矿山立井尾绳长度没有富余情况下的安装工艺研究 ?

娄克建 刘爱龙 赵占虎

摘 要：矿山立井提升系统在深部开采中得到广泛采用，随着矿山生产规模的提高，立井提升设备向着大型化、高速运行发展，高产高效的完成生产任务。在立井提升系统首次安装时，如因在采购尾绳时没有考虑安装工艺要求，造成钢丝绳偏短，会给安装施工带来了很大困难。本文以施工的宁夏宝丰能源集团红四煤矿主井提升系统在尾绳到货长度没有富余的情况下的安装工艺进行了研究，通过一系列施工方法，顺利完成了尾繩的安装工作。

关键词：矿山立井;扁尾绳;安装工艺

0 引言

矿山立井提升系统一般由提升机、井架（或井塔）、导向轮、首绳、提升容器及尾绳等构成。提升系统的尾绳也叫平衡钢丝绳，是为了平衡另一侧首绳的重量，减少设备运行的静张力差。尾绳有两种形式，一种为圆绳，在小型矿井中应用较多;另一种为矩形断面的钢丝绳，也称扁尾绳，在大型矿山立井中广泛采用。随着矿井开采规模的不断提升，设备大型化， 重量增加、尺寸增大，施工难度也相应增大。扁尾绳因重量重，外形尺寸大，传统安装工艺是将其运输到井底，在井底利用提升机带绳的方式完成安装，要求下井运输的提升容器能够容纳下整卷尾绳的体积，还要满足井下巷道的运输要求;当不能满足时，需要采用另一套方案，即需要从地面利用凿井绞车进行下放和安装。这样就需要考虑因为安装工艺的原因要增加尾绳的采购长度，有些矿井因各种原因，仅按设计图纸的长度购买尾绳，尾绳偏短，造成安装施工困难。

本文所述的立井尾绳长度没有富余情况下的安装工艺，就是针对这种情况，采取了一系列措施，最终顺利完成了尾绳的安装工作。

1 工程概况及技术特征

宁夏宝丰能源集团红四煤矿位于宁夏回族自治区银川市月牙湖乡，矿井生产规模为2.4Mt/a。主井采用塔式多绳摩擦式箕斗提升，井筒直径5.5m，井深952m。

主井提升机为JKM-4×6（Ⅲ）E型多绳摩擦式提升机，提升容器为28t双箕斗，箕斗本体高度为17.2m，重40t，首绳共6根，型号为43-6×36WS+FC-1770;平衡钢丝绳（下称扁尾绳）3根，型号为P8×4×19（宽×厚：166×26mm），每根长度1010m，每根绳重13.8t。

2 施工难点

尾绳到货后因外形尺寸较大，无法从副井利用罐笼下放到主井井底，且主井井底清理斜巷断面尺寸不足以放置尾绳滚筒，只能考虑从主井进行安装的方案。从主井下放尾绳需要利用地面布置的凿井绞车通过井口天轮改向后向井筒内下放。利用凿井绞车下放尾绳，需要在井口一定距离的地面上安装凿井绞车，将尾绳全面缠绕在凿井绞车的卷筒上，且在下放完尾绳后，凿井绞车上要留有不少于6圈绳，加上凿井绞车距离井口30m距离，也就是至少尾绳长度要比设计长出55m才能满足下放安装的工艺要求。然而实际甲方采购的尾绳长度为1010m，比安装工艺要求的长度短了55m，给尾绳的安装带来了很大困难。

为了解决尾绳下放的难题，项目管理团队经过认真的谋划和方案的论证，通过一套安装工艺的应用，顺利的完成了尾绳的安装工作。

3 施工工艺流程

尾绳安装施工工艺流程：地面安装一台25t凿井绞车并缠绕一根扁尾绳→井口布置尾绳改向天轮→尾绳一端安装悬挂装置并经井口宽槽天轮放入井筒内→下放第一个尾绳→用自制钢板卡配合钢丝绳套在25t凿井绞车上留住尾绳→将25t凿井绞车上的余绳倒出并缠绕第二根尾绳→第二根尾绳与第一个尾绳连接并带劲→利用一台16t凿井绞车通过自制钢板卡将井筒内尾绳带劲上提→拆除留在25t凿井绞车上的钢板卡及绳索→将尾绳下放到位→井底尾绳连接→井口尾绳连接→第二根尾绳下放及安装→第三根尾绳下放安装→拆除临时天轮平台及凿井绞车→调试、试运行。

4 施工方案

井架立架安装：

（1）地面25t凿井绞车布置。施工前根据现场实际情况在井塔南侧约30m处布置1台25t凿井绞车。根据25t凿井绞车基础图开挖凿井绞车基础，安装地脚螺栓，浇筑设备基础砼。待凿井绞车基础达到设计强度后进行25t凿井绞车安装，用地脚螺栓固定，进行基础二次灌浆。二次灌浆强度达到设计要求后，开动凿井绞车将一根尾绳缠绕在凿井绞车的卷筒上。

（2）尾绳绳头与凿井绞车的固定。尾绳设计为矩形断面，断面尺寸宽×厚：166×26mm，而25t凿井绞车固定钢丝绳的绳孔和压绳槽均为圆形，需要对尾绳的绳头部位进行处理。将尾绳一端的头部3m长度范围内拆除横向连接钢丝，将尾绳编成近似圆形，将绳头穿入25t凿井绞车的绳孔，使用钢板卡将绳头部分固定。开动凿井绞车将尾绳缠绕在凿井绞车卷筒上，每层尾绳之间都加有橡胶皮垫，防止尾绳受伤，如图1所示。

（3）井口安装改向宽槽天轮。根据方案图纸加工一台宽槽天轮，详见图2。在井口东箕斗正下方棚放工字钢，将宽槽天轮通过落实固定在工字钢梁上。提前加工3副自制钢板卡，加工图见图3，用于在井口临时留住尾绳。

在井塔23.5m临时天轮平台上布置临时天轮，利用井塔东侧的一台10t凿井绞车悬挂吊桶形成临时提升系统，用于尾绳在井筒内敷设期间人员在吊桶内观测尾绳下放情况。

（4）尾绳下放及连接。凿井绞车缠完一根尾绳后，将尾绳绳头卡设好尾绳悬挂装置，使用井口布置的调度绞车经改向后将尾绳绳头拴住，通过导向将扁尾绳披过井口的宽槽天轮。然后开动25t凿井绞车向井下下放尾绳。在敷设前将尾绳绳头卡设固定在加工的滑架（见附图4）上，利用首绳作为滑道，防止尾绳在下放过程中旋转。开动25t凿井绞车将尾绳慢慢下放，下放期间用凿井绞车挂设吊桶全程监控。待尾绳下放至井底马头门处施工人员拆除滑架，并在套架上用棕绳将尾绳紧靠套架梁，防止扁尾绳自转打搅。井底发出信号，尾绳继续下放。待凿井绞车上剩余6圈绳时停车，利用尾绳板卡和自制钢板卡、Φ42钢丝绳套先将扁尾绳卡设固定在凿井绞车基座上。将Φ42钢丝绳套绕25t凿井绞车设备底盘一周后用20t卸扣配合将绳套与尾绳上卡固的自制钢板卡连接固定，用于留住尾绳。