鋼絲繩的更換方法

1 舊繩帶新繩方案

在我國傳統的多繩摩擦式提升機更換主繩鋼絲繩方法主要有 2 種。

(1) 方案 1 基于新舊繩頭相互連接的換繩法，該方法是在井口布置慢速絞車，將新主繩纏繞在慢速絞車上，新繩與在井口的舊繩對接，并拆開井下繩頭，利用穩車將鋼絲繩下放，回收舊繩。該換繩方案的勞動強度大，工作時間長，效率較低。舊繩帶新繩方案系統配置如圖所示。

圖4 舊繩帶新繩方案系統配置

1.提升容器 2.卡板 3.天輪 4.提升鋼絲繩 5.摩擦輪 6.尾繩

(2) 方案 2 基于新舊繩相互夾緊，用舊繩帶新繩的換繩法。

該方案比方案 1 效率高，目前應用較多，主要步驟為：①讓一側容器 (容器 A) 停在楔形環剛好露出上井口位置，在井口搭建作業平臺；②卡固舊繩，以 0.5 m/s 的速度緩慢開動提升機，每隔一定距離，用長卡板將舊主繩卡在一起，并將容器 A 逐漸下放到井底；③在容器 B 上方將 2 根主繩在懸掛裝置處截斷，緩慢開動提升機，下放容器 B，并逐步拆除卡板，回收 2 根舊繩；④容器 A 回到井口后，將容器A 上方對應的 2 根舊繩截斷，并在另一側將新繩連接到截斷的 2 根舊繩上；⑤提升機緩慢轉動，舊繩帶動新繩到達容器 A 上方；⑥回收舊繩，并將新繩安裝到容器 A 上方；⑦容器 A 緩慢下放，每隔一定距離，用長卡板將舊主繩和新主繩卡在一起；⑧容器 B到達井口，將新繩安裝于容器 B 上。如此反復，直到全部鋼絲繩安裝完畢。

該換繩方法的缺點是更換的提升主繩的重力由其余的主繩承擔，每更換 2 根鋼絲繩，需要在鋼絲繩長度范圍內拆裝長卡板 2 次。工人需持續頻繁地在井口平臺進行操作，存在墜物等風險，且因提升系統參數不同，還可能出現滑繩、主繩安全系數不足等情況。換繩車纏繩原理如圖所示。

 換繩車纏繩原理

2 國外換繩車方案

根據對國外礦山的調研，南非等國在深井多繩摩擦式提升系統中配備了專業的鋼絲繩操作系統，用來更換鋼絲繩，比較有代表性的是某公司的換繩車方案。換繩車方案系統配置如圖所示。洛陽摩擦襯墊

換繩車方案系統配置

1.纏繩卷筒 2.室內吊車 3.水平換向輪 4.換繩車 5.豎直換向輪 6.鋼絲繩夾緊提升裝置 (CLD) 7.天輪 8.提升鋼絲繩 9.摩擦輪 10.小絞車 11.導向滾輪 12.提升容器

國外換繩車方案的主要操作步驟：①將一側容器 (容器 A) 固定在井口，將另一側容器 (容器 B) 下的尾繩拆下，固定于井下的橫梁上；②用鋼絲繩夾緊提升裝置 (CLD)，將容器 B 提升一小段距離，將容器 A上方的鋼絲繩割斷；③安裝換繩導向輪，通過導向輪將鋼絲繩拉到空鋼絲繩卷上；④開動換繩車，帶動舊鋼絲繩，將容器 B 從井下提到井口，并用橫梁固定在井口；⑤將主繩從容器 B 上取下，開動纏有細鋼絲繩的小絞車，將細鋼絲繩連接到主繩上，換繩車繼續開動，將主繩全部纏到鋼絲繩卷上，牽引細鋼絲繩過換繩車；⑥新鋼絲繩卷就位，將新鋼絲繩連接到細鋼絲繩上，用細鋼絲繩將新鋼絲繩纏過換繩車，并拉過天輪，拉到容器 B 上方并纏繞到容器 B 上；⑦ 開動換繩車帶動新鋼絲繩將容器 B 下放到井底，用鋼絲繩夾緊提升裝置 (CLD) 鎖住鋼絲繩；⑧容器 B 安裝上尾繩，換繩結束。洛陽天輪襯墊

國外換繩車方案的優點：用換繩車和鋼絲繩夾緊提升裝置 (CLD) 來承受鋼絲繩懸垂在井筒中的重力，而且摩擦絞車一次就可以把鋼絲繩和容器從井筒中提起或者下放，操作效率高，人員暴露在危險位置的時間短。

3 國內換繩車方案

國內換繩車方案系統配置如圖所示。

國內換繩車方案系統配置

1.收繩絞車 2.室內吊車 3.放繩絞車 4.換繩車 5.導向輪組 6.卡繩器 7.導向輪 8.天輪 9.調繩裝置 10.提升鋼絲繩 11.摩擦輪 12.提升容器

近年來國內學者和企業也對多繩摩擦式提升機的鋼絲繩更換裝備進行了一系列的研發工作，并取得了一些成效。其中比較有代表性的是某公司的 SMART-70 型機械換繩車方案。

使用該換繩方案的主要步驟為：①各裝置就位，一側容器 (容器 A) 位于井口，另一側容器 (容器 B) 位于井底，將容器 B 上提，使容器 A 上的鋼絲繩松弛；②2 根新繩穿過換繩車，向上牽引，并與舊繩連接，然后切斷井口容器 A 上的舊繩，把舊繩折向換繩車；③牽引舊繩，將新繩頭通過天輪和提升機到達容器A，并安裝在容器 A 上；④ 將舊繩放下，并穿過換繩車至收繩絞車；⑤ 開動提升機，換繩車隨動，放新繩的同時下放容器 A，并提升容器 B，回收 2 根舊繩；⑥ 容器 B 運行到井口以后，將其上的舊繩取下，并安裝新繩，2 根鋼絲繩更換完畢。如此往復，直到所有鋼絲繩更換完畢。