关于煤矿立井提升中吊盘绳兼做罐道使用的安全技术分析

【摘要】根据国家安全生产监督管理总局2011年1月25日公布自2011年3月1日起实施的《煤矿安全规程》第三百八十条第（二）条规定：当井筒深度超过100m时，悬挂吊盘用的钢丝绳不得兼作罐道使用。但是根据国家安全生产监督管理总局2011年7月12日下发自2011年12月1日起开始实施的《煤矿建设安全规范》6.8.2.1条规定悬挂吊盘的钢丝绳可以兼作罐道使用，但必须制定安全措施。

【关键词】吊盘钢丝绳；罐道；安全措施

针对副井吊盘绳兼做罐道绳安全技术问题，下面从技术安全性和技术先进性这两方面来分析。

一、技术安全性分析

迄今为止，我国所有应用吊盘绳兼作罐道绳使用的井筒在施工中从未出现过因磨损而造成钢丝绳断丝的情况。吊盘绳虽然兼作罐道绳使用，主要是考虑罐道绳的摩擦损伤太大，但是在钢丝绳与吊桶的摩擦接触位置采用了由尼龙6或高分子聚乙烯及聚氨酯材料制成的导向滑套，质地柔软，不会对钢丝绳产生危害性磨损，但是需要经常更换。滑套的磨损与更换频率取决于井筒深度和现场的实际使用情况，一般情况下，当滑套任一侧的磨损量达到8mm时就及时更换。更换频率：深度500 m以下的井筒，平均每2.0月左右更换1次；深度500～800m的井筒，平均每1.5月左右更换1次；深度1000m左右的井筒一般1.0个月左右更换1次。因此，吊盘绳兼罐道绳使用仅仅是增加了导向滑套的消耗量，不存在对钢丝绳造成伤害性磨损的情况。

采用吊盘绳兼罐道绳使用，用于悬挂吊盘的四台稳车在地面集中控制，四条钢丝绳同时受力，受力基本均衡，施工过程中能随时保持盘面的水平，不会产生倾斜。吊盘绳如不兼作罐道绳使用，施工中为了调平吊盘，经常产生单绳受力或受力不均衡的现象。落盘前须先将四根稳绳先下放一定距离，再落吊盘，如果在其中的两台吊盘稳车下放速度不平衡时，吊盘还易与井壁相卡，在吊盘调整过程中很难发现稳绳张力是否存在不均衡的情况，易产生单绳受力现象，就会存在安全隐患。《矿山井巷工程施工及验收规范》和《煤矿安全规程》对稳绳既有有刚性系数的要求，又安全系数的规定。《矿山井巷工程施工及验收规范》（GB213-90）第9.1.9条规定：稳车及罐道绳的张紧力，井深每100m不得小于1t。同一提升容器的罐道绳下端张力的张力差，不得小于5%。吊盘绳满足罐道绳要求时，可兼作罐道绳使用。据此，对稳绳及罐道的张紧力进行了如下验算：

1.钢丝绳与悬吊设备技术参数：

（1）钢丝绳6×19-Φ34-170I型左右捻各2根，

单位长度重量：4.15kg/m，

破断力总和：96241kg。

（2）悬吊设备：吊盘、双层Φ5.7m，自重9800kg（含吊盘水箱），

中心回转抓岩机（挂在吊盘上）8000kg，

水泵重量4050kg，

吊盘总重：21850kg。

2.张紧力及张力差验算：

（1）张紧力：

悬吊能力：Q=F F——钢丝绳终端荷重；

则：Q=F/4=21850/4=5462.5kg。

（2）最大张紧力：

F2=Q+PSB×H

式中：PSB——钢丝绳单位长度重量4.15kg/m；

H——天轮至井下工作面高度675m；

F2=5462.5+4.15×502.364=7547.3kg。

每100m井深稳绳及罐道绳的张紧力

井筒深度（m） 100 200 300 400 476 备注

规范要求的张紧力（t）≮ 1 2 3 4 5

实际的张紧力

（t） 5.99 6.40 6.86 7.23 7.55 均满足

根据以上验算，采用悬吊吊盘的钢丝绳兼作罐道，满足《矿山井巷工程施工及验收规范》的要求，可以使用。

二、技术先进性分析

布置两套单钩系统是立井机械化作业的核心内容，是加快施工速度的重要技术措施。吊盘绳兼罐道为较小断面的井筒布置双提升提供了必需的安全空间。如果吊盘绳不兼罐道，布置双提升是非常困难的，即便勉强布置了双提升，因为井筒内增加了两条或四条钢丝绳，因空间狭小也会形成提升运输的安全隐患。吊盘绳兼罐道绳使用，不仅简化了井筒内布置，而且四条钢丝绳对称布置，减少了绳盘联结点，使吊盘的结构相对简单，整体重量也相对减轻。如果吊盘绳不兼罐道绳使用，在地面井口，由于吊盘绳和稳绳分开布置，各条绳均处在井筒“十”字方向与提升方向垂直的中间位置，其他悬吊设备、管线的布置也受到影响，凿岩设备升井后的移位吊挂非常不便，大型设备进出井口也受到阻碍。同时采用吊盘绳兼罐道，简化了井筒布置，有效地解决了上述问题。该施工工艺使整个吊盘悬吊和提升罐道只用四根钢丝绳即可满足要求，每根绳与吊盘连接无需使用分叉，只做回头卡住即可；绳盘联结点减少，吊盘使用空间增大；吊桶与井筒内各悬吊设施的间隙加大了，保证了提升系统安全可靠地运行。

最后，在充分分析后做到有理有据的前提下还需要响应《煤矿建设安全规范》，制定专项安全技术措施。

1、设专职检查人员严格按措施中的规定进行定期检查、记录、涂油防腐等工作，保证了施工过程中安全运行。

2、采购钢丝绳要有产品合格证，经检查核定无误后，做拉力实验，符合技术要求的方可使用。

3、缠绳时，钢丝绳要在初始受力状态下进行缠绳，钢丝绳不得扭曲受伤，缠绳要紧，钢丝绳的绳圈间隙、摩擦圈数及容绳量要符合技术要求。

4、为减少钢丝绳的磨损，表面涂油后，滑架导向部分必须采用尼龙衬套，并每天检查，保证安全使用。

5、钢丝绳要每天检查，发现锈蚀、断丝、伸长量超标准等现象，应立即采取更换措施保证安全使用。

6、钢丝绳使用1年后必须重新做试验，安全系数达不到规定时，立即更换。

另外，采用吊盘绳兼罐道必须对吊盘钢丝绳选型进行规范设计。钢丝绳以选择1670—1770的6×7或6×19s型，滑套必须选用以尼龙6或高分子聚乙烯及聚氨酯材料制成的，这一点尤为重要，是吊盘绳兼罐道应用的前提。