落地单绳缠绕提升系统罐锤优化选型

摘 要：开滦钱家营矿暗立井现有一套单绳双滚筒缠绕式提升机，提升系统为双层双车罐罐提升，担负着-600水平至-850水平的人员及物料的运输。为了满足公司矿井继续向下延伸、大型设备及时运输安装，公司决定安装一套落地单绳缠绕式双层四车罐锤提升系统，但如何优化提升系统结构和提高技术水平成为迫在眉睫的问题。为此，我们结合矿井实际情况，对罐锤提升系统进行优化选型，对提升设备进行改造创新，在满足矿井提升能力的前提下，最大程度的提高矿井提升安全系数。本文针对选型结果，对系统优化点加以阐述，以便参考。

关键词：暗立井；单绳缠绕；罐锤；提升系统；优化选型

1 选型背景和意义

开滦钱家营矿业公司是一个年产六百万吨的特大型现代化矿井，其暗立井只有一处，井筒垂直深度250m，担负着人员上下及提升材料、矸石的重要任务。提升系统现采用单绳缠绕式罐罐提升，提升容器为1.2m宽双层双车罐笼，主要提升矸石和人员，但无法提升体积大的设备。随着公司的生产逐渐向着更深水平延伸，许多大型的设备需要及时补充，现有罐笼的承载能力已经满足不了生产运输需求，故需要安装新的提升系统，根据井筒布置尺寸，初步选定提升系统的提升容器为1.7m宽双层四车的非标罐笼，矿井实际最大提升载荷为14t，提升钢丝绳直径为Φ52mm，为保障提升钢丝绳的安全系数和闸系统的稳定性，需要尽可能的减轻罐笼的重量。同时根据暗立井井筒的现场实际情况，必须选择一个配套的平衡锤，来实现暗立井罐锤提升系统。为了使提升系统既能满足矿井提升要求，又能保证提升安全，需要对新的系统优化选型。

2 优化方案及创新点

2.1 罐笼 针对钱家营矿二水平、三水平的不断延伸，大型设备需求不断加大，既要保证井筒布置尺寸，又要满足承载能力要求，为此选择了1.7m双层四车非标罐笼配套平衡锤，同时为了减轻罐笼重量，将罐笼上盘体、中盘体、主拉条、侧邦板和辅助拉条均采用钢铝结构，完全取代全钢材料制作的罐笼，重量相比全钢罐笼减轻3.4t。为防止钢铝发生电化腐蚀，承重铝材表面均做阳极化处理，并喷涂航空专用防腐、防锈漆以提高抗氧化使其自身防腐能力更强。罐笼的钢材与铝材连接处均用干涉螺栓、螺母，且所有螺栓连接处涂防松胶密封。铝材与钢板之间采取绝缘板，防止电化学腐蚀。根据煤矿安全规程，单绳提升装置必须配套抓捕器，由于现有国内抓捕器最大抓捕力为15t，型号为BF321。结合矿井最大提升载荷，现有抓捕器无法满足提升要求，经过创新抓捕器零部件中的主拉杆，使罐笼在运行过程中，在保持重量一定的情况下，创新型主拉杆（如图1）凸块相对于标准型主拉杆（如图2）凸块与罐笼主横梁下部的接触面积增大了0.037㎡。既提升了负载能力，又增加了罐笼安全系数，延长了使用寿命。

2.2 制动绳井底拉紧装置 暗立井罐罐提升系统的制动绳井底现采用人力使用千不拉将制动绳慢慢拉紧，需要在井底罐窩下工作，存在很大危险；另外现场工作环境差，空间小，工作时非常不便。人力拉紧已不适应现代化矿井发展需要，因此在暗立井罐锤系统制动绳井底采用液压拉紧装置代替人力拉紧，该装置主要由

绳卡、双楔块固紧器液压缸、固定装置组成。工作时，制动钢丝绳的上端经双楔块固紧器固定后，沿液压缸、底座穿过，制动钢丝绳的下端由固定装置中的双楔块固紧器固定。调绳时，制动钢丝绳的张紧力，调整液压缸的压力，使液压缸活塞杆伸出，将制动钢丝绳拉紧。

2.3 井筒的防过卷防过放缓冲装置 钱家营矿暗立井罐罐提升系统的防过卷防过放缓冲装置主要使用钢丝绳与工字钢连接，占用井筒深度长，且常年在恶劣环境下钢丝绳锈蚀快，需要经常更换和清理。经过对比选型为HGJ-D/HGF-D钢带式过卷过放缓冲装置，该装置的主体单元为组合立柱配置横梁。当发生事故时，提升容器推动横梁，带着滑柱运动，压辊组、逆止锁舌随着动；其中间压辊受曲轨作用产生水平位移，迫使钢带在压辊组中产生S形变形，吸能缓冲；同时逆止锁舌后部斜面受压被推入容器上盘之下，使容器的逆向运动同样为钢带的变形力所阻止。

2.4 滚筒主轴轴承

暗立井罐罐提升系统滚筒主轴现采用滑动轴承，为了润滑和降低温度，需要专门配置一台润滑站。优化选型后，采用滚动轴承代替滑动轴承，不再需要润滑站，减少了附属设备，节省了开支。

3 结论

①通过对单绳缠绕罐锤提升系统的优化选型和创新改造，使矿井提升更加智能化、便捷化和安全化，逐步达到了自动化水平的程度。②提高了矿井提升系统的安全系数，增强了矿井提升安全。③单绳罐锤提升系统的首次投入使用，必然会带来一些问题和麻烦，解决和处理需要深化和学习。

参考文献：

[1]王朝辉，王守义.轻型提升容器在煤矿的应用[J].中国科学技术，1989.

[2]龚文，王建理.立井提升系统过卷防护缓冲装置的选型计算与分析研究[J].煤矿现代化，2013.

[3]煤矿安全规程，2004年第一版.

作者简介：

王盼盼（1988-），广东韶关人，机械助理工程师，辽宁工程技术大学机械工程及自动化专业，现从事矿山机械设备技术管理工作。