立井提升系統換繩新工藝應用

張玉勝

（淮北礦業集團袁店一井煤礦，安徽 淮北 235000）

我國的大型、特大型礦井提升機還處于起步階段，技術水平低，控制水平落后，仍依賴進口。隨著煤礦開采深度的不斷加深，立井提升系統鋼絲繩長度越來越長，對于千米深井，鋼絲繩長度往往達到1000m 以上，這對鋼絲繩的更換、維護帶來較大困難，需要多人在井口、井架上長時間（約30 小時）操作，不僅勞動強度大，而且事故隱患點多，在更換過程中往往造成鋼絲繩不可避免的損傷，給礦井安全提升帶來較大隱患。做好煤礦主提升鋼絲繩的更換工作應用應當積極引入新技術、新工藝，通過新技術、新工藝的應用提高煤礦主提升鋼絲繩的更換，為礦井安全提升提供可靠保證。

一、機械式換繩

針對主提升系統鋼絲繩更換存在的問題，研究應用YHC 型換繩車配備@TT 型雙碼擇繩調換智能保護裝置。這是一套多排鏈無極超靜定無損傷夾持技術,具有等速無級自動控制功能，利用直線式收放鋼絲繩方式。此換繩車改變了一貫采用的圓周摩擦傳動原理，利用直線摩擦傳動方式，使鋼絲繩實現直線拉、送運動。換繩車可沿提升容器長度方向收放繩，也可在垂直容器方向收放繩，滿足了換繩井口場地狹窄、情況復雜的特殊要求。

本產品可廣泛適用于各種礦山立井摩擦提升系統的掛罐安裝、更換提升首繩、平衡尾繩（圓尾繩或扁尾繩）及繩罐道等工作。本換繩車通過上、下兩排承載鏈傳動，依靠多組無極超靜定夾持元件夾緊鋼絲繩，由大扭矩液壓傳動單元驅動承載鏈，從而實現換繩過程中對鋼絲繩的收放動作；其利用優化設計的液壓系統，實現了提升機主動、換繩車隨動的絕對同步收放繩功能。

換繩工藝：（每次更換2 根，先收舊繩后放新繩）

采用YHC 型換繩車配備@TT 型雙碼擇繩調換智能保護裝置換繩工藝

（一）停罐、卡繩、斷繩

1.遠離換繩車一側容器（以下稱A 容器，另一側容器以下簡稱B 容器）關閉2、3#截止閥。2.下放A 容器到井底，B 容器到達合適位置時停車，調整各平衡油缸伸出200mm 左右，關閉B 容器上2#、3#鋼絲繩張力平衡裝置截止閥。井口換繩車及導繩輪就位、固定。3.繼續開車下放B 容器至其低于井口20m 位置（低于換繩車側天輪平臺的高度）停車。4.將引繩穿過換繩車使其于對應更換舊首繩利用六付鋼絲繩卡緊固連接；鋼絲繩卡必須打牢，打緊后換繩車用設定好收繩拉力收緊，保證鋼絲繩卡不滑繩。5.換繩車放引繩，提升絞車以0.2m/s 的速度將B 容器上提至井口合適位置停車（便于連接繩頭或更換懸掛位置）。6.換繩車以換繩設定張力的1.2 倍拉力收緊引繩，檢驗各連接位置是否牢固可靠。施工負責人簽字確認。7.@TT 型雙碼擇繩調換智能保護裝置卡住A 容器側2#、3#鋼絲繩上提0.5m 后，B 容器側泄2#、3#鋼絲繩張力平衡裝置油壓，使2#、3#鋼絲繩松弛。8.B 容器側安裝懸掛固定裝置，斷2#、3#鋼絲繩（如果需要更換懸掛裝置，此時將舊懸掛拆除）。

（二）收舊繩

1.換繩車調整系統壓力，持續收緊引繩，開動提升機上提A 容器。2.當引繩與舊首繩連接點到達導向輪前端時停車，@TT 型雙碼擇繩調換智能保護裝置卡住A 容器側2#、3#提升繩，換繩車放松引繩，反向留住舊繩。3.拆除引繩與舊首繩的連接繩卡，換繩車退出引繩并將舊繩穿入，拆除舊繩的留繩。4.換繩車收緊舊繩，繼續開動提升機上提A 容器，換繩車持續收舊繩直至A 容器到達井口合適位置。

（三）斷繩、翻繩

1.換繩車放松舊繩并反向留住，斷開換繩車前端2#、3#鋼絲繩，退出舊繩并穿入新繩使其與2#、3#舊鋼絲繩連接，連接時新繩捻向與舊繩捻向必須一致，換繩車后部舊繩頭與A 側容器2#、3#舊繩連接。2.斷開A 側容器上方2#、3#舊鋼絲繩,并安裝懸掛固定裝置（如果需要更換懸掛裝置，此時將舊懸掛拆除）。3.開動提升機使A 容器下放，換繩車放新繩隨動，收放繩絞車同時收A 側舊繩。4.當新繩頭到達井口A 側時停車（留足夠長度與懸掛連接）。5.2#、3#新繩固定在井口套架梁上，絞車房使兩根新繩脫離滾筒，井架上取掉天輪之間的固定鋼絲繩套。6.開動提升機使A 容器上提，直至A 側容器懸掛到達井口平臺處停車（便于連接繩頭或更換懸掛的位置）。

（四）新繩與A 容器連接

1.2 #、3#新繩分別與對應懸掛連接（或者安裝新懸掛）。2.絞車房使2#、3#鋼絲繩入繩槽。3、連接好后換繩車收緊新繩，將平衡油缸拉至最長狀態。

（五）下放新繩

1.換繩車調定放繩阻力，啟動換繩車進入放新繩狀態，開動提升機下放A 容器，換繩車隨動定阻力放新繩。2.當B 容器楔形繩環上方整體式長板卡運行到接近井口平臺時（B 容器基本運行至井口），提升機停止，2#、3#鋼絲繩下放完成。

（六）新繩與B 容器連接

1.@TT 擇繩調換智能保護裝置機械手卡住A 容器側2#、3#新繩，并向上抽拉，當抽拉力達到兩根新繩自重與容器自重一半之和時停止；抽拉過程中，換繩車時時拉緊兩根新繩。2.利用手拉葫蘆把2#、3#張力平衡裝置拉至最長位置（油缸完全收回），拆除2#、3#楔形繩環或楔形繩環楔體（更換懸掛裝置的此時安裝新懸掛）。換繩車內兩根新繩在井口留住并計算出預留連接長度后截斷，然后與2#、3#楔形繩環連接，連接后向2#、3#張力平衡裝置油缸打壓，直至新繩完全張緊；3.@TT 擇繩調換智能保護裝置機械手下放A 容器，4 繩受力后，撤出調繩裝置，打開各張力平衡裝置油缸截止閥，恢復提升系統，2、3#兩根鋼絲繩更換完成。

（七）重復上述步驟更換1、4#首繩

二、結論

1.高安全性。（1）人員安全：用人少，機械作業人工輔助。（2）工藝安全：恒張力，對提升系統張力差無要求。（3）首繩安全：直線超靜定無損夾持，首鋼絲繩免受人工夾具損傷。2.延長首繩壽命。換繩車的超靜定無損夾持直線連續輸送技術，通過摩擦襯墊輸送首繩，首繩不受人工換繩夾具損傷，無更換初傷，確保首繩全生命工作。3.新首繩用繩量少。只需提升首繩長15 米余繩，大大節省開支。4.超短作業用時：千米深井4 繩10 小時左右完成首繩更換，大大縮短施工時間，提高生產效益。5.@TT 擇繩調換智能保護裝置可減少換繩過程中布設卡繩器梁及卡繩器等工作，大大提高了換繩效率，并且可根據礦井實際參數調整新繩預緊力，使新更換首繩達到原有舊繩張力，減少調繩次數，強化首繩力學性能。

三、結束語

煤礦提升系統是煤礦開采中重要的環節，同時也是煤炭開采的重要保證。礦用提升機作為煤礦生產中關鍵設備，在礦井中人員及物料和設備輸送等方面發揮著重要作用。同時也能將開采好的礦石和矸石運輸到地面，是礦井生產過程中極其重要的一部分，提高整套控制系統的綜合性能至關重要。本文在分析提升系統鋼絲繩更換所面臨的問題的基礎上對更換工藝進行了分析介紹。此種新技術大大提高換繩效率，同時保證人員、設備安全，值得推廣應用。