交互式快速换绳在小庄煤矿主井换绳的应用研究

刘昌国 董红涛 刘坤亮

摘  要：立井提升系统首绳更换是立井提升系统管理中一项工作量大、工作条件艰难、工作风险大的关键施工工作。传统的首绳更换作业通常需要3～5d，而采用交互式快速换绳则只需要8～10h便可完成，本文结合我矿更换主井提升2#系统更换首绳和悬挂装置施工作业，介绍了交互式快速换绳的应用及工作要点，以期进一步提高小庄煤矿主井换绳效率。

关键词：立井提升;首绳更换;交互式;快速

中图分类号：TD53 文献标识码：A        文章编号：2096-6903（2020）06-0000-00

1 工程概况

陕西彬长小莊煤矿主立井位于工业广场东北角，井筒净直径7.5m，提升高度为412.76m，主要担负煤炭提升和通风任务。主井安装2套多绳摩擦落地式提升机，装备2对20t箕斗，提升首绳型号为6×36WSFC，公称直径为40 mm，全长650m，箕斗及附件总重33t。因现使用的钢丝绳和悬挂装置达到《煤矿安全规程》规定使用年限，为确保矿井安全生产，必须对其进行全部更换。

2 交互式换绳作业流程

我矿本次主要施工内容为主井2#系统更换首绳和悬挂装置，根据工作安排，首先需对2#首绳、3#首绳进行更换，并对其进行悬挂，进而对1#首绳、4#首绳进行更换，并对其进行悬挂，在实际施工作业时，应遵循以下步骤：

2.1 停罐、卡绳以及断绳

（1）将北侧箕斗进行上提，上提位置为井口适当位置（调绳油缸到作业平台处），针对平衡油缸进行调整，使油缸实际伸出量在250mm左右，然后将2#首绳、3#首绳相关的张力截止阀关闭。

（2）将北侧箕斗缓慢下放，在南侧箕斗处于井口恰当位置时停车，对南侧箕斗相关的平衡油缸进行调整，使油缸伸出250mm左右，然后将2#首绳、3#首绳相关的张力截止阀关闭。同时对导绳轮和换车绳位置进行调整，使其处于比较牢固状态。

（3）对南侧箕斗进行下放时，位置需低于井口25m，高度上需比换绳作业相关平台低。

（4）两条牵引绳需将换车绳穿过，然后使换车绳和2#首绳、3#首绳可以使用钢丝绳卡进行连接，连接时使用六副绳卡，保证连接时的紧固性。

（5）换绳车进行放绳过程中，提升绞车速度需达到0.2m/s，然后对南侧箕斗进行提升，使其上升至井口合理位置时再进行停车，这样能够为更换悬挂或者是穿头绳提供较多便利。

（6）换车绳需根据设定的拉力将引绳收紧，在此过程中，施工负责人需对连接位置进行检查，查看连接位置是否处于牢固、可靠状态，换绳车是否稳固。

（7）天轮平台锁绳发挥保护装置锁的作用，将北侧箕斗侧2#首绳、3#首绳进行上提，距离为0.5m，然后对其相关张力方面的平衡装置油压进行卸载，使首绳实现松弛。

（8）将南侧箕斗悬挂装置固定牢靠（用2吨倒链将2号悬挂与1#首绳悬挂顶部吊挂牢固、再用2吨倒链将3号悬挂与4#首绳悬挂顶部吊挂牢固），从悬挂顶部分别断开2#、3#首绳，再分别拆除2#、3#的旧悬挂装置。

2.2 收旧绳

（1）调整换绳车系统压力，收紧引绳，确保2#、3#首绳受力，松开锁绳保护装置，以0.2m/s上提北侧箕斗。

（2）在牵引绳和旧首绳之间的连接位置收到换绳车上的导向轮前部时进行停车。

锁绳装置再次分别锁住北侧箕斗2#、3#首绳，换绳车放松并退出牵引绳，人工将牵引绳与旧绳连接点（段）收至换绳车前。

（3）将旧首绳和牵引绳之间的连接卡绳分别拆除，换绳车从牵引绳中退出，人工运用反向方式将旧绳穿入。

（4）换绳车收紧旧绳，松开锁绳保护装置，将北侧箕斗上提，换绳车运用持续方式将旧绳收入，一直到北侧箕斗处于合理位置。

2.3 断绳、翻绳

（1）锁绳装置锁住2#、3#首绳，换绳车运用反向方式退绳2m，将换绳车前部的2#首绳、3#首绳断开，将旧绳推出，并且将新绳穿入，使新绳子和2#旧首绳以及3#旧首绳彼此之间连接，同时换绳车后面的旧绳头需与北侧箕斗2#、3#旧绳连接（确保绳卡方向一直，并能够顺利通过天轮和提升机滚筒绳槽）。

（2）固定牢靠北侧箕斗上悬挂装置（同南侧固定方式相同），从北侧箕斗2#、3#悬挂上方分别断开2#、3#旧首绳，然后再分别拆除2#、3#旧悬挂装置。

（3）将北侧箕斗侧2#与1#天轮进行固定，将3#与4#天轮进行固定，将北侧箕斗下放，换绳车以同步的方式将新绳放出，收放绳绞车以同步方式对剩余旧绳进行回收。

（4）新绳处于井口北侧进行作业的平台时将车停下，并且保证留出的长度足够和悬挂之间进行连接。

（5）2#新绳、3#新绳使用2吨倒链进行固定，将新绳在井口套架上充分的固定，使其与提升滚筒脱离，保证新绳不在滚筒转动情况下运动，并且将天轮之间用于固定的绳套取掉。

（6）将北侧箕斗上提，使其处于井口平台位置时再停车，进而为更换悬挂和穿头绳提供便利。

2.4 新绳与北侧箕斗连接

（1）分别安装好2#、3#新悬挂，然后将2#、3#新首绳分别与对应悬挂连接，将平衡油缸拉至最长状态。

（2）绞车房内使2#、3#新绳进入滚筒绳槽。

2.5 下放新绳

（1）慢速下放北侧箕斗，新绳滚架和换绳车同时放新绳，要求三者运行速度必须同步。

（2）在南侧箕斗相关楔形绳环上部长板卡运至井口平台时再停车，此时，2#、3#首绳新绳下放的工作完成。

2.6 南侧箕斗和新绳之间的连接

（1）就绳索保护相关装置来讲，其能够将北侧箕斗2#新绳、3#新绳分别锁住，然后对其向上抽拉，直至抽拉到一定程度时停止（抽拉钢丝绳长度约0.5m）;抽拉过程中换绳车要同步拉紧两根新绳。

（2）安装南侧箕斗上部2#、3#悬挂装置，并用2吨倒链将2#、3#悬挂装置固定好，关闭1#、4#张力平衡截止阀。

（3）将到达南侧的两根新绳在预留长度足够情况下将其截断，然后分别和2#楔形绳环、3#楔形绳环进行连接，连接结束之后打压相关张力平衡装置相关油缸，一直到新绳处于完全紧张的状态，锁绳保护裝置逐步将北侧箕斗下放。

（4）新绳受力之后会从绳索装置当中撤出。在此情况下，需将张力平衡装置相关油缸截止阀打开，使提升系统完成对2#、3#首绳的更换工作。

根據上述步骤对1#、4#首绳进行更换，操作方法完全相同

2.7 对罐调绳

待全部换绳工作结束后，拆除井口作业平台及其他附属设施，专业技术人员要对首次调绳量进行确定，根据制定好的调绳方案施工，使罐位要求得到满足。

3 相关安全事项

（1）作业现场必须落实好防滑、防坠物措施，要求所有作业人员必须穿防滑鞋、戴安全带等防护用品并对其进行规范使用，作业平台上必须加装牢固可靠的防护绳，便于作业人员挂安全带;作业平台搭设必须牢固、不能有相对滑动，每块跳板都必须有防坠绳;所有使用工器具、材料必须挂防坠绳，严禁随意抛掷工具;井筒内严禁任何平行作业，井底及井口周围50m处要做好警戒。

（2）规范用电管理，严格遵守停送电制度，认真执行停电、验电、放电、挂牌制度，开关停电后要实行挂牌上锁管理，实行专人负责，严禁带电作业，严禁停送电，严格杜绝触电事故或者其他电气伤害事故。

（3）放新绳时，必须确保提升系统、换绳车放绳、放绳滚筒绞车三者速度同步，新绳滚架及液压绞车要固定牢固，防止新绳脱圈、打绞;旧绳与新绳的连接必须选用与绳径相同的绳卡，并不得人为减少使用数量，同时还要再增加一条保险绳，确保绳头不会脱落;动用气割时要保证消防措施到位、还要防止钢丝绳旋转伤人，及时消除高温点以防灼烫。

4 结语

总之，采用目前的交互式快速换绳方式相比于传统的换绳作业，无论是工作效率还是安全可靠性上都有巨大提升，且具有施工作业用时短，减小对矿井正常生产秩序影响，减轻作业人员劳动强度和工作时长等特点，因此对矿井的安全生产和经济效益都有很大好处。

收稿日期：2020-04-16

作者简介：刘昌国（1986—），男，陕西紫阳人，本科，工程师，研究方向：煤矿机电。

Application of Interactive Fast Rope Changing in Main Shaft of Xiaozhuang Coal Mine

LIU Changguo， DONG Hongtao， LIU Kunliang

（Shaanxi Binchang Xiaozhuang Mining Co.， Ltd.， Xianyang Shaanxi  713500）

Abstract：The first rope replacement of shaft hoisting system is a key construction work with heavy workload， difficult working conditions and high risk in the management of shaft hoisting system. The traditional first rope replacement operation usually takes 3-5 days， while the interactive fast rope replacement only takes 8-10 hours. This paper introduces the application and key points of interactive fast rope replacement based on the replacement of head rope and suspension device of hoisting 2 system in main shaft of Xiaozhuang coal mine， so as to further improve the efficiency of rope replacement in Xiaozhuang coal mine.

Key words：shaft lifting;first rope replacement;interactive;fast