主提升绳（精选6篇）
主提升绳 篇1
摘要：随着科学技术的发展,在淮南煤矿矿区新井建设中,落地式多绳摩擦提升机的安装应用占主导地位,本文对落地式多绳摩擦提升机快速更换主提升绳施工方法进行分析阐述。
关键词：提升机,主提升绳,施工
矿井每年停产检修工作中,提升机主提升绳的更换占了很大部分,提高主提升绳的更换速度,对矿井的生产有着很大影响。我单位长期从事矿井设备安装、停产检修工作,通过多年施工经验,总结了一套落地式多绳摩擦提升机快速更换主提升绳施工方法。该施工方法主要采用原旧提升绳带新钢丝绳翻天轮、摩擦轮及下放主绳来提高施工速度,具体如下把4盘新钢丝绳盘架设在井架与提升机房之间场地上(图1)。
开动提升机将主钩罐笼提至井口位置,用钢丝绳卡把4根新钢丝绳与副钩主提升绳按绳旋向分别对应卡设牢固,开动提升机缓慢下放主钩罐笼每隔10米停车,在新、旧绳之间卡钢丝绳卡,每根钢丝绳之间绳卡数量不少于3副,当新钢丝绳头到达下天轮时,将新钢丝绳头、旧绳之间用铁丝绑扎牢固后拆除第一副钢丝绳卡,继续开车使新钢丝绳头缓慢翻过下天轮停车,在新绳头与旧绳之间卡绳卡,并拆除下天轮下侧的第二副绳卡,开车10米停车,依次卡第二副绳卡、拆除第三副卡,使钢丝绳头翻过下天轮。按照以上相同方法将新钢丝绳翻过摩擦轮、上天轮并带在井口位置。当新钢丝绳头翻上天轮时,在上、下天轮前侧位置临时架设一托辊,把新旧绳隔开(图2),以防止新钢丝绳过天轮时挤在旧绳与天轮绳槽之间。在新绳头上分别卡设短钢丝绳套,利用钢丝绳套把新绳头临时生根留住(图3),拆除新旧绳之间钢丝绳卡。
在上、下天轮位置,利用井架横梁及井架行车挂设2t手拉葫芦,在新旧主绳之间插2根钢管,用手拉葫芦吊钢管使新绳离开旧绳及天轮。在摩擦轮位置用同样方法,使新钢丝绳离开旧绳及摩擦轮。并从各位置重新检查一下,确认新旧绳之间无绞拧。开动提升机将主钩罐笼提至井口位置,在罐笼悬挂上方位置搭设临时施工平台,把新钢丝绳头穿过悬挂装置,在新绳与悬挂直接接触处要加设保护绳皮,用钢丝绳卡做临时钢丝绳绳头,绳卡数量不少于7副。临时绳头制作好后,将上、下天轮、摩擦轮位置临时隔开新旧绳的钢管去除,使钢丝绳落在天轮绳槽内压在旧绳上,2根临时托辊保留,在摩擦轮位置新绳放在旧绳槽旁对应的另一绳槽内。开动提升机下放主钩罐笼,并每隔10米停车,在井口用钢丝绳卡把新旧绳卡设牢固,如此施工直至主钩罐笼下放到井底位置停车,此时副钩罐笼到达井口位置。
在主钩罐笼旧绳两侧铺设2根63#工字钢,用卡绳器及板卡把旧绳卡设牢固,并缓慢开车使卡绳器将旧绳卡紧。在下天轮下方位置4根旧钢丝绳上卡设钢丝绳卡,用钢丝绳套临时生根留住;并拆除上、下天轮位置托新钢丝绳的临时托辊。对副钩罐笼悬挂装置进行打压调绳,使3根绳悬挂油缸至最大行程,1根绳油缸泄压,把该根旧钢丝绳割断,制作悬挂装置新钢丝绳头,制作完成后对该悬挂进行打压使新钢丝绳受力带劲。按照同样方法制作其它3根新钢丝绳头。此时新钢丝绳已完全承担罐笼、旧提升绳及平衡尾绳重量。开动提升机稍提主钩罐笼,拆除井口主钩罐笼旧钢丝绳上的卡绳器、板卡及63#工字钢。开动提升机上提主钩罐笼,拆除新旧钢丝绳之间的绳卡;同时将副钩侧4根旧钢丝绳拽出井筒,人工利用钢丝绳自重把4根旧钢丝绳盘在井口,如此继续施工直至把主钩罐笼提超过井口至最高位置。
把副钩侧4根旧钢丝绳全部割断,开动提升机缓慢下放主钩罐笼,当其悬挂装置落至井口位置时停车,把主钩侧4根旧钢丝绳割断,并把旧钢丝绳头拽出井口,然后继续开动提升机下放主钩罐笼,吐主钩侧旧钢丝绳;此时注意观察当副钩侧4根旧钢丝绳头到达下天轮下侧时停车,在天轮前侧位置吧新旧钢丝绳用绳卡卡设牢固(见图4)。
开提升机下缓慢下放主钩罐笼,使下天轮上的旧钢丝绳缓慢出绳槽,同时新钢丝绳自然进绳槽。当钢丝绳卡到达提升机摩擦轮位置时停车,在摩擦轮上方把新旧钢丝绳用绳卡卡紧,拆除摩擦轮下方新旧绳之间的绳卡,开提升机下放主钩罐笼按照以上相同方法,使钢丝绳头翻过上天轮,此时要注意,当旧钢丝绳头要出上天轮绳槽之前,一定要把旧钢丝绳头与新钢丝绳用绳卡卡设牢固,以防止旧钢丝绳出绳槽后脱落坠下造成意外。当旧钢丝绳头到达井口位置时停车,拆除新旧绳上的绳卡,把剩余旧钢丝绳全部拽出井筒。
开提升机上提主钩罐笼至井口位置停车,在副钩侧主绳两侧布置两根63#工字钢梁,用卡绳器、板卡把副钩主提升绳卡设牢固。在主钩罐笼侧防撞梁上布置两套50t滑车组及卷扬机,并在主钩钢丝绳上卡设短钢丝绳套,生根在井架上合适位置。用两套50t滑车组上提主钩罐笼,按照井下口副钩罐笼位置,确定主钩罐笼位置后停车(图5);
滑车组上提罐笼时要注意用手拉葫芦吊悬挂装置,以防止其歪斜。拆除悬挂装置上的新钢丝绳的临时绳头及楔形环中的旧钢丝绳,制作4根新钢丝绳的楔形环绳头。新钢丝绳头制作完成后,下放两套滑车组,使新钢丝绳完全受力,对悬挂装置油缸进行打压调绳,拆除井架绳临时留绳的短钢丝绳套及防撞梁上的两套滑车组。开提升机缓慢下放主钩罐笼,拆除副钩主提升绳上的卡绳器、板卡及两根63#工字钢,完成本次主提升绳的全部更换工作。
主提升绳 篇2
钢丝绳是矿山提升设备的一个重要组成部分,它对矿井提升的安全和经济运转起着举足轻重的作用, 直接影响到矿井正常生产和人身安全。根据我国《煤矿安全规程》第403条规定:摩擦式提升机钢丝绳的使用期限不得超过2年。这就使得煤矿提升机钢丝绳的更换频率较高,且更换钢丝绳是一项难度大、技术性强、危险性高的工作。
现有的换绳作业工艺需要在井筒中作业,占用提升时间长,存在事故隐患多。同煤集团目前共有多绳摩擦提升机10多部,更换钢丝绳时,将直接影响矿井提升机的安全运行和生产效率。2013年9月,为满足王村矿副立井检修的需要,我们首次引进太原市博世通有限公司生产的BHS型多绳摩擦提升机首绳快速更换装置,并于2013年10月开始使用该装置对该矿提升机首绳进行更换。
1多绳摩擦提升机首绳快速换绳装置的功能及组成
BHS-4×44/530L型多绳摩擦提升机首绳快速更换装置用于快速更换多绳摩擦提升机的提升钢丝绳 (即首绳)。该装置能够方便地调节夹紧力大小,送绳机构采用交叉闭锁控制模式,能实现连续不断的安全、 稳定、快速更换提升机首绳;具有自动实时检测换绳速度并实现超速保护的功能,实现了PLC自动换绳控制,且实现了手动/自动状态的转换。
该装置主要由防跑绳装置、行走机构(步进送绳装置)、导向轮及底座、液压站和电控箱等组成,如图1所示。
2换绳工艺及注意事项
换绳过程如下:
(1)将提升机的两个提升容器停到一定位置,其中一个罐笼在井口,另一个在井下。
(2)分别在井口和井底支撑两个罐笼,如图2所示。
(3)分别在井口、井底安设分绳器,井口分绳器设置在一层套架横梁上,井底分绳器设置在井底罐笼楔形钩头上2m位置,分绳器安装示意图见图3。分绳器需由矿方组织相关人员根据本矿提升机钢丝绳具体分布 情况自行 制造,王村矿提 升机为4根直径 Φ37mm的钢丝绳,我们为了取材方便,选用2吋钢管2m长3根、3吋钢管2m长1根与套架400×200工字钢横梁焊接固定,防止4根首绳缠绕在一起。
(4)将新绳穿过换绳装置,利用钢丝绳卡在预计割断旧绳位置150mm上方,按300mm的间距设置6道绳卡,将新、旧绳连接好,如图4所示。
(5)割旧绳时,首先割井口罐笼的钢丝绳,割完井口旧绳后,将新绳下放1 m~2m使钢丝绳松弛后采用保护措施后割井底旧绳,如图5所示。
(6)下放新绳,旧绳脱离 罐笼后,打开绞车 的盘闸,绞车不参与运行,采用多绳摩擦提升机换绳装置下放新绳同时井底回收旧绳。
(7)新绳下放完毕后,井底及井口钢丝绳留够长度,分别在井口和井底做绳头。
(8)试车、调绳。
3创新点
(1)采用“旧绳带新绳”的原理,按编制的PLC控制程序快速安全更换提升钢丝绳。
(2)设备采用双移动小车(夹紧机构)实现换绳过程的连续步进换绳,换绳过程中两游动小车交替实现交叉闭锁夹紧控制。
(3)防跑绳装置采用“液压松闸、弹簧抱闸”工作方式,能够实现对钢丝绳的安全自锁,在换绳过程中通过PLC对绳速和系统压力实现在线实时检测,具有超速捕绳功能。
(4)交替步进送绳装置、防跑绳装置中与钢丝绳接触面均采用进口的高效摩擦衬垫,使新绳不受损。
4应用情况
王村矿副立井提升机自2013年10月开始使用BHS-4×44/530L型多绳摩擦提升机首绳快速更换装置更换首绳,该装置能够将多绳摩擦提升机的首绳同时更换,极大地提高了换绳效率,减轻了工人劳动强 度,简化了作业工艺流程,解决了引绳、送绳、防缠绕以及张力不平衡等问题,具有显著的经济效益和社会效益。
5结语
使用BHS-4×44/530L型多绳摩擦提升机首绳快速更换装置对王村矿副立井提升机更换首绳,使副立井提升机更换首绳由原来的4天工期缩短为1天半, 且作业安全得到了进一步保证,效果良好。
摘要：通过描述BHS型多绳摩擦提升机首绳快速更换装置的现场应用,介绍了该装置的功能、组成、特点及带来的经济效益。该装置可将多绳摩擦提升机的首绳同时更换,且极大地提高了换绳效率,减轻了工人劳动强度,简化了作业工艺流程,解决了引绳、送绳、防缠绕以及张力不平衡等问题,值得大力推广。
单绳缠绕式提升机换绳工艺改进 篇3
1 提升机主要技术参数
提升机型号2JK-4/20;采用6V×37S+NF型钢丝绳, 单位质量7.56 kg/m, L=480 m, 2盘, 同向左捻;提升箕斗型号JQZ-8, 自身质量5.5 t, 载荷80 kN;深度指示器为牌坊式;提升高度306.4 m;天轮Ø4.0 m, 1对, 中心距2 060 mm;滚筒绳槽中心距43 mm;滚筒绳头使用Ø41 mm单绳卡子5副;楔形装置型号XS-150, 载荷150 kN;连接销子Ø80 mm, 长150 mm;电控类型TKD-NT。
2 换绳工艺及步骤
做好换绳前的准备工作, 在购买新绳时就要求将钢丝绳均分成2盘, 每盘长480 m。
2.1 架设绳盘架
在井口广场正对两码箕斗15 m处放置1对绳盘架, 绳盘架用矿用11#工字钢焊制, 由上下2部分组成, 下部是1 100 mm×2 300 mm的矩形架, 上部以矩形宽为下底, 上底为500 mm的2个大小一致的等腰梯形, 两等腰梯形垂直矩形架并以底架中心线对称、相距1 300 mm。两等腰梯形上底中心分别焊接由Ø100 mm、长90 mm的圆筒均分的两半圆筒。绳盘Ø1 350 mm, 长1 080 mm (加两侧长10 mm、Ø100 mm的套筒) , 用Ø90 mm、长2 600 mm的钢质圆管穿过绳盘中心孔, 将两绳盘分别架在绳盘架上。
2.2 拆旧绳、带新绳头入车房
(1) 将南码箕斗提升至井口, 用钢梁 (11#矿用工字钢焊制, 长5 m、宽0.3 m, 中间均匀焊6个短节) 通过箕斗口与箕斗承重梁, 将箕斗可靠架在井口, 拆除车房天窗两码松绳保护及滚筒护板, 拆除南码滚筒上的单绳卡子, 只剩1副。
(2) 在南码楔形装置上部、保险伞下部的钢丝绳上系1根约20 m长的棕绳, 1人拽住绳头, 2人到箕斗平台取下南码箕斗与楔形装置连接销子的挡板, 用锤将销子取下并放置合适位置以待探伤。待2人从平台下来后, 提升南码箕斗, 将楔形装置与箕斗分离, 待钢丝绳扭劲卸完后, 再将南码钢丝绳拉出150～180 m (约14圈) , 用切割机将此段截去。
(3) 从南码绳盘将绳头抽出约20 m, 每隔5 m用3副Ø41 mm的U形卡子将新、旧绳头平直、牢固地连接。由2名维修工用木板在绳盘处控制绳盘速度, 1名信号工在井口及时发信号, 1名维修工在井架天轮处确保绳头入轮槽, 2名维修工在车房天窗处确保绳头过天窗底沿, 共同协作将新绳头通过井架天轮、车房天窗安全带入车房。然后拆除两绳头连接, 将新绳头用棕绳牢固地拴在滚筒旁柱子上, 将老绳头用细铁丝固定在南码滚筒钢丝绳上。
(4) 将北码箕斗下放至井底装煤位置, 从南码拆除旧绳头, 提升北码箕斗, 同时由20名工人向车房外抽南码滚筒上的旧绳, 剩1圈时, 拆除最后1副卡子, 将钢丝绳抽完。
依照以上步骤完成北码拆旧绳、带新绳头入车房的工作。
2.3 缠新绳、试运转准备
(1) 将北码新绳头用5副Ø41 mm的单绳卡子加背帽固定在北码滚筒上;绳盘处维修工、井口信号工就位, 开始缠北码钢丝绳至新绳头露出, 截去约6 m没浸油部分。
(2) 在井口广场, 将北码绳盘绳头穿入准备好的楔形装置, 留1.4 m副绳头放入桃形环, 再用Ø41 mm的单绳卡子配合2个M30螺丝加背帽将新绳头与楔形装置可靠连接, 提升楔形装置至合适位置;用探伤无问题的销子将楔形装置与北码箕斗连接, 上好挡板及螺丝;将北码箕斗提高300 mm左右, 拆除架北码箕斗的钢梁并放至井口不影响施工处。
(3) 将南码新绳头用5副Ø41 mm的单绳卡子加背帽固定在南码滚筒上, 井口发信号, 下放北码箕斗, 同时缠绕南码新绳;北码箕斗下放至井底装载位置时用地锁锁住北码滚筒 (游动滚筒) , 打开滚筒和深度指示器离合器, 继续缠绕南码新绳至南码绳盘露出新绳头, 截去大约6 m没浸油部分。
(4) 依照与北码相同的步骤将南码绳头与楔形装置及箕斗可靠连接;拆除架南码箕斗的钢梁并将南码箕斗提升至卸载位置, 合上离合器, 恢复两码滚筒护板;拆除北码地锁, 空车试运3～5趟, 将北码箕斗提升至井架卸煤位置。
2.4 调绳、试运转
(1) 北码箕斗提升至井架卸载位置, 将北码滚筒 (游动滚筒) 用地锁锁住, 关闭所有盘形闸油路闸门, 打开液压站离合器油路闸门。
(2) 将“调绳/工作”选择开关选择在“调绳”位置, 将“G1阀控制”打至右侧, G1阀带电;启动液压站, 推制动手柄 (离合器合灯灭, 离合器分灯亮) , 离合器分到位, 将“G1阀控制”复位。
(3) 关闭液压站离合器油路闸门, 打开南码盘形闸油路闸门, 通过操作台的调绳连锁开关SA2.13接通安全回路;启动液压站、润滑站, 缓慢推制动手柄和主令手柄, 调整南码箕斗至装载位置, 通过操作台的调绳连锁开关SA2.13使安全回路断电, 实现停车。
(4) 打开离合器油路闸门, 关闭南码盘形闸油路闸门, 将“G2阀控制”打至右侧, G2阀带电;启动液压站, 推制动手柄 (离合器合灯亮, 离合器分灯灭) , 离合器合到位, 将“G2阀控制”复位;然后关闭离合器油路闸门。
(5) 调绳完毕, 将“调绳/工作”选择开关选在“工作”位置, 按下“故障解除”按钮, 安全回路接通。
(6) 调整深度指示器两码指针到正确位置, 合上深度指示器小离合器, 校正深度指示器数字;检查各盘型闸抱闸情况, 打开所有油路闸门;打开地锁, 调绳结束。
3 使用效果
(1) 缩短了施工时间。
原换绳方法需16 h, 采用新的换绳工艺仅需8 h。
(2) 减少了施工人员数量。
原换绳方法需要施工人员60人左右, 其中回收旧绳时需要30人;采用新的换绳工艺共需要施工人员30人, 回收旧绳时需20人。
(3) 降低了劳动强度。
原换绳方法需将绳准确截成每段长480 m。为避免出错, 在截绳前需经施工负责人、技术员认真检查一遍, 上绳前还要核对每根绳的内外头。新的换绳工艺直接进2盘绳, 每盘钢丝绳长480 m, 放绳时用自制的架子, 往车房拉绳时, 只需2人控制绳盘速度。
4 结语
主提升绳 篇4
近年来随着国内浅部矿产资源的逐渐减少,深井矿山不断增多,1 200m以上的超深井矿山也陆续开始建设。超深井提升系统的提升效率与中深井(600m以上)提升系统的提升效率相比,要低得多。
《金属非金属矿山安全规程》中规定,首绳(提升人员和物料)应满足:安全系数(提升物料)m≥7.5。目前竖井首绳一般选用抗拉强度σb为1 770MPa的钢丝绳,此强度等级的首绳最大安全悬垂长度约为2 400m(假定密度9 700kg/m3)。可以看出强度等级1 770MPa的钢丝绳,井深600 m时,能够提升3倍钢绳自重的负载(容器自重+载重);而井深1 200m时,只能提升1倍自重的负载。
矿井提升系统的提升效率与提升高度(井筒深度)、提升速度、容器载重密切相关,提升系统的提升能力与提升高度成反比、与提升速度和容器载重成正比。在提升机和首绳规格型号相同的条件下,井深600m首绳的负载可以达到井深1 200m首绳的1.5倍,且井越深提升容器自重与载重的比值越大。因此,井深600m容器载重量为井深1 200m的1.5倍以上(电机功率增大)、而其运行时间只有一半多一点(提升速度相同),由此600m时的提升能力可达1 200m时提升能力的3倍。
以上分析表明,为了提高提升系统的提升效率,降低容器自重是非常有效的措施之一,尤其对超深井系统,效果更好。超深井多绳容器首绳悬挂装置的重量占重载容器总重的六分之一左右,经常有人认为悬挂装置的长度(调整行程)需要随井深的增加而增加,从而导致其选用的超深井提升容器的悬挂装置长度过长,重量偏大。选用调整油缸内径、油压和工作行程合理的悬挂装置,在保证提升系统安全运行的前提下,可以降低悬挂装置的重量,即降低容器自重、增加载重,从而提高超深井提升系统的提升效率。
2 常用的首绳悬挂装置
多绳提升系统提升容器的首绳悬挂装置可分为两类:一类是带张力平衡机构的、可自动调节钢绳的张力,平衡机构有平衡臂式、角杠杆式、弹簧式、液压式等;另一类是刚性连接的、人工调节钢绳长度。国内矿井多绳提升系统,大都采用液压张力自动平衡悬挂装置,很少采用其它几种悬挂装置。因此,本文主要分析液压张力自动平衡悬挂装置,如图1所示,其通常由楔形绳卡、液压自动调绳器、连接器和三角板组成。楔形绳卡、连接器和三角板属于结构连接件,液压自动调绳器通过连通管利用几个油缸的压缩或伸长,调节钢丝绳的悬挂高度使其张力达到平衡。调整油缸的内径、油压和工作行程是悬挂装置的3个主要参数,是影响液压张力自动平衡悬挂装置长度和重量的主要因素。
3 调整油缸的内径和油压
直径为d1钢丝绳的钢丝面积总和约为其计算面积的50%,则其许用静负载F1的简化计算式为:
式中——钢丝绳许用静负载,N;
d1——钢丝绳直径,mm;
σb——钢丝抗拉强度,MPa;
m——钢丝绳安全系数。
将安全系数m=7.5代入式(1),则有:
调整油缸的工作负载F2的计算式为:
式中:F2——调整油缸的工作负载,N;
d2—调整油缸内径,mm;
p—油缸油压力,MPa。
首绳一般选用σb为1 770MPa的钢丝绳,悬挂装置调整油缸油压常用中高压,压力p为12～16 MPa,取中值p=14 MPa。
考虑到调整油缸特殊情况下的动荷载,可取1.1倍的动荷载系数,则有:F2=1.1F1,结合式(2)和(3)可导出:d2=3d1。
摩擦轮直径Φ3.0～5.0m塔式多绳摩擦提升机的钢绳间距300mm,Φ5.5～6.5m塔式提升机的钢绳间距350mm。Φ5.0m提升机的最大钢丝绳直径d1=50mm,对应的调整油缸内径d2=150mm;Φ6.5m提升机的最大钢丝绳直径d1=65mm,对应的调整油缸内径d2=195mm,相应钢绳之间的空间均可以安装液压张力自动平衡悬挂装置。
综上所述,悬挂装置调整油缸油压p选取12～16MPa是合理的,油缸内径d2为首绳直径d1的3倍左右。
4 调整油缸的工作行程
调整油缸工作行程的影响因素主要有:因首绳绳槽直径的差异,引起提升过程中钢丝绳运行的累计距离差;因首绳负载不均,引起弹性变形伸长量差;首绳残余变形伸长量差;安装长度差。
4.1 首绳运行的累计距离差
对于超深井提升系统,提升高度为H(m),提升机摩擦轮直径为D(m),摩擦轮转数为n,则有:
《金属非金属矿山安全规程》中规定,摩擦轮绳槽直径差应不大于0.8mm,首绳运行累计距离差s1(mm)可表示为s1=0.8πn,将式(4)中的n代入该式,可得:
由式(5)可计算不同提升高度H的累计距离差,对应几种型号提升机的首绳运行累计距离差s1见表1。
mm
超深井一般采用Φ5.0～6.5m提升机,而中深井一般采用Φ3.0～4.5m提升机,从表1中可以看出满足钢丝绳运行累计距离差所需油缸的工作行程不大,最大只有192mm,悬挂装置很容易满足要求,且超深井与中深井因其设备规格的不同,累计距离差s1相差不大。
4.2 首绳弹性变形伸长量差
超深井提升系统,井口罐笼首绳安装高度h(～30m),提升高度H,提升过程容器运行位置高度H1(m)。选用1 770MPa的钢丝绳,其最大安全悬垂长度H安为2 400m。考虑到超深井系统首绳安装高度h远小于提升高度H,为了方便分析,可忽略h的影响(中深井也暂不考虑),则最大提升负载为:
式中:Q——终端负荷,N;
qs——钢丝绳单位长度重力,N/m;
n1——首绳根数。
钢丝绳假定密度γ取9 700kg/m3,重力加速度g=9.81m/s2,钢绳钢丝断面积和A mm2,则有:
多绳摩擦式提升机首绳和尾绳的重量是相等的,尾绳总重也为qsHn1,则首绳总张力T总(N)为:
每根首绳张力T(N)为:
式中:△——首绳受力不均衡偏差系数。
《煤矿安全规程》中规定,任一首绳的张力与平均张力之差不得超过±10%。
首绳的平均张力为qsH安,偏差系数△最大值为10%,则有首绳的负荷最大差值△T(N)为:
弹性变形伸长量差s2的单位取mm,其计算式可表达为:
将式(7)代入式(10),再代入式(11))后,可得:
由式(12)中可以看出,弹性变形伸长量差s2只与提升容器位置高度H1(m)有关。取弹性模量E=105 MPa,抗拉强度1 770MPa的首绳,在其张力10%的差值范围内,提升过程容器运行到不同位置张力差引起的伸长量差见表2。
4.3 调整油缸的工作行程
调整油缸的工作行程s(mm)为:
式中:s3——残余变形伸长量差,mm;
s4—安装长度差,mm。
将表1中s1的数值与表2中s2的数值比较,可以看出,H=600m时,选用Φ3.0m提升机,(s1-s2)max=160-137=23mm,s2基本上可以补偿s1的要求;H=1 200m时,选用Φ5.0m提升机,s2完成可以补偿s1的要求,故中深井可取(s1-s2)=50mm,超深井可取(s1-s2)=0。
超深井提升系统首绳一般选用进口优质钢丝绳,采用同一批原材料、同时捻制的钢丝绳,且钢丝绳出厂前经过预拉伸,钢绳残余伸长量可取H/1 000,残余变形伸长量差应不大于伸长量的1/10,故H=1 200m时,残余变形伸长量差120mm;H=600m时,残余变形伸长量差60mm,因钢绳残余变形是渐变的,可以定期调绳,消除其影响,可取s3=100mm(H=1 200m)、s3=50mm(H=600m);提升容器在井口安装调绳,可取钢绳安装长度差s4=2h/1 000=60mm。将(s1-s2)、s3、s4的数值代入式(13),可得:s=160mm (H=1 200m和H=600m计算值相同)。
综合考虑工程实际情况与理论计算的偏差,建议调整油缸的工作行程s按式(13)计算后,再考虑一定的修正行程,作为总的工作行程。
5 结语
超深井提升系统的提升效率比中深井提升系统要低得多,为了提高其提升效率,降低容器自重是非常有必要的。提升容器首绳悬挂装置的重量占容器重量的比例较大,选用调整油缸内径、油压和工作行程合理的悬挂装置,可以降低悬挂装置的重量,从而降低容器自重、增加载重,提高提升系统的效率。
目前,与竖井提升相关的各种监测技术发展很快,超深井首绳悬挂装置选用液压张力自动平衡悬挂装置时,其调整行程可不随提升高度的增加而线性增加。油缸内径d2可取首绳直径d1的3倍左右,油缸油压p选用范围约12～16MPa。通过式(13)计算并结合工程实际确定油缸合理的工作行程s,同时增加首绳张力监测设施,定期调绳,可以满足超深井提升系统的要求。
参考文献
[1]《采矿设计手册》编委会.采矿设计手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1988.
[2]金属非金属矿山安全规程[S].国家安全生产监督管理总局,2006.
主提升绳 篇5
对于多绳摩擦式提升机维护工作相对于缠绕式提升机来说比较复杂, 为了保持每根钢丝绳长度相等, 从而使更换、检查、调整钢丝绳的工作量增大, 特别是换绳工作, 更换钢丝绳是一项难度大、技术性强、危险性高的工作。现阶段技术条件下, 常见的换绳方法主要包括以下几种类型:
1.1 稳车单绳更换法
利用井口平台, 采用上提两根旧绳的同时下放两根新绳的更换方法, 以四绳摩擦提升机为例, 利用二次循环更换四根钢丝绳。优点:a、安全性高;b、占用人员小。缺点:a、换绳期限长, 每次需6-7天, 对生产影响较大;b、4根绳的初张力容易产生不平衡;c、使用设备多, 特别是占用稳车多, 每次需要稳车4台;d、换绳时, 主提升机与稳车之间不易保持同步, 容易造成钢丝绳受力不均匀和松绳、咬绳现象;e、施工费用高。
1.2 稳车多绳更换法
稳车多绳更换法基本与稳车单绳更换法一致。优点:a、该方法系统简单, 便于掌握, 用人少, 效率高, 48小时即可换完;b、绝大部分工作是在地面施工, 井下只是拆除、联接尾绳联接装置, 适合于井筒较深、淋水较大的矿井。缺点:a、井架上安装导绳轮、钢梁, 轮轴强度必须足够;b、新绳全部进入井筒后, 井底的新绳放劲必须用方木夹住, 小心放劲, 以防伤人。c、无安全保护装置。
1.3 同步进出法
该法可称为钢丝绳进入、退出系统同步法, 简称同步进出法。其主要特点是把旧绳在井口位置断开, 将新绳通过一个旋转绳环与旧绳连接。新绳进入系统, 旧绳同时退出。优点:a、操作相对简单;b、现场配置较少。其缺点:a、旋转绳环及元宝卡子等一次投入费用较高。b、无安全保护装置。c、施工的时间较长。
1.4 旧绳带新绳换绳法
该方案就是利用使用寿命已到 (视规程规定的使用期结合实际使用情况定) 的提升钢丝绳 (俗称旧绳) 承受新绳全部重量, 使4根新绳随旧绳一起一次入井, 然后固定好两提升容器及提升钢丝绳, 把旧绳从连结装置上拆除, 待制作好新绳头后, 拆除提升容器及提升钢丝绳的固定装置, 使系统的重量从旧绳过渡到新绳承担, 即完成了“旧绳带新绳悬挂”任务。开反车, 回收卸荷后的旧绳, 从而完成“新绳带旧绳回收”任务, 最后调整好各绳受力, 换绳工作即告完成。优点:a、现场工作人员消耗较少;b、工作效率高。缺点:a、换绳受力调节难度较高;b、安全性欠妥;c、施工费用较高。国内更换多绳摩擦式提升机钢丝绳采用方法主要是上述几种, 但其共同的缺点是新钢丝绳穿过提升机滚筒和天轮时, 难度较大、安全性差, 制约了钢丝绳的快速更换。因此, 需要针对换绳工艺展开进一步的发展与优化。
2 多绳摩擦式提升机换绳工艺方案分析
将新绳中的一段预先绕过提升机下天轮部件, 到达井口并对其进行固定处理。同时, 利用腹钩 (即窄罐笼) 的方式, 对钢丝绳进行牵引处理, 在井筒内部将其下放至井底位置。在此基础之上, 窄罐笼钢丝绳绳头的更换作业可直接在井底工作面完成。与此同时, 新安装钢丝绳中的另一端需要绕过主导轮以及上天轮部件, 在井口工作面完成对主钩 (即宽罐笼) 的钢丝绳绳头的更换作业。在做好上述处理之后, 需要由窄罐笼对其进行上提处理, 从而使存在于井筒内部的旧钢丝绳被新更换钢丝绳所带出。按照此种方式, 工作人员可直接于矿井井口位置实现对已更换钢丝绳的回收处理。按照上述工艺方案, 整个多绳摩擦式提升机换绳过程中的操作示意图如图所示 (见图1) 。不难发现, 在采取此种工艺方案的作用之下, 实现了以下多个方面的应用优势: (1) 节约停钩作业时间; (2) 降低换绳过程中的租借稳车费用; (3) 显著提高换绳工艺的安全系数与可靠系数。
3 多绳摩擦式提升机换绳操作步骤分析
第一步:按照如图1中所示方式, 预先安装好滑轮部件、绞车装置 (绞车装置选取为慢速绞车) 、以及新绳盘部件。同时对绞车运行性能进行检查核对。第二步:在慢速绞车进行检修作业的过程当中, 将新钢丝绳按照捻向对应卡锁在主导轮部件下方出绳位置的旧钢丝绳位置, 同时需要将窄罐笼装置下放至指定位置 (即下天轮位置以下) 。在此基础之上, 需要在旧钢丝绳的牵引作用之下, 将新更换钢丝绳提升至下天轮部件附近位置。到达下天轮附近位置之后, 需要操作人员逐根卸除新更换钢丝绳之上的卡锁装置, 并引导新钢丝绳转过下天轮与上天轮中间位置的滑轮。按照此种方式, 可重新实现旧钢丝绳与新更换钢丝绳的卡锁, 由此将其带动至井口平台, 固定在套架梁之上, 确保慢速绞车的稳定运行。第三步:在停罐状态下, 将新更换钢丝绳对应该卡锁在窄罐笼位置旧钢丝绳当中, 进而对窄罐笼进行下放处理 (下方速度需要相对缓慢, 宜控制在平均每秒0.5m内) 。在下放过程当中, 新钢丝绳会受到旧钢丝绳的带动, 同样于井筒内部进行下放处理, 配合卡锁方式, 防止新旧钢丝绳在下放中产生交叉及缠绕的问题。第四步:在窄罐笼下放至如图1所示位置的基础之上, 以工字钢的方式, 绷紧窄罐笼。同时, 以锁绳器的方式, 于下天轮位置锁紧旧钢丝绳。同时, 需要操作人员在矿井井口位置, 结合新钢丝绳的伸长量数值的方式, 借助于对手拉葫芦部件的合理应用, 达到上提宽罐笼装置的目的 (宽罐笼装置上升高度为2m~4m) 。第五步:有关窄罐笼新更换钢丝绳及旧钢丝绳绳头与楔性绳环的连接需要在矿井井底工作面实施。与此同时, 地面操作人员需要将剩余的新更换钢丝绳自绳盘上拉出, 利用旧钢丝绳当中与宽罐笼所连接位置的一侧绳头实现与新更换钢丝绳绳头的连接。按照此种方式, 以慢速绞车为运行装置, 实现对绳头的拉出处理。第六步:在拆除宽罐笼手拉葫芦装置的基础之上, 对窄罐笼进行一定程度上的上提操作, 同时拆除井架位置所安装的工字钢, 此过程中继续对窄罐笼装置进行上提处理, 最终于地面工作面完成对窄罐笼、旧钢丝绳以及板卡的拆除处理。
4 结束语
大量的实践研究结果证实:相对于传统意义上的缠绕式提升机而言, 此种提升机在运行过程中的突出特点就在于:钢丝绳直接搭放于滚筒之上, 在提升机运行状态下, 钢丝绳与滚筒衬垫产生摩擦作用力, 从而使钢丝绳能够与滚筒同步转动, 最终带动滚筒两侧的提升容器进行运动。研究多绳摩擦式提升机中高效且简单的换绳工艺, 不但能够满足相关标准中对于钢丝绳部件使用寿命的特殊要求, 同时对提高矿井作业安全性与有效性而言也是至关重要的。总而言之, 本文针对有关多绳摩擦式提升机换绳工艺中所涉及到的相关问题做出了简要分析与说明, 希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助
摘要：在矿井开采产量不断增加, 开采深度持续提升的背景之下, 开采过程中对于多绳摩擦式提升机的应用呈现出了更加显著的普遍性趋势。多绳摩擦式提升机最为突出的应用优势基本体现在以下几个方面: (1) 占地面积较小; (2) 能耗较小; (3) 设备重量轻 (移动方便) ; (4) 投资金额少。但相对于常规缠绕式提升机而言, 此种提升机的维护难度相对较大, 这集中表现在换绳工作的难度之上, 为此, 本文依据这一实际情况, 以多绳摩擦式提升机换绳操作为研究对象, 提出了一种能够简单、省时完成换绳操作的工艺方法, 希望能够为后续相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与借鉴。
关键词：多绳摩擦式,提升机,换绳工艺
参考文献
[1]马凯成, 贾福音, 董孟娟, 等.基于AHP和MEA的提升机首绳安全更换方案的选择[J].煤矿机械, 2011, 32 (12) :93-95.
主提升绳 篇6
高岭煤矿副井提升机为JKMD-2.25×4 (I) E型落地式摩擦提升机, 滚筒直径2.25 m, 提升高度605 m, 井架高度29 m (二平台高度19 m, 三平台高度24 m) , 提升容器采用1 t双车单层四绳罐笼 (南码为副罐, 北码为主罐) , 提升容器自重7.5 t, 每根钢丝绳长度750 m, 钢丝绳单重2.29 kg/m, 尾绳单重4.91kg/m, 最大绳速5.0 m/s, 提升机最大静张力215 k N, 最大静张力差65 k N, 容器导向为刚性组合罐道。
1“绳带绳”法原理
“绳带绳”法原理, 如图1所示。
1.1 换绳工艺流程
“绳带绳”方法更换新绳, 即采用“老绳带新绳”“新绳带老绳”两大施工工序, 把老绳全部一次换完。新绳在老绳带动下, 绕过下天轮D、滚筒E、上天轮C, 到达井口位置;在主罐笼A上把新绳穿入楔形连接装置的下空挡内, 用五道绳卡固定与罐笼连接;低速下放主罐笼A, 老绳“带”动新绳下放, 期间每隔20m用复合板卡固定新、老绳, 并在复合板上端用绳卡固定老绳, 直到主罐笼A下放至井底适当位置;在副罐笼B上进行新、老绳交替, 老绳与棕绳连接, 新绳上至连接装置;从提升机房把老绳割断, 并把下绳与新绳卡在一起, 上绳从绳孔抽出放在井口房南侧。低速下放副罐笼B, 新绳“带”动老绳活动, 新绳牵引副罐笼B运动, 下老绳由井口分别向东西方向各牵引2根盘放至准备好的材料车上, 上老绳靠自重滑落在井口房南侧;主罐笼A到达井口位置后, 割断主罐笼老绳后把老绳头固定在井口房南侧井架斜撑基础上, 并在主罐笼A上用4根棕绳分别卡在老绳上, 之后下放主罐笼A约30 m, 然后上提主罐笼带动老绳全部滑落在井口房南侧;老绳下放完后, 罐笼放到正常位置, 调节相对位置。
1.2 换绳步骤
1.2.1 准备工作
1) 将新钢丝绳按顺序固定在钢丝绳托架上。
2) 准备完好的氧气、乙炔及气割工具。
3) 在副罐笼B中放入两辆空矿车作为主罐笼带绳过程中配重。
1.2.2 老绳带新绳
1) 引绳:井口组人员用钢丝绳卡把4根新绳分别与副罐的4根老绳卡在一起, 要求4根新绳所卡长度一致。使新绳下放至井口位置时, 停止绞车运行。天轮组和车房组人员用人力分别把新绳放入主滚筒、南码天轮和北码天轮的托绳架U型环中, 并用绳卡锁死。
2) 带绳:将穿入楔形连接装置的新绳头, 每根绳打5副钢丝绳夹, 绳夹间距150 mm, 低速下放主罐笼, 使新绳拉紧, 打第一道复合板卡。复合板卡打好完毕后将信息传递给井口信号室现场总指挥, 现场总指挥确定无误后, 提升机房动车下放主罐笼A, 司机保证绞车以0.3 m/s速度动作, 每20 m停车一次, 由平台组人员在一平台位置打复合板卡, 依次类推, 直至主罐笼A下放至井底适当位置时停住。
1.2.3 副罐笼新老绳交替
主罐笼A到达井底适当位置后, 此时副罐笼B在井口搭建的临时工作平台处停住, 进行新、老钢丝绳交替。
1.2.4 新绳带老绳
1) 天轮组人员在新绳受力后拆除卡绳器, 继续以0.4 m/s的速度上提主罐笼, 直到第一道复合板卡上升到二平台处, 进行停车拆除, 上天轮至井口房南墙外钢丝绳靠自重自然下滑。
2) 提升机以0.4 m/s的速度上提主罐笼天轮组在二平台依次拆除复合板卡和绳夹, 直至主罐笼上提到井口工作平台位置。
1.2.5 调绳
1) 测量钢丝绳所需新绳调整长度。
2) 油缸打压上提罐笼, 提至所需高度。依次松开楔形连接装置, 用3 t手拉葫芦拉紧钢丝绳绳头后, 重新锁紧楔形连接装置。
2 工作小组分工及职责
2.1 井口组
负责所有井口及平台部分工作:起吊罐笼、新老绳头替换、固定新老绳、调绳工作;天轮组负责打复合板卡、打紧绳器、罐笼起吊、拆除复合板卡和紧绳器、下放绳头等工作, 天轮组、车房组、井底组、新绳放绳组、老绳回收组。
2.2 井底组
负责所有井底部分工作:观察井底罐笼情况、检查更换绳后的尾绳情况、调绳后尾绳的情况及井底周围警戒工作。
2.3 车房组
负责车房安全运行、天轮与提升机房滚筒间的紧绳工作。
2.4 新绳放绳组
负责把新绳上提至下天轮, 下天轮至车房, 车房至井口以及换绳过程中操作新绳轮工作。
2.5 老绳回收组
负责回收老绳, 直接把钢丝绳盘至升盘上。
2.6 井口组
负责做绳头、调绳、试运行。
3 换绳工艺关键创新点
3.1 新、老绳固定方式
主提升钢丝绳新老绳固定多采用钢板卡子, 钢板卡子夹紧力不足, 螺栓过紧对新绳易损坏, 摘卸卡板不方便, 速度慢。为此采用复合板卡, 复合板卡材料有钢制框架及高分子材料制作, 可根据绳径规格选择不同的复合板卡, 靠自身型变夹紧新、老钢丝绳, 对钢丝绳保护好, 使用方便。无需其他辅助板卡, 拆卸时间短, 安全可靠。
3.2 起吊工艺改进
在换绳作业中必须将罐笼起吊或下放, 使主提升钢丝绳松弛或承载, 传统的方式为手拉葫芦起吊, 手拉葫芦在起吊过程中容易出现跳链、掉槽、卡链等现象, 起吊平稳性差, 安全系数低。经选型计算采用2个20 t液压油缸方式起吊罐笼, 大大缩短了起吊时间, 节省了人力、财力。
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