立井提升系统换绳新工艺应用

张玉胜

（淮北矿业集团袁店一井煤矿，安徽 淮北 235000）

我国的大型、特大型矿井提升机还处于起步阶段，技术水平低，控制水平落后，仍依赖进口。随着煤矿开采深度的不断加深，立井提升系统钢丝绳长度越来越长，对于千米深井，钢丝绳长度往往达到1000m 以上，这对钢丝绳的更换、维护带来较大困难，需要多人在井口、井架上长时间（约30 小时）操作，不仅劳动强度大，而且事故隐患点多，在更换过程中往往造成钢丝绳不可避免的损伤，给矿井安全提升带来较大隐患。做好煤矿主提升钢丝绳的更换工作应用应当积极引入新技术、新工艺，通过新技术、新工艺的应用提高煤矿主提升钢丝绳的更换，为矿井安全提升提供可靠保证。

一、机械式换绳

针对主提升系统钢丝绳更换存在的问题，研究应用YHC 型换绳车配备@TT 型双码择绳调换智能保护装置。这是一套多排链无极超静定无损伤夹持技术,具有等速无级自动控制功能，利用直线式收放钢丝绳方式。此换绳车改变了一贯采用的圆周摩擦传动原理，利用直线摩擦传动方式，使钢丝绳实现直线拉、送运动。换绳车可沿提升容器长度方向收放绳，也可在垂直容器方向收放绳，满足了换绳井口场地狭窄、情况复杂的特殊要求。

本产品可广泛适用于各种矿山立井摩擦提升系统的挂罐安装、更换提升首绳、平衡尾绳（圆尾绳或扁尾绳）及绳罐道等工作。本换绳车通过上、下两排承载链传动，依靠多组无极超静定夹持元件夹紧钢丝绳，由大扭矩液压传动单元驱动承载链，从而实现换绳过程中对钢丝绳的收放动作；其利用优化设计的液压系统，实现了提升机主动、换绳车随动的绝对同步收放绳功能。

换绳工艺：（每次更换2 根，先收旧绳后放新绳）

采用YHC 型换绳车配备@TT 型双码择绳调换智能保护装置换绳工艺

（一）停罐、卡绳、断绳

1.远离换绳车一侧容器（以下称A 容器，另一侧容器以下简称B 容器）关闭2、3#截止阀。2.下放A 容器到井底，B 容器到达合适位置时停车，调整各平衡油缸伸出200mm 左右，关闭B 容器上2#、3#钢丝绳张力平衡装置截止阀。井口换绳车及导绳轮就位、固定。3.继续开车下放B 容器至其低于井口20m 位置（低于换绳车侧天轮平台的高度）停车。4.将引绳穿过换绳车使其于对应更换旧首绳利用六付钢丝绳卡紧固连接；钢丝绳卡必须打牢，打紧后换绳车用设定好收绳拉力收紧，保证钢丝绳卡不滑绳。5.换绳车放引绳，提升绞车以0.2m/s 的速度将B 容器上提至井口合适位置停车（便于连接绳头或更换悬挂位置）。6.换绳车以换绳设定张力的1.2 倍拉力收紧引绳，检验各连接位置是否牢固可靠。施工负责人签字确认。7.@TT 型双码择绳调换智能保护装置卡住A 容器侧2#、3#钢丝绳上提0.5m 后，B 容器侧泄2#、3#钢丝绳张力平衡装置油压，使2#、3#钢丝绳松弛。8.B 容器侧安装悬挂固定装置，断2#、3#钢丝绳（如果需要更换悬挂装置，此时将旧悬挂拆除）。

（二）收旧绳

1.换绳车调整系统压力，持续收紧引绳，开动提升机上提A 容器。2.当引绳与旧首绳连接点到达导向轮前端时停车，@TT 型双码择绳调换智能保护装置卡住A 容器侧2#、3#提升绳，换绳车放松引绳，反向留住旧绳。3.拆除引绳与旧首绳的连接绳卡，换绳车退出引绳并将旧绳穿入，拆除旧绳的留绳。4.换绳车收紧旧绳，继续开动提升机上提A 容器，换绳车持续收旧绳直至A 容器到达井口合适位置。

（三）断绳、翻绳

1.换绳车放松旧绳并反向留住，断开换绳车前端2#、3#钢丝绳，退出旧绳并穿入新绳使其与2#、3#旧钢丝绳连接，连接时新绳捻向与旧绳捻向必须一致，换绳车后部旧绳头与A 侧容器2#、3#旧绳连接。2.断开A 侧容器上方2#、3#旧钢丝绳,并安装悬挂固定装置（如果需要更换悬挂装置，此时将旧悬挂拆除）。3.开动提升机使A 容器下放，换绳车放新绳随动，收放绳绞车同时收A 侧旧绳。4.当新绳头到达井口A 侧时停车（留足够长度与悬挂连接）。5.2#、3#新绳固定在井口套架梁上，绞车房使两根新绳脱离滚筒，井架上取掉天轮之间的固定钢丝绳套。6.开动提升机使A 容器上提，直至A 侧容器悬挂到达井口平台处停车（便于连接绳头或更换悬挂的位置）。

（四）新绳与A 容器连接

1.2 #、3#新绳分别与对应悬挂连接（或者安装新悬挂）。2.绞车房使2#、3#钢丝绳入绳槽。3、连接好后换绳车收紧新绳，将平衡油缸拉至最长状态。

（五）下放新绳

1.换绳车调定放绳阻力，启动换绳车进入放新绳状态，开动提升机下放A 容器，换绳车随动定阻力放新绳。2.当B 容器楔形绳环上方整体式长板卡运行到接近井口平台时（B 容器基本运行至井口），提升机停止，2#、3#钢丝绳下放完成。

（六）新绳与B 容器连接

1.@TT 择绳调换智能保护装置机械手卡住A 容器侧2#、3#新绳，并向上抽拉，当抽拉力达到两根新绳自重与容器自重一半之和时停止；抽拉过程中，换绳车时时拉紧两根新绳。2.利用手拉葫芦把2#、3#张力平衡装置拉至最长位置（油缸完全收回），拆除2#、3#楔形绳环或楔形绳环楔体（更换悬挂装置的此时安装新悬挂）。换绳车内两根新绳在井口留住并计算出预留连接长度后截断，然后与2#、3#楔形绳环连接，连接后向2#、3#张力平衡装置油缸打压，直至新绳完全张紧；3.@TT 择绳调换智能保护装置机械手下放A 容器，4 绳受力后，撤出调绳装置，打开各张力平衡装置油缸截止阀，恢复提升系统，2、3#两根钢丝绳更换完成。

（七）重复上述步骤更换1、4#首绳

二、结论

1.高安全性。（1）人员安全：用人少，机械作业人工辅助。（2）工艺安全：恒张力，对提升系统张力差无要求。（3）首绳安全：直线超静定无损夹持，首钢丝绳免受人工夹具损伤。2.延长首绳寿命。换绳车的超静定无损夹持直线连续输送技术，通过摩擦衬垫输送首绳，首绳不受人工换绳夹具损伤，无更换初伤，确保首绳全生命工作。3.新首绳用绳量少。只需提升首绳长15 米余绳，大大节省开支。4.超短作业用时：千米深井4 绳10 小时左右完成首绳更换，大大缩短施工时间，提高生产效益。5.@TT 择绳调换智能保护装置可减少换绳过程中布设卡绳器梁及卡绳器等工作，大大提高了换绳效率，并且可根据矿井实际参数调整新绳预紧力，使新更换首绳达到原有旧绳张力，减少调绳次数，强化首绳力学性能。

三、结束语

煤矿提升系统是煤矿开采中重要的环节，同时也是煤炭开采的重要保证。矿用提升机作为煤矿生产中关键设备，在矿井中人员及物料和设备输送等方面发挥着重要作用。同时也能将开采好的矿石和矸石运输到地面，是矿井生产过程中极其重要的一部分，提高整套控制系统的综合性能至关重要。本文在分析提升系统钢丝绳更换所面临的问题的基础上对更换工艺进行了分析介绍。此种新技术大大提高换绳效率，同时保证人员、设备安全，值得推广应用。