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[摘 要]煤矿主提升系统在遇到大型检修或设备更换时，往往会造成长时间影响生产，特别是对一些提升系统比较单一的矿井，一旦主提升系统进行大型检修，必定会造成矿井停产。对于一些大型检修或设备更换项目一定要选择一种合理的施工方案，这样才能以最短的时间和最高的效率完成检修任务，从而以最快的速度恢复矿井生产，从一定程度上减少矿井的损失。本文就以永登煤业公司丰阳煤矿主井更换大倾角强力皮带机主滚筒（即卸载滚筒）为例，对其施工技术进行研究和分析。
[关键词]主滚筒 更换 施工技术 研究 应用
中图分类号：TD528.1文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-01
1 项目背景
煤矿主井提升系统主要有立井箕斗提升、斜井皮带提升，不同矿井可根据自身情况选择合理的提升方式。如主提升系统在遇到大型检修或设备更换时，往往会造成长时间影响生产，特别是对一些提升系统比较单一的矿井，一旦主提升系统进行大型检修，必定会造成矿井停产。对于一些大型检修或设备更换项目一定要选择一种合理的施工方案，这样才能在最大限度保证安全的情况下，以最短的时间和最高的效率完成检修任务，从而以最快的速度恢复矿井生产，从一定程度上减少矿井的损失。
由于丰阳煤矿暂没有煤仓，原煤与矸石也无分流系统，强力皮带承担矿井的运煤和运矸任务，故强力皮带每天的运行时间较长。长期运行致使主滚筒轴承损坏，从而导致轴承频繁高温起热。根据矿井的大修计划安排，需要对主滚筒进行更换。
2 主井主要技术参数
丰阳煤矿主井提升系统为斜井强力皮带提升，该强力皮带承担着全矿井原煤的输出任务，强力皮带机型号为DTC100/30/2×450，胶带型号为ST4000。该井筒支护为U型钢棚支护，运输倾角为26°，运输长度1200m，皮带机尾采用重锤跑车式张紧；斜井另一侧内为单码轨道运输，地面安装由一台JK2.5/30单滚筒缠绕式提升机，其最大静张力为80KN，主要承担该矿井-16m水平开拓出矸的提升、及下料任务。附皮带缠绕示意图：
3 施工方案
因皮带机主滚筒安装在煤楼位置，但由于机头没有张紧装置，在更换主滚筒前，必须要选择提升整个斜井内的皮带，皮带提升的长度至少要超过20m，这样方可保证机头主滚筒处能够空余一定量的皮带，留出主滚筒拆除的空间，将主滚筒从皮带中取出来。故将皮带的余量提至煤楼是该项工程的一个重要环节。
提升皮带是一项工程任务量大、施工时间长、施工程序及步骤繁琐的工程，因施工时人员基本都在斜井内施工，故每项施工步骤的安全问题都要考虑周全，在施工前要给所有参加施工的人员贯彻施工技术措施，让施工人员都能明确施工步骤和职责分工。经过研究和论证，整个滚筒的更换可分为以下几个步骤：
第一步：拆除煤楼主滚筒周边的防尘罩、溜煤囤，同时在主井筒内每隔100m搭设一道防滚矸篦子，防止人员在井筒内施工时因滚落物件而造成人员伤亡事故。
第二步：在机尾安排专人清理机尾滚筒向上30m范围内的积煤和杂物，必须保证将机尾张紧跑车的轨道清理干净，确保机尾张紧跑车可以顺利向上行走30m。随后使用两台10t手拉葫芦缓慢向上提升机尾张紧跑车，提升到位后使用手拉葫芦将其锁紧固定。
第三步：在强力皮带下皮带带面每隔200m要固定一道卡子，该卡子使用∠75*6角钢加工，是锁皮带专用卡子，待卡子固定牢固后，要使用φ24.5mm钢丝绳穿过卡子并将钢丝绳锁在强力皮带的皮带架下的轨道与皮带架的连接处，连接卡子的钢丝绳要进行预紧。为保证强力皮带不下滑，在主井口变坡点位置必须要固定一道卡子。
第四步：拆除强力皮带架上方的皮带护网及槽型架，使皮带提至需要的长度，具体拆除多少段需要根据强力皮带长度的实际情况和绞车的拉力大小进行计算，根据技术参数计算校核，根据受力计算校核，每次提升可以提升200m强力皮带，我矿强力皮带全长1200m，经计算得，我矿需拆除6段皮带槽型架。
第五步：将10t的导向滑轮用φ24.5mm钢丝绳扣吊挂在1段前方100m处的U型钢棚中间位置，并安装卡兰，防止吊挂导向滑轮的钢丝绳侧向滑脱。用专用的锁带卡子固定在1段最下边的皮带上，用φ24.5mm的钢丝绳固定在皮带卡子两端，采用人字形起吊，准备工作做完后开始提皮带，提皮带时绞车缓慢提升。提升结束后要在皮带上带面搭设2道专用锁皮带的卡子，防止皮带下滑。
第六步：当皮带提至主井口变坡点时，绞车已不能使用。这时先用专用锁皮带卡子将上带面锁死，再使用1个10t的倒链慢慢地将皮带提至机头部位，皮带提到机头后，再在强力皮带机头向后10m的位置在安装1道锁皮带的卡子，上下带面都要锁死。除去中间多余的部分，此时提升到皮带机头的皮带长度约为20m，完全能将皮带绕过主滚筒。
第七步：拆卸主滚筒。地面煤楼有一套起吊重量为15t的行吊，利用行吊来拆除滚筒，先拆除制动盘、后拆除主滚筒。制动盘拆除后，采用人字形起吊方式吊住主滚筒两侧主轴，先预紧，同时用钢丝绳将主滚筒两端的主轴绑在机头主滚筒安装架上，防止主滚筒在受力不均的情况下突然向前倾。主滚筒拆下来后将其吊至煤楼一层。
第八步：开始安装新滚筒。首先将新滚筒吊至安装位置，先安装主滚筒的轴承座螺丝，并对主滚筒进行调校，调校完后再安装制动盘。
第九步：主滚筒及制动盘安装完成后再将皮带绕到主滚筒上，开始下放强力皮带。先用倒链将皮带放至井口变坡点，再将绞车钩头吊住变坡点下方锁上带面的卡子，松变坡点的强力皮带上带面卡子，开始下放。在每段下放时，都要先用绞车吊住锁在皮带上的卡子预紧后，拆除锁皮带卡子再下放皮带，最后下放机尾滚筒小车，拆除下带面锁带卡子，恢复强力皮带护罩，拆除防滚矸网。
第十步：皮带下放到位后，调校主滚筒两侧与减速机相连的联轴器同轴度，调整制动盘闸板间隙，待一切工作准备就绪后開始进行皮带试运转。
4 施工参数校核过程
1）将提升的皮带看做理想的物理模型质点，计算皮带在提升期间受到垂直正压力N和斜面分力P、，如图所示。提升时每次提升皮带按200m进行计算。F=N+P
N=μ*G*cosα=0.1（60×200+2.74×200）×cos26°
=1130㎏=1.13t
P=G*sinα=（60×200+2.74×200）×sin26°
=5500kg=5.5t
则F=N+P=6.63t 2）绞车钢丝绳的验算
根据《煤矿安全规程》第401条的规定，绞车钢丝绳的安全系数n1=P1/ F=7.6>6.5，符合要求。
5 总结
结合我矿主斜井强力皮带情况，选择此方案更换滚筒，这种方法是最合理的。从施工工艺进行分析，该施工工艺不用截带来硫化皮带接头，也大大降低了经济成本，施工时间也相对减少，所以本施工工艺可以推广应用。
参考文献
[1] 付胜，段雄.矿山机械.江苏：矿山机械杂志社，2000.
[关键词]主滚筒 更换 施工技术 研究 应用
中图分类号：TD528.1文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）21-0000-01
1 项目背景
煤矿主井提升系统主要有立井箕斗提升、斜井皮带提升，不同矿井可根据自身情况选择合理的提升方式。如主提升系统在遇到大型检修或设备更换时，往往会造成长时间影响生产，特别是对一些提升系统比较单一的矿井，一旦主提升系统进行大型检修，必定会造成矿井停产。对于一些大型检修或设备更换项目一定要选择一种合理的施工方案，这样才能在最大限度保证安全的情况下，以最短的时间和最高的效率完成检修任务，从而以最快的速度恢复矿井生产，从一定程度上减少矿井的损失。
由于丰阳煤矿暂没有煤仓，原煤与矸石也无分流系统，强力皮带承担矿井的运煤和运矸任务，故强力皮带每天的运行时间较长。长期运行致使主滚筒轴承损坏，从而导致轴承频繁高温起热。根据矿井的大修计划安排，需要对主滚筒进行更换。
2 主井主要技术参数
丰阳煤矿主井提升系统为斜井强力皮带提升，该强力皮带承担着全矿井原煤的输出任务，强力皮带机型号为DTC100/30/2×450，胶带型号为ST4000。该井筒支护为U型钢棚支护，运输倾角为26°，运输长度1200m，皮带机尾采用重锤跑车式张紧；斜井另一侧内为单码轨道运输，地面安装由一台JK2.5/30单滚筒缠绕式提升机，其最大静张力为80KN，主要承担该矿井-16m水平开拓出矸的提升、及下料任务。附皮带缠绕示意图：
3 施工方案
因皮带机主滚筒安装在煤楼位置，但由于机头没有张紧装置，在更换主滚筒前，必须要选择提升整个斜井内的皮带，皮带提升的长度至少要超过20m，这样方可保证机头主滚筒处能够空余一定量的皮带，留出主滚筒拆除的空间，将主滚筒从皮带中取出来。故将皮带的余量提至煤楼是该项工程的一个重要环节。
提升皮带是一项工程任务量大、施工时间长、施工程序及步骤繁琐的工程，因施工时人员基本都在斜井内施工，故每项施工步骤的安全问题都要考虑周全，在施工前要给所有参加施工的人员贯彻施工技术措施，让施工人员都能明确施工步骤和职责分工。经过研究和论证，整个滚筒的更换可分为以下几个步骤：
第一步：拆除煤楼主滚筒周边的防尘罩、溜煤囤，同时在主井筒内每隔100m搭设一道防滚矸篦子，防止人员在井筒内施工时因滚落物件而造成人员伤亡事故。
第二步：在机尾安排专人清理机尾滚筒向上30m范围内的积煤和杂物，必须保证将机尾张紧跑车的轨道清理干净，确保机尾张紧跑车可以顺利向上行走30m。随后使用两台10t手拉葫芦缓慢向上提升机尾张紧跑车，提升到位后使用手拉葫芦将其锁紧固定。
第三步：在强力皮带下皮带带面每隔200m要固定一道卡子，该卡子使用∠75*6角钢加工，是锁皮带专用卡子，待卡子固定牢固后，要使用φ24.5mm钢丝绳穿过卡子并将钢丝绳锁在强力皮带的皮带架下的轨道与皮带架的连接处，连接卡子的钢丝绳要进行预紧。为保证强力皮带不下滑，在主井口变坡点位置必须要固定一道卡子。
第四步：拆除强力皮带架上方的皮带护网及槽型架，使皮带提至需要的长度，具体拆除多少段需要根据强力皮带长度的实际情况和绞车的拉力大小进行计算，根据技术参数计算校核，根据受力计算校核，每次提升可以提升200m强力皮带，我矿强力皮带全长1200m，经计算得，我矿需拆除6段皮带槽型架。
第五步：将10t的导向滑轮用φ24.5mm钢丝绳扣吊挂在1段前方100m处的U型钢棚中间位置，并安装卡兰，防止吊挂导向滑轮的钢丝绳侧向滑脱。用专用的锁带卡子固定在1段最下边的皮带上，用φ24.5mm的钢丝绳固定在皮带卡子两端，采用人字形起吊，准备工作做完后开始提皮带，提皮带时绞车缓慢提升。提升结束后要在皮带上带面搭设2道专用锁皮带的卡子，防止皮带下滑。
第六步：当皮带提至主井口变坡点时，绞车已不能使用。这时先用专用锁皮带卡子将上带面锁死，再使用1个10t的倒链慢慢地将皮带提至机头部位，皮带提到机头后，再在强力皮带机头向后10m的位置在安装1道锁皮带的卡子，上下带面都要锁死。除去中间多余的部分，此时提升到皮带机头的皮带长度约为20m，完全能将皮带绕过主滚筒。
第七步：拆卸主滚筒。地面煤楼有一套起吊重量为15t的行吊，利用行吊来拆除滚筒，先拆除制动盘、后拆除主滚筒。制动盘拆除后，采用人字形起吊方式吊住主滚筒两侧主轴，先预紧，同时用钢丝绳将主滚筒两端的主轴绑在机头主滚筒安装架上，防止主滚筒在受力不均的情况下突然向前倾。主滚筒拆下来后将其吊至煤楼一层。
第八步：开始安装新滚筒。首先将新滚筒吊至安装位置，先安装主滚筒的轴承座螺丝，并对主滚筒进行调校，调校完后再安装制动盘。
第九步：主滚筒及制动盘安装完成后再将皮带绕到主滚筒上，开始下放强力皮带。先用倒链将皮带放至井口变坡点，再将绞车钩头吊住变坡点下方锁上带面的卡子，松变坡点的强力皮带上带面卡子，开始下放。在每段下放时，都要先用绞车吊住锁在皮带上的卡子预紧后，拆除锁皮带卡子再下放皮带，最后下放机尾滚筒小车，拆除下带面锁带卡子，恢复强力皮带护罩，拆除防滚矸网。
第十步：皮带下放到位后，调校主滚筒两侧与减速机相连的联轴器同轴度，调整制动盘闸板间隙，待一切工作准备就绪后開始进行皮带试运转。
4 施工参数校核过程
1）将提升的皮带看做理想的物理模型质点，计算皮带在提升期间受到垂直正压力N和斜面分力P、，如图所示。提升时每次提升皮带按200m进行计算。F=N+P
N=μ*G*cosα=0.1（60×200+2.74×200）×cos26°
=1130㎏=1.13t
P=G*sinα=（60×200+2.74×200）×sin26°
=5500kg=5.5t
则F=N+P=6.63t
根据《煤矿安全规程》第401条的规定，绞车钢丝绳的安全系数n1=P1/ F=7.6>6.5，符合要求。
5 总结
结合我矿主斜井强力皮带情况，选择此方案更换滚筒，这种方法是最合理的。从施工工艺进行分析，该施工工艺不用截带来硫化皮带接头，也大大降低了经济成本，施工时间也相对减少，所以本施工工艺可以推广应用。
参考文献
[1] 付胜，段雄.矿山机械.江苏：矿山机械杂志社，2000.