20# 工字鋼，在工字鋼上安裝防溜繩卡，用防溜繩卡卡住新首繩與舊首繩，并適時調(diào)節(jié)防溜繩卡的張緊力，以新首繩剛帶力且不打彎為宜。起動副立井提升絞車以0.25 米/ 秒的速度下放寬罐籠，等新首繩拉直停車，在寬罐籠側(cè)井口平臺上，將新首繩與舊首繩8 根繩使用復(fù)合繩卡一起卡牢，卡設(shè)復(fù)合繩卡使用專用扳手擰緊。起動副立井提升絞車繼續(xù)下放寬罐籠，新舊首繩同時進入井筒，下放時每隔25 米停車卡設(shè)1 副復(fù)合繩卡，直至寬罐籠下放至副立井井底，窄罐籠到達副立井井口位置停車。

5.回收舊首繩。在副立井提升絞車房滾筒下繩段使用繩卡將新舊首繩卡在一起，使用氣焊將舊首繩從繩卡附近割斷，割舊首繩時對新首繩必須作防護，另3根也如此操作。（絞車房割斷舊繩應(yīng)與井口泄壓配合，井口泄完壓絞車房方可割斷舊繩）起動副立井提升絞車以0.25 米/ 秒的速度下放窄罐籠，在副立井井口先將窄罐籠側(cè)余繩拉出，同時將寬罐籠側(cè)的舊首繩在井架與絞車房之間空地上盤成大圈；當復(fù)合繩卡到達寬罐籠側(cè)防撞梁平臺位置停車拆除復(fù)合繩卡。繼續(xù)0.25 米/ 秒的速度下放窄罐籠，當上天輪弦上的鋼絲繩卡快到達上天輪時停車，在鋼絲繩卡的稍前方用鐵絲麻繩捆綁，再將上天輪對過的4 根新舊首繩綁住，拆除上天輪弦上的鋼絲繩卡。繼續(xù)0.25 米/ 秒的速度下放窄罐籠，直到鋼絲繩卡到達副立井井口停車，將鋼絲繩卡一一拆除。繼續(xù)0.25 米/ 秒的速度下放窄罐籠，當捆綁的鐵絲到達井口后停車將其拆除，上天輪段舊首繩收完。（當下放窄罐籠收舊首繩的時候，如復(fù)合繩卡先到防撞梁平臺時，就先拆除復(fù)合繩卡，拆除完畢后再繼續(xù)下放窄罐籠）繼續(xù)下放窄罐籠，在井架與絞車房之間的空地上回收舊首繩，盡量盤成大圈。直至寬罐籠達到井口位置（期間逐一拆除復(fù)合板卡）。最后副立井井架下天輪段的余繩拆除：將下天輪弦上的新舊鋼絲繩兩兩用鐵絲和麻繩捆綁、下天輪垂直段靠近天輪處的新舊首繩兩兩用的鋼絲繩卡卡在一起。將舊繩割斷利用麻繩下放至地面。在井口寬罐籠側(cè)檢修平臺上把舊首繩割斷（割斷舊首繩盡量靠近楔形繩環(huán)），以0.25 米/ 秒的速度下放寬罐籠，把剩余的舊首繩從井口拉出。

根據(jù)摩擦式提升機首繩現(xiàn)場更換方法，利用原副立井提升機作為新首繩更換的主要提升設(shè)備，安全性高，質(zhì)量好等優(yōu)點，經(jīng)過現(xiàn)場實踐，該方法具有實際操作性和經(jīng)濟性。

參考文獻

[1]張宗紅. 立井落地摩擦式提升鋼絲繩更換工藝探討[J]. 礦山機械，2018（9）：144.

（作者單位：烏審旗蒙大礦業(yè)有限責任公司）