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摘要：随着社会经济高速发展，社会对能源的需求日益加大，各千万吨大型煤矿的相续建立，各大型、超大型机电设备相续出现在煤矿机电设备安装中，这对机电安装的各项施工技术也提出了更高的要求，这篇论文以内蒙古神华亿利能源有限责任公司黄玉川煤矿副井缠绳挂罐为例，对超重、超大型罐笼缠绳挂罐提出了创新性的施工方法。
关键词：缠绳挂罐；大罐笼；平衡锤；天轮
Abstract: With the rapid development of social economy, the social demand for energy growing continued to establish each million tons of large coal mines, large-scale, ultra large-scale electromechanical equipment continued in Coal Mine Electrical and mechanical equipment installation. The construction technology of mechanical and electrical installation also puts forward higher requirements. This paper takes Inner Mongolia Yili Shenhua Energy Co., Ltd. Huang Yuchuan mine auxiliary rope hanging tank as an example, the overweight, super large cage rope hanging tank construction method is proposed innovatively.
Keywords: rope hanging tank; large cage; balance hammer head;
中图分类号：TV734
工程概述
黄玉川煤矿隶属于神华亿利能源有限公司，由中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司设计，陕西中安监理有限责任公司监理，该矿井设计直径为9.2m（当时为国内井筒直径最大立井），大罐笼及其平衡锤体积大、重量重，故其首绳披绳挂罐安装工作难度极大。
主要技术参数
提升容器（包括首、尾绳悬挂装置等）：
特制加长加宽双层大罐笼重50t。
可调平衡锤架重18t，加足所有配重块重68.85t。
提升钢丝绳（六根绳）：
大罐笼提升绳：48ZBB6×36WC+FC 6×470m 单根重4t。
新施工方法的必要性
传统缠绳挂罐施工工艺是在井筒施工用临时天轮平台上布置临时天轮，通过临时天轮利用永久提升绳将罐笼或者平衡锤下放至井底并蹬牢，然后将井口提升绳翻过提升绞车与井口设备首绳悬挂装置连接，截去多余提升绳完成首绳的披绳挂罐工作。
然而我们从上面主要技术参数可以轻易的看出，一是黄玉川煤矿副井大罐笼及平衡锤重量都极为大，如论先下放那一个至井底，通过简单受力计算临时天轮平台梁均要承受至少近百吨的重量，故此种天轮平台梁比较难选择，同时还浪费材料；二是此提升系统有6根提升绳，如用传统施工方法，临时天轮没有足够空间位置摆放；三是由于该提升绳直径较大，现场施工用临时天轮绳槽小，还需另配特殊临时天轮，无形中就增加了施工成本。
综上所述，如按传统施工工艺对该矿副井大罐笼首绳进行披绳挂罐不仅成本、施工难度大，而且操作起来不安全可靠。故根据现场实际情况，考虑到该矿设备安装的特殊性，利用井筒26.8m处永久提升抗轮代替传统工艺中的临时天轮，进行缠绳挂罐施工，这样以上问题也就迎刃而解了。
施工方案概述
根据现场实际情况，拟在井筒段施工完后，利用井筒施工用平衡锤夺道车将大罐笼平衡锤架缓慢下放至井筒内，在井口用工字钢将大罐笼平衡锤架（配重块暂时不装）蹬于井口锁口平台上。做好防护措施，待井口金属支持结构施工完毕后，在井口金属支持结构中组装进行大罐笼的组装，在组装大罐笼的同时我们将6台16t稳车布置到井筒南侧（即大罐笼平衡锤侧），利用井塔+26.8m处永久抗轮，将加配重块至50t的平衡锤下放至井底二水平处蹬好，将永久提升绳翻过大提升机滚筒与井口大罐笼首绳悬挂装置相连。
1、具体施工步骤
（1）在施工井口金属支持结构的同时，在副立井井塔南侧45m处，预先做能够摆放六台16t稳车的混凝土基础，并做好固定稳车的预留件；
（2）井筒段施工完毕后将吊盘起至地面，并起到井口上方（即不妨碍下放大罐籠平衡锤高度，由于工期紧准备利用吊盘施工井口金属支持结构）；
（3）将大罐笼平衡锤架倒运至现场合适位置，并将其上滚轮罐耳座子焊接好；
（4）利用井筒施工用夺道车将大罐笼平衡锤架缓慢下放至井筒中并蹬好，在下放过程中利用10t稳车作为后留；
（5）在井口做好防护措施，开始施工井口金属支持结构；
（6）我们在施工井口金属支持结构上部的同时，可以将井筒施工用6台16t稳车挪至井筒南侧（即大罐笼平衡锤那一侧）预先做好的基础上。并将大罐笼永久提升绳分别缠于6台稳车上；
（7）将6根提升绳翻过永久抗轮并与大罐笼平衡锤架首绳悬挂装置连接，利用6台16t稳车将大罐笼平衡锤架缓慢吊起至于井塔自然地坪一齐，将配重块加入大罐笼平衡锤架中，使其重量达到50t；
（8）将大罐笼平衡锤缓慢松至井底二水平±0处，同时在上井口26.8m处布置4根45#工字钢，工字钢两两并排放置，将六根提升绳用锁绳器锁牢蹬于工字钢上，提升绳上用醒目油漆在锁绳器上口做好标记，用于监视提升绳是否存在下滑现象，以便出现下滑现象能够及时处理；
（9）将大罐笼6根提升绳分别利用井塔内事先布置好的调度绞车，将其翻过大提升机滚筒，算好长度分别与大罐笼首绳连接装置连接；
五、计算部分：
1、穏车的选用
单台大罐笼平衡锤最终入井重量（包括罐笼罐耳、悬挂装置等设备）G约为50t，永久提升绳48ZBB6×36WC+FC 6×470m破断拉力P为:165t，大罐笼平衡锤下放过程中钢丝绳最大为自重G为8.52kg/m×300m=2556kg，可以将其以3t计算，故所下设备最大重量Gmax=（G＋6G）为65.336t可以按66t计算，故稳车所受拉力T=66t。下放大罐笼平衡锤采用6台16t穏车，六台穏车提升重量为T=16×6=96t>66t，故所选穏车能够满足施工要求。
2、单根提升绳受力分析
由于稳车群距永久抗轮中心线为45m，永久抗轮中心线标高为26.8m，故钢丝绳与水平面夹角α为arctg（26.8/45）=30.780
由于最大重量Gmax=（G＋6G）为65.336t可以按66t计算，所有每根提升绳所受力为G=Gmax/6=11t,由于在下放设备的同时每根绳的受力不均匀，不平衡系数k可以取为1.2，故单根绳实际受力为：G=11t×1.2=13.2t。
故单根绳上所受拉力T= G=13.2t。
T1=Tsinα= Gsinα=13.2×sin30.780=6.8t。
故永久抗轮所受竖直压力为6 G=40.8t。
永久抗轮所受水平分力为：T水平=6×Tcos30.78°=68.05t
3、永久抗轮轴应力计算
永久抗轮轴直径D为300mm，轴中到轴承座的长度为1450mm，[σ]=60MPa。因为永久抗轮主要受竖直压力即为6 G=40.8t，所受总压力为N=6 G+Gmax=106.8t，由于集中力在中央截面引起的弯矩最大故M=106.8t×1450mm=154860t·mm。
由于弯曲时正应力强度条件得：
σ== M/(Πd3/32)=154.86×106/2.65×106=58.4MPa<60MPa (WZ轴的抗弯截面模量)。故永久抗轮轴安全可靠。
六、结论
此种方案进行大罐笼缠绳挂罐省去了布置临时天轮平台工序，比原计划工期提前完工2天，同时节省了购买临时天轮平台梁和租赁特殊临时天轮的费用，大大节省了项目部资金开支，这种方案的实施为类似与黄玉川矿这样的千万吨矿井的缠绳挂罐施工开拓了思路。
关键词：缠绳挂罐；大罐笼；平衡锤；天轮
Abstract: With the rapid development of social economy, the social demand for energy growing continued to establish each million tons of large coal mines, large-scale, ultra large-scale electromechanical equipment continued in Coal Mine Electrical and mechanical equipment installation. The construction technology of mechanical and electrical installation also puts forward higher requirements. This paper takes Inner Mongolia Yili Shenhua Energy Co., Ltd. Huang Yuchuan mine auxiliary rope hanging tank as an example, the overweight, super large cage rope hanging tank construction method is proposed innovatively.
Keywords: rope hanging tank; large cage; balance hammer head;
中图分类号：TV734
工程概述
黄玉川煤矿隶属于神华亿利能源有限公司，由中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司设计，陕西中安监理有限责任公司监理，该矿井设计直径为9.2m（当时为国内井筒直径最大立井），大罐笼及其平衡锤体积大、重量重，故其首绳披绳挂罐安装工作难度极大。
主要技术参数
提升容器（包括首、尾绳悬挂装置等）：
特制加长加宽双层大罐笼重50t。
可调平衡锤架重18t，加足所有配重块重68.85t。
提升钢丝绳（六根绳）：
大罐笼提升绳：48ZBB6×36WC+FC 6×470m 单根重4t。
新施工方法的必要性
传统缠绳挂罐施工工艺是在井筒施工用临时天轮平台上布置临时天轮，通过临时天轮利用永久提升绳将罐笼或者平衡锤下放至井底并蹬牢，然后将井口提升绳翻过提升绞车与井口设备首绳悬挂装置连接，截去多余提升绳完成首绳的披绳挂罐工作。
然而我们从上面主要技术参数可以轻易的看出，一是黄玉川煤矿副井大罐笼及平衡锤重量都极为大，如论先下放那一个至井底，通过简单受力计算临时天轮平台梁均要承受至少近百吨的重量，故此种天轮平台梁比较难选择，同时还浪费材料；二是此提升系统有6根提升绳，如用传统施工方法，临时天轮没有足够空间位置摆放；三是由于该提升绳直径较大，现场施工用临时天轮绳槽小，还需另配特殊临时天轮，无形中就增加了施工成本。
综上所述，如按传统施工工艺对该矿副井大罐笼首绳进行披绳挂罐不仅成本、施工难度大，而且操作起来不安全可靠。故根据现场实际情况，考虑到该矿设备安装的特殊性，利用井筒26.8m处永久提升抗轮代替传统工艺中的临时天轮，进行缠绳挂罐施工，这样以上问题也就迎刃而解了。
施工方案概述
根据现场实际情况，拟在井筒段施工完后，利用井筒施工用平衡锤夺道车将大罐笼平衡锤架缓慢下放至井筒内，在井口用工字钢将大罐笼平衡锤架（配重块暂时不装）蹬于井口锁口平台上。做好防护措施，待井口金属支持结构施工完毕后，在井口金属支持结构中组装进行大罐笼的组装，在组装大罐笼的同时我们将6台16t稳车布置到井筒南侧（即大罐笼平衡锤侧），利用井塔+26.8m处永久抗轮，将加配重块至50t的平衡锤下放至井底二水平处蹬好，将永久提升绳翻过大提升机滚筒与井口大罐笼首绳悬挂装置相连。
1、具体施工步骤
（1）在施工井口金属支持结构的同时，在副立井井塔南侧45m处，预先做能够摆放六台16t稳车的混凝土基础，并做好固定稳车的预留件；
（2）井筒段施工完毕后将吊盘起至地面，并起到井口上方（即不妨碍下放大罐籠平衡锤高度，由于工期紧准备利用吊盘施工井口金属支持结构）；
（3）将大罐笼平衡锤架倒运至现场合适位置，并将其上滚轮罐耳座子焊接好；
（4）利用井筒施工用夺道车将大罐笼平衡锤架缓慢下放至井筒中并蹬好，在下放过程中利用10t稳车作为后留；
（5）在井口做好防护措施，开始施工井口金属支持结构；
（6）我们在施工井口金属支持结构上部的同时，可以将井筒施工用6台16t稳车挪至井筒南侧（即大罐笼平衡锤那一侧）预先做好的基础上。并将大罐笼永久提升绳分别缠于6台稳车上；
（7）将6根提升绳翻过永久抗轮并与大罐笼平衡锤架首绳悬挂装置连接，利用6台16t稳车将大罐笼平衡锤架缓慢吊起至于井塔自然地坪一齐，将配重块加入大罐笼平衡锤架中，使其重量达到50t；
（8）将大罐笼平衡锤缓慢松至井底二水平±0处，同时在上井口26.8m处布置4根45#工字钢，工字钢两两并排放置，将六根提升绳用锁绳器锁牢蹬于工字钢上，提升绳上用醒目油漆在锁绳器上口做好标记，用于监视提升绳是否存在下滑现象，以便出现下滑现象能够及时处理；
（9）将大罐笼6根提升绳分别利用井塔内事先布置好的调度绞车，将其翻过大提升机滚筒，算好长度分别与大罐笼首绳连接装置连接；
五、计算部分：
1、穏车的选用
单台大罐笼平衡锤最终入井重量（包括罐笼罐耳、悬挂装置等设备）G约为50t，永久提升绳48ZBB6×36WC+FC 6×470m破断拉力P为:165t，大罐笼平衡锤下放过程中钢丝绳最大为自重G为8.52kg/m×300m=2556kg，可以将其以3t计算，故所下设备最大重量Gmax=（G＋6G）为65.336t可以按66t计算，故稳车所受拉力T=66t。下放大罐笼平衡锤采用6台16t穏车，六台穏车提升重量为T=16×6=96t>66t，故所选穏车能够满足施工要求。
2、单根提升绳受力分析
由于稳车群距永久抗轮中心线为45m，永久抗轮中心线标高为26.8m，故钢丝绳与水平面夹角α为arctg（26.8/45）=30.780
由于最大重量Gmax=（G＋6G）为65.336t可以按66t计算，所有每根提升绳所受力为G=Gmax/6=11t,由于在下放设备的同时每根绳的受力不均匀，不平衡系数k可以取为1.2，故单根绳实际受力为：G=11t×1.2=13.2t。
故单根绳上所受拉力T= G=13.2t。
T1=Tsinα= Gsinα=13.2×sin30.780=6.8t。
故永久抗轮所受竖直压力为6 G=40.8t。
永久抗轮所受水平分力为：T水平=6×Tcos30.78°=68.05t
3、永久抗轮轴应力计算
永久抗轮轴直径D为300mm，轴中到轴承座的长度为1450mm，[σ]=60MPa。因为永久抗轮主要受竖直压力即为6 G=40.8t，所受总压力为N=6 G+Gmax=106.8t，由于集中力在中央截面引起的弯矩最大故M=106.8t×1450mm=154860t·mm。
由于弯曲时正应力强度条件得：
σ== M/(Πd3/32)=154.86×106/2.65×106=58.4MPa<60MPa (WZ轴的抗弯截面模量)。故永久抗轮轴安全可靠。
六、结论
此种方案进行大罐笼缠绳挂罐省去了布置临时天轮平台工序，比原计划工期提前完工2天，同时节省了购买临时天轮平台梁和租赁特殊临时天轮的费用，大大节省了项目部资金开支，这种方案的实施为类似与黄玉川矿这样的千万吨矿井的缠绳挂罐施工开拓了思路。