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【摘 要】 煤矿竖井井筒内罐道更换工作工艺复杂，施工难度大，作业环境差，施工中超长、超重的新旧罐道多次在井筒内以各种方式吊运，危险性高，稍有不慎，将造成井筒坠物。文章通过铁煤集团小康煤矿副井筒内罐道安全更换，经总结、提炼施工过程中安全控制方法，对施工安全技术措施及方案进行部分修改，旨在为今后煤矿竖井井筒内罐道更换提供具有可操作性的安全技术方案，确保井筒内罐道安全更换。
【关键词】 组合罐道；罐笼；凿井绞车；最小破断拉力
1、引言
在煤矿竖井提升系统中，井筒内的罐道为主要构件，随着使用年限的增加及罐道的磨损、腐蚀、锈蚀、氧化及井筒内淋水等原因，造成罐道达不到《煤矿安全规程》规定的要求，此时，需进行更换，由于井筒内罐道更换施工受作业空间狭窄、淋水、高空起吊作业等不利因数的影响，危险性非常大，同时又属于多工种联合作业，安全系数及不稳定，那么，如何做好井筒内罐道安全更换工作显得尤为重要，铁煤集团采取了各级领导干部现场跟班等一系列安全技术手段，但关键还在于编制一整套完整，具有操作性，切实可行的安全技术方案，并逐级审批后，贯彻到每名施工人员。在罐道更换过程中，重点抓好施工暂设和更换过程中的现场动态安全控制，保证安全施工。下面就铁煤集团小康煤矿副井筒内罐道安全更换，浅谈如何做好罐道更换的安全控制。
2、施工安全技术准备及设备暂设安全控制
2.1安全技术准备：查找准备更换的井筒罐道图纸，技术人员现场对照图纸，校核加工的组合罐道。查阅《煤矿安全规程》、《煤矿安装工程质量检验评定标准》，召开更换工程例会，确定更换方案，工程技术人员编制《小康煤矿副井筒内罐道更换施工安全技术措施》，设计《安全施工进度计划表》，编写《井筒使用火电焊施工安全技术措施》及办理《临时用电申请》，并逐级审批，贯彻到每名施工人员，参加施工人员进行签字、盖章后办理《开工许可证》，对以上安全技术资料进行复印，发放到使用单位及现场监察和管理部门，以便各级安全管理人员现场对照进行安全监察。
2.2凿井绞车钢丝绳安全系数计算：根据吊运物件最大重量及钢丝绳最小破断拉力，计算钢丝绳的安全系数，不小于6倍。
2JZ-16-800凿井绞车：钢丝绳选型为：18×7+FC-24-1670，重量为：225Kg/100m，800m重量为1800Kg，罐道重量为673Kg，卡具、钩头及绳扣等辅助构件重量为100kg，吊运的总重量为：0.673t+1.8t+0.1t=2.573t。18×7+FC-24-1670钢丝绳破断拉力为31.5t，31.5÷2.573=12.2，满足《煤矿安全规程》中规定的安全系数大于6倍的要求。
JZ-5-400凿井绞车：钢丝绳选型为：6×19+FC-19-1670，钢丝绳重量157kg/100m，200m钢丝绳重量为314kg，罐道重量为673kg，绳扣等辅助构件重量为50kg，吊运总重为：0.314+0.673+0.05=1.037kg，此型号钢丝绳的最小破断拉力22.1t，22.1÷1.037=21.3，符合《煤矿安全规程》规定的大于6倍安全系数的要求。
2.3施工暂设安全控制
2.3.1凿井绞车（16T）暂设安全控制：采用2JZ-16-800的16T凿井绞车，在副井塔北侧30m处挖尺寸为3.5m×2.5m×1.5m凿井绞车基础坑，在坑上放四根4.5m长[20mm槽钢梁、将凿井绞车用汽车吊吊放到钢梁上，凿井绞车出绳方向对准副井塔五层的天轮位置，然后进行操平找正，穿入基础螺栓，一次性浇注C20混凝土，当混凝土达到强度后紧固基础的螺栓螺母。凿井绞车基础顶面应高出地表100mm。对绞车减速箱、外露齿轮、各销轴及转动部件进行注油，调整安全闸间隙。对凿井绞车进行配电及试运转，暂设凿井绞车声光信号系统，对凿井绞车的各种安全保护进行设定和试验，确保齐全灵敏可靠，达到正常使用状态。缠绳：将18×7+FC-24-1670长800m、直径Φ24mm的不旋转钢丝绳，缠绕在凿井绞车滚筒上，缠绳一定要紧密，排绳要整齐。钢丝绳绳头与绞车滚筒面之间，使用卡具固定牢靠，且最少固定4处。在绳头处，将一个5T转环直接套在钢丝绳头上，进行编插绳头，绳头的编插长度为不小于钢丝绳直径的30倍。钢丝绳头编插完毕后，将绳头经副井塔五层天轮引到井口，以备使用。
2.3.2罐笼顶部临时施工平台暂设安全控制：将提前加工制作的临时施工平台，组装在罐笼顶部，平台与罐笼连接采用焊接如图（二）。施工人员在罐笼顶部，将安全带系在首绳悬挂装置上，将5000mm长的DN80钢管立柱的上端系上Φ20mm综绳，施工人员将综绳拽住，将钢管立柱通过井塔二层平台下放至罐笼顶部，人力将全部立柱逐一立起，每立起一根，将其底部与罐顶铁板焊牢，再立另外一根，将立柱全部安装就位后，安装施工平台下层的角钢横梁及下部斜拉角钢，紧固连接螺栓，然后在该层横梁上铺设4块2000mm×200mm×60mm的跳板，跳板两端使用8#铁线捆绑牢固，利用该层跳板安装上一层的横梁及斜拉角钢，再利用该层安装顶层的平台。顶層平台搭设完成后，将爬梯安装至施工平台之间，焊接在已经安装的平台横梁上。最后将安全围栏焊接在上层平台上，在两个架子的顶层处铺设4块2000mm×200mm×60mm的跳板，便于施工人员行走。安装平台的施工人员必须按规定扣锁安全带，跳板两端必须用8#铁线绑扎牢固，并不得出现探头跳现象。
3、施工过程安全控制
施工顺序：先更换主罐侧罐道再更换副罐侧罐道，具体方法是拆除一根旧罐道，安装一根新罐道，由下至上进行更换。
3.1新旧罐道井口吊运的安全控制：将罐笼顶部的施工平台平面，停靠在井口±0mm平面，挑选2根新罐道，在新罐道的一端安装自制加工的罐道卡具，利用2根Φ19mm钢丝绳绳扣穿过卡具后，经2个3T卡环与JZ-5-400凿井绞车的钢丝绳头连接，两根绳扣：一根使用、一根做二次保护。将一根Φ20mm综绳与罐道的尾部系牢。信号工传点指挥JZ-5-400凿井绞车司机，开动凿井绞车。凿井绞车慢慢将新罐道吊起，在起吊的同时，施工人员溜住罐道尾部的溜绳，配合凿井绞车将新罐道移至井筒内，当罐道在井筒内达到自然竖直状态，停车。2名施工人员进入施工平台，将安全带挂设在施工平台的围栏上，拆下系在罐道尾端的Φ20mm综绳。指挥5T凿井绞车下放罐道，施工人员手扶罐道，与罐笼内的施工人员配合，将罐道通过施工平台装入罐笼。罐道顶端与施工平台立柱用8#铁线捆绑牢固。拆除5T凿井绞车的钩头及系在罐道上的钢丝绳扣和卡环。至此新罐道吊运完毕。旧罐道吊运方法与新罐道吊运方法相反。
3.2旧罐道拆除，新罐道安装的安全控制：首先在旧罐道上一端挂设两根Φ19mm钢丝绳扣，一根使用、一根做二次保护，另一端与2JZ-16-800凿井绞车的钢丝绳钩头的5T转环连接。信号工发出指令，指挥2JZ-16-800凿井绞车慢慢提升，使钢丝绳微受力后停车，施工人员站在施工平台上，利用火焊切割旧罐道的顶端连接螺栓，并做好接火工作，然后下落罐笼，利用火焊切割罐道中间连接板处的连接螺栓。罐笼顶部施工人员将火焊工具传递给施工平台底部施工人员，施工人员利用火焊将其罐道底部的固定螺栓拆除，待一根罐道的全部固定螺栓拆除后，用撬棍撬动罐道，使旧罐道离开原位置。信号工指挥2JZ-16-800凿井绞车向上慢提旧罐道，当旧罐道下端超过临时施工平台护栏后，停车。罐笼顶部施工人员手扶罐道，下落16T凿井绞车钩头，将罐道装入罐笼的一侧，使用8#铁线将罐道绑扎牢固，拆除凿井绞车连接钢丝绳扣。新罐道安装方法与旧罐道拆除方法相反。
4、结束语
通过铁煤集团小康煤矿副井筒内罐道的安全更换，经总结、提炼，形成的此论文，旨在为今后铁煤集团煤矿竖井井筒内罐道安全更换提供宝贵的成功经验和具体做法，提高更换的安全系数和增加经济效益。可广泛应用在我国煤矿、冶金、非煤矿山等企业。
参考文献：
[1]《煤矿安装工程质量验收评定标准》MT5010-95
[2]《煤矿安全规程》2011年2月第1版
[3]《安全生产技术》ISBN978-7-5000-8561-4，中国大百科全书出版社出版，2011年5月第3版
作者简介：
1、孙振德（1964-）男辽宁省昌图县人，1994年毕业于辽宁工程技术大学工程师多年来一直从事煤矿机电管理工作现为铁煤集团东义公司鑫岩煤矿机电总工程师。
2、张宪峰（1966-），男，高级工程师，注册安全工程师，1995年毕业于辽宁大学计算机信息管理专业，现担任铁煤集团矿建公司安监处副处长，铁煤集团技术专家，几十篇论文曾在国家级刊物上发表。
【关键词】 组合罐道；罐笼；凿井绞车；最小破断拉力
1、引言
在煤矿竖井提升系统中，井筒内的罐道为主要构件，随着使用年限的增加及罐道的磨损、腐蚀、锈蚀、氧化及井筒内淋水等原因，造成罐道达不到《煤矿安全规程》规定的要求，此时，需进行更换，由于井筒内罐道更换施工受作业空间狭窄、淋水、高空起吊作业等不利因数的影响，危险性非常大，同时又属于多工种联合作业，安全系数及不稳定，那么，如何做好井筒内罐道安全更换工作显得尤为重要，铁煤集团采取了各级领导干部现场跟班等一系列安全技术手段，但关键还在于编制一整套完整，具有操作性，切实可行的安全技术方案，并逐级审批后，贯彻到每名施工人员。在罐道更换过程中，重点抓好施工暂设和更换过程中的现场动态安全控制，保证安全施工。下面就铁煤集团小康煤矿副井筒内罐道安全更换，浅谈如何做好罐道更换的安全控制。
2、施工安全技术准备及设备暂设安全控制
2.1安全技术准备：查找准备更换的井筒罐道图纸，技术人员现场对照图纸，校核加工的组合罐道。查阅《煤矿安全规程》、《煤矿安装工程质量检验评定标准》，召开更换工程例会，确定更换方案，工程技术人员编制《小康煤矿副井筒内罐道更换施工安全技术措施》，设计《安全施工进度计划表》，编写《井筒使用火电焊施工安全技术措施》及办理《临时用电申请》，并逐级审批，贯彻到每名施工人员，参加施工人员进行签字、盖章后办理《开工许可证》，对以上安全技术资料进行复印，发放到使用单位及现场监察和管理部门，以便各级安全管理人员现场对照进行安全监察。
2.2凿井绞车钢丝绳安全系数计算：根据吊运物件最大重量及钢丝绳最小破断拉力，计算钢丝绳的安全系数，不小于6倍。
2JZ-16-800凿井绞车：钢丝绳选型为：18×7+FC-24-1670，重量为：225Kg/100m，800m重量为1800Kg，罐道重量为673Kg，卡具、钩头及绳扣等辅助构件重量为100kg，吊运的总重量为：0.673t+1.8t+0.1t=2.573t。18×7+FC-24-1670钢丝绳破断拉力为31.5t，31.5÷2.573=12.2，满足《煤矿安全规程》中规定的安全系数大于6倍的要求。
JZ-5-400凿井绞车：钢丝绳选型为：6×19+FC-19-1670，钢丝绳重量157kg/100m，200m钢丝绳重量为314kg，罐道重量为673kg，绳扣等辅助构件重量为50kg，吊运总重为：0.314+0.673+0.05=1.037kg，此型号钢丝绳的最小破断拉力22.1t，22.1÷1.037=21.3，符合《煤矿安全规程》规定的大于6倍安全系数的要求。
2.3施工暂设安全控制
2.3.1凿井绞车（16T）暂设安全控制：采用2JZ-16-800的16T凿井绞车，在副井塔北侧30m处挖尺寸为3.5m×2.5m×1.5m凿井绞车基础坑，在坑上放四根4.5m长[20mm槽钢梁、将凿井绞车用汽车吊吊放到钢梁上，凿井绞车出绳方向对准副井塔五层的天轮位置，然后进行操平找正，穿入基础螺栓，一次性浇注C20混凝土，当混凝土达到强度后紧固基础的螺栓螺母。凿井绞车基础顶面应高出地表100mm。对绞车减速箱、外露齿轮、各销轴及转动部件进行注油，调整安全闸间隙。对凿井绞车进行配电及试运转，暂设凿井绞车声光信号系统，对凿井绞车的各种安全保护进行设定和试验，确保齐全灵敏可靠，达到正常使用状态。缠绳：将18×7+FC-24-1670长800m、直径Φ24mm的不旋转钢丝绳，缠绕在凿井绞车滚筒上，缠绳一定要紧密，排绳要整齐。钢丝绳绳头与绞车滚筒面之间，使用卡具固定牢靠，且最少固定4处。在绳头处，将一个5T转环直接套在钢丝绳头上，进行编插绳头，绳头的编插长度为不小于钢丝绳直径的30倍。钢丝绳头编插完毕后，将绳头经副井塔五层天轮引到井口，以备使用。
2.3.2罐笼顶部临时施工平台暂设安全控制：将提前加工制作的临时施工平台，组装在罐笼顶部，平台与罐笼连接采用焊接如图（二）。施工人员在罐笼顶部，将安全带系在首绳悬挂装置上，将5000mm长的DN80钢管立柱的上端系上Φ20mm综绳，施工人员将综绳拽住，将钢管立柱通过井塔二层平台下放至罐笼顶部，人力将全部立柱逐一立起，每立起一根，将其底部与罐顶铁板焊牢，再立另外一根，将立柱全部安装就位后，安装施工平台下层的角钢横梁及下部斜拉角钢，紧固连接螺栓，然后在该层横梁上铺设4块2000mm×200mm×60mm的跳板，跳板两端使用8#铁线捆绑牢固，利用该层跳板安装上一层的横梁及斜拉角钢，再利用该层安装顶层的平台。顶層平台搭设完成后，将爬梯安装至施工平台之间，焊接在已经安装的平台横梁上。最后将安全围栏焊接在上层平台上，在两个架子的顶层处铺设4块2000mm×200mm×60mm的跳板，便于施工人员行走。安装平台的施工人员必须按规定扣锁安全带，跳板两端必须用8#铁线绑扎牢固，并不得出现探头跳现象。
3、施工过程安全控制
施工顺序：先更换主罐侧罐道再更换副罐侧罐道，具体方法是拆除一根旧罐道，安装一根新罐道，由下至上进行更换。
3.1新旧罐道井口吊运的安全控制：将罐笼顶部的施工平台平面，停靠在井口±0mm平面，挑选2根新罐道，在新罐道的一端安装自制加工的罐道卡具，利用2根Φ19mm钢丝绳绳扣穿过卡具后，经2个3T卡环与JZ-5-400凿井绞车的钢丝绳头连接，两根绳扣：一根使用、一根做二次保护。将一根Φ20mm综绳与罐道的尾部系牢。信号工传点指挥JZ-5-400凿井绞车司机，开动凿井绞车。凿井绞车慢慢将新罐道吊起，在起吊的同时，施工人员溜住罐道尾部的溜绳，配合凿井绞车将新罐道移至井筒内，当罐道在井筒内达到自然竖直状态，停车。2名施工人员进入施工平台，将安全带挂设在施工平台的围栏上，拆下系在罐道尾端的Φ20mm综绳。指挥5T凿井绞车下放罐道，施工人员手扶罐道，与罐笼内的施工人员配合，将罐道通过施工平台装入罐笼。罐道顶端与施工平台立柱用8#铁线捆绑牢固。拆除5T凿井绞车的钩头及系在罐道上的钢丝绳扣和卡环。至此新罐道吊运完毕。旧罐道吊运方法与新罐道吊运方法相反。
3.2旧罐道拆除，新罐道安装的安全控制：首先在旧罐道上一端挂设两根Φ19mm钢丝绳扣，一根使用、一根做二次保护，另一端与2JZ-16-800凿井绞车的钢丝绳钩头的5T转环连接。信号工发出指令，指挥2JZ-16-800凿井绞车慢慢提升，使钢丝绳微受力后停车，施工人员站在施工平台上，利用火焊切割旧罐道的顶端连接螺栓，并做好接火工作，然后下落罐笼，利用火焊切割罐道中间连接板处的连接螺栓。罐笼顶部施工人员将火焊工具传递给施工平台底部施工人员，施工人员利用火焊将其罐道底部的固定螺栓拆除，待一根罐道的全部固定螺栓拆除后，用撬棍撬动罐道，使旧罐道离开原位置。信号工指挥2JZ-16-800凿井绞车向上慢提旧罐道，当旧罐道下端超过临时施工平台护栏后，停车。罐笼顶部施工人员手扶罐道，下落16T凿井绞车钩头，将罐道装入罐笼的一侧，使用8#铁线将罐道绑扎牢固，拆除凿井绞车连接钢丝绳扣。新罐道安装方法与旧罐道拆除方法相反。
4、结束语
通过铁煤集团小康煤矿副井筒内罐道的安全更换，经总结、提炼，形成的此论文，旨在为今后铁煤集团煤矿竖井井筒内罐道安全更换提供宝贵的成功经验和具体做法，提高更换的安全系数和增加经济效益。可广泛应用在我国煤矿、冶金、非煤矿山等企业。
参考文献：
[1]《煤矿安装工程质量验收评定标准》MT5010-95
[2]《煤矿安全规程》2011年2月第1版
[3]《安全生产技术》ISBN978-7-5000-8561-4，中国大百科全书出版社出版，2011年5月第3版
作者简介：
1、孙振德（1964-）男辽宁省昌图县人，1994年毕业于辽宁工程技术大学工程师多年来一直从事煤矿机电管理工作现为铁煤集团东义公司鑫岩煤矿机电总工程师。
2、张宪峰（1966-），男，高级工程师，注册安全工程师，1995年毕业于辽宁大学计算机信息管理专业，现担任铁煤集团矿建公司安监处副处长，铁煤集团技术专家，几十篇论文曾在国家级刊物上发表。