信息摘要:
0引言 陳四樓礦副井立井提升機為JKMD-3.54JC型落地式四繩摩擦提升機,提升高度486.3m,井架高度36m;井口絕對標高+36.30m,井底絕對標高-465,0m,上天輪大軸標高+33m,上天輪層位標高+32
0引言
陳四樓礦副井立井提升機為JKMD-3.5×4JC型落地式四繩摩擦提升機,提升高度486.3m,井架高度36m;井口絕對標高+36.30m,井底絕對標高-465,0m,上天輪大軸標高+33m,上天輪層位標高+32.35m,下天輪大軸標高+20m,下天輪層位標高+27.35m;提升容器為雙層四車寬窄式罐籠各1個,分別為GDG1.9×2×4、GDG1.5×2×4型;提升鋼絲繩采用6V×37S+FC/34.5mm型提升鋼絲繩,鋼絲繩繩徑為34.5mm,最大靜張力為460kN,最大靜張力差140kN,單位長度質量5.2kg/m,懸掛長度為4×640m,4根提升鋼絲繩總質量為13.312t。在立井提升鋼絲繩更換過程中,如果更換工藝不當或操作錯誤,將會造成鋼絲繩扭勁、打死彎,新鋼絲繩與舊鋼絲繩、新鋼絲繩與新鋼絲繩扭在一起,導致新鋼絲繩受損,將嚴重影響換繩質量,甚至可能導致鋼絲繩打滑、斷裂、造成墜罐等惡性事故發生。因此,科學合理采用安全可靠、快速有效、操作方便、投資較少的關鍵技術換繩工藝,對保障礦井安全生產、提高生產效率、降低生產成本有著重要的現實意義口]。
1提升鋼絲繩更換技術原理
陳四樓煤礦根據副井落地式立井提升裝備及現場實際情況,初步確定了提升鋼絲繩更換技術方案,其主要技術原理為:新繩穿繞一分繩提小罐→小罐臨時絕頭制作→新繩隨舊繩下放→大罐永久繩頭制作→拆除通卡、舊繩回收、下放大罐→小罐永久繩頭制作一更換完畢、調試運行。在施工過程中,將新繩盤使用穿杠固定在換繩專用的繩盤支架上,施工時將新繩頭從井口向上依次繞過下天輪、主滾筒及上天輪再次到達井口,通過做臨時繩頭與西側小罐楔形連接裝置固定在一起,提升機運行以舊繩帶動新繩下放,到位后利用井架下天輪平臺的液壓調繩裝置(代替座卡使用)夾持住西側小罐的4根舊提升鋼絲繩,做東側大罐繩頭;新舊繩負荷轉換后,反向運行提升機上提西側小罐,利用新繩帶動舊繩,達到回收舊鋼絲繩的目的。西側小罐到井口后,依次拆除新繩臨時繩頭及對應舊繩頭,做西側小罐新繩永久繩頭;最后運行調試,回收施工工器具,清理施工現場(圖1),達到完成更換提升鋼絲繩目的。
2關鍵技術工藝要點分析及技術研究
副井提升機房位于井口房東側,靠近提升機房一側罐籠為東側大罐籠,遠離提升機房一側罐籠為西側小罐籠。4根舊鋼絲繩自南向北依次標記為1號、2號、3號、4號鋼絲繩,新繩與液壓調繩裝置模抓與之對應;同時需做好施工組織、技術措施、作業人員及工器具等前期準備工作巴]。
2.1新繩穿繞關鍵技術
利用舊12.5mm的鋼絲繩帶動新鋼絲繩依次繞過下天輪、絞車滾筒(新繩放備用繩槽內)、上天輪(新繩在上),到達井口后,固定至西側小罐井口套架上;新、舊繩之間使用p12.5mm鋼絲繩打雙環結連接,雙環結鋼絲繩與提升鋼絲繩使用尼龍繩綁扎固定。
注意事項:在新繩穿繞時,東、西側罐籠提升鋼絲繩連接裝置應需全部打滿油壓;在綁扎前應校核繩盤編號,必須確保新舊繩一一對應;同時在上提東側大罐(即下放西側小罐)需預留約5m,確保預留長度能夠滿足臨時繩頭制作要求,且應分別使用鋼絲繩卡將1號、2號繩頭,3號、4號繩頭分別固定到南北套架梁上,以確保固定可靠。
2.2分繩提小罐籠關鍵技術在上、下天輪處將新鋼絲繩與舊鋼絲繩分開,防止上提西側罐籠時新舊繩之間發生磨繩現象,然后將西側小罐籠提至井口。注意事項:在天輪分繩時,應在天輪“外側、中間、內側”分別打一道通卡,將新繩拉起,保證上、下天輪正常運轉;同時以0.5m/s的速度上提西側小罐至井口合適位置,使模形裝置露出井口,以便于制作臨時繩頭。
2.3小纏籠臨時繩頭制作關鍵技術在臨時繩頭制作時,要使用10副36mm鋼絲絕卡將新繩頭直接固定至舊繩上,繩卡間距為230mm;接頭下方余留新繩約3m。注意事項:在新繩與對應的舊繩用繩卡卡固時,必須確保新繩與舊繩一一對應,且順序一致,不得出現錯序與擰繞現象;另外新繩的余絕必須用12號鐵絲固定在罐籠頂部,防止碰刮損傷新繩。
2.4新繩隨舊繩下放關鍵技術在新繩下放前,在下天輪平臺上應安裝4組4副捋繩器,以保證新繩下放時不產生松垂;同時新繩下放時,應間隔15m搭設一道通卡,直至西側小罐下至井底。注意事項:提升機應以速度0.3m/s、距離間隔30m斷續下放西側小罐,邊下放西側小搬邊卡設通卡,直至東側大罐到達井口第二層套架梁位置即可(圖2)。
2.5大罐永久繩頭制作關鍵技術應先制作1號、4號永久繩頭,再制作2號、3號永久繩頭。根據實際測量長度,將新繩割斷,然后將新繩分段收緊,再進行繩頭制作。注意事項:應先將西側小罐4根舊鋼絲繩用液壓調繩裝置夾持住,略微上提西側小罐,使液壓調繩裝置初步受力;在新繩繩頭制作完畢后,應同時給1號、2號、3號、4號鋼絲繩連接裝置油缸打壓,直至4根新繩受力均勻為止。
2.6拆除通卡、舊繩回收、下放大罐關鍵技術應以0.3m/s的速度下放東側大罐,同時拆除新舊鋼絲繩連接通卡,同時鋼絲繩直接進行打圓盤放,要求盤放緊密,待舊繩全部回收完畢后使用鐵絲綁扎運離施工現場。
2.7小增永久繩頭制作關鍵技術在大罐側打座卡,用提繩裝置上提小罐,西側小罐永久繩頭制作,回妝舊繩。應使用液壓調繩裝置上提西側小罐,上提4根舊鋼絲繩超出標記位置約200mm,先進行2號、3號永久繩頭制作,再進行1號、4號永久繩頭制作,在4根新繩頭制作完畢后,使用液壓調繩裝置對4個鋼絲繩連接裝置同時打壓,以確保4根新繩均勻受力。
2.8調試運行關鍵技術
在提升鋼絲繩更換完畢后,空載試運行時,應以2m/s的速度運行2個循環,測量核對空罐籠,根據對罐籠誤差在井口打壓調整,通過打壓測量各繩之間的長度誤差,做出相關記錄;重載試運行時,在罐籠內裝重車后以3m/s的速度運行2個循環,測量核對重罐籠,做出相關記錄和調整。注意事項:如若新鋼絲繩的伸長量過大或4根新鋼絲繩之間的長度差不能通過打壓解決,必須進行調繩處理(圖3)。
3主要受力點材料強度校核理論計算
3.1單獨提罐時安全系數校核在作業過程中存在2根舊繩單獨提罐現象,其兩根鋼絲繩單獨受力為東側大罐換新繩繩頭時;此時東側大罐位于井口,西側小罐位于井底。兩根鋼絲繩最大負荷為東側大罐重力加上尾繩重力。
4效益分析
(1)煤礦落地式立井提升鋼絲繩更換關鍵技術工藝對提升機更換提升鋼絲繩的前期準備工作、技術措施、調繩裝置及關鍵技術工藝和材料設計、選型校核計算等進行了系統的分析,形成了一套科學合理的落地式立井提升鋼絲繩更換工藝,為今后其他煤礦企業單位更換提升鋼絲繩提供了研究指導及參考價值。
(2)更換技術工藝突出了安全高效的提升鋼絲繩更換理念要求,使提升鋼絲繩更換的技術得到優化和提升,確保了提升鋼絲繩更換的安全性和高效性,豐富和完善了提升鋼絲繩更換技術,在煤礦落地式立井提升鋼絲繩的更換工作中具有很大的推廣和應用價值。
(3)該項目在陳四樓煤礦的實施與應用,使其副井更換提升鋼絲繩每次可節約8h,大大縮短了更換施工時間,節省了大量人力和物資成本投入,有效提升了礦井提升作業量,真正促進了礦井安全高效穩定生產。
5結語
通過對立并提升鋼絲繩在陳四樓媒礦副井提升鋼絲繩更換關鍵技術原理的應用分析,其科學合理的新繩穿繞、分繩提罐、臨時及永久繩頭制作、新繩隨舊繩下放等施工技術工藝以及主要受力點材料強度校核理論計算等,有效提高了鋼絲繩更換工藝和安全系數及提升效率,真正提供了立井提升鋼絲繩更換的安全借鑒,對實現煤礦安全高效生產具有重大現實意義。