多绳摩擦式提升机提升钢丝绳更换工艺研究

付国梁，党民智，张明勇

（新疆西拓矿业有限公司，新疆 哈密 839000）

1 矿山概况

新疆某矿业有限公司黄土坡矿区I矿段铜锌矿是中型硫化铜锌矿床,开拓系统采用风井+主井+副井三条竖井方式。主井安装一套提升设施，采用JKMD-2.8x4型落地式多绳摩擦式提升机，罐笼配平衡锤提升系统。罐笼为4#多绳双层罐笼，每次装2车2m³矿车，矿车自重1.83T，矿车最大有效载重量4.2T。罐笼自重14T，平衡锤重21T。采用钢丝绳柔性罐道。主提升绳选用四根6Vx34+FC-Φ28-1770钢丝绳，Qp=588.5kN，左右捻各两根，交叉相互交错布置。单根绳长500m，单重3.11Kg/m。

2 主提升钢丝绳更换工艺及应用

2.1 更换原理

主提升钢丝绳更换的原理为旧绳带新绳更换作业。在井口利用旧绳将新绳依次穿过下天轮、滚筒、上天轮一次完成四条钢丝绳的更换[1]。

2.2 保障措施

为保证更换作业的顺利和安全完成，施工作业前，应明确相关操作事项和注意事项[2]。组织参与更换的人员对施工组织方案进行学习，人员进行分工；同时，交底施工方案和安全措施，明确各参与人员的职责[3,4]。

2.3 注意事项

①更换期间确保新钢丝绳不受外力影响，新钢丝绳始终保持松弛状态[5]；②新钢丝绳的速度由地表现场指挥人员控制，并安排专人配合；③新旧钢丝绳固定绳夹时，需按规范要求安装，避免新绳变形受伤；④在截取新绳时，必须根据事前的计算数据量取好绳的长度，预留一定长度便于调绳。

2.4 施工前准备

主提升钢丝绳更换设计的细节较多[6]。若未考虑全面，容易发生安全事故[7]，因此，在施工前，工作人员做好充分的准备工作。准备工作分为四步：第一步，将新首绳安装到放绳架上，要求和旧绳捻向一致，避免出现安装时，新绳交叉缠绕；第二步，保证各作业区域联络畅通，统一指挥；第三步，绞车司机做好操车闭锁和急停等安全检查，明确指令，操作中保持速度不能超过0.4m/s；第四步，安排专人提前将施工需要的板卡、绳夹等各种工器具运至施工现场，并分门别类进行规整，方便选取。

2.5 施工具体操作

提升主绳更换作业分为五个环节，要求技术人员明确各个环节的操作内容，把握各项参数，保证更换作业的质量。

（1）新旧绳相连。将罐笼提升井口-1.5m位置，四根新绳绳头在井口通过导向滑轮，使用绳夹与平衡锤侧旧绳连接，以0.4m/s的速度下放罐笼，将新绳依次穿过下天轮、滚筒和上天轮至井口-3.0m处。将新绳环形固定于井口钢横梁处，后以0.4m/s速度将罐笼提升至井口。在井口水平面，构建工作平台，将新旧绳在罐笼顶部按每捻距安装一个钢丝绳绳夹，共打七个绳夹。夹紧新旧绳时，应严格控制力度，禁止损伤新绳。

（2）钢丝绳下放。在距最后一个绳夹1m处用防扭板卡将新绳、旧绳紧进行一次固定，每50m停车一次，用防扭板卡对新绳、旧绳进行紧固，两防扭板卡中间安装绳夹固定避免扭绳影响旧绳拆除。将罐笼下放至井底（平衡锤提升至井口）完成钢丝绳下放工作。

（3）截取新绳。平衡锤提升至井口，在平衡锤侧搭建工作平台。在平衡锤侧楔形环上方4m处安装防扭板卡对新旧绳进行紧固定后将平衡油缸泄压。然后分别将四根新绳在楔形环下-1.5m处截断，在井架上安装2台10T葫芦连接平衡锤，拉紧葫芦减轻旧绳拉力。再分别在四根旧绳上方合适位置用绳卡固定3T葫芦做好收绳准备，按抽出旧绳安装新绳方式依次对平衡锤侧钢丝绳进行更换、收绳，使用组合楔形卡将新绳卡住，并牢固压紧。同时，将旧绳绳头在两侧拉出为收旧绳做准备。

图1 钢丝绳更换示意图

（4）旧绳回收。将罐笼提升至井口过程中利用井口平台，将防扭板卡、绳卡拆除，利用绞车或放绳架对旧绳进行回收，同时，将新钢丝绳移至绳槽中。待罐笼提升至井口-1.5m处，在罐笼楔形环上方4m处安装防扭板卡对新旧绳进行紧固定后，将平衡油缸泄压。再分别在四根旧绳上方合适位置用绳卡固定3T葫芦做好更换和收绳准备，按抽出旧绳安装新绳方式，依次对罐笼钢丝绳进行更换和第一次收绳。

（5）打压收绳。观察井底尾绳与防扭梁、检修平台相对位置，确保尾绳环与防扭梁的间隙为1.5m左右；对超出或间隙过小的问题，根据实际情况进行二次调绳。在新绳上进行标记，利用井口钢梁悬挂2台16T葫芦和2台10T葫芦对罐笼进行调整。调整到位后，使用组合楔形卡将新绳卡住，并牢固压紧。拆除井口施工平台最后对罐笼、平衡锤平衡油缸进行打压，换绳完成。

3 换绳后最大静张力、最大静张力差及安全系数（按等重尾绳计算）

3.1 提矿时

3.1.1 首绳的最大静张力

3.1.2 钢丝绳最大静拉力差

3.1.3 钢丝绳安全系数

3.2 下放空罐时

3.2.1 首绳的最大静张力

3.2.2 钢丝绳最大静拉力差

4 主提升钢丝绳的日常维护

4.1 对钢丝绳的日常维护制度进行逐步完善

使用钢丝绳的企业应增加钢丝绳日常维护的重视程度，其维护工作按照规定步骤执行。一方面，重视钢丝绳维护工作的细节，日常维护工作要有一个明确的监督制度。钢丝绳维护工作人员在固定期限完成维护作业，每次完成维护后做好工作总结，找出在实际工作中存在的不足，给出解决方案，避免在进行下次维护工作时，出现类似问题。另一方面，将钢丝绳的维护的责任落实到个别责任人，这种责任制度的推行更有利于工作人员认真对待工作，按照规定完成维护项目。

4.2 做好钢丝绳日常检查

在日常维护过程中发现钢丝绳存在潜在的安全隐患，因此，需要及时进行维修或更换，企业内部要认真落实钢丝绳日常检查工作：一方面，定期更换钢丝绳。技术人员做好钢丝绳检查，针对不满足要求的钢丝绳应定期加以更换，依据《金属非金属矿山安全规程》（GB16423-2020），规定，当满足以下情况时，应及时进行更换。另一方面，做好钢丝绳润滑。对钢丝绳进行润滑可减少钢丝绳的摩擦力，防止锈蚀，因此，处于使用时期的钢丝绳每月应进行一次涂油操作。同时，润滑钢丝绳应使用专门的钢丝绳油。

4.3 注重钢丝绳应用培训

为保证钢丝绳的正确使用，提高钢丝绳的维护质量，及时发现与处理钢丝绳的潜在隐患，并且落实技术人员的培训工作。一方面，实际生产中，通过如微信等新媒体平台等各种方式做好操作人员的培训，讲解操作提升机注意的问题、操作技巧等，尤其要求技术人员严格按照规定运载人、矿物，避免超负荷运行。另一方面，建立信息共享平台，利用各种方式加强维护人员相互交流、分享维护工作中的经验，不断提升钢丝绳维护工作水平。

5 应用效果

采用旧绳带新绳的施工方案，其与传统的下放工艺相比较，具有简化了施工工艺、提高了换绳效率以及原来的井下施工变为井上施工的特点，节省了大量劳动力。该方案在较短时间内安全高效的完成了换绳工作，确保了矿山提前投入生产。