煤矿立井摩擦式提升机首绳更换浅析

池志强

摘要：在钢丝绳的更换过程中，如果遇到操作失误或者设备选用不当等情况，就会造成新钢丝绳与新钢丝绳、新钢丝绳与旧钢丝绳扭在一起，钢丝绳拧死弯、扭劲，造成新钢丝绳的损坏。而这些情况的出现使得换绳质量变差，更严重的后果甚至会造成钢丝绳打滑、断裂、坠罐等恶性事故造成可能的人员伤亡，给煤矿带来巨大的经济损失。

关键词：煤矿立井；摩擦式提升机首绳更换

煤矿提升机首绳在运转过程中时会受到静应力、动拉力、扭转应力、弯曲应力、挤压及捻制应力等多种应力的作用，应力反复作用将造成钢丝绳疲劳、破损，这些是造成钢丝绳损坏的主要原因，另外磨损及锈蚀也是造成钢丝绳的损坏原因。

一、研究目的

1.立井首绳更换的强制性。根据《煤矿安全规程》第四百零三条规定，摩擦式提升钢丝绳的使用期限应不超过2 年。摩擦式提升机首绳使用2 年，必须强制更换。

2. 首绳更换旧工艺方法。在井上、井下将宽罐笼和窄罐笼分别支撑固定，上井口宽罐笼侧割断旧首绳，旧首绳与新首绳搭接用绳卡固定，开动稳车让旧绳带新绳通过临时改向天轮下放，井底将窄罐笼旧首绳拖至检修硐室，割断旧首绳，将旧首绳回收至材料车上。新首绳下放至窄罐笼顶，将新首绳与窄罐笼固定。井上新首绳与宽罐笼固定，开动提升绞车调绳，试运转。

二、损坏的主要原因

1.两种绳损坏的共同原因。（1）机械伤害。由于工作失误、超载提升等原因，造成井筒坠物，砸伤尾绳；（2）漂浮打结。井底水窝积水抽排不及时，尾绳，特别是扁绳在运行过程中打漂、打扭；（3）锈蚀破坏。井筒淋水，使钢丝绳受腐蚀；（4）急停挣断。由于尾绳环距离过短，在提升机紧急停车时，分绳梁阻挡了尾绳环的运动惯性，使尾绳挣断或拉坏分绳梁等事故。

2.不同尾绳的损坏原因。①绳弯曲。安装悬挂扁尾绳时，操作人员违反放绳、悬挂安装工序，或是扁尾绳受到挤压，造成扁尾绳弯曲、打结，不可展平恢复到原始状态，挂绳后扁尾绳运行轨迹发生改变，不能平稳运行，易与井底分绳梁之间产生磨损、挂拉；②绳扭劲。更换绳翻越尾绳挡梁时，绳悬挂方向和垂直顺展方向未辨清，安装悬挂后扁尾绳有扭劲（即绳向一个方向旋转了1800～3600），使得绳运行时出现旋转而导致其运行轨迹发生改变，与绳弯曲一样，带来安全隐患；③绳磨损、断丝、断股。为避免绳在井底回转位置出现相互缠绕，一般在井底设有金属分绳挡梁。绳边缘的蛇形齿状纬绳，使得尾绳在高速运行中更易与分绳梁发生刮擦现象，长期磨损造成绳的纬绳磨断，使子绳散股或受力不均匀。如不及时处理，留有绳茬，刮擦现象将会愈加剧烈，造成绳断丝、断股。由于做头工艺的原因导致的断绳事故。主要有五个方面：一是用酸清洗钢丝绳绳头后，绳头根部遗漏的酸液没有清理彻底，使钢丝绳头根部钢丝受腐蚀；二是巴氏合金灌注不实，没有把钢丝绳松开部分完全灌实；三是楔形铁块太长，楔形块的尖部没有被巴氏合金完全包络；四是较粗钢丝绳做头时，避免巴氏合金灌注不实，在对连接装置加温时温度太高，导致钢丝绳退火；五是浇灌巴氏合金时，钢丝绳重心线与连接装置中心线未能保持平行，挂绳后，钢丝绳自由垂落，巴士合金铸体受力，使得连接装置与绳头发生相对运动。

三、煤矿立井摩擦式提升机首绳更换

1.带新首绳。在窄罐笼侧使用检修平台，新首绳绳头通过四个滑轮，在井口窄罐笼侧用15 米长的Ф10mm 钢丝绳，通过打猪挺控将新首绳与旧首绳相连，猪挺控每处使用10mm 的麻绳多绕几圈捆绑牢固，注意新首绳与旧首绳捻向不同（如旧首绳为右捻，与之相连接的新首绳则为左捻）。起动提升绞车以0.25 米/ 秒的速度下放宽罐笼，引新首绳过副立井井架下天轮、副立井提升绞车滚筒、副立井井架上天轮到达宽罐笼侧副立井井口位置。在宽罐笼侧井口处，使用副立井井口检修平台，将新首绳与旧首绳分解开，将新首繩端头使用绳卡固定在副立井井口横梁上。

2.反向开车。在副立井井架上、下天轮两侧新首绳上各加设一副复合绳卡，在上、下天轮两侧上方钢梁上各挂设一台三吨手拉葫芦，将卡设好的复合绳卡吊起，使新首绳与上、下天轮接触面分开；在副井绞车房绞车滚筒上方的新首绳上卡设一副复合绳卡，在绞车滚筒后下方固定一台三吨手拉葫芦将卡设好的复合绳卡向下拉，让新首绳与副立井提升绞车滚筒接触面分开。以0.25 米/ 秒的速度反向开动副立井提升绞车上提宽罐笼，直至宽罐笼上升到井口位置停车。

3.宽罐笼顶部楔形做假绳头。在宽罐笼提升间井口位置使用检修平台，将新首绳头穿过宽罐笼楔形绳环，使用绳卡（七付）临时固定，制作假绳头。（注：根据钢丝绳夹国家标准，的钢丝绳使用40 的钢丝绳夹，间距240mm—280mm，钢丝绳夹连接处强度能达到钢丝绳强度的80%）在楔形绳环两侧设置橡胶垫防护好新首绳。

4.下放新首绳。拆除副立井井架上、下天轮及副立井提升绞车房绞车滚筒处的复合绳卡。在井架下天轮防撞梁侧安装2 根I20# 工字钢，在工字钢上安装防溜绳卡，用防溜绳卡卡住新首绳与旧首绳，并适时调节防溜绳卡的张紧力，以新首绳刚带力且不打弯为宜。起动副立井提升绞车以0.25 米/ 秒的速度下放宽罐笼，等新首绳拉直停车，在宽罐笼侧井口平台上，将新首绳与旧首绳8 根绳使用复合绳卡一起卡牢，卡设复合绳卡使用专用扳手拧紧。起动副立井提升绞车继续下放宽罐笼，新旧首绳同时进入井筒，下放时每隔25 米停车卡设1 副复合绳卡，直至宽罐笼下放至副立井井底，窄罐笼到达副立井井口位置停车。

5.回收旧首绳。在副立井提升绞车房滚筒下绳段使用绳卡将新旧首绳卡在一起，使用气焊将旧首绳从绳卡附近割断，割旧首绳时对新首绳必须作防护，另3根也如此操作。（绞车房割断旧绳应与井口泄压配合，井口泄完压绞车房方可割断旧绳）起动副立井提升绞车以0.25 米/ 秒的速度下放窄罐笼，在副立井井口先将窄罐笼侧余绳拉出，同时将宽罐笼侧的旧首绳在井架与绞车房之间空地上盘成大圈；当复合绳卡到达宽罐笼侧防撞梁平台位置停车拆除复合绳卡。继续0.25 米/ 秒的速度下放窄罐笼，当上天轮弦上的钢丝绳卡快到达上天轮时停车，在钢丝绳卡的稍前方用铁丝麻绳捆绑，再将上天轮对过的4 根新旧首绳绑住，拆除上天轮弦上的钢丝绳卡。继续0.25 米/ 秒的速度下放窄罐笼，直到钢丝绳卡到达副立井井口停车，将钢丝绳卡一一拆除。继续0.25 米/ 秒的速度下放窄罐笼，当捆绑的铁丝到达井口后停车将其拆除，上天轮段旧首绳收完。（当下放窄罐笼收旧首绳的时候，如复合绳卡先到防撞梁平台时，就先拆除复合绳卡，拆除完毕后再继续下放窄罐笼）继续下放窄罐笼，在井架与绞车房之间的空地上回收旧首绳，尽量盘成大圈。直至宽罐笼达到井口位置（期间逐一拆除复合板卡）。最后副立井井架下天轮段的余绳拆除：将下天轮弦上的新旧钢丝绳两两用铁丝和麻绳捆绑、下天轮垂直段靠近天轮处的新旧首绳两两用的钢丝绳卡卡在一起。将旧绳割断利用麻绳下放至地面。在井口宽罐笼侧检修平台上把旧首绳割断（割断旧首绳尽量靠近楔形绳环），以0.25 米/ 秒的速度下放宽罐笼，把剩余的旧首绳从井口拉出。

根据摩擦式提升机首绳现场更换方法，利用原副立井提升机作为新首绳更换的主要提升设备，安全性高，质量好等优点，经过现场实践，该方法具有实际操作性和经济性。

参考文献

[1]张宗红. 立井落地摩擦式提升钢丝绳更换工艺探讨[J]. 矿山机械，2018（9）：144.

（作者单位：乌审旗蒙大矿业有限责任公司）