钢性罐道除锈器在立井井筒维护中的应用

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　　【摘要】淮南地区煤矿均采用立井提升，由于淮南矿区井深较深，井筒内淋水较大，且地下水腐蚀性较重，罐道长期使用后极易产生锈蚀。以往对钢性罐道除锈，采用人工除锈方法，效率太低，费事费力。制作一种结构简易、除锈效果显著的罐道除锈装置，则可以大大节约施工时间，提高施工效率，节省人力物力。
　　【关键词】罐道；刮刀；效率
　　引言
　　淮南地区煤矿均采用立井提升，井筒内所使用的罐道，大多采用组合钢罐道敷设。由于淮南矿区井深较深，井筒内淋水较大，且地下水腐蚀性较重，罐道长期使用后极易产生锈蚀。由于罐道安装前刷有多层防腐漆，一旦出现锈蚀，表面表面防腐漆和锈皮将会鼓包。当罐笼运行时，锈皮经过滚轮罐耳挤压碎裂，成块脱落。人员乘坐罐笼期间，在下井口作业期间容易迷眼，增加职工班中不安全因素。
　　以往对钢性罐道除锈，采用人工除锈方法。提升机每运行1.5米停车，由两名施工人员拿刮板手动除锈。由于淮南地区各矿井深较深，若井筒布置两台提升机，则需要清理8组罐道。以淮南矿业集团某矿为例，副井提升高度在900米以上，罐道总长达7200米。采用人工方式除锈费时费力，工作量巨大，急需一种新的除锈方式。若能制作一种结构简易、除锈效果显著的罐道除锈装置，则可以大大节约施工时间，提高施工效率，节省人力物力。
　　1钢性罐道除锈器的设计思路
　　经试验研究，可在罐笼合适位置设计安装一种可伸缩式的刮刀，让其紧贴罐道。当罐笼慢速运行过程中，利用刮刀将罐道上的锈皮刮去。具体的思路如下：
　　以淮南矿业集团某矿一副井为例，副井采用200*200mm组合钢罐道。罐笼上的滚轮罐耳紧贴罐道运行，滑动罐耳距罐道10mm左右。在罐笼上安装固定“刮刀”，让罐籠慢速向上运行，可以很轻松的除去罐道表面锈皮。
　　2钢性罐道除锈器的具体制作
　　此装置由刮刀及刀架两大部分组成，具体如下：
　　（1）刮刀刀头及其附件：
　　罐道除锈装置采用三刮刀设计，用以刮除罐耳刮刀图纸如下：
　　①刀头框架：由6.3mm槽钢制作。由于考虑到罐笼尺寸和滚轮罐耳布置，正中间的刮刀框架长度为22mm，两侧的刮刀框架长度为13mm。这样，与滚轮罐耳接触的罐道表面能受到全覆盖打磨。
　　②刮片：采用20mm钢板打磨制作，焊接在刀头框架上，表面打磨成椭圆形。与刀头框架对应，正中间的刮刀刮片长度为22mm，两侧的刮刀刮片长度为13mm。
　　③刀头连杆：采用12mm钢筋制作，长度均为12mm。
　　④连杆尾销开孔：在刀头连杆尾部钻孔，用于插入开口销。
　　⑤不锈钢凸点：在刮片表面堆焊两到三排不锈钢凸点，并打磨圆滑。因不锈钢硬度较高，不易磨损，故在刮片表面堆焊不锈钢凸点能大大增强刮刀的使用寿命。
　　在刮刀刀头两连杆上套上弹簧，分别插入刮刀刀架开口内，将开口销插入连杆尾部开孔进行固定。
　　刮刀刀架均采用8mm钢板制作， 三个刀槽高度均为70mm。中间刀槽长度250mm，排列在上层；两侧刀槽长度230mm，排列在下层两侧。每个刀槽后部均有两个插孔开口，对应各刀头连杆。刀架底部两对开孔为与罐笼固定孔。
　　刮刀刀头和刀架安装好后的实物图如下：
　　3钢性罐道除锈器的使用方法：
　　使用前，应将刮刀刀头与刀架组合好，各销孔连接紧密后，安装在罐笼底板上。具体施工步骤如下：
　　①将刮刀刀头连杆套上弹簧，插入各自对应的刀架中，露出的尾部连杆。在尾端安装好开口销，防止刀头串出。安装好后，用手推动各刮刀刀头，确认各刮刀在刀架中运行流畅，无卡阻现象。
　　②将此罐道除锈装置放入罐笼内，罐笼运行至井筒内罐道尾端。
　　③将罐道除锈装置通过底部开孔，用螺栓固定在罐笼内（滑动阻车器滑道上），使三面刮刀紧贴罐道。注意此时各面刮刀弹簧均得有余量，防止在罐笼运行期间，造成卡罐或撕裂罐道除锈器与罐笼固定地点。
　　④用对讲机联系，以0.5m/s的速度向上开动提升机。清理过程中每50米停一次，将被刮下的锈皮用扫帚清理至携带的垃圾桶中。当罐笼运行到地面时，此根罐道清理完毕。
　　4钢性罐道除锈器的主要创新点
　　（1）采用机械方式代替人工操作，效率高。使用罐道除锈装置，能将职工从繁重的体力劳动中解脱出来，增加了工作效率，节约人力成本。
　　（2）刮刀刀头可伸缩，运行期间不易造成卡罐；采用不锈钢堆焊加固，寿命高。
　　由于刀头和刀架之间装设有弹簧软连接，使得罐笼在运行期间，刀头能够紧贴罐道。同时，罐笼运行时非常流畅，而且当遇到卡阻时，刀头可收回刀架内，不会出现卡罐现象。
　　因不锈钢硬度较高，不易磨损，在刀头表面堆焊两到三排不锈钢凸点，并打磨圆滑，能大大增强刮刀的使用寿命。
　　5钢性罐道除锈器的使用效益
　　采用罐道除锈器进行除锈施工，极大的提升了施工效率，减轻了职工的劳动强度，具有极高的经济效益：
　　使用人工除锈，罐笼每运行1.5米停车，两名施工人员手动除锈。约15分钟，罐道锈皮处理完毕后，才可继续动车施工。以淮南矿业集团某矿一副井为例，罐道总长达7200米。若按以往方式，共需耗时（7200÷1.5）×15=72000分钟，即1200小时。以一天工作8小时计算，需用工300个。按照目前矿井辅助单位平均工资4500元/月计算，仅人工费用需消耗300÷30×4500=45000元人工费用。
　　采用罐道除锈装置，可以很轻松的将罐道表面锈皮清除干净，仅需1人在罐笼内清扫锈皮，5小时即可完成全部7200米罐道的清理工作，仅人工成本就能节约4.5万元。
　　参考文献
　　[1] 邱宣怀 等. 《机械设计》 ：高等教育出版社，2007.8.
　　作者简介：王晓静（1986—），安徽淮南人，淮南矿业集团朱集东矿安监处助理工程师。安徽理工大学安全工程专业毕业，现从事煤矿安全生产监督管理工作。
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