CN112694001A - 一种矿井提升系统的扁尾绳更换方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种矿井提升系统的扁尾绳更换方法，所使用的扁尾绳换绳车包括支撑框架、电控装置和安装在支撑框架内部的带式输送机构；带式输送机构包括主动摩擦辊、改向辊、张紧辊和摩擦输送带，主动摩擦辊上设有摩擦轮驱动部件，张紧辊通过伸缩张紧部件安装在支撑框架上，首尾连接呈闭环的摩擦输送带套接在主动摩擦辊、改向辊和张紧辊上。本发明利用扁尾绳换绳车对扁尾绳进行更换，扁尾绳换绳车采用摩擦输送带将扁尾绳挤压在主动摩擦辊上、并通过驱动主动摩擦辊进行输送的方式，不会对新的扁尾绳造成损伤，可在保证安全换绳的前提下提高换绳效率，特别适用于深部开采矿井的扁尾绳更换。

Description

一种矿井提升系统的扁尾绳更换方法

技术领域

本发明涉及一种矿井提升系统的钢丝绳更换方法，具体是一种适用于对矿井提升系统的扁尾绳进行更换的方法，属于矿井设备维护技术领域。

背景技术

矿井提升机是指在采矿工程中联系井下与地面的主要运输设备，矿井提升机安装在地面，借助于钢丝绳带动提升容器沿井筒或斜坡道运行的提升机械，广泛应用于竖井和斜井提升煤炭、矿石、矸石以及升降人员、下放材料、工具和设备等。我国常用的矿井提升机形式主要是单绳缠绕式和多绳摩擦式。

在多绳摩擦式矿井提升机系统中，为减少提升侧与下放侧钢丝绳的张力差，采用平衡尾绳是十分必要的。平衡尾绳通常有扁尾绳结构和圆股不旋转绳结构，扁尾绳即扁钢丝绳，是一定数量的绳股(或子绳)平行排列在一个平面上后被纬绳编织而成呈扁平带状的扁平钢丝绳，其具有绝对不旋转性，单位长度重量大，被广泛应用于矿井提升中。扁尾绳主要作用是平衡首绳的重量，因此扁尾绳与首绳的重量要匹配，扁尾绳在矿井提升过程中不承受提升载荷，但扁尾绳暴露面积大、且大多数是无绳芯结构，因此扁尾绳易受机械性损伤、易受外界物质影响而锈蚀。扁尾绳在提升系统中占据非常重要的位置，若扁尾绳出现问题，同样会影响提升系统正常工作，造成停产甚至更大损失，因此扁尾绳需定期更换维护，扁尾绳的更换是矿井停产检修中最重要一项任务。

现有技术中扁尾绳的更换多采用人工配合电动储绳车采用一侧提升容器带新尾绳、另一侧提升容器吐旧尾绳的敷设方式，电动储绳车多是具有容绳滚筒、并采用行星齿轮减速机构的绞车结构，通过控制电动储绳车容绳滚筒的正反转实现新尾绳释放或旧尾绳回收。由于扁尾绳的重量与首绳的重量匹配、通常是根据首绳重量选择扁尾绳的重量，因此随着矿井开采深度的逐步加深、特别是针对深部开采矿井，扁尾绳的重量往往是吨位级别，比如最大规格扁尾绳单重为21.2kg/m，以开采深度为1000m计算，单根扁尾绳的重量即达到21.2t。因此针对深部开采矿井，传统的通过电动储绳车的扁尾绳更换方式，在井口通过电动储绳车进行下放扁尾绳时存在极大的安全隐患，很容易产生滑车现象，进而导致井口的新尾绳一次性全部坠入井筒造成事故。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种矿井提升系统的扁尾绳更换方法，通过扁尾绳换绳车能够实现大大降低在井口下放扁尾绳时的安全隐患，可在保证安全换绳的前提下提高换绳效率，特别适用于深部开采矿井的扁尾绳更换。

为了实现上述目的，本矿井提升系统的扁尾绳更换方法所使用的扁尾绳换绳车包括支撑框架、电控装置和安装在支撑框架内部的带式输送机构；

所述的带式输送机构包括主动摩擦辊、改向辊、张紧辊和摩擦输送带，主动摩擦辊、改向辊和张紧辊的中轴线空间平行设置，主动摩擦辊和改向辊均通过轴承座定位架设安装在支撑框架上、且主动摩擦辊、改向辊和张紧辊的中分面位于同一安装立面内；主动摩擦辊的数量设置为偶数个，每个主动摩擦辊上均设有可驱动主动摩擦辊旋转的摩擦轮驱动部件，偶数个主动摩擦辊前后对称设置、且相邻的两个主动摩擦辊的旋向相反设置；改向辊设置为多个；张紧辊通过伸缩张紧部件安装在支撑框架上，伸缩张紧部件的机体端固定安装在支撑框架上，张紧辊滚动架设安装在伸缩张紧部件的伸缩端上；摩擦输送带的宽度尺寸与扁尾绳的宽度尺寸配合，首尾连接呈闭环的摩擦输送带套接在主动摩擦辊、改向辊和张紧辊上；

所述的支撑框架底部设有包括行走驱动部件的行走底盘，支撑框架上设有扁尾绳输入端和扁尾绳输出端，扁尾绳输入端和扁尾绳输出端上分别滚动架设安装有包括多个并排托辊的输入导向托辊组和输出导向托辊组，扁尾绳输入端对应设置在沿摩擦输送带的运行方向上、摩擦输送带进入其与主动摩擦辊的包角起始点位置上，扁尾绳输出端对应设置在沿摩擦输送带的运行方向上、摩擦输送带离开其与主动摩擦辊的包角终点位置上，且扁尾绳输入端对应设置在位于前端或后端的主动摩擦辊的位置、扁尾绳输出端对应设置在位于后端或前端的主动摩擦辊的位置；

所述的电控装置包括控制器、行走驱动部件控制回路、主动摩擦辊驱动控制回路和摩擦输送带张紧控制回路，控制器分别与支撑框架的行走驱动部件、主动摩擦辊的摩擦轮驱动部件、张紧辊的伸缩张紧部件电连接；

矿井提升系统的扁尾绳更换方法具体包括以下步骤：

Stp1、将提升容器Ⅰ提升并定位至井口上方的设定换绳位置，在井口搭建井口操作平台，在井口操作平台上对应提升容器Ⅰ下方的位置定位安装留绳板卡Ⅰ；

Stp2、清理井底平台及尾绳挡梁后，在井下码头门位置搭建换绳操作平台，在换绳操作平台上对应提升容器Ⅱ下方的位置定位安装井底导绳轮和留绳板卡Ⅱ；

Stp3、将井口导绳轮对应扁尾绳换绳车的扁尾绳输出端的位置定位安装在井口操作平台上或扁尾绳换绳车上后，将扁尾绳换绳车定位停靠在井口操作平台上对应提升容器Ⅰ的位置，将缠绕有新尾绳的新尾绳绞车对应扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端定位设置在井口操作平台上；

Stp4、通过控制扁尾绳换绳车的主动摩擦辊的摩擦轮驱动部件对扁尾绳进行更换；

Stp5、全部旧尾绳更换完毕后，撤出扁尾绳换绳车，拆除井口操作平台和换绳操作平台，开车验绳。

作为本发明的一种实施方式，步骤Stp3中，将用于回收旧尾绳的旧尾绳绞车定位设置在井下码头门对应的巷道内；步骤Stp4具体包括以下步骤：

Stp4-1、井下施工人员先通过留绳板卡Ⅱ将提升容器Ⅱ侧的旧尾绳定位，然后拆除提升容器Ⅱ侧的旧尾绳，将拆除后的旧尾绳绳头穿过井底导绳轮后通过绳卡固定安装在旧尾绳绞车的钢丝绳绳头上；

Stp4-2、井上施工人员控制新尾绳绞车放出新尾绳、并将新尾绳绳头置入扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端，控制扁尾绳换绳车使新尾绳绳头自扁尾绳输出端输出，将新尾绳绳头穿过井口导绳轮后通过绳卡固定连接在提升容器Ⅰ侧的旧尾绳绳头上，然后通过留绳板卡Ⅰ将提升容器Ⅰ侧的旧尾绳定位，然后拆除提升容器Ⅰ侧的旧尾绳；

Stp4-3、松开留绳板卡Ⅱ和留绳板卡Ⅰ后，同步控制旧尾绳绞车回卷回收旧尾绳、扁尾绳换绳车输送新尾绳、新尾绳绞车放出新尾绳，旧尾绳通过旧尾绳绞车回收过程中，当井道内的旧尾绳牵引新尾绳绳头绕过尾绳挡梁到达提升容器Ⅱ下方时，留够安装新尾绳绳头的富余量后同步控制停止旧尾绳绞车、扁尾绳换绳车和新尾绳绞车，将新尾绳通过留绳板卡Ⅱ定位，然后拆除新尾绳绳头的绳卡、并将提升容器Ⅱ侧的新尾绳绳头与提升容器Ⅱ安装连接，最后松开留绳板卡Ⅱ，完成旧尾绳的回收；

Stp4-4、井下施工人员在井底平台上观察新尾绳与其他未更换的旧尾绳的悬垂高度，井上施工人员配合控制扁尾绳换绳车正向输送或反向输送进行调节新尾绳的悬垂高度，完成调节悬垂高度后，将提升容器Ⅰ侧的新尾绳通过留绳板卡Ⅰ定位，控制扁尾绳换绳车输出新尾绳、并留够安装新尾绳绳头的富余量后，截断提升容器Ⅰ侧的新尾绳、并将提升容器Ⅰ侧的新尾绳绳头与提升容器Ⅰ安装连接，最后松开留绳板卡Ⅰ，完成新尾绳的安装；

Stp4-5、重复步骤Stp4-1至Stp4-4完成更换其他未更换的旧尾绳。

作为本发明的进一步改进方案，步骤Stp4-2中，在将新尾绳绳头固定连接在提升容器Ⅰ侧的旧尾绳绳头上后，先控制扁尾绳换绳车反向牵引使提升容器Ⅰ下方的旧尾绳松弛，再通过留绳板卡Ⅰ将提升容器Ⅰ侧的旧尾绳定位，最后拆除提升容器Ⅰ侧的旧尾绳。

作为本发明的另一种实施方式，步骤Stp3中，将用于回收旧尾绳的旧尾绳绞车对应扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端定位设置在井口操作平台上，将用于牵引尾绳绳头的井下牵引绞车定位设置在井下码头门对应的巷道内；步骤Stp4具体包括以下步骤：

Stp4-1、井下施工人员先通过留绳板卡Ⅱ将提升容器Ⅱ侧的旧尾绳定位，然后拆除提升容器Ⅱ侧的旧尾绳、并将拆除后的旧尾绳绳头逐根通过绳卡固定安装在井下牵引绞车的钢丝绳绳头上，打开留绳板卡Ⅱ后控制井下牵引绞车进行放绳动作使井下牵引绞车的钢丝绳通过井底导绳轮将旧尾绳绳头全部下放至井底平台上，通过尾绳隔离装置将全部旧尾绳绳头按顺序隔离后，拆除旧尾绳绳头的绳卡使井下牵引绞车的钢丝绳绳头与旧尾绳绳头分离；

Stp4-2、井上施工人员将牵引钢丝绳绳头置入扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端，控制扁尾绳换绳车使牵引钢丝绳绳头自扁尾绳输出端输出，将牵引钢丝绳绳头穿过井口导绳轮后，控制扁尾绳换绳车下放牵引钢丝绳至井底平台；

Stp4-3、井下施工人员将扁尾绳换绳车下放的牵引钢丝绳绳头通过绳卡与旧尾绳绳头固定连接后，井上施工人员控制扁尾绳换绳车反向提升牵引钢丝绳，牵引钢丝绳即带动旧尾绳回收；当旧尾绳的绳头自扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端输出时，井上施工人员控制扁尾绳换绳车停止，拆除牵引钢丝绳后，将旧尾绳绳头通过绳卡与旧尾绳绞车的钢丝绳绳头固定连接，然后同步控制扁尾绳换绳车反向提升旧尾绳和旧尾绳绞车回卷回收旧尾绳，当旧尾绳脱离井口导绳轮后控制扁尾绳换绳车和旧尾绳绞车停止，拆除提升容器Ⅰ侧的旧尾绳后再次同步控制扁尾绳换绳车和旧尾绳绞车回卷回收旧尾绳，直至旧尾绳完全脱离扁尾绳换绳车、完成旧尾绳的回收；

Stp4-4、井上施工人员控制新尾绳绞车放出新尾绳、并将新尾绳绳头置入扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端，控制扁尾绳换绳车使新尾绳绳头自扁尾绳输出端输出，将新尾绳绳头穿过井口导绳轮后，控制扁尾绳换绳车下放新尾绳至井底平台；

Stp4-5、井下施工人员将扁尾绳换绳车下放的新尾绳绳头通过绳卡与井下牵引绞车的钢丝绳绳头固定连接后，控制井下牵引绞车提升新尾绳绳头使其绕过尾绳挡梁到达提升容器Ⅱ下方，留够安装新尾绳绳头的富余量后将新尾绳通过留绳板卡Ⅱ定位，然后拆除新尾绳绳头的绳卡、并将提升容器Ⅱ侧的新尾绳绳头与提升容器Ⅱ安装连接，最后松开留绳板卡Ⅱ；井下施工人员在井底平台上观察新尾绳与其他未更换的旧尾绳的悬垂高度，井上施工人员配合控制扁尾绳换绳车正向输送或反向输送进行调节新尾绳的悬垂高度，完成调节悬垂高度后，将提升容器Ⅰ侧的新尾绳通过留绳板卡Ⅰ定位，控制扁尾绳换绳车输出新尾绳、并留够安装新尾绳绳头的富余量后，截断提升容器Ⅰ侧的新尾绳、并将提升容器Ⅰ侧的新尾绳绳头与提升容器Ⅰ安装连接，最后松开留绳板卡Ⅰ，完成新尾绳的安装；

Stp4-6、重复步骤Stp4-2至Stp4-5完成更换其他未更换的旧尾绳。

作为本发明的进一步改进方案，扁尾绳换绳车的主动摩擦辊上设有电子计量部件，电控装置还包括计量控制回路，控制器与电子计量部件电连接；步骤Stp4-3中，通过扁尾绳换绳车的计量控制回路计量旧尾绳的长度。

作为本发明的进一步改进方案，步骤Stp1中，在井口操作平台上对应提升容器Ⅱ侧首绳的位置架设安装首绳夹持提升装置，在将提升容器Ⅰ提升并定位至井口上方的设定换绳位置后，控制首绳夹持提升装置将提升容器Ⅱ侧的首绳稳固夹持并提升设定距离、使提升容器Ⅱ的底端上移至井下码头门对应的巷道口位置上方。

作为本发明的进一步改进方案，扁尾绳换绳车的摩擦输送带与主动摩擦辊的包角不小于180°。

作为本发明的进一步改进方案，扁尾绳换绳车的摩擦输送带采用阻燃抗静电输送带。

作为本发明的进一步改进方案，扁尾绳换绳车的主动摩擦辊或改向辊或张紧辊上还设有胶带除静电结构。

作为本发明的进一步改进方案，扁尾绳换绳车的带式输送机构还包括摩擦输送带防跑偏部件，左右对称设置的摩擦输送带防跑偏部件对应摩擦输送带侧面位置定位安装在支撑框架上。

与现有技术相比，本矿井提升系统的扁尾绳更换方法利用扁尾绳换绳车对扁尾绳进行更换，扁尾绳换绳车采用摩擦输送带将扁尾绳挤压在主动摩擦辊上、并通过驱动主动摩擦辊进行输送的方式，当摩擦输送带进入其与主动摩擦辊的包角起始点位置时，扁尾绳即被夹持在主动摩擦辊的轮面与摩擦输送带之间，在摩擦输送带的挤压作用和主动摩擦辊的支撑作用下，主动摩擦辊的轮面与摩擦输送带同时向扁尾绳提供输送摩擦力，同时，整个包角范围内的弧面均是接触面，因此可实现较大的接触面积和较大的输送摩擦力，进而在摩擦轮驱动部件能够提供足够的输送扭矩的情况下，可以实现在提高输送效率的前提下实现大大降低在井口下放扁尾绳时的安全隐患，可在保证安全换绳的前提下提高换绳效率，特别适用于深部开采矿井的扁尾绳更换。

附图说明

图1是本发明扁尾绳换绳车的结构示意图；

图2是本发明实施例1将新尾绳绳头固定连接在提升容器Ⅰ侧的旧尾绳绳头上的结构示意图；

图3是本发明实施例1旧尾绳牵引新尾绳绳头的结构示意图；

图4是本发明实施例1完成新尾绳安装的结构示意图；

图5是本发明实施例2回收旧尾绳的结构示意图；

图6是本发明实施例2安装新尾绳的结构示意图。

图中：1、支撑框架，1-1、输入导向托辊组，1-2、输出导向托辊组，1-3、主动摩擦辊，1-4、改向辊，1-5、张紧辊，1-6、摩擦输送带，2、扁尾绳，3、提升容器Ⅰ，4、提升容器Ⅱ，5、新尾绳绞车，6、旧尾绳绞车，7、首绳夹持提升装置。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明(以下以图1的左侧方向为前方进行描述)。

一种矿井提升系统的扁尾绳更换方法，通过扁尾绳换绳车进行扁尾绳的更换。如图1所示，扁尾绳换绳车采用一侧进入、另一侧排出的方式，扁尾绳换绳车包括支撑框架1、电控装置和安装在支撑框架1内部的带式输送机构。

所述的带式输送机构包括主动摩擦辊1-3、改向辊1-4、张紧辊1-5和摩擦输送带1-6，主动摩擦辊1-3、改向辊1-4和张紧辊1-5的中轴线空间平行设置，主动摩擦辊1-3和改向辊1-4均通过轴承座定位架设安装在支撑框架1上、且主动摩擦辊1-3、改向辊1-4和张紧辊1-5的中分面位于同一安装立面内；主动摩擦辊1-3的数量设置为偶数个，每个主动摩擦辊1-3上均设有可驱动主动摩擦辊1-3旋转的摩擦轮驱动部件，摩擦轮驱动部件可以是电动机、也可以是液压马达，偶数个主动摩擦辊1-3前后对称设置、且相邻的两个主动摩擦辊1-3的旋向相反设置；改向辊1-4设置为多个；张紧辊1-5通过伸缩张紧部件安装在支撑框架1上，伸缩张紧部件可以是液压缸结构、也可以是电动缸结构、或者是配合设置的齿轮齿条结构等其他直线运动结构，伸缩张紧部件的机体端固定安装在支撑框架1上，张紧辊1-5滚动架设安装在伸缩张紧部件的伸缩端上；摩擦输送带1-6的宽度尺寸与扁尾绳的宽度尺寸配合，首尾连接呈闭环的摩擦输送带1-6套接在主动摩擦辊1-3、改向辊1-4和张紧辊1-5上。

所述的支撑框架1底部设有包括行走驱动部件的行走底盘，行走驱动部件可以是电动机结构或者液压马达结构，支撑框架1上设有扁尾绳输入端和扁尾绳输出端，扁尾绳输入端和扁尾绳输出端上分别滚动架设安装有包括多个并排托辊的输入导向托辊组1-1和输出导向托辊组1-2，输入导向托辊组1-1和输出导向托辊组1-2用于对扁尾绳进行输送导向，扁尾绳输入端对应设置在沿摩擦输送带1-6的运行方向上、摩擦输送带1-6进入其与主动摩擦辊1-3的包角起始点位置上，扁尾绳输出端对应设置在沿摩擦输送带1-6的运行方向上、摩擦输送带1-6离开其与主动摩擦辊1-3的包角终点位置上，且扁尾绳输入端对应设置在位于前端或后端的主动摩擦辊1-3的位置、扁尾绳输出端对应设置在位于后端或前端的主动摩擦辊1-3的位置。

所述的电控装置包括控制器、行走驱动部件控制回路、主动摩擦辊驱动控制回路和摩擦输送带张紧控制回路，控制器分别与支撑框架1的行走驱动部件、主动摩擦辊1-3的摩擦轮驱动部件、张紧辊1-5的伸缩张紧部件电连接。

使用扁尾绳换绳车对扁尾绳2进行输送时，先将扁尾绳2的输送端部的两侧边通过如弹簧夹、锁紧夹等夹持定位部件与对应输入导向托辊组1-1位置的摩擦输送带1-6的两侧边进行定位，然后启动主动摩擦辊1-3的摩擦轮驱动部件，主动摩擦辊1-3即旋转带动摩擦输送带1-6移动、同时摩擦输送带1-6带动扁尾绳2的输送端部移动，当对应输入导向托辊组1-1位置的摩擦输送带1-6进入其与主动摩擦辊1-3的包角起始点位置时，扁尾绳2的输送端部即被夹持在主动摩擦辊1-3的轮面与摩擦输送带1-6之间，在摩擦输送带1-6的挤压作用和主动摩擦辊1-3的支撑作用下，主动摩擦辊1-3的轮面与摩擦输送带1-6同时向扁尾绳2提供输送摩擦力，同时，整个包角范围内的弧面均是接触面，因此可实现较大的接触面积和较大的输送摩擦力，当扁尾绳2自摩擦输送带1-6与主动摩擦辊1-3的包角终点位置输出时，可暂停主动摩擦辊1-3的摩擦轮驱动部件，拆除夹持定位部件后重新启动主动摩擦辊1-3的摩擦轮驱动部件，即可进行连续输送作业。

为了进一步增大接触面积和摩擦驱动力，作为扁尾绳换绳车的进一步改进方案，摩擦输送带1-6与主动摩擦辊1-3的包角不小于180°。

针对煤矿井下的换绳操作和换带操作，为了防止摩擦产生静电而导致安全隐患，作为本发明的进一步改进方案，摩擦输送带1-6采用阻燃抗静电输送带。

针对煤矿井下的换绳操作和换带操作，为了防止摩擦产生静电而导致安全隐患，作为本发明的进一步改进方案，主动摩擦辊1-3或改向辊1-4或张紧辊1-5上还设有胶带除静电结构，胶带除静电结构可以是通过导线接地的导电纤维刷结构、也可以是通过导线接地的导电金属辊面结构等其他结构。

为了避免摩擦输送带1-6跑偏，作为扁尾绳换绳车的进一步改进方案，带式输送机构还包括摩擦输送带防跑偏部件，左右对称设置的摩擦输送带防跑偏部件对应摩擦输送带1-6侧面位置定位安装在支撑框架1上。摩擦输送带防跑偏部件可以是竖直设置的、沿前后方向滚动设置的防跑偏立辊结构，也可以是周向方向具有卡道的滚轮结构等其他滚动结构。

扁尾绳更换方法实施例1：

矿井提升系统的扁尾绳更换方法具体包括以下步骤：

Stp1、如图2所示，将提升容器Ⅰ3提升并定位至井口上方的设定换绳位置，此时提升容器Ⅱ4即在首绳的牵拉下位于井下码头门位置，在井口搭建井口操作平台，在井口操作平台上对应提升容器Ⅰ3下方的位置定位安装留绳板卡Ⅰ；为了避免因提升容器Ⅰ3位于井口上方的设定换绳位置而造成提升容器Ⅱ4的底端通过首绳牵引而降至井下码头门对应的巷道口位置下方，进而造成不便于拆除提升容器Ⅱ4侧的旧尾绳或安装提升容器Ⅱ4侧的新尾绳，井口操作平台上对应提升容器Ⅱ4侧首绳的位置设有首绳夹持提升装置7，可以在将提升容器Ⅰ3提升并定位至井口上方的设定换绳位置后，控制首绳夹持提升装置7将提升容器Ⅱ4侧的首绳稳固夹持并提升设定距离，从而可以使提升容器Ⅱ4的底端上移至井下码头门对应的巷道口位置上方，实现便于拆除提升容器Ⅱ4侧的旧尾绳或安装提升容器Ⅱ4侧的新尾绳。

Stp2、清理井底平台及尾绳挡梁后，在井下码头门位置搭建换绳操作平台，在换绳操作平台上对应提升容器Ⅱ4下方的位置定位安装井底导绳轮和留绳板卡Ⅱ。

Stp3、将井口导绳轮对应扁尾绳换绳车的扁尾绳输出端的位置定位安装在井口操作平台上或扁尾绳换绳车上后，将扁尾绳换绳车定位停靠在井口操作平台上对应提升容器Ⅰ3的位置，将缠绕有新尾绳的新尾绳绞车5对应扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端定位设置在井口操作平台上，将用于回收旧尾绳的旧尾绳绞车6定位设置在井下码头门对应的巷道内。

Stp4、井下施工人员先通过留绳板卡Ⅱ将提升容器Ⅱ4侧的旧尾绳定位，然后拆除提升容器Ⅱ4侧的旧尾绳，将拆除后的旧尾绳绳头穿过井底导绳轮后通过绳卡固定安装在旧尾绳绞车6的钢丝绳绳头上。

Stp5、井上施工人员控制新尾绳绞车5放出新尾绳、并将新尾绳绳头置入扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端，控制扁尾绳换绳车使新尾绳绳头自扁尾绳输出端输出，将新尾绳绳头穿过井口导绳轮后通过绳卡固定连接在提升容器Ⅰ3侧的旧尾绳绳头上，然后通过留绳板卡Ⅰ将提升容器Ⅰ3侧的旧尾绳定位，然后拆除提升容器Ⅰ3侧的旧尾绳；为了便于拆除提升容器Ⅰ3侧的旧尾绳，在将新尾绳绳头固定连接在提升容器Ⅰ3侧的旧尾绳绳头上后，可以先控制扁尾绳换绳车反向牵引使提升容器Ⅰ3下方的旧尾绳松弛，再通过留绳板卡Ⅰ将提升容器Ⅰ3侧的旧尾绳定位。

Stp6、松开留绳板卡Ⅱ和留绳板卡Ⅰ后，同步控制旧尾绳绞车6回卷回收旧尾绳、扁尾绳换绳车输送新尾绳、新尾绳绞车5放出新尾绳，如图3所示，旧尾绳通过旧尾绳绞车6回收过程中，当井道内的旧尾绳牵引新尾绳绳头绕过尾绳挡梁到达提升容器Ⅱ4下方时，留够安装新尾绳绳头的富余量后同步控制停止旧尾绳绞车6、扁尾绳换绳车和新尾绳绞车5，将新尾绳通过留绳板卡Ⅱ定位，然后拆除新尾绳绳头的绳卡、并将提升容器Ⅱ4侧的新尾绳绳头与提升容器Ⅱ4安装连接，最后松开留绳板卡Ⅱ，完成旧尾绳的回收。

Stp7、井下施工人员在井底平台上观察新尾绳与其他未更换的旧尾绳的悬垂高度，井上施工人员配合控制扁尾绳换绳车正向输送或反向输送进行调节新尾绳的悬垂高度，完成调节悬垂高度后，将提升容器Ⅰ3侧的新尾绳通过留绳板卡Ⅰ定位，控制扁尾绳换绳车输出新尾绳、并留够安装新尾绳绳头的富余量后，如图4所示，截断提升容器Ⅰ3侧的新尾绳、并将提升容器Ⅰ3侧的新尾绳绳头与提升容器Ⅰ3安装连接，最后松开留绳板卡Ⅰ，完成新尾绳的安装。

Stp8、重复步骤Stp4至Stp7完成更换其他未更换的旧尾绳。

Stp9、全部旧尾绳更换完毕后，撤出扁尾绳换绳车，拆除井口操作平台和换绳操作平台，开车验绳合格后即可恢复提升。

扁尾绳更换方法实施例2：

矿井提升系统的扁尾绳更换方法具体包括以下步骤：

Stp1、如图5所示，将提升容器Ⅰ3提升并定位至井口上方的设定换绳位置，此时提升容器Ⅱ4即在首绳的牵拉下位于井下码头门位置，在井口搭建井口操作平台，在井口操作平台上对应提升容器Ⅰ3下方的位置定位安装留绳板卡Ⅰ；为了避免因提升容器Ⅰ3位于井口上方的设定换绳位置而造成提升容器Ⅱ4的底端通过首绳牵引而降至井下码头门对应的巷道口位置下方，进而造成不便于拆除提升容器Ⅱ4侧的旧尾绳或安装提升容器Ⅱ4侧的新尾绳，井口操作平台上对应提升容器Ⅱ4侧首绳的位置设有首绳夹持提升装置7，可以在将提升容器Ⅰ3提升并定位至井口上方的设定换绳位置后，控制首绳夹持提升装置7将提升容器Ⅱ4侧的首绳稳固夹持并提升设定距离，从而可以使提升容器Ⅱ4的底端上移至井下码头门对应的巷道口位置上方，实现便于拆除提升容器Ⅱ4侧的旧尾绳或安装提升容器Ⅱ4侧的新尾绳。

Stp2、清理井底平台及尾绳挡梁后，在井下码头门位置搭建换绳操作平台，在换绳操作平台上对应提升容器Ⅱ4下方的位置定位安装井底导绳轮和留绳板卡Ⅱ。

Stp3、将井口导绳轮对应扁尾绳换绳车的扁尾绳输出端的位置定位安装在井口操作平台上或扁尾绳换绳车上后，将扁尾绳换绳车定位停靠在井口操作平台上对应提升容器Ⅰ3的位置，将缠绕有新尾绳的新尾绳绞车5和用于回收旧尾绳的旧尾绳绞车6对应扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端定位设置在井口操作平台上，将用于牵引尾绳绳头的井下牵引绞车(图中未示出)定位设置在井下码头门对应的巷道内。

Stp4、井下施工人员先通过留绳板卡Ⅱ将提升容器Ⅱ4侧的旧尾绳定位，然后拆除提升容器Ⅱ4侧的旧尾绳、并将拆除后的旧尾绳绳头逐根通过绳卡固定安装在井下牵引绞车的钢丝绳绳头上，打开留绳板卡Ⅱ后控制井下牵引绞车进行放绳动作使井下牵引绞车的钢丝绳通过井底导绳轮将旧尾绳绳头全部下放至井底平台上，通过尾绳隔离装置将全部旧尾绳绳头按顺序隔离后，拆除旧尾绳绳头的绳卡使井下牵引绞车的钢丝绳绳头与旧尾绳绳头分离。

Stp5、井上施工人员将牵引钢丝绳绳头置入扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端，控制扁尾绳换绳车使牵引钢丝绳绳头自扁尾绳输出端输出，将牵引钢丝绳绳头穿过井口导绳轮后，控制扁尾绳换绳车下放牵引钢丝绳至井底平台。

Stp6、井下施工人员将扁尾绳换绳车下放的牵引钢丝绳绳头通过绳卡与旧尾绳绳头固定连接后，井上施工人员控制扁尾绳换绳车反向提升牵引钢丝绳，牵引钢丝绳即带动旧尾绳回收；当旧尾绳的绳头自扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端输出时，井上施工人员控制扁尾绳换绳车停止，拆除牵引钢丝绳后，将旧尾绳绳头通过绳卡与旧尾绳绞车6的钢丝绳绳头固定连接，然后同步控制扁尾绳换绳车反向提升旧尾绳和旧尾绳绞车6回卷回收旧尾绳，当旧尾绳脱离井口导绳轮后控制扁尾绳换绳车和旧尾绳绞车6停止，拆除提升容器Ⅰ3侧的旧尾绳后再次同步控制扁尾绳换绳车和旧尾绳绞车6回卷回收旧尾绳，直至旧尾绳完全脱离扁尾绳换绳车、完成旧尾绳的回收。可在扁尾绳换绳车的主动摩擦辊1-3上设有电子计量部件，电控装置还包括计量控制回路，控制器与电子计量部件电连接；可通过扁尾绳换绳车的计量控制回路计量旧尾绳的长度。

Stp7、井上施工人员控制新尾绳绞车5放出新尾绳、并将新尾绳绳头置入扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端，控制扁尾绳换绳车使新尾绳绳头自扁尾绳输出端输出，将新尾绳绳头穿过井口导绳轮后，控制扁尾绳换绳车下放新尾绳至井底平台。

Stp8、井下施工人员将扁尾绳换绳车下放的新尾绳绳头通过绳卡与井下牵引绞车的钢丝绳绳头固定连接后，控制井下牵引绞车提升新尾绳绳头使其绕过尾绳挡梁到达提升容器Ⅱ4下方，留够安装新尾绳绳头的富余量后将新尾绳通过留绳板卡Ⅱ定位，然后拆除新尾绳绳头的绳卡、并将提升容器Ⅱ4侧的新尾绳绳头与提升容器Ⅱ4安装连接，最后松开留绳板卡Ⅱ；井下施工人员在井底平台上观察新尾绳与其他未更换的旧尾绳的悬垂高度，井上施工人员配合控制扁尾绳换绳车正向输送或反向输送进行调节新尾绳的悬垂高度，完成调节悬垂高度后，如图6所示，将提升容器Ⅰ3侧的新尾绳通过留绳板卡Ⅰ定位，控制扁尾绳换绳车输出新尾绳、并留够安装新尾绳绳头的富余量后，截断提升容器Ⅰ3侧的新尾绳、并将提升容器Ⅰ3侧的新尾绳绳头与提升容器Ⅰ3安装连接，最后松开留绳板卡Ⅰ，完成新尾绳的安装。

Stp9、重复步骤Stp5至Stp8完成更换其他未更换的旧尾绳。

Stp10、全部旧尾绳更换完毕后，撤出扁尾绳换绳车，拆除井口操作平台和换绳操作平台，开车验绳合格后即可恢复提升。

本矿井提升系统的扁尾绳更换方法利用扁尾绳换绳车对扁尾绳进行更换，扁尾绳换绳车采用摩擦输送带1-6将扁尾绳挤压在主动摩擦辊1-3上、并通过驱动主动摩擦辊1-3进行输送的方式，可实现较大的接触面积和较大的输送摩擦力，进而在摩擦轮驱动部件能够提供足够的输送扭矩的情况下，可以实现在提高输送效率的前提下实现大大降低在井口下放扁尾绳时的安全隐患，可在保证安全换绳的前提下提高换绳效率，特别适用于深部开采矿井的扁尾绳更换。

Claims (10)

1.一种矿井提升系统的扁尾绳更换方法，其特征在于，所使用的扁尾绳换绳车包括支撑框架(1)、电控装置和安装在支撑框架(1)内部的带式输送机构；

所述的带式输送机构包括主动摩擦辊(1-3)、改向辊(1-4)、张紧辊(1-5)和摩擦输送带(1-6)，主动摩擦辊(1-3)、改向辊(1-4)和张紧辊(1-5)的中轴线空间平行设置，主动摩擦辊(1-3)和改向辊(1-4)均通过轴承座定位架设安装在支撑框架(1)上、且主动摩擦辊(1-3)、改向辊(1-4)和张紧辊(1-5)的中分面位于同一安装立面内；主动摩擦辊(1-3)的数量设置为偶数个，每个主动摩擦辊(1-3)上均设有可驱动主动摩擦辊(1-3)旋转的摩擦轮驱动部件，偶数个主动摩擦辊(1-3)前后对称设置、且相邻的两个主动摩擦辊(1-3)的旋向相反设置；改向辊(1-4)设置为多个；张紧辊(1-5)通过伸缩张紧部件安装在支撑框架(1)上，伸缩张紧部件的机体端固定安装在支撑框架(1)上，张紧辊(1-5)滚动架设安装在伸缩张紧部件的伸缩端上；摩擦输送带(1-6)的宽度尺寸与扁尾绳的宽度尺寸配合，首尾连接呈闭环的摩擦输送带(1-6)套接在主动摩擦辊(1-3)、改向辊(1-4)和张紧辊(1-5)上；

所述的支撑框架(1)底部设有包括行走驱动部件的行走底盘，支撑框架(1)上设有扁尾绳输入端和扁尾绳输出端，扁尾绳输入端和扁尾绳输出端上分别滚动架设安装有包括多个并排托辊的输入导向托辊组(1-1)和输出导向托辊组(1-2)，扁尾绳输入端对应设置在沿摩擦输送带(1-6)的运行方向上、摩擦输送带(1-6)进入其与主动摩擦辊(1-3)的包角起始点位置上，扁尾绳输出端对应设置在沿摩擦输送带(1-6)的运行方向上、摩擦输送带(1-6)离开其与主动摩擦辊(1-3)的包角终点位置上，且扁尾绳输入端对应设置在位于前端或后端的主动摩擦辊(1-3)的位置、扁尾绳输出端对应设置在位于后端或前端的主动摩擦辊(1-3)的位置；

所述的电控装置包括控制器、行走驱动部件控制回路、主动摩擦辊驱动控制回路和摩擦输送带张紧控制回路，控制器分别与支撑框架(1)的行走驱动部件、主动摩擦辊(1-3)的摩擦轮驱动部件、张紧辊(1-5)的伸缩张紧部件电连接；

矿井提升系统的扁尾绳更换方法具体包括以下步骤：

Stp1、将提升容器Ⅰ(3)提升并定位至井口上方的设定换绳位置，在井口搭建井口操作平台，在井口操作平台上对应提升容器Ⅰ(3)下方的位置定位安装留绳板卡Ⅰ；

Stp2、清理井底平台及尾绳挡梁后，在井下码头门位置搭建换绳操作平台，在换绳操作平台上对应提升容器Ⅱ(4)下方的位置定位安装井底导绳轮和留绳板卡Ⅱ；

Stp3、将井口导绳轮对应扁尾绳换绳车的扁尾绳输出端的位置定位安装在井口操作平台上或扁尾绳换绳车上后，将扁尾绳换绳车定位停靠在井口操作平台上对应提升容器Ⅰ(3)的位置，将缠绕有新尾绳的新尾绳绞车(5)对应扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端定位设置在井口操作平台上；

Stp4、通过控制扁尾绳换绳车的主动摩擦辊(1-3)的摩擦轮驱动部件对扁尾绳进行更换；

Stp5、全部旧尾绳更换完毕后，撤出扁尾绳换绳车，拆除井口操作平台和换绳操作平台，开车验绳。

2.根据权利要求1所述的矿井提升系统的扁尾绳更换方法，其特征在于，步骤Stp3中，将用于回收旧尾绳的旧尾绳绞车(6)定位设置在井下码头门对应的巷道内；

步骤Stp4具体包括以下步骤：

Stp4-1、井下施工人员先通过留绳板卡Ⅱ将提升容器Ⅱ(4)侧的旧尾绳定位，然后拆除提升容器Ⅱ(4)侧的旧尾绳，将拆除后的旧尾绳绳头穿过井底导绳轮后通过绳卡固定安装在旧尾绳绞车(6)的钢丝绳绳头上；

Stp4-2、井上施工人员控制新尾绳绞车(5)放出新尾绳、并将新尾绳绳头置入扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端，控制扁尾绳换绳车使新尾绳绳头自扁尾绳输出端输出，将新尾绳绳头穿过井口导绳轮后通过绳卡固定连接在提升容器Ⅰ(3)侧的旧尾绳绳头上，然后通过留绳板卡Ⅰ将提升容器Ⅰ(3)侧的旧尾绳定位，然后拆除提升容器Ⅰ(3)侧的旧尾绳；

Stp4-3、松开留绳板卡Ⅱ和留绳板卡Ⅰ后，同步控制旧尾绳绞车(6)回卷回收旧尾绳、扁尾绳换绳车输送新尾绳、新尾绳绞车(5)放出新尾绳，旧尾绳通过旧尾绳绞车(6)回收过程中，当井道内的旧尾绳牵引新尾绳绳头绕过尾绳挡梁到达提升容器Ⅱ(4)下方时，留够安装新尾绳绳头的富余量后同步控制停止旧尾绳绞车(6)、扁尾绳换绳车和新尾绳绞车(5)，将新尾绳通过留绳板卡Ⅱ定位，然后拆除新尾绳绳头的绳卡、并将提升容器Ⅱ(4)侧的新尾绳绳头与提升容器Ⅱ(4)安装连接，最后松开留绳板卡Ⅱ，完成旧尾绳的回收；

Stp4-4、井下施工人员在井底平台上观察新尾绳与其他未更换的旧尾绳的悬垂高度，井上施工人员配合控制扁尾绳换绳车正向输送或反向输送进行调节新尾绳的悬垂高度，完成调节悬垂高度后，将提升容器Ⅰ(3)侧的新尾绳通过留绳板卡Ⅰ定位，控制扁尾绳换绳车输出新尾绳、并留够安装新尾绳绳头的富余量后，截断提升容器Ⅰ(3)侧的新尾绳、并将提升容器Ⅰ(3)侧的新尾绳绳头与提升容器Ⅰ(3)安装连接，最后松开留绳板卡Ⅰ，完成新尾绳的安装；

Stp4-5、重复步骤Stp4-1至Stp4-4完成更换其他未更换的旧尾绳。

3.根据权利要求2所述的矿井提升系统的扁尾绳更换方法，其特征在于，步骤Stp4-2中，在将新尾绳绳头固定连接在提升容器Ⅰ(3)侧的旧尾绳绳头上后，先控制扁尾绳换绳车反向牵引使提升容器Ⅰ(3)下方的旧尾绳松弛，再通过留绳板卡Ⅰ将提升容器Ⅰ(3)侧的旧尾绳定位，最后拆除提升容器Ⅰ(3)侧的旧尾绳。

4.根据权利要求1所述的矿井提升系统的扁尾绳更换方法，其特征在于，步骤Stp3中，将用于回收旧尾绳的旧尾绳绞车(6)对应扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端定位设置在井口操作平台上，将用于牵引尾绳绳头的井下牵引绞车定位设置在井下码头门对应的巷道内；

步骤Stp4具体包括以下步骤：

Stp4-1、井下施工人员先通过留绳板卡Ⅱ将提升容器Ⅱ(4)侧的旧尾绳定位，然后拆除提升容器Ⅱ(4)侧的旧尾绳、并将拆除后的旧尾绳绳头逐根通过绳卡固定安装在井下牵引绞车的钢丝绳绳头上，打开留绳板卡Ⅱ后控制井下牵引绞车进行放绳动作使井下牵引绞车的钢丝绳通过井底导绳轮将旧尾绳绳头全部下放至井底平台上，通过尾绳隔离装置将全部旧尾绳绳头按顺序隔离后，拆除旧尾绳绳头的绳卡使井下牵引绞车的钢丝绳绳头与旧尾绳绳头分离；

Stp4-2、井上施工人员将牵引钢丝绳绳头置入扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端，控制扁尾绳换绳车使牵引钢丝绳绳头自扁尾绳输出端输出，将牵引钢丝绳绳头穿过井口导绳轮后，控制扁尾绳换绳车下放牵引钢丝绳至井底平台；

Stp4-3、井下施工人员将扁尾绳换绳车下放的牵引钢丝绳绳头通过绳卡与旧尾绳绳头固定连接后，井上施工人员控制扁尾绳换绳车反向提升牵引钢丝绳，牵引钢丝绳即带动旧尾绳回收；当旧尾绳的绳头自扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端输出时，井上施工人员控制扁尾绳换绳车停止，拆除牵引钢丝绳后，将旧尾绳绳头通过绳卡与旧尾绳绞车(6)的钢丝绳绳头固定连接，然后同步控制扁尾绳换绳车反向提升旧尾绳和旧尾绳绞车(6)回卷回收旧尾绳，当旧尾绳脱离井口导绳轮后控制扁尾绳换绳车和旧尾绳绞车(6)停止，拆除提升容器Ⅰ(3)侧的旧尾绳后再次同步控制扁尾绳换绳车和旧尾绳绞车(6)回卷回收旧尾绳，直至旧尾绳完全脱离扁尾绳换绳车、完成旧尾绳的回收；

Stp4-4、井上施工人员控制新尾绳绞车(5)放出新尾绳、并将新尾绳绳头置入扁尾绳换绳车的扁尾绳输入端，控制扁尾绳换绳车使新尾绳绳头自扁尾绳输出端输出，将新尾绳绳头穿过井口导绳轮后，控制扁尾绳换绳车下放新尾绳至井底平台；

Stp4-5、井下施工人员将扁尾绳换绳车下放的新尾绳绳头通过绳卡与井下牵引绞车的钢丝绳绳头固定连接后，控制井下牵引绞车提升新尾绳绳头使其绕过尾绳挡梁到达提升容器Ⅱ(4)下方，留够安装新尾绳绳头的富余量后将新尾绳通过留绳板卡Ⅱ定位，然后拆除新尾绳绳头的绳卡、并将提升容器Ⅱ(4)侧的新尾绳绳头与提升容器Ⅱ(4)安装连接，最后松开留绳板卡Ⅱ；井下施工人员在井底平台上观察新尾绳与其他未更换的旧尾绳的悬垂高度，井上施工人员配合控制扁尾绳换绳车正向输送或反向输送进行调节新尾绳的悬垂高度，完成调节悬垂高度后，将提升容器Ⅰ(3)侧的新尾绳通过留绳板卡Ⅰ定位，控制扁尾绳换绳车输出新尾绳、并留够安装新尾绳绳头的富余量后，截断提升容器Ⅰ(3)侧的新尾绳、并将提升容器Ⅰ(3)侧的新尾绳绳头与提升容器Ⅰ(3)安装连接，最后松开留绳板卡Ⅰ，完成新尾绳的安装；

Stp4-6、重复步骤Stp4-2至Stp4-5完成更换其他未更换的旧尾绳。

5.根据权利要求4所述的矿井提升系统的扁尾绳更换方法，其特征在于，扁尾绳换绳车的主动摩擦辊(1-3)上设有电子计量部件，电控装置还包括计量控制回路，控制器与电子计量部件电连接；

步骤Stp4-3中，通过扁尾绳换绳车的计量控制回路计量旧尾绳的长度。

6.根据权利要求1至5任一权利要求所述的矿井提升系统的扁尾绳更换方法，其特征在于，步骤Stp1中，在井口操作平台上对应提升容器Ⅱ(4)侧首绳的位置架设安装首绳夹持提升装置(7)，在将提升容器Ⅰ(3)提升并定位至井口上方的设定换绳位置后，控制首绳夹持提升装置(7)将提升容器Ⅱ(4)侧的首绳稳固夹持并提升设定距离、使提升容器Ⅱ(4)的底端上移至井下码头门对应的巷道口位置上方。

7.根据权利要求1至5任一权利要求所述的矿井提升系统的扁尾绳更换方法，其特征在于，扁尾绳换绳车的摩擦输送带(1-6)与主动摩擦辊(1-3)的包角不小于180°。

8.根据权利要求1至5任一权利要求所述的矿井提升系统的扁尾绳更换方法，其特征在于，扁尾绳换绳车的摩擦输送带(1-6)采用阻燃抗静电输送带。

9.根据权利要求1至5任一权利要求所述的矿井提升系统的扁尾绳更换方法，其特征在于，扁尾绳换绳车的主动摩擦辊(1-3)或改向辊(1-4)或张紧辊(1-5)上还设有胶带除静电结构。

10.根据权利要求1至5任一权利要求所述的矿井提升系统的扁尾绳更换方法，其特征在于，扁尾绳换绳车的带式输送机构还包括摩擦输送带防跑偏部件，左右对称设置的摩擦输送带防跑偏部件对应摩擦输送带(1-6)侧面位置定位安装在支撑框架(1)上。

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