落地式多繩摩擦提升機天輪更換方案及實施

黃榮慶

（福建馬坑礦業(yè)股份有限公司）

落地式摩擦提升機天輪安裝在井架上，用于改變鋼絲繩的運行方向。落地式摩擦提升機天輪使用多年后，因其零部件磨損，出現(xiàn)振動、異響等故障，無法在現(xiàn)場進行檢修，按照規(guī)程要求需對其進行更換。更換天輪不同于安裝新天輪，其更換過程存在很大的安全風險，制定一套完整的更換施工方案，不但能保證施工作業(yè)安全，而且可有效縮短施工時間，從而達到生產(chǎn)安全規(guī)程［1］要求，以保障生產(chǎn)安全順行。

1 概述

落地式摩擦提升機的天輪安裝在井架上，可改變支承卷筒到提升容器之間的鋼絲繩的運行方向，起導向作用。天輪由固定輪、游動輪、天輪軸、軸承、軸承座等組成。對天輪進行更換，不同于安裝新天輪，而是要將提升鋼絲繩從舊天輪中脫槽、固定，拆除舊天輪從井架上下放到地面，將新天輪從地面起吊到井架上，進行安裝、調(diào)整，提升鋼絲繩合槽。為提升鋼絲繩脫槽或合槽，要對提升系統(tǒng)的罐籠側(cè)或平衡錘側(cè)進行卡繩，一側(cè)卡住提升鋼絲繩，一側(cè)用吊車緩慢提升容器，使提升鋼絲繩松弛而脫槽。由于罐籠側(cè)或平衡錘側(cè)的質(zhì)量很大，需要用到大噸位的吊車［2］，需要計算提升系統(tǒng)所受的力。更換過程中，吊車司機的操作需分層作業(yè)，無法直視現(xiàn)場情況，須用對講機進行相互聯(lián)系，因此在更換過程中存在很大的安全風險。制定一套完整的施工方案及施工工藝過程，以保證施工作業(yè)安全，縮短施工時間，意義重大。本文以福建馬坑礦業(yè)股份有限公司井下礦山更換落地式多繩摩擦提升機天輪為例，進行論述與分析。

2 安裝實例

福建馬坑礦業(yè)股份有限公司礦山安裝1 臺落地式多繩摩擦提升機作為副井使用，罐籠帶平衡錘提升方式。提升機型號為JKMD2.8×4，提升高度695 m，罐籠自重11 t，最大載重7 t，平衡錘質(zhì)量14.5 t，提升首繩4 根、直徑28 mm，尾繩2 根、直徑40 mm，天輪直徑2.8 m、質(zhì)量12 t，從地面到井架上天輪距離30 m高度。提升系統(tǒng)示意見圖1。

2.1 施工方案

此次需要更換的為上天輪，需要將平衡錘提升至井口，提升機停止運行，在罐籠側(cè)下天輪下方搭設工字鋼梁，用卡繩器將4 根首繩卡住，在平衡錘側(cè)起吊平衡錘，使平衡錘上部提升鋼絲繩松弛，將鋼絲繩從上天輪上脫槽，考慮到平衡錘下部的尾繩及尾繩隔離裝置，平衡錘不能起吊過高。在4根鋼絲繩全部脫槽后進行固定，用型鋼固定好平衡錘，吊車此時可松繩離開。在井架上拆除舊上天輪側(cè)的編碼器檢測裝置，拆除軸承蓋等，放置好吊車，起吊舊上天輪至地面，再將新天輪起吊到井架上，找正安裝到位，安裝編碼器檢測裝置等，拆除固定的鋼絲繩，并落到新天輪繩槽，起吊平衡錘拆除固定型鋼，拆除罐籠側(cè)卡繩器，恢復井口其他設施，提升系統(tǒng)試運行，直至正常運行即可。

2.2 提升系統(tǒng)計算

此次更換上天輪，罐籠下放到井底，平衡錘提升到井口，以此計算提升系統(tǒng)質(zhì)量。罐籠側(cè)質(zhì)量為罐籠自重+首繩質(zhì)量為19.5 t，平衡錘側(cè)質(zhì)量為平衡錘質(zhì)量+尾繩質(zhì)量為23.5 t。以平衡錘側(cè)質(zhì)量為依據(jù)，根據(jù)標準規(guī)范，起重用鋼絲繩安全系數(shù)不小于6的要求，選用起吊用鋼絲繩型號為6×19S+FC-1770-φ32，2根作為起吊用鋼絲繩，其長短根據(jù)現(xiàn)場實際進行量取。

吊車的主要工作是提起平衡錘側(cè)的質(zhì)量，使提升鋼絲繩松弛。同時考慮井架高度30 m，以及受環(huán)境條件限制，吊車不能離施工現(xiàn)場太近、吊臂的角度等，依據(jù)上述要求選用300 t 吊車作為起吊設備［3-5］。考慮到提升鋼絲繩從舊天輪中脫槽，放置到一邊固定，平衡錘下部尾繩及尾繩隔離裝置等，不能提升過高，經(jīng)測算平衡錘側(cè)的提升高度約0.5 m即可。

3 施工工藝

（1）將平衡錘提升到井口適當位置，搭好平臺，作好起吊準備工作；在罐籠側(cè)的下天輪下部搭好平臺，放置45 號工字鋼梁，架好卡繩器，卡住罐籠側(cè)4根首繩；在卡好4 根首繩檢查無誤后，準備起吊平衡錘，平衡錘側(cè)的總質(zhì)量為23.5 t，采用選用的鋼絲繩套、卸扣等吊具連接好。

（2）吊車準備好后，用對講機聯(lián)系開始起吊平衡錘，向上起吊0.5 m左右，檢查罐籠側(cè)卡繩器有無松動或溜繩，一切正常，即可固定鎖住平衡錘，使吊車松動繩套、吊具等，吊車可以移開。

（3）起吊平衡錘后，平衡錘以上至罐籠側(cè)卡繩器段提升首繩松動，使其首繩從天輪繩槽上脫開，對其進行固定捆扎。

（4）拆除舊天輪兩端軸承上蓋、軸頭檢測裝置等，使天輪帶軸承松動；吊車選好停放位置，鋼絲繩套、卸扣等吊具準備好，準備起吊舊天輪；確定舊天輪起吊點，試吊天輪把控平衡點，軸承離開位置后，要對軸承進行捆扎以防滾珠脫落傷人；舊天輪落地放入支承進行固定，準備好繩套、吊具等，起吊新天輪，對新軸承進行包扎，確定吊點，試吊沒有問題后，正式起吊新天輪，從地面到井架直到新天輪緩慢、準確落位；新天輪落位后，拆除軸承包扎，檢查、調(diào)整軸承配合間隙，蓋上軸承蓋進行緊固，安裝好軸頭檢測裝置等。

（5）拆除固定的提升鋼絲繩，使其進入新天輪繩槽；吊車準備起吊平衡錘，按前述程序起吊平衡錘，拆除其固定裝置，下放平衡錘使其處于正常狀態(tài)；拆除罐籠側(cè)的首繩卡繩器，使首繩處于受力狀態(tài)；拆除搭設的作業(yè)平臺，恢復提升系統(tǒng)的各項保護及聯(lián)鎖裝置等。

（6）檢查提升系統(tǒng)，使各項裝置恢復正常，提升機可試運行兩趟無誤后方可正式運行，天輪更換結(jié)束。

4 結(jié)論

以福建馬坑礦業(yè)股份有限公司落地式多繩摩擦提升機天輪更換為實例，詳細論述了天輪的更換過程。對于落地式摩擦提升機天輪的更換，首先需確定施工方案，再對提升系統(tǒng)的受力進行分析計算，以確定選用的起吊設備及設施。通過對施工工藝過程進行細化，可確保施工過程的安全，以期為同類礦山檢修更換天輪提供有益參考。