立井钢丝绳罐道更换施工工艺探讨

赵君志

(中平能化平煤股份三矿有限责任公司,河南省平顶山市,467092)

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立井钢丝绳罐道更换施工工艺探讨

赵君志

(中平能化平煤股份三矿有限责任公司,河南省平顶山市,467092)

介绍了平煤股份三矿钢丝绳罐道传统的更换施工方法,通过研究和实施得出了新工艺的更换施工方法,并对传统工艺和新工艺进行了分析比较。

钢丝绳罐道 更换工艺

1 概述

平煤股份三矿1957年建成投产,年生产能力60万t。随着开采时间的延续,资源枯竭,根据集团的统一安排,1997年在平煤四矿、五矿、六矿的边角地带新建了八采区井、十号井戊组井和十号井己组井,分别担负庚组、戊组和己组煤层的原煤提升、人员和物料上下任务。

钢丝绳罐道是利用钢丝绳作提升容器运行的罐道,罐道绳的两端在井上和井底用专用装置固定和拉紧,井筒内不需设置罐道梁。钢丝绳罐道主要包括罐道钢丝绳、防撞钢丝绳、钢丝绳的固定和拉紧装置、提升容器上的导向装置、井口及井底进出车水平的刚性罐道以及中间水平的稳罐装置等。

目前我国中小型矿井立井提升井筒罐道多采用钢丝绳罐道,它具有投资少、见效快、维护简单、运行平稳、更换便捷的优点。但是也有不足之处:一是井筒过深时,罐笼在井筒中运行稳定性差;二是钢丝绳罐道在上下井口装载处磨损较快。

由于建井时煤炭行业经济形势严峻,平煤股份三矿新建的3个立井井筒装备全部采用钢丝绳罐道。立井提升系统参数见表1。

近几年来,平煤股份三矿结合生产现场的实际情况,针对钢丝绳罐道的更换工艺进行了研究,总结出了简单易行的钢丝绳罐道更换施工新工艺,使用效果良好。

2 传统的更换施工方法

传统更换方法是在地面安装临时稳车,利用稳车下放和回收新旧稳绳,见图1。

2.1 施工前准备

(1)在井口棚外的工业广场上固定1台10t的稳车,在天轮平台上悬挂1台10t滑轮,并根据稳车与滑轮之间的距离,选用1根约60m长的钢丝绳(6×7-ø24.5mm)作为牵引绳,缠绕在稳车上。

(2)加工一套防止稳绳在井筒中悬空时自转的防自转装置。

2.2 拆除旧钢丝绳罐道

(1)将预更换稳绳侧罐笼下放至井底停车位置,拆除罐笼的抓捕器和上下滑套,拆除旧稳绳下端的联接固定卡,使其离开罐笼;下放罐笼使其顶面与井底车场轨道平行。

表1 立井提升系统参数

图1 更换钢丝绳罐道传统工艺示意图

(2)在井架二平台处,将该稳绳垂直部分用5t导链与井架连接固定,并预紧该稳绳。拆去该钢丝绳罐道上端的联接固定卡,将该绳上端绕过10t滑轮与稳车的牵引绳用绳卡联接起来,间断启动稳车缠绳至5t导链松弛后,拆除该导链。

(3)在该稳绳井底下端安装防自转装置,启动稳车缠绳回收该罐道绳,旧稳绳升井后再使稳车反向运转抽出该罐道绳。

2.3 安装新钢丝绳罐道

(1)把预更换的新罐道绳一端与稳车牵引绳用绳卡连接,根据稳绳的长度先缠绕在稳车的卷筒上。

(2)把新稳绳的一端绕过井架上的滑轮后安装防自转装置,起动稳车将该绳的下端下放至井底。

(3)将该绳上端垂直部分用5t导链和井架锁住,起动稳车,拆除新稳绳与牵引绳之间连接的卡子,联接固定好罐道绳的上端;放松导链,使新稳绳自由垂直,然后联接固定罐道绳的下端。

(4)张紧罐道绳,安装罐笼的罐耳滑套和抓捕器,试运行,完成该罐道绳的更换程序。

3 新工艺的更换施工方法

新工艺方法是利用主提升绞车,通过罐笼的升降和下放,安装和回收新旧稳绳,见图2。

图2 更换钢丝绳罐道新工艺示意图

3.1 施工前准备

将新罐道绳运至下井口,用托绳盘架托起。

3.2 新钢丝绳罐道的安装和旧钢丝绳的回收

(1)将预更换罐道绳的罐笼下放置下井口正常停车位置以下2m处;从新稳绳绳盘上抽出约40m绳缠放在罐帽顶上,距绳端40m处用起吊绳将新稳绳及罐笼锁固在一起。

(2)利用提升机提升该罐笼至上井口,用棕绳将新稳绳的上端拉至井架二平台。

(3)拆除预更换稳绳抓捕器和上下滑套,以及其井底连接装置,使旧稳绳脱离罐笼;利用绳扣将其与罐笼锁固在一起,缓慢提升该罐笼,使旧稳绳的锁固点上方松弛;在锁固点上方3m处切断旧稳绳,拆除该稳绳上端连接部件,并将该段旧稳绳落地。

(4)固定新稳绳上端,下放该罐笼至罐笼上方新稳绳垂直时(起吊绳松弛)停车;拆除新稳绳和罐笼的锁固装置,下放罐笼,在井下(利用新稳绳绳盘边)回收旧稳绳。

(5)固定稳绳下端,张紧稳绳,安装抓捕器和上下滑套,试运行,完成该罐道绳的更换程序。

3.3 新工艺施工要点

(1)订购新稳绳时需注意单根钢丝绳定制,防止绳盘过大,使下放新稳绳时困难。

(2)利用罐笼上提新稳绳时,速度要控制均衡,应保持0.5～2m/s速度,提升中防止新稳绳打结、扭曲变形。

(3)旧稳绳上端与罐笼用起吊绳固定完毕后,上提罐笼速度控制在0.2～0.3m/s,旧稳绳在罐笼上端松弛,且起吊绳张紧时,方可切断旧绳。要防止旧稳绳切断时突然向下产生冲击。

(4)新稳绳上端固定完毕后,下放罐笼速度控制在0.2～0.3m/s,新稳绳在罐笼上下两端垂直,且起吊绳松弛时,方可拆除新稳绳与罐笼连接的锁固装置。要防止拆除时新稳绳松弛突然向下产生冲击。

(5)新稳绳下端脱离绳盘时,要用尾绳牵引,防止其旋转伤人。

4 传统工艺与新工艺对比分析

(1)新工艺减少了租用稳车、相关设备、电气及信号安装费用;

(2)新工艺减少了加工制作下放和回收新旧稳绳防自转装置;

(3)新工艺减少了往稳车安装预盘和伸放新旧稳绳的环节,减少了施工时间(更换一根绳约节约120min);更换的新稳绳长度控制准确可靠;

(4)新工艺采用单根分批更换,每次用时6h,不影响上下班时人员提升;

(5)新工艺减少了井架二平台操作导链的施工程序,减少事故隐患环节点;

(6)新工艺是在新稳绳牵引至上井口后,进行拆装滑套和抓捕器工作,地面上井口施工便利;

(7)新工艺减少了施工用滑轮(直径250mm)所造成的弯曲半径过小对新稳绳产生的弯曲影响,增加了稳绳的安全性和使用寿命;

(8)新工艺施工时临时卡绳次数新绳为1次,旧绳为1次,传统施工时临时卡绳次数新绳为2次,旧绳为2次,减少了固定和拆除连接装置的时间。

5 结语

近年来,平煤股份三矿利用新工艺施工方法,对16根罐道绳进行了更换,每次投入施工人员15人,用时6h可更换2根罐道绳,且全矿井不用停产,不影响井下作业人员上下班时乘罐,提高了工作效率,避免了矿井停产造成的影响。

(责任编辑 张艳华)

On the new techniques for the renewal of wirerope cage guide for use in vertical shafts

Zhao Junzhi
(Pingdingshan Coal Co Ltd No.3Coal Mine,Zhong Ping Energy Chemical Group,
Pingdingshan,Henan province 467092,China)

This paper gives an account about the conventional techniques of Pingdingshan Coal Co Ltd No.3Coal Mine for the renewal of wirerope cage guide as well as its latest techniques for this process developed through research and development.The paper also presents a comparative analysis of the conventional and the latest techniques.

wirerope cage guide,renewal technique

TD531.1

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赵君志(1965-),男,中平能化平煤股份三矿有限责任公司,机电副总工程师,高级工程师,中国煤炭协会会员,从事煤炭机电管理工作。