基于立井提升系统快速换绳技术的研究
浅谈立井尾绳快速更换施工技术
立井多绳摩擦式提升机钢丝绳更换技术
立井多绳摩擦式提升机钢丝绳更换技术摘要：矿井提升机钢丝绳更换较为频繁，影响矿井生产时间。
鲁能菏泽煤电公司郭屯煤矿在更换多绳摩擦式提升机时，运用“旧绳带新绳”的方法，对施工关键环节进行科学处置，在安全施工的前提下，缩短了施工时间，取得明显效果。
关键词：“旧绳带新绳”；专用长板卡；松套钢丝绳接头；提升钢丝绳1概况鲁能菏泽煤电公司郭屯煤矿主井井筒为立井，采用jkmd-4.5×4落地多绳摩擦式提升机，装备一对25t提煤箕斗，担负全矿井的提煤任务。
根据《煤矿安全规程》规定和实际使用情况，2011年6月，我矿对现用的主钢丝绳进行更换。
提升机主要参数提升机的型号为jkmd-4.5×4(щ)e,其主要技术参数为：摩擦轮直径/mm4500主提升绳根数n14绳间距/mm350最大静张力/kn 960最大静张力差/kn 340两端两很钢丝绳 1#、4#中间两根钢丝绳 2#、3#施工总体方法先回收旧绳，然后割断旧绳，采用“旧绳带新绳”，即正在运行使用的旧钢丝绳附带新钢丝绳的更换方法。
具体过程是，先用2#、3#旧绳做留绳，收1#、4#旧绳，即把北箕斗停在上井口，下放北箕斗，在井口北箕斗4条钢丝绳上每隔50m打一副长板卡，直到南箕斗升到井口，在南箕斗的上天轮平台下打一副长板卡，然后拆掉南箕斗1#、4#旧绳，下放南箕斗，利用缠绳车回收1#、4#旧绳，同时在井口北侧拆除长板卡。
待北箕斗升到井口，拆除北箕斗1#、4#旧绳，在井口将1#、4#旧绳割断，同时开动放绳车放新绳，将新绳与旧绳用松套专用钢丝绳接头装置连接，下放北箕斗，开动缠绳车回收1#、4#旧绳，同时开动放绳车放新绳，在北侧天轮下井架平台上打一副长板卡，在井口拆除新旧绳头卡子，将1#、4#新绳头穿好北箕斗楔形环，然后利用2#、3#旧绳做留绳，挂1#、4#新绳，即下放北箕斗，同时开动放绳车放新绳，直到南箕斗升到井口，将新绳留好长度后割断，将1#、4#新绳穿好南箕斗楔形环，完成1#、4#钢丝绳更换工作。
矿用立井多绳摩擦提升机快速更换首绳工艺研究
矿用立井多绳摩擦提升机快速更换首绳工艺研究针对矿山立井多绳摩擦提升机更换钢丝首绳过程中人工强度大、更换工艺复杂、费时费力等严重影响作业进程，且安全隐患大等问题，文章对比国内传统换绳工艺，着重介绍了新型交互式换绳技术进行快速换绳的工艺方法，实现了快速、高效、安全更换首绳。
标签：立井提升；多摩擦；钢丝；交互式1 国内传统更换首绳工艺国内主要以稳车法更换立井钢丝首绳，这种方法也就是把新钢丝绳缠到稳车上，然后将稳车固定在地基上。
几个钢丝绳就固定几个稳车，且要同步运行使用，此种方法多用于多摩擦提升机换绳，需要专业队伍实施。
此方法需要多根钢丝绳同时运行，需要逐根更换，工人强度大，费时费力，工时较长，同时在换绳前需要提前计算钢丝绳与罐笼或箕斗总重量，将乘以安全系数的重量均匀分配到各稳车上。
在其进行换绳操作时，需要把新绳和罐笼或箕斗同时放入井筒，换绳时提升机滚筒处于断电开闸自由运行。
在换绳时需要多部稳车同时运行，由于人工操作同步性难以保证，容易造成钢丝绳松紧度不一，造成钢丝绳损坏，也易造成罐笼和箕斗侧翻，存在较大安全隐患，严重时易造成坠罐事故。
2 YHC换绳工艺YHC型成套换绳工艺即新型交互式换绳技术，该技术采用换绳车进行换绳，是一种新型换绳技术，是立井换绳的一种重大突破，该技术可有效降低工人劳动强度，减少工时时间，人力需求小，极大地提高了提升机换绳效率，该技术安全性高、换绳质量有保证。
2.1 YHC成套技术原理图1所示，换绳的所需设备有：图1 换绳所需设备新绳滚筒各2套、换绳车1台、旧绳回收滚筒1套、天轮平台调绳器1套、井口导向轮组1套、卡绳器4套和井口行车等。
YHC成套技术主要应用于主提升绳更换、立井摩擦式提升系统换绳及平衡扁尾绳更换等，该技术利用多套无极承载组件输送新钢丝绳，在保证钢丝绳不受损坏的前提下，利用旧绳牵引新绳，将新绳安装旧绳回收。
该技术将实现换绳车和提升机同步协调作业，两根绳连接，两根交互换绳，最大限度保证绳体受力均衡，保证了换绳时绳体的稳定性。
关于立井尾绳装置更换的工艺改进
关于立井尾绳装置更换的工艺改进立井尾绳装置是矿山企业多绳摩擦式提升系统重要的组成部分，起到保持提升系统平衡的作用，由于其在长时间的运转过程中，产生锈蚀、变形、损伤等情况，因此每间隔一段时间需对其进行更换。
尾绳更换通常是在矿井停产的情况下进行，而且属于井筒施工，具有工期要求紧、安全风险大、质量标准高等因素，因此能够高效地进行尾绳更换十分重要。
我单位根据多年的施工经历，并结合理论上分析研究，针对副井尾绳更换项目，提出了多项工艺改进和方法创新，能有效地保障尾绳更换安全、顺利的完成。
二、目的在副井尾绳更换过程中，对施工工艺进行改进，解决施工中出的问题和难题，增强施工的安全性，确保安装质量符合要求，顺利地完成尾绳更换。
同时提高作业效率，缩短更换的时间，取得更好的经济效益，赢得更佳的市场氛围。
三、成果思路（一）、副井尾绳的总重与其首绳重量是一致的，且单组尾绳的重量一般为首绳重量的2倍，因此尾绳绳辊较大较重，多以有时候绳辊不能直接打运至下井口，同时在井下巷道内不易于绳辊转向，针对上述情况我们总结出一套快捷方法可用于打运尾绳绳辊。
（二）、尾绳更换期间，尾绳的尺寸量取十分重要，如果不能准确量取，造成尾绳长度的过短，会带来较大的安装质量问题，因此我们针对尾绳尺寸量取提出一套精确、方便、快捷的计量方法。
（三）、整个副井尾绳更换工艺中，难度最大的工序为尾绳绳头从2#罐侧下放，翻过井底尾绳挡梁，上提至1#罐下端，如果此工艺能够节省时间，就能极大地缩短施工工期。
针对“翻绳”的作业流程，我们设计出一种特制的尾绳板卡和尾绳导向轮，并改进以往的施工方法，可高效地进行尾绳的井底翻绳作业。
（四）、旧尾绳回收过程中，由于旧尾绳是往一个方向、一个区域拖拽，造成旧尾绳越积越多，越来越高，且回收的旧绳有一部分会落在轨道上，直接影响牵引旧绳的电机车进行拖拽。
因此，我们设计一种独特的拔绳装置，将堆在一起的旧绳拨至一侧，保证旧绳回收的正常进行。
四、工作原理（一）、尾绳打运工艺改进1.1 一般新的尾绳绳辊到货后，需提前测量新尾绳绳辊外形尺寸，包括绳盘的直径D1、绳辊的宽度L1；同时量取用于打运绳辊的罐笼内档尺寸L2×B2×H2（长、宽、高）。
YHC换绳车在立井多绳摩擦式提升系统钢丝绳更换工作中的应用
YHC换绳车在立井多绳摩擦式提升系统钢丝绳更换工作中的应用摘要：近年来，由于煤炭市场的繁荣，矿井开采规模和井筒深度的较大增加，摩擦式提升系统在煤矿生产中得到了广泛应用。
更换摩擦式提升系统钢丝绳一直是一项人力投入大、有较大安全风险的工程，利用换绳车更换摩擦式提升系统钢丝绳是对原有换绳工艺的革新，有较好的发展前景。
文章介绍了利用YHC 换绳车更换立井多绳摩擦式提升系统钢丝绳的工艺及建议。
关键词：换绳车；立井多绳摩擦式提升系统；钢丝绳更换；应用胡家河矿业有限公司是陕西彬长矿业集团下属原煤生产单位之一，设计生产能力800万t/a，副立井井筒直径8.5 m，深度560 m。
安装一台JKMD-5X4（Ⅲ）E型多绳摩擦式提升机，最大提升速度9.42 m/s，提升最大高度538.2 m，提升钢丝绳4根，规格6 V×43+FC1770SS（ZZ）18601180直径54 mm，每根长度715 m，钢丝绳单量11.8 kg/m；两种规格的平衡尾绳，其中196×31ZBB PD8×4×191370 26201740型扁钢丝绳2根，单重17.40 kg/m；166×26ZBBPD8×4×191370 18901260型扁钢丝绳1根，单重12.60 kg/m，尾绳每根长度610 m；采用双层大小罐笼提升，2013年10月第一次更换了提升钢丝绳。
多绳摩擦式提升系统换绳是在停止提升情况下进行，影响矿井的正常生产。
传统换绳工艺一是存在井上井底多处作业，危险性高，二是需要一只有经验的专业队伍和设备。
该矿是新建矿井，缺乏有经验、有技术的机电职工，增加了换绳工作的难度。
经过考察论证引进了YHC换绳车顺利的完成了副立井钢丝绳更换。
1 YHC换绳车换绳准备工作及主要设备实施安装1.1 换绳方案确定换绳方案包括确定施工设备设施位置、设备基础浇注、井口导向轮组固定钢梁设计安装、井架上双码择绳调换智能保护装置等设备设施安装以及工序制定等。
快速换绳设备在千米竖井首绳更换中的应用
快速换绳设备在千米竖井首绳更换中的应用摘要：获各琦铜矿3#其主井是千米竖井，已使用6 a，首绳更换3次，其在更换过程中受钢丝绳的问题受到严重影响，因此多次返工。
为更便捷的在保障安全的前提下迅速更换首绳，新购置了快速换绳设备，使用复合板卡，采取新型的换绳方法，以新绳带旧绳整个换绳过程中钢丝绳表面未损伤，内部结构未受到破坏，相对之前的方案有效延长了钢丝绳的寿命，首绳更换工作高效安全。
关键词：快速换绳复合板卡电动缠绳机获各琦铜矿3#主井深达1 106 m，以提升矿石为主，使用JKM-3.3×(Ⅲ)E-(HGQ)型多绳摩擦式提升机，选用6V×37S+NF型镀锌三角股钢丝绳，订购长度为1 230 m。
自2012年安装投入使用以来，已经进行了3次首绳更换工作,每次换绳都会有不同程度、不可预见的问题导致返工，本次采用快速换绳设备进行更换，以期取得好的效果。
1 原换绳工艺及存在的问题1.1 旧绳带新绳旧绳带新绳方法普遍应用于井深300 m以下的首绳更换工作，属于比较成熟的换绳方法。
在回收旧绳时发现扁担卡变弯曲(图1)，新绳松紧度也不一致，扁担卡扭力较大，图1 扁担卡弯曲示意拆除难度大。
同时，由于扁担卡材质为钢材，弯曲变形造成钢丝绳表面不同程度划伤，减少了钢丝绳的使用寿命。
1.2 单根更换单根更换钢丝绳，新绳下放过程中容易和其他绳缠绕，绳头自由旋转下放，使钢丝绳自身结构发生变化，导致新绳在悬挂后捻距增大，钢丝绳的使用寿命大打折扣。
2 换绳新装置的应用为避免钢丝绳之间的相互缠绕，利用旧旋转器制作了简单滑架装置(图2)。
在下放新绳过程中，将滑架的限位辊装在井筒中靠井壁的2根罐道钢丝绳上，新钢丝绳和滑架用连接卡固定。
旋转器转动灵活性试验没问题后，下放新绳，随着新绳的自身旋转，绳头连接的旋转器释放了钢丝绳自上而下传递的自身扭力，整体滑架束缚了钢丝绳在井筒中的摆动，从而保证新绳顺利下放更换。
图2 滑架安装示意1—新绳；2—滑架；3—罐道绳；4—新绳卡；3—旋转器；6—限位辊本次使用快速换绳设备和首绳起重装置更换首绳，快速换绳设备是由复合板卡和电动缠绳机组成，采用旧绳带新绳的方法，钢制扁担卡换成复合板卡，调整首绳长度，使用首绳起重装置，快速更换提升机首绳。
关于立井井架主提升绳更换的探讨
关于立井井架主提升绳更换的探讨试述张北矿主井主提升绳更换摘要：近年来，矿井的建设周期不断缩短，钢结构井架逐渐取代了钢筋混凝土井塔。
借此文同大家一起对立井井架主提升绳更换的施工方法进行分析和探讨。
关键词：立井井架；主提升绳更换；施工方法一引言经过多年的施工摸索，立井井架主提升绳更换施工方法得到了很快的发展。
但在个别施工环节个人认为还是可以进行更新的。
二施工过程要点施工前准备1在井口布置2台稳车用以抬罐及紧绳；2将新绳按顺序架设在主钩提升中心线上；3分别在2个天轮的进新绳侧安装导向管1根（Ф40钢管）；4加工翻绳梁1根（10#槽钢）；5主钩箕斗内装8吨煤（平衡绞车张力差）；6将主钩悬挂装置油缸全部伸出，（为后来旧绳开断时，破解旧绳张力）。
7绳卡等以往换绳材料及设备；施工过程付钩提至卸载位置，将4根新绳穿过井口套架卡在主钩对应的旧绳上翻绳梁夹在新旧绳之间并固定，主钩带动新绳上升5米后，再卡1组绳卡（根据提升绳与天轮的接触长度确定2绳卡之间的距离）2卡之间新旧绳用10#铁丝分段绑扎; 主钩带动新绳继续上升，当新绳头到达天轮后，拆除第1到绳卡及翻绳梁后绳头用10#铁丝绑扎，主钩带动新绳继续上升，在铁丝的绑扎下，旧绳带着新绳一起过了天轮，当新绳头过了天轮后，将翻绳梁夹在过了天轮新旧绳之间并固定，拆除第2道绳卡，主钩带动新绳继续上升15米后，再卡一组绳卡（根据提升绳与绞车滚筒的接触长度确定2绳卡之间的距离）。
重复以上工序，将新绳翻过绞车滚筒及另一组天轮。
当新绳过了第2组天轮后，主钩继续上升，直至新绳头拽至井口合适位置，将新绳卡留在套架梁上。
付钩悬挂上升至新绳头处（开车之前绞车滚筒上的新绳不能再备用绳槽内），把新绳与对应旧绳卡在一起。
绞车付钩带着新绳下放，5米卡一组绳卡，50米卡一组长板卡。
交替作业，当主钩悬挂到达井口合适位置后，在付钩侧旧绳上卡设卡绳器。
并在天轮位置分别卡一个绳卡。
将主钩1根绳悬挂泄压，泄压后，在天轮的位置将天轮至悬挂这段新旧绳卡在一起，在滚筒处将这根旧绳开断并将开断后的两个绳头蹿到车房外，把事先布置好的小绞车绳卡在天轮上的旧绳上，将旧绳开断并下放到地面。
立井提升钢丝绳快速更换工艺关键技术研究
蚀， 拆 除尾绳 销子 劳动强 度 比较 大 。 新方 法不需 要
误， 将会造成钢丝绳扭劲 、 拧死弯 、 新钢丝绳与旧 钢丝 绳 、 新 钢丝 绳与新 钢丝绳 扭在 一起 ， 导致 新绳 受损 。 这将严重影响换绳的质量 ， 甚至可能导致钢 丝绳打滑 、 断裂 ， 造成坠罐等恶性事故。 因此， 更换 钢丝绳是一项操作难度大 、 技术性强、 危险性高的 工作 。 针对现有换绳方法存在的缺点 ， 结合煤矿现 有 的通 用设 备 ， 提 出一种 安 全 可靠 、 快 速 有效 、 操 作方 便 、 投资少 的立井 提 升钢丝 绳更换 新工 艺 “ 旧
６ ８ ０ ０ ｋ ｇ 。
１ 概
况
随着我 国煤炭 工业 的快速 发展 ，矿井 提升 正 向速 度更快 、 高度 更高 、 重量更 大 的方 向发展 。 由
２ 施工关键技术特点
使用 井上 口特制 作业平 台 ， 换绳、 收绳等 全过 程 井上 口作 业 ， 使用 Ｋ Ｊ Ｄ １ ０型矿 用提 升 系统受 力
能 源 技 术 与 管 理
１ ４ ０
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基于立井提升系统快速换绳技术的研究
现代化大型矿井采用立井提升系统中多采用多绳摩擦式提升系统，而根据《煤矿安全规程》要求，需2-3年换绳一次，现代新型、大型和特大型矿井的建设和逐步投产，使得立井提升钢丝绳换绳技术得到很大程度的应用和延伸，换绳技术的研究和提升，将对于立井提升系统的效率进一步提升，换绳减少占用井口时间、减轻工人的劳动强度都将至关重要。
标签：立井提升；快速换绳；技术研究
1 传统的换绳技术
立井多绳摩擦式提升机主提升钢丝绳更换主要以组合布置的一组稳车进行换绳，采用在井口布置的二台稳车将新绳从楔形装置中拆下，将新钢丝绳拉至井口与旧钢丝绳绳头相连接，井底侧提升容器上对应钢丝绳头拆下，拉至井底马头门，施工准备完成后，缓慢启动绞车利用钢丝绳自重将新绳丝绳放至井底，完成新旧绳互换，旧绳回收到井底马头门。
由于立井多绳摩擦式提升机一般采用四根以上主提升钢丝绳，因此采用此类换绳方法较为繁锁，其缺点主要体现在：（1）因摩擦式提升机的主提升钢丝绳较多，采用四绳式或六绳式，而逐根更换钢丝绳，占用井口时间长，影响生产时间也长。
（2）工人劳动强度较高，旧绳回收后在井底，需从井下倒运至井口。
（3）所需较多人员进行全方位配合，且需统一调度指挥。
（4）四绳式六绳式提升机，在单根进行换绳过程中，会因逐个换绳而引起每根钢丝绳静张力差不一致，导致换绳完成后需重新进行调绳处理，使得占用井口时间进一步延长。
2 新型交互式换绳技术
目前国内有多种换绳技术，但对于立井提升系统来说，采多高效、便捷、实用的快速换绳将会广泛使用。
YHC型成套换绳装置，使用换绳车进行换绳，是对传统换绳理念的变革，不仅大大缩短了提升系统的换绳时间、减少人员配备、减轻了劳动强度，提高了换绳效率，而且保证了换绳的安全、提高了换绳质量。
2.1 交互式换绳工作原理
如图所示，换绳所需的主要设备、工具主要有：
换绳车1辆，收旧绳滚筒、放新绳绞滚筒各2个、井口导向轮组1套、井架天轮平台调绳器1套、卡绳器4套和井口行车等。
交互式换绳技术适用于矿山立井摩擦式提升系统的安装、更换主提升绳和平衡扁尾绳等工作，它通过多组无极承载单元输送钢丝绳，在保证不损伤绳的前提下，通过用旧钢丝绳带动新钢丝绳实现回收旧绳放新绳，实现提升机与换绳车同
步收放绳作业，利用二根绳作为连接，另外二根绳进行交互式换绳，可最大限度保证立井提升系统张力差的稳定性。
2.2 换绳过程（以四绳为例）
2.2.1 换绳前准备工作：换绳车到井口就位，一侧提升容器提升至井口附近，在井口用卡绳器将主提升钢丝绳全部卡住；天轮二层平台调绳装置安装就位；井口导向轮组根据换绳位置安装就位。
2.2.2 调绳装置的机械手油缸将除更换外的二根钢丝绳上提，使得即将更换的两根钢丝绳处于松弛状态，提升容器提升至井口以上，并将松弛钢丝绳，新绳穿过换绳车并向上牵引，到井架上端新绳和旧绳连接完成后断开旧绳。
2.2.3 通过换绳车将新绳头由天轮引至另一个提升窗口，更换井口楔形钢丝绳连接装置，将新绳头与提升容器进行固定好。
2.2.4 收旧绳通过换绳车缠绕至收绳稳车，退出卡绳器和调绳装置，在检修速度下开动提升机，换绳车从动，在放新绳的同时收旧绳，完成新旧首绳对换。
2.2.5 提升容器运行至井口时，停止运行提升机，用调绳装置卡绳，断开新旧绳，用楔形装置连接新钢丝绳，至次换绳完成。
3 新式换绳技术优缺点
2013年10月彬长胡家河矿对副立井主提升钢丝绳进行更换，更换采用新型交互式换绳工艺，安全顺利地完成主提升钢丝绳的更换工作，通过实践此类换绳主要有如下优点：
（1）广泛应于立井提升系统中缠绳挂罐、更换主提升绳等。
（2）通过多组无极承载单元输送钢丝绳，提高换绳的质量，减少换绳过程中对钢丝绳的损伤。
（3）采用互换式换绳工艺，可最大限度减少了因换绳而引起的四根绳张力差误差较大的影响，使得提升系统四根钢丝绳调绳装置在调节范围内保持平衡。
（4）提高换绳的效率，减少工人劳动强度，且可保证施工安全。
（5）换绳中使用的调绳装置，为换绳的锁罐提供便利，节省调绳的时间，为主、副立井提升系统的安全平衡运行提高效率。
在换绳的过程中也发现存在一些缺点：（1）副井口在换绳侧安装的导向轮组，根据三力平衡原理，固定于套架上的导向轮组受力较大，一般的焊接强度无法实现，需采取补强及加固设施；（2）更换钢丝绳过程中需将摩擦滚筒上未更换的钢丝绳拔出绳槽，增加施工的工序；（3）换绳车最低运行速度，而立井提升机最小运行速度0.3m/s，导致放绳过程不同步；（4）换绳车吨位大，且成套换绳设备前期投入较大。
成套交换式换绳设备具有较为广泛的应用价值，如使用专业换绳队伍，将会以最短的时间完成换绳工作，在提高工作效率的同时，确保了立井换绳的安全性。
参考文献
[1]刘亚军.摩擦提升首绳换绳工艺及装备应用现状[M].北京：煤炭科学技术，2013.
[2]吴娟等.多绳摩擦提升机快速换绳系统的研究[D].太原：太原理工大学，2002.
[3]郑兴龙，肖军生，等.首绳更换工艺及装备[J].中国城市经济，2011.
作者简介：翟五洲（1967-），男，河南济源人，工程师，主要从事机电设备设计、制造及管理方面的研究。