武山铜矿主井提升机首绳更换工艺改进

2018-09-11邝志华李华政

铜业工程 2018年4期

邝志华，李华政

（江西铜业集团公司武山铜矿，江西瑞昌 332204）

1 引言

提升钢丝绳（即首绳）是多绳摩擦式提升机的重要组成部分，是影响整个提升系统安全运行的关键部件。根据我国《煤矿安全规程》第412条规定：摩擦式提升机提升钢丝绳的报废标准为2年［1］。在实际生产过程中，首绳更换的频次经常高于安全规程要求。因此，如何利用更短的时间和更少的劳动力来安全更换提升机首绳，便具有重要的研究意义。

本文针对首绳更换过程存在带新绳过滚筒、下放新绳，回收旧绳、预紧新绳张力、锁绳和调绳作业时间长、劳动强度大等问题，提出了多绳摩擦式提升机首绳更换工艺的改进措施。

2 首绳更换原工艺

武山铜矿主井为井塔式多绳摩擦提升系统，提升机型号为JKM-3.5×6（Z），提升机最大静张力820kN，最大静张力差220kN。6根首绳型号为6V×37S-35。提升方式为双箕斗提升，箕斗自重29t。首绳与箕斗采用楔形绳环与调绳油缸连接。该主井有10层，第10层放置提升机，第9层放置导向轮，第8层放置稳绳座绳器，第4层卸矿，其他楼层为辅助楼层。提升机系统如图1所示。

首绳更换原工艺采用“二四旧绳带新绳法”，即先同步更换2根新绳，回收2根旧绳；再同步更换4根新绳，回收4根旧绳的方法。

2.1 首绳更换原工艺流程

如图2所示。

2.2 首绳更换原工艺步骤

（1）准备工作。

材料、工器具（钢制板卡、负荷卡等）、人员组织准备就绪。主箕斗停在井塔卸矿位置，副箕斗井下装矿10t矿石配重。主箕斗爬行下放一段距离，使主箕斗首绳调节器及楔形卡处于六楼适合做绳头的位置。

（2）带新绳过滚筒。

封闭井塔一楼井口，利用九楼绞车把1#～6#新绳带至九楼；用五楼绞车，把绞车钢丝绳从主箕斗向上穿过提升机滚筒把新绳从副箕斗侧，接力九楼绞车牵引新绳过滚筒，把新绳牵引到主箕斗做头位置。带新绳过滚筒示意图，如图3所示。

图1 提升系统示意图

图2 首绳更换原工艺流程图

图3 原工艺带新绳过滚筒示意图

（3）同步更换两侧1#、6#新绳，回收1#、6#旧绳。

①做主箕斗1#、6#新绳绳头。九楼主箕斗侧1#、6#旧首绳旁摆一根厚皮钢管，每根厚皮钢管上穿一根短牵筋挂5t手拉葫芦，葫芦下接10t测力仪，以作为新首绳预紧使用。在八楼主箕斗侧先用一付钢制板卡将2根新绳同六根旧绳卡在一起，并将1# 、 6#新绳钢制板卡以上绳段用5t葫芦拉紧，使每根绳拉紧张力达到50kN，再在第一付钢制板卡上方位置卡4付钢制板卡［2］。上述完成后在钢制板卡下1#、6#旧绳各卡两付负荷卡。六楼搭平台依次拆装主箕斗1#、6#绳头。如图4所示。

②打板卡，下放1#、6#新绳。开动提升机，主箕斗以0.3m/s速度下降，降到钢制板卡处于主井井口位置时停机。在八楼主箕斗侧卡一付钢制板卡，将两根新绳同六根旧绳卡在一起，然后紧靠钢制板卡上1#、6#旧绳分别再卡一付负荷卡；卡每一付钢制板卡之前，两根新绳通过九楼5t葫芦分别同时拉紧，使每根绳拉紧张力达到50kN，其目的是使新首绳张力尽量保持一致。下降主箕斗，每隔40m卡一付钢制板卡，连续操作直到副箕斗到达井塔正常卸矿点。如图5所示。

图4 原工艺新首预紧及做主箕斗1#、6#新绳绳头示意图

图5 原工艺新绳预紧及打板卡，下放1#、6#新绳示意图

③做副箕斗1#、6#新绳绳头。将副箕斗内的矿卸到矿仓。副箕斗在六楼适合做绳头位置。在八楼，主箕斗侧，紧靠首绳两边摆两根重型工字钢，分别用3付负荷卡将1#、6#旧绳卡住，搁在钢梁上，再用葫芦将新绳拉紧，用一付钢制板卡将新旧绳卡住，搁在负荷卡上［3］。如图6所示。

图6 原工艺锁绳装置

拆装副箕斗1#、6#绳头。如图7所示。拆除八楼主箕斗侧的钢制板卡及负荷卡，移开工字钢。

图7 原工艺做副箕斗1#、6#新绳绳头示意图

④拆板卡，回收1#、6#旧绳。以0.3m/s速度开动提升机机,将主箕斗往上提（把旧首绳拉出在主井地面分段割断）当钢制板卡到达八楼能拆除位置时停机，拆除钢制板卡，回收旧绳。

完成两侧1#、6#新绳安装，1#、6#旧绳回收。如图8所示。

图8 原工艺拆板卡，回收旧绳示意图

（4）同步更换两侧2#、3#、4#、5#新绳，回收2#、3#、4#、5#旧绳。

比照两侧1#、6#新绳更换步骤，同步更换2#、3#、4#、5# 新绳。

（5）调绳。

运行调整，均衡新旧绳张力。拆移所有影响箕斗运行的换绳工器具，将主副箕斗油缸内的液压油排掉一半，开动提升机箕斗慢速上下运行两到三趟，使新旧首绳张力调整到一致，若出现偏串现象，则要消除，若新绳太长，则新绳收短。按回弹法弹绳，各绳回弹时间差应小于10%，超出该值则说明绳长度差超标，悬挂手拉葫芦起吊主箕斗，截较长的首绳，进行收绳。

（6）试车。

3 工艺改进

通过对首绳更换原工艺整个过程的现场观察分析，在带新绳过滚筒、下放新绳，回收旧绳、预紧新绳张力、锁绳、调绳存在作业时间长、劳动强度大问题。为解决上述问题，对首绳更换工艺进行了改进。采用一次性同步更换首绳法，即同步一次性更换6根首绳，旧绳带新绳悬挂，新绳带旧绳回收，同时针对各环节也进行了改进措施。

3.1 改进后首绳更换工艺流程

如图9所示。

图9 首绳更换改进工艺流程图

3.2 改进后首绳更换工艺步骤

（1）准备工作。

材料、工器具（复合板卡、卡绳器等）、人员组织准备就绪。主箕斗停在井塔卸矿位置，副箕斗井下装矿10t矿石配重。

（2）带新绳过滚筒。

将副箕斗停到卸矿点。在井塔1层主箕斗侧使用木板搭设施工平台，将1#、2#、3#、4#、5#、6#新首绳绳头通过临时导向辊，在井口主箕斗侧用13m长的Ф15.5mm软钢丝绳，通过打倒八扣将新首绳与旧首绳相连，每处使用6mm的尼龙绳缠绕几圈捆绑牢固。如图10所示。开动提升机以0.3m/s的速度下放副箕斗，引新首绳过提升机滚筒、导向轮到达井塔3层副箕斗侧合适位置。将新首绳与旧首绳解开，将新首绳端头使用36#绳卡两两固定在井塔3层的套架梁上。以0.3m/s的速度反向开动提升机上提副箕斗，直至副箕斗楔形绳环到达井塔3层施工平台上方位置停车。

（3）同步更换6根新绳，回收6根旧绳。

①做副箕斗假绳头。下放井塔10层行车，将新首绳落至提升机滚筒，按顺序摆放好新首绳。分别将6根新首绳头穿过副箕斗对应的楔形绳环，使用6付36#钢丝绳卡临时固定，制作假绳头［4］。如图11所示。

②打板卡，下放新绳。在井塔9层导向轮下方安装2根工字钢，在工字钢上安装防溜自复合板卡，用防溜板卡卡住新首绳与旧首绳，并安排专人看护适时调节防溜板卡的张紧力，以新首绳带劲不打弯为宜。首绳预紧方式，如图12所示。

图10 改进后带新绳滚筒示意图

图11 假绳头

图12 首绳预紧方式示意图

开动提升机以0.3m/s的速度下放副箕斗，直至新首绳拉直停车，在井塔8层副箕斗侧，将新首绳与旧首绳12根绳使用复合板卡一起卡牢，卡设复合板卡使用电动扳手将复合板卡螺栓打紧。开动提升机继续下放副箕斗，新旧首绳同时进入井筒，下放时每隔30m停车卡设1付复合板卡，如图13所示。直至主箕斗楔形绳环到达井塔3层施工平台合适位置停车。

图13 打板卡，下放新首绳示意图

③做主箕斗绳头。测量出新首绳所需长度，在井口位置留足新首绳的长度将1#、2#、3#、4#、5#、6#新首绳割断。拆除防溜复合板卡，在井塔8层使用卡绳器，如图14所示。将副箕斗侧6根旧首绳卡住固定。在井塔3层将主箕斗侧6根旧首绳打压，然后将2#绳泄压，拆去2#旧首绳，连接2#新首绳。将6根首绳打压串压，将3#旧首绳泄压，拆去3#旧首绳，连接3#新首绳。按照2#、3#首绳绳头制作方法，对1#、4#、5#、6#绳与悬挂装置进行连接。如图15所示。根据标准要求截断多余的新首绳，使用1个36#钢丝绳卡将尾巴绳卡住，割断旧首绳的时候，提升机滚筒和导向轮进行新旧首绳交替入槽。

图14 锁绳器示意图

图15 做主箕斗新首绳绳头示意图

④拆板卡，回收旧绳。开动提升机以0.3m/s的速度下放主箕斗，从井塔3层窗户将副箕斗侧旧绳拉出，并将旧首绳拉至地面回收；当复合板卡到达井塔8层副箕斗侧施工平台停车拆除复合板卡，回收旧绳。如图16所示。

图16 拆板卡，回收旧绳示意图

⑤做副箕斗绳头。将副箕斗下放至井底装载位置，测量标记和副箕斗的距离，此距离就是调绳的长度。将副箕斗的楔形绳环停于井塔3层施工平台上方，在井塔8层用卡绳器将副箕斗1#、2 #、3#、4#、5#、6#首绳卡住固定。如图17所示。

利用平衡油缸行程，缩短首绳长度：将6根首绳打压［5］，直至平衡油缸全部伸出。将3#、4#首绳泄压，在副箕斗上方钢梁上固定4台2t手拉葫芦，将不带劲的3#、4#绳两个楔形绳环拉平，重新做3#、4#新首绳的绳头。再做的1#、6#，最后做2#、5#。3#、4#绳头做好后，将3#、4#首绳打压。打压 24MPa［6］。按照 3#、4#的做法，做 2#、5#，1#、6#绳头，将6根首绳打压串压。按照上述方法，往复循环直至新绳长度缩短到正常位置。开动提升机上提副箕斗100mm，将锁绳器拆除。