无卡式预拉伸自动换绳法在东庞矿的应用
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摘 要：在传统提升机钢丝绳更换工艺中，存在人工劳动强度大、危险区域作业频率高且存在新绳易受伤等诸多缺点。无卡式预拉伸自动换绳法的应用，通过全自动换绳车对所更换的钢丝绳进行牵引、预拉伸，不损伤首绳，改变了传统工艺中新绳卡固在旧绳上的操作，保持提升系统张力不变，保证提升机在施工过程中的安全运行。
关键词：无卡式预拉伸；换绳车；新工艺
中图分类号：TD532 文献标志码：A
1 立项背景
传统提升机钢丝绳更换的工艺均采用为人工打组合板卡、使用旧绳带新绳的方法对钢丝绳进行更换。人工在井筒作业区域内作业时间长，劳动强度大，人力投入多，且在危险区域工作频率较高，原旧绳侧增加新绳及绳卡可能导致张力差超限，存在安全隐患。在旧绳带新绳的过程中使用组合长板卡卡固钢丝绳过程中由于受力不均匀，容易使新钢丝绳的卡绳处变形或者导致钢丝损伤。
2 无卡式预拉伸自动换绳法施工方案
无卡式预拉伸自动换绳法采用国内先进的全自动换绳车实现对提升机钢丝绳的更换。换绳前，由东庞矿提供主副井提升系统主要技术参数，并与徐州市工大三森科技有限公司进行合作计算换绳车所需设定的技术参数，联合制定施工方案。
东庞矿副井提升机为多绳摩擦式提升机，采用塔式布置。副井提升钢丝绳数量6根，型号 6*25TS（12/12/1）BR（6/1）+FC，钢丝绳直径28 mm，抗拉强度1 770 MPa。
以副井为例，具体施工方案如下。
2.1 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）上提至井口合适位置，调整各平衡油缸伸出200 mm左右，关闭A容器上3#、4#钢丝绳张力平衡装置截止阀。
（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200 mm左右，关闭B容器上3#、4#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20 m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，更换对应的旧首绳，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0.2 m/s的速度将B容器上提至井口合适位置停车。
（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。
（7）调绳装置卡住A容器侧3#、4#钢丝绳上提0.5 m后，B容器侧泄3#、4#钢丝绳张力平衡装置油压，使3#、4#钢丝绳松弛。
（8）B容器侧安装悬挂固定装置，断3#、4#钢丝绳（如果需要更换悬挂装置，此时将旧悬挂拆除）。
2.2 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（开车前确定调绳装置处于滑绳保护状态）。
（2）当引绳与旧首绳连接点到达导向轮前端时停车，调绳机卡住A容器侧3#、4#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。
2.3 断绳、翻绳
（1）换绳车放松旧绳并反向留住，断开换绳车前端3#、4#钢丝绳，退出旧绳并穿入新绳使其与3#、4#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3#、4#旧绳连接。
（2）断开A侧容器上方3#、4#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）利用钢丝绳套将A容器侧2#、3#天轮之间固定，4#、5#天轮之间固定，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）3#、4#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）。
2.4 新绳与A容器连接
（1）3#、4#新绳分别与对应悬挂连接（或者安装新悬挂）。
（2）绞车房使3#、4#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。
2.5 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，3、4#钢丝绳下放完成。
2.6 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3、4#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）B容器侧用2 t手拉葫芦将3、4#楔形装置两侧固定好，关闭1、2、5、6#张力平衡截止阀。
（3）利用手拉葫芦把3、4#张力平衡装置拉至最长位置（油缸完全收回），拆除3、4#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3、4#楔形绳环连接，连接后向3、4#张力平衡装置油缸打压，直至新绳完全张紧。
（4）井筒施工人员在1/2/3步施工过程中，地面其他人员同步进行以下作业：拆除收放绳滚筒，连接对换绳盘等，为下一步更换其他两根绳提前准备。
（5）@TT择绳调换智能保护装置机械手下放A容器，6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，3# 、4# 钢丝绳更换完成。
2.7 利用上述步骤更换1、2、5、6#首绳
更换其他编号的首绳时，必须注意关闭、打开张力平衡截止阀的编号及调绳装置上提鋼丝绳编号。
2.8 对罐调绳
换绳结束后，确定首次调绳量，施工方制定调绳方案与具体施工，达到正常罐位的要求。
3 使用效果
无卡式预拉伸自动换绳法为国内钢丝绳更换的先进的技术工艺，改变了传统工艺中钢丝绳更换中全靠人力通入进行施工的工艺，它采用全自动换绳车进行钢丝绳的更换，在更换钢丝绳的过程中避免了打卡子卡固新旧首绳损伤新绳，保持提升系统张力不变，避免提升机张力超差，保证提升机的安全运行。在换绳过程中始终保持有4根对称的提升钢丝绳与提升容器不断开，保持最大的安全系数。全部工艺在井口操作，杜绝安全隐患，对整个施工过程提供了有力的安全保障。
换绳车可实现新旧绳井口同步交互对换，且最大收放速度可达到0.5 m/s，缩短了收放绳的时间，与换绳车配套的相关专用设备，使换绳工作效率更高。
收放绳过程避免了打卡子卡固新旧首绳的环节，均有优质摩擦衬垫实现，新旧绳承受力的状态与摩擦滚相同，不损伤首绳，延长新绳的使用寿命。在换绳过程中，对新绳有综合应力预拉伸，减少调绳次数，二次换绳时，可缩短钢丝绳的长度，节约成本。
4 结语
综上所述，无卡式预拉伸自动换绳法的引用对提高换绳工作效率、减少换绳作业环节、节约施工成本起到了立竿见影的效果，无论从工作原理还是施工效果，相对于传统换绳法都有着巨大的优势。
参考文献
[1]齐殿有.矿山固定机械安装工艺[M].北京：煤炭工业出版社，2012.
[2]乌兰，赵奇，胡建栋.变频调速带式输送机节能控制技术研究[J].煤矿机械，2018（9）：41-43
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