淺析一種多繩摩擦式提升機鋼絲繩單根依次更換工藝方案

邱萬鑫

（江西漂塘鎢業有限公司，江西 贛州 341500）

江西漂塘鎢業有限公司大龍山礦區木梓園工區豎井于2017年更新改造為多繩摩擦式提升機（JKMD-2×4PI）進行提升運輸工作，至今為止，提升鋼絲繩首繩已使用近兩年時間，在檢查中發現，鋼絲繩最小直徑為18.3mm（該鋼絲繩公稱直徑為20mm，結構6V×21+7FC，長度330m,公稱強度1770MPa，凈重540kg），已接近《金屬非金屬礦山安全規程》中的“以鋼絲繩標稱直徑為準計算直徑減小量達到10%時，應更換鋼絲繩”，摩擦輪式提升鋼絲繩的使用期限不超過兩年，需要對4根首繩鋼絲繩進行立即更換，以確保生產提升運輸安全。由于礦區從未自行更換過多繩摩擦式提升機鋼絲繩和掌握相關更換技術，通過與外包施工隊伍咨詢與洽談，發現更換成本較高且不利于礦區自身維修隊伍建設。因此，本著節約費用，鍛煉維修隊伍的目的，自行根據礦區實際情況和能力，經多次考察和研究，提出了對多繩摩擦式提升機4根首繩鋼絲繩單根依次更換的方案。

1 項目技術更換方案

根據規范，結合實際使用情況，提出了更換鋼絲繩時的兩套方案：

（1）如果同時更換四根鋼絲繩，需要租兩輛穩車，投資大；罐籠和配重也可以用槽鋼搭起來，但非常危險。兩種方法都要求斜井提升機回收舊鋼絲繩。

（2）一根接一根，新繩可以放下，舊繩可以在提升機的幫助下回收，而不用穩定轎廂和提升斜坡。經過研究論證，采用了第二種方案。

與方案一相比，方案二在一定程度上減少了臨時設備設施的布置，節約了成本。多繩摩擦提升機提升鋼絲繩的傳統更換方法是先拔出舊繩再放新繩，速度慢，不安全。本文所述方法的實質是“用新鋼絲繩代替舊鋼絲繩”。該方法減少了大型臨時設施的使用和豎井作業的安全風險，縮短了施工時間，目前，該技術工藝已相當成熟。新繩用小直徑鋼絲繩固定在舊繩上，鋼絲繩穿過導向輪和主卷筒。新繩不需要纏繞在穩定車上，而是由舊繩直接從繩盤驅動，將繩釋放到軸上。新繩不受力，重量均勻地附在舊繩上。新舊鋼絲繩用長板卡固定，防止新舊鋼絲繩纏繞。舊繩子在重力作用下從窗戶彈出，舊繩子在重力作用下卷起。該技術工藝操作方便，不損壞提升鋼絲繩，且更換過程安全可靠。

鋼絲繩單根依次更換案：拆除一根舊繩，并安裝一根新繩。其步驟如下：

（1）先拆除左右兩罐籠頂的擋雨棚；拆除提升機卷筒護罩。

（2）把左右兩罐籠張力平衡裝置利用打壓泵進行泄壓，再打壓至液壓油缸伸出100mm左右的位置。

（3）此時，左罐在440井面，開動卷揚機下放左罐至罐籠頂低于井面后。開始盤井，盤井要留出鋼絲繩和板卡位置，盤好井后，上板卡卡住4根舊繩，然后發信號通知卷揚機工以慢速（0.3m/s）下放罐籠，每下放30m停車安裝板卡，直至右罐罐籠頂提升至平440井面。

（4）拆除1#首繩，用鐵絲等把1#楔形環固定在相鄰的楔形環上，以防楔形環下落。通過預先在右罐井架上安裝的滑輪將1#鋼絲繩卷入預先準備好的自制鋼絲繩卷筒內，信號通知卷揚機工以慢速下放右罐，同時，員工開始轉動鋼絲繩盤收繩，下放右罐過程中，卷揚機工聽取信號工信號開停車，以便拆除每隔30m的鋼絲繩板卡；待左罐罐籠張力平衡裝置露出井口后停車，用麻繩綁住1#鋼絲繩，麻繩另一頭集中勞動力拉住，鉗工開始把舊繩從楔形環上拆除，拆除后，拉麻繩的勞動力開始緩慢放繩，同時，鋼絲繩繩盤收繩，待舊繩完全收入繩盤內，此時，麻繩也纏在主軸卷筒上，利用卷揚機房行車掛一個可拆卸滑輪到卷筒上方，把麻繩掛在滑輪上（因此時卷揚機不動，鋼絲繩與摩擦襯墊摩擦力大），拆除麻繩與舊繩的連接；此時，1#舊繩已完全退出。

（5）從軌道上退出剛才收好的舊繩，把新鋼絲繩推到位，取出繩頭綁在剛才放舊繩的麻繩上，集中勞動力把新繩從右罐拉上去從左罐拉下來，待鋼絲繩拉到左罐井面時，新繩繩盤處的勞動力用木板剎車，卷揚機房人員拆開滑輪把新鋼絲繩放到鋼絲繩槽內，解開麻繩，鉗工把繩頭安裝到楔形環上（預留1.5m繩頭），然后，安裝板卡，安裝板卡后，通知卷揚機工以慢速下放左罐，同樣每隔30m停車安裝板卡，此時，安裝板卡前通知在導向輪平臺人員使用收線鉗抽緊鋼絲繩、同時，井口放收繩人員在新繩繩盤處反向轉動繩盤，以防新繩松動，并給后期調繩帶來麻煩。

（6）右罐罐頂平440井面時停車，左罐平臺上最后一組板卡（此時，未上板卡的鋼絲繩大概有60m近100kg，但新繩繞過卷筒所以此時鋼絲繩重量兩邊接近相等），將新繩按所需長度截取（預留好繩頭），安裝到1#張力平衡裝置楔形環上（此時，要拉緊鋼絲繩），安裝好后關閉2#、3#、4#張力平衡閥門，接打壓機，打開1#和總閥門，對1#油缸進行打壓（目的：拉緊鋼絲繩），打壓中應注意左罐平臺的板卡情況，板卡有動作應立即停止打壓。

（7）打壓完成后，拆除左罐平臺上的板卡，然后，通知卷揚機工聽取信號開停車（慢速），鉗工拆除每隔20m的板卡，待左罐罐頂到440井面時，拆除最后一組板卡，接打壓機，關閉2#、3#、4#張力平衡閥門，打開1#和總閥門，調整1#油缸行程，直至罐籠有動作，至此，完成1#鋼絲繩的更換。若左罐1#油缸行程不夠，則把右罐提升至440井面，調整右罐1#油缸行程。

（8）同理可完成對2#、3#、4#首繩鋼絲繩更換。

2 技術不足闡述

由于前期較為完善的準備工作和換繩施工人員的科學安排，本次在木梓園440中段豎井的自主換繩工作最終順利完成。但在此次換繩過程中，仍存在某些問題與不足之處，現根據出現的主要問題進行如下闡述：

（1）電動工具配備較少。本次換繩只配備一臺沖擊電動扳手且型號選用不足，沖擊電動扳手對螺栓的沖擊緊固能力不足，需二次加固，增加了一定的工作時間。

（2）選用了鬼爪式鋼絲繩夾頭。由于鬼爪式鋼絲夾頭現選用為2T，提拉鋼絲繩時易出現打滑或夾頭螺栓損壞的情況。

（3）未根據板卡在鋼絲繩上的旋轉方向來調整力度。安裝新繩時，需根據板卡緊固在鋼絲繩上的旋轉方向來調整鋼絲繩并收緊力度。若板卡向左旋轉則為鋼絲繩收繩力度過緊，向右旋轉則為鋼絲繩收繩力度不足；收緊新裝鋼絲繩力度適當，防止板卡和鋼絲繩過度旋轉，以免造成不必要的損害。

（4）在本次跟換2#(由信號房側往重車道側一次排序)鋼絲繩時，鋼絲繩旋轉纏繞在一起。由于1#鋼絲繩打壓過緊或更換首繩順序有誤，以及在拆除4#舊繩時，鋼絲繩退出桃心結后出現板卡往左罐拉升，造成1#、2#、3#新鋼絲繩在板卡處有較大彎曲，后通過打壓1#、2#、3#鋼絲繩及卸壓4#鋼絲繩調整處理未損傷鋼絲繩，通過分析為舊繩已拉升至較大極限未全部卸壓到位、新繩延伸性較長未打壓到位。所以，在鋼絲繩每更換完成一根新鋼絲繩時，需對該鋼絲繩進行打壓，使其能承擔到和舊繩一樣的力，以及改變更換鋼絲繩的順序，由1#～4#順序更換該先“同左”兩根鋼絲繩更換后“同右”兩根鋼絲繩更換，或改為1#→4#→2#→3#鋼絲繩順序更換，這樣能保證鋼絲繩受力中心點接近于正中心，避免四根鋼絲繩受力不均旋轉纏繞在一起。

3 結語

通過對鋼絲繩的更換方案進行分析總結，本文提出了一種基于鋼絲繩單根依次更換的方法,確保了礦區內的豎井多繩摩擦式提升機能夠安全平穩運行，為礦區生產創造了有利條件。此技術的實施大大縮短了更換鋼絲繩時的施工時間，降低了安全隱患，減少了現場繩車對附近人員因人身傷害造成的損失，以及節省外聘施工隊工程費用10多萬元，為今后礦區自主修護的能力、對多繩摩擦式提升機自主更換鋼絲繩探索研究工作積累了寶貴經驗。