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千米深井主绳更换的工艺改进

2020-05-14  来自: 中实洛阳重型机械有限公司 浏览次数:669

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内蒙古巴彦淖尔获各琦铜矿 3 号主井为 6 绳摩擦式双箕斗提升,钢丝绳罐道,提升高度为 1 100 m,是国内千米竖井提升深井,且为井下出风风井,井筒湿度及粉尘较大。自投入运行至今,提升钢丝绳主绳出现锈蚀、断丝和磨损现象,已达到更换标准。


1 换绳方案

  该矿在更换千米深井主绳时,采用方案如下:在回收旧绳下放新绳之前,让新绳缠绕在稳车上,绳头自由下垂,然后通过稳车缓慢下放。但新绳在下放到约 400 m 的深度时,与邻绳缠绕在一起。因主井井筒深,操作人员无法监测具体情况,发现时绳子缠绕情况已非常严重,无法提升回收新绳,只有将箕斗和新绳一起提升。提升回收时,操作过程时间较长,且处理不当极易损坏新绳,严重影响了换绳进度,给公司造成了经济损失。


2 下放时缠绳原因分析

  在下放新绳的过程中,钢丝绳绳头的摆动使其与邻绳发生缠绕。影响钢丝绳绳头摆动的原因如下。

  (1) 井筒中风的影响 该矿主井为出风井,井下含粉尘和蒸汽的污气从主井排出,而井下风门的启闭引起井筒中风速的变化。钢丝绳绳头带有的弯曲度,下放时,受向上不稳定的风的影响,极易发生摆动,与邻绳缠绕。

  (2) 钢丝绳绳头弯曲度的影响 钢丝绳在下放之前缠绕在绳盘上,静放的时间较长,绳头部分出现弯曲。下放时,绳头自由下垂且处于弯曲状态,在钢丝绳自身扭力释放过程中,尤其在 400 m 左右时,绳头做明显的圆周摆动,如图 1 所示,极易与邻绳缠绕。

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1. 邻绳 2. 新绳

图 1 绳头做圆周摆动示意 

  (3) 箕斗平衡三角板发生倾斜 在换绳过程中,因新旧绳的张紧程度不同,各自受力也存在差别,致使连接吊架的三角平衡板失去平衡,发生倾斜 (见图 2),缩小了钢丝绳之间的间距,使圆周摆动的钢丝绳极易缠绕在邻绳上。

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图 2 水平与倾斜三角板

  (4) 钢丝绳自身扭力的影响 钢丝绳在工厂缠绳结束后,都要做预张拉力,消除钢丝绳自身的扭力,再静放一段时间使其消除,但还存在一些的内应力。在下放过程中,钢丝绳因自身扭力发生旋转,随着深度的加深,钢丝绳在自重的作用下旋转加大,绳头摆动范围随之增大,易于邻绳碰撞,引起缠绕。


3 新绳下放工艺的改进

  为了避免新绳在下放时与邻绳缠绕,发生损坏,该矿制定了滑架下放方案。

3.1 滑架的构成及作用

  滑架由限位环、配重、新绳连接卡、旋转器以及骨架组成,其结构和安装如图 3 所示。上下 4 个限位环套在钢丝绳罐道上,可上下自由滑动,以罐道绳为运行轨道,防止整个滑架在井筒中摆动;配重可以增加新绳绳头的质量,又能克服限位环与罐道绳的摩擦阻力,防止钢丝绳在井筒中因松弛打弯;新绳绳卡与旋转器连接,可释放新绳在合绳过程中形成的内应力,防止钢丝绳在井筒中因扭力过大而摆动,造成缠绳。

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1. 新绳 2. 新绳连接卡 3. 罐道绳 4. 滑架 5. 旋转器

6. 配重 7. 限位环

图 3 滑架组成及安装示意

3.2 滑架的使用

  下放新绳前,将滑架的限位环套装在井筒中靠井边的 2 根罐道钢丝绳上,用新绳绳卡连接固定新绳和滑架,后操作旋转器,以检验其转动的灵活性。在新绳下放过程中,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。


4 改进后的使用效果

  现场使用表明,采用滑架下放新绳,安全可靠,解决了深井钢丝绳更换过程中容易绕绳的问题。在稳车速度可调的情况下,新绳的下放速度可增加到 0.5 m/s,大大缩短了换绳时间,提高了换绳效率。

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