落地式多绳摩擦式提升机首绳更换工艺分析

2017-03-09张希伟王俊杰项丹丹

中国设备工程 2017年1期

关键词：卡子楔形绞车

张希伟，王俊杰，项丹丹

（铁法煤业集团矿建分公司，辽宁调兵山 1 1 2 7 0 0）

落地式多绳摩擦式提升机首绳更换工艺分析

张希伟，王俊杰，项丹丹

（铁法煤业集团矿建分公司，辽宁调兵山 1 1 2 7 0 0）

重点介绍大唐陇东能源有限公司刘园子煤矿首绳的更换过程，从施工方案的前期准备、方案实施等方面，总结首绳更换的施工程序、方法、控制重点，为工程的安全、优质、高效完成提供了经验，在同类型施工过程中具有借鉴推广价值。

落地式多绳摩擦式提升机；首绳更换；施工

刘园子煤矿位于甘肃省庆阳市环县刘园子村境内，隶属大唐陇东能源有限公司，设计生产能力为9 0万吨/年。立井开拓，副立井提升高度4 5 0.8 5 m，井筒直径6.5 m，提升绞车规格型号为J K MD-4×4(Ⅲ)E型落地式多绳摩擦式提升机，滚筒直径4 m，最大静张力为6 8 0 k mm，最大静张力差为1 8 0 k N；提升速度7.9 6 m/s。

1 主要施工步骤及施工方法

1.1 施工前期准备

施工前期加工及暂设：①检查试运井口房进车侧J D-1 1.4 k W调度绞车1台，并缠好φ1 2 mm/1 5 0 m钢丝绳；1 1.4 k W调度绞车提升能力及钢丝绳验算：钢丝绳提升高度为6 0 m，即J D—1 1.4 k W绞车最大提升量为；8.0 8 k g/ m×6 0 m=4 8 5 k g；而J D—1 1.4 k W调度绞车最大提升能力为1 0 0 0 k g＞4 8 5 k g，所以可以用1 1.4 k W调度绞车牵引钢丝绳。所用钢丝绳φ1 2 mm，破断拉力8 T，8/0.5=1 6>6，满足安全系数。②加工4 5#工字钢2根，长度为3 m，施工时分2次安设在主、副罐侧井架2层横梁上提升钢丝绳两侧，间距为6 5 mm，用于地面锁绳。

验算：工字钢梁接点受力：P=（8.0 8×4 5 0×8+ 2 5 0 0 0/2+1 6.1×2 0+8 7.4 8 5×6×2）/4/2=5 3 0 4.3 6 k g

最大力矩：M=5 3 6 9.8 5×3 0 0=1 5 9 1 3 0 8 k g·c m

式中：σ——许用应力，取1 6 0 0 N/c m2。

查型钢手册取工字钢4 5 b，Wx=1 5 0 0>9 9 4.5 7。所以选用4 5 b型工字钢做梁强度满足。③用2 5#工字钢加工钢丝绳盘支架5组，用于支撑钢丝绳盘放绳和收绳。④用4 0 mm钢板加工1 1 5 0 mm长绳板卡子9副。⑤将4盘新绳盘使用2 0 T汽车吊吊放在钢丝绳盘支架上。⑥把检查合格的钢丝绳按照捻向要求，依次横向排列在绞车房和井口房中间靠近绞车房位置。⑦在井口位置设置风动扳手1台，油缸打压泵一台。

1.2 施工主要步骤

施工准备——引绳——加配重——调旧绳——井口主罐更换新绳、固定旧绳——下放新绳——井口主罐侧拆旧绳、换新绳——上提旧绳——调绳。

1.3 主要施工方法

（1）加配重。配重验算：本次施工利用主罐引绳，主罐带4根新绳，新绳重量为0～1 4.5 7 2 t，钢丝绳板卡和螺栓重量为0.6 t，配重为9 T，提升绞车允许最大静张力为1 8 t，而1 4.5 7 2+0.6-9=6.1 7 2 t<1 8 t。故配重满足要求。通知信号工打点开车，将主罐打到井口摇台位置，分别向主罐上、下层各装两台装满砂子的矿车，每台矿车所装沙子加矿车总重约2.3 t，这样主罐侧配重总计约9 t，满足换绳时张力差要求。（2）引新钢丝绳绳头。利用麻绳将新钢丝绳绳头引入绞车房内，并绕过绞车滚筒。新钢丝绳与旧钢丝绳采用麻绳捆扎在一起，距离新钢丝绳绳头8米处打元宝卡子一副。指挥人员通知信号工打点，副罐下落，旧绳带新绳一起运动，直至新钢丝绳绳头下放至井口平面位置。拆除元宝卡子及麻绳，将新钢丝绳绑扎固定在井口套架立柱上。（3）调旧绳。将副罐上平面提升至井口位置，在天轮平台下方主罐侧横梁上安放的2根4 5#工字钢上面，安放四组锁绳器，将四根旧钢丝绳锁住。施工人员利用井口副罐侧2层横梁上检修平台，将加工好的长绳板卡子锁在四根旧提升钢丝绳上，作为调整旧绳时挂设起重机用。先将四组悬挂油缸同时加压，当油缸达到最低点位置时停止，关闭所有阀门。将副罐其中的1根旧提升钢丝绳的油缸阀门打开，将油缸泄压，用5 T起重机将悬挂装置吊起，将油缸伸至最长位置，拆除楔形环上方的板卡后打开楔形环调整好钢丝绳并锁住，然后将油缸同时加压。当第1根钢丝绳调整完毕，同样方法调整其它钢丝绳。4根钢丝绳全部调整好后，油缸加压，使油缸再次缩到最短位置。（4）井口副罐换新绳、固定旧绳。副罐换新绳、固定旧绳在井口进行，采用依次更换的顺序更换。施工人员在井口副罐侧检修作业平台上，从第1根钢丝绳开始，将打压泵接到悬挂装置平衡油管上，关闭其他油缸上的张力自动平衡装置控制阀门，打开第1个悬挂装置张力自动平衡装置控制阀门，进行泄压。使用上方旧钢丝绳长板卡子上挂设的3 t起重机将第1个悬挂装置吊起，将油缸拉到顶端，拆除悬挂装置上的锁绳卡子，将楔形环退出，抽出第1根旧钢丝绳，将新提升钢丝绳穿入楔形环，新绳绳头超出楔形环5 0 0 mm后锁牢，并用锁绳卡子将新绳锁固在悬挂装置上。然后将旧绳从楔形环新提升钢丝绳下方穿过，将楔形环兜住后，用7副元宝卡子将旧钢丝绳头卡住，卡子间距为2 0 0 mm。松开3 T起重机，对第1个悬挂装置油缸进行打压，当油压达到使用压力时停止打压。利用同样的方法依次更换其余3根新钢丝绳、固定旧钢丝绳。（5）下放新绳。副罐更换好钢丝绳后，拆除主罐侧锁绳装置。用对讲机通知信号工打点，副罐以0.2 m/秒速度下放。副罐下放过程中，每个绳盘处安排专人看管绳盘，使新钢丝绳随着罐笼慢速下放。新提升钢丝绳下放过程中，施工人员在副罐侧检修平台及天轮下方平台上，每下放1 0 m，用元宝卡子将新绳和旧绳卡1道；每下放5 0 m，用长板绳卡子将新绳和旧绳卡1道。当副罐下放到井底，主罐顶端楔形绳环位于井口地面位置停罐。在天轮平台下方副罐侧横梁上安放的2根4 5#工字钢上面，安放四组锁绳器，将四根旧钢丝绳锁住。（6）井口主罐拆旧绳、换新绳。在主罐侧2层套架梁上搭设跳板平台，作业人员佩戴安全带，站在平台上，将主罐第1个悬挂装置的张力自动平衡装置油缸泄压，利用3 T起重机将第1个悬挂装置油缸拉到最顶端点位置；拆除悬挂装置上的锁绳卡子，退出楔形环装置，将第1根首绳悬挂装置的楔形绳环退出，抽出旧提升绳；将抽出的旧绳头与1 1.4 k W调度绞车绳头连接，启动调度绞车松绳。在绞车大厅内，将主罐侧拆除的旧钢丝绳用天车吊起，使其脱离滚筒绳槽，使用人力拽拉旧钢丝绳，使钢丝绳头通过上天轮，最后落到地面。拆除调度绞车与旧钢丝绳的连接卡子，将调度绞车绳头与对应的新钢丝绳头连接，通知开动调度绞车，将新钢丝绳头通过上天轮，拽拉至主罐侧井口地面。将新绳穿过对应的楔形绳环，在井口井架2层横梁位置，利用5 t起重机将新绳拉紧，紧固好楔形绳环，并将钢丝绳头用锁绳卡子紧固。将5 t起重机松开，对第1个油缸进行打压至工作压力时，停止打压，关闭油缸阀门；利用同样方法更换其他3根钢丝绳；打开张力平衡自动装置，对4根绳同时进行打压，当张力自动平衡装置油缸打压至油缸伸出量1/2左右时停止打压。（7）上提旧绳。施工人员上到井口副罐侧检修平台上，系好安全带，通知信号打点，以0.2 m/s速度开动绞车，上提副罐，副罐上提过程中，每1 0 m停车1次，拆除元宝卡子、长板绳卡子。边拆卡子边人工将提升上来的旧钢丝绳盘到井口房外空地上。当副罐悬挂装置楔形环上提到井口平台上方停罐，拆除副罐悬挂装置的旧绳头连接的元宝卡子，将旧钢丝绳全部拆除，盘到井口房外。放完绳后，将副罐侧拆除的旧钢丝绳头按主罐侧相同的方法，抽出天轮平台，放置到井塔外面的空地上。（8）调绳。将副罐下放到井下正常上、下人位置。对罐位进行测量，平衡连接装置油缸伸出量进行测量，确定收绳长度。施工人员站在副罐侧检修平台及井架立架的2层横梁上的跳板平台上，系好安全带，悬挂装置上方新提升绳上安装一副长板卡子并挂设4台3 t起重机。调整好罐笼位置，使松开油缸时，悬挂装置顶部位于检修平台上方1 m左右。先将1#提升钢丝绳张力自动平衡油缸卸压。用绳扣将3 t起重机钩头与1#首绳连接环连接紧固，将1#油缸拉到最顶端。用3 t起重机钩头与1#首绳绳头卡接紧固，拆除连接环上锁绳卡子。将1#绳连接楔形绳环打松，使钢丝绳在连接环内，能自由窜动。拉动3 t起重机，钩头上提，使钢丝绳通过连接环从绳头侧窜出。待钢丝绳拉直，楔形绳环复位后，停止拉动起重机，用悬挂装置锁绳卡子将钢丝绳卡接紧固。拆除起重机与连接装置和钢丝绳绳头的连接点。对1#钢丝绳连接装置进行打压，当压力达到工作压力时停止打压。利用同样方法收其他3根首绳，在收其它钢丝绳时，如果悬挂装置位置不能到达跳板平台上方1 m位置时，利用对讲机通知信号工调整罐笼位置。一次收绳达不到需要的长度，可重复以上作业，直至达到要求，并将多余绳头用火焊割掉。调绳完成后，在井上同时对4根绳打压，保持受力平衡，锁缸。