实践运用
落地式多绳摩擦提升机钢丝绳首绳截绳研究范浩腾（晋煤集团郑庄矿井项目筹建处，山西晋城048000）
摘要：对落地式多绳摩擦式提升系统的首绳截绳工艺进行了研究，验证截绳方案，提出适合立井提升深度较大矿井
的钢丝绳首绳截绳方法。
关键词：落地式；多绳摩擦提升机；首绳；截绳；单边提升中图分类号：TD534文献标识码：A文章编号：2095-0802-(2018)04-0179-02
StudyontheRopeCuttingforFirstRopeofSteelWireRopeofFloorTypeMulti-ropeFrictionHoist(ProjectPreparatoryOfficeofZhengzhuangCoalMine,JinchengAnthraciteMiningGroup,Jincheng048000,Shanxi,China)Abstract:Thispaperhaveconductedaresearchonropecuttingprocessforfirst-ropeoffloortypemulti-ropefrictionhoistsystem,verifiedschemesandputforwardtheropecuttingmethodofsteelwireropewhichissuitableforverticalshaftwithgreaterhoistingdepth.
Keywords:floortype;multi-ropefrictionhoist;firstrope;ropecutting;unilateralincrease
FANHaoteng
0引言
随着煤炭不断开采，浅部煤层越来越少，深煤层开采的矿井越来越多，大型立井提升机的应用相应增加。落地式多绳摩擦式提升系统的首绳在整个提升系统中属于重大安全部分，因提升高度增加，首绳钢丝绳新绳在使用过程中伸长速度较快，伸长量增加造成箕斗或罐笼不能到达正常装载位置，安全系数大大降低，为保证提升机安全运行，需对伸长后多余的钢丝绳进行截绳，因此结合其他矿井截绳经验经过讨论研究晋煤集团郑庄矿落地式多绳摩擦提升机钢丝绳首绳截绳的方法。kg，罐笼下放材料时为双层双车，对侧配70000kg平衡锤，井口、井底均采用沉罐方式装罐；b)下大件运输模式。31500kg+28000kg+23000kg=82500kg，升降最大件时底层装罐，对侧配82500kg平衡锤；c)检修模式。31500kg（包含了平衡锤自重、首尾绳悬挂、罐耳）。从以上参数可以看出，副井1#提升机提升高度大，提升重量大，致使钢丝绳的选择截面增大，单量增加。经过前期其他矿井调研，对于类似矿井提升首绳在新绳使用时期伸长量太大，许多时候悬挂装置油缸无法满足调节需求，为保证井口井底罐笼和平衡锤在相应装卸位置，故要对伸长的钢丝绳进行截绳处理。1矿井提升机简介及具体参数
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2.1截绳方案
晋煤集团郑庄矿副井为2台提升机为落地式多绳摩擦提升机。其中1#提升机型号为：JKMD-6伊4（III）E，直径6m，配悬挂式交流变频同步电动机（3500kW，35r/min）和交-直-交变频调速电控装置，同步电动机额定转矩：955kN·m；过载系数为2.2倍/60s（之前为冷态）；提升高度：752.8m；最大静张力差：301kN。提升钢丝绳类型：圆股；型号：66ZBB6×36WS+FC；直径：66mm；钢丝绳重量：16.70kg/m。罐笼：一个特制加长加宽双层罐笼，自重：58000kg；尺寸：长伊宽伊高=8100mm伊2700mm×10500mm。平衡锤最大重量82500kg，尺寸：长伊宽伊高=2680mm伊1550mm伊10500mm。平衡锤的三种运行模式：a)普通运输。31500kg+28000kg+10500kg=70000收稿日期：2018-03-15
作者简介：范浩腾，1986年生，男，山西晋城人，2009年毕业于太原理工大学电气工程及其自动化专业，助理工程师。
工序拆掉平衡锤的一些配重；罐笼锁在井口，将钢丝绳卡固在提升机滚筒上（使摩擦提升机变成类似缠绕式提升机进行提升）；利用提升机电机的过载能力，提升井底的平衡锤一段距离；使井口容器上方的钢丝绳松动进行切割。方案如图1所示。2.2分析论证a)通过计算在此工况（即罐笼不加载，平衡锤去掉配重时）下，钢丝绳的张力动态系数，保证在检修时，提升或下放罐笼的过程中，不会出现滑绳现象。计算公式如下：F1dyn=F1+(m1+Ms/2)r 上井口 提机升房 上井口 平衡锤 罐笼 下井口 罐笼 下井口 平衡锤 a)在井口拆卸配重小车 b)锁在将滚罐笼筒上 锁在井口，钢丝绳提提机升房 上井口 机升房 上井口 罐笼 罐笼 下井口 下井口 平衡锤 平衡锤 c)上提平衡锤，使钢丝绳松弛 d)截绳完毕，安装配重 图1截绳方案流程图 时为2.4m/s、上提时为3.2m/s；滋为衬垫摩擦系数，取值0.25；琢为钢丝绳围包角，取值183.03毅。在一侧是空罐笼、平衡锤重量为31.5t上提空罐笼时滑蓸绳F计蔀算：F1dyn=112125300300伊伊9.8+(1129.8-(112300+6500+6100)100)伊伊3.223.2=1.898<2.22。由计算可知，罐笼上提时实际钢丝绳张力动态系数1.898小于最大滑绳钢丝绳张力动态系数2.22，且上提减速度大于1.5m/s、小于5m/s，满足规程要求。在一侧是空罐笼、平衡锤重量为31.5t下放空罐笼时滑蓸绳F计蔀算：F12dyn=112300伊9.8+(112300+6100)伊2.4125300伊9.8-(112500+6100)伊2.4=1.85<2.22。由计算可知，罐笼上提时实际钢丝绳张力动态系数1.85小于最大滑绳钢丝绳张力动态系数2.22，且上提减速度大于1.5m/s、小于5m/s，满足规程要求；b)电机的过载能力。(a)电机的额定提升力F=额定转矩T/力矩L=955kN·m/3m=318.34kN=31834kg；(b)电机在单边提升时所提重物质量=去掉配重块的平衡锤重量+提升高度钢丝绳重量=31500kg+752.8m伊16.70kg/m伊4≈81787kg；(c)电机的过载倍数=电机在单边提升时所提重物质量/电机的额定提升力=81787·180· 2018年4月 kg/31834kg≈2.6倍，过载系数为2.6倍时允许45s提升时间，只要控制单边提升时间小于45s即可，为了安全起见，建议单边提升2.6倍过载电流时间小于30s。综上所述，此截绳方案可进行实施操作。3具体截绳操作步骤 a)将平衡锤提至井口，卸掉配重小车，剩余重量为“普通运输”模式重量31500kg；b)缓慢将提升机开动，使罐笼到达井口位置，使罐笼上盘略高于井口水平，平衡锤落至井底；c)将两根工字钢通过罐笼上层穿过，工字钢两头水平横放在井口锁口梁上，对工字钢进行电焊处理，使工字钢在井口固定牢固防止滑动。车房司机以0.1m/s的速度将平衡锤往上提，直到罐笼上盘下部与井口放置工字钢相吻合；d)安装绳卡，在与滚筒上切点最近绳卡固定口上依次安装绳卡。均匀放置并固定，每个绳卡螺母力矩要求达到相应计算值；e)然后按照截绳要求，以0.1m/s的速度缓慢将平衡锤上提计算高度后停车；f)将罐笼上方的悬挂装置边搭建操作平台，用倒链固定好悬挂装置，按照顺序依次将四个悬挂装置拆掉，按要求截去多余的钢丝绳后，重新将悬挂装置安装完成，平衡好钢丝绳张力；g)将提升机缓慢开动，下放平衡锤，使罐笼上盘离开井口工字钢时停车；h)卸掉井口工字钢，然后拆掉提升机房绳卡；i)完成截绳工作，检修后运行。4 注意事项 a)对于已有设备改造进行此方案截绳时，为减小单边提升重量，拆卸掉相应容器配重后，要严格进行计算，以保证：(a)容器上提或下放时实际钢丝绳张力动态系数小于最大滑绳钢丝绳张力动态系数；(b)容器上提或下放时减速度大于1.5m/s、小于5m/s，满足规程要求，防止出现滑绳事故；(c)单边提升的力矩要进行计算，看短时间内电机的过载倍数能否达到要求，防止盲目操作烧毁电机；(d)滚筒上利用绳卡锁住钢丝绳时，力矩一定要达到要求；b)在单边提升一侧容器时，一定采用手动模式操作提升机，速度要最低0.1m/s左右，运行几秒钟后立刻停止，关注电机绕组温度，待温度冷却下来再进行提升（防止电机长期过载，温度升高烧坏绕组），如此往复，提升到要求高度。5结语 对于立井提升深度较大的矿井，需要进行钢丝绳首绳截绳时，单边提升截绳方案较简便，安全系数高，只需要支撑井口容器即可，避免了井下操作，也相应节约了检修时间。关于摩擦式提升机首绳的截绳方法有很多，这里只是列举了一种较先进的方法，尤其在新设备选型时可以考虑此功能，但是随着技术和理论进一步的成熟，一定会出现更好的方法。（责任编辑：季 鑫） 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容