汾西新阳矿副立井罐道测量检查实施方案
1. 基本概况
山西汾西矿业集团公司新阳矿位于山西省孝义市高阳镇，矿井年产量300万吨，自投产以来，已连续生产46年。
矿井出煤系统为主斜井皮带运输，上下人员和运送材料为副立井。 副立井为单绳缠绕式提升系统，双滚筒、双罐笼；井筒装备为钢梁—道轨结构，提升高度197m，钢梁层间距6m，采用43Kg/m道轨作为罐笼运行的主罐道，其井口锁口盘装备结构和实际布置方式如图1所示。
图1.副立井井筒罐道及装备布置图
2. 井筒罐道存在问题
新阳矿副立井自运行以来从未对提升系统各中线进行测量校核，致使运行中存在一些不确定因素，导致罐笼运行不稳，主要问题有以下几个方面：
（1）罐笼运行时出现摆动、晃动等现象； （2）自上至下，罐道直线度有偏差； （3）罐道垂直度发生变化；
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（4）罐耳磨损严重；
（5）设计上没有滚轮罐耳，使得罐笼与罐道之间缺少有效缓冲。 针对上述问题，如果能够对症下药、逐一解决，罐笼运行质量问题即可迎刃而解，矿井的安全生产和提升系统的安全运行可得到进一步提高。
3. 罐道改造方案
根据新阳矿副立井井筒装备存在的问题，经过地分析研究，制定了副立井井筒装备改造方案，该方案分三个阶段实施：
第一阶段为测量放线，包括绞车、天轮中心线位置、井口锁口盘十字中心线、罐道垂直度，并沿四根罐道放四根钢丝作为调整罐道的基准线。
第二阶段为罐道调整阶段，根据实测位置和依据四根钢丝确定的基准，调整罐道间距，保证罐道垂直度和直线度。
第三阶段为安装缓冲装置阶段，调整后的罐道与罐笼运行中处于硬碰硬摩擦运行，为了更好地解决罐笼运行中的缓冲问题，在罐耳上附加超高分子量内衬材料，使之与罐道不发生硬撞击，同时可在罐笼的上、下方向安装滚轮罐耳装置。
4测量放线
4.1测量目的
测量的依据是根据矿井井口基础十字线进行，依据该十字线，找出天轮的中心线，据此测算出四根钢丝绳的位置是否合适，存在多大偏差。
依据井口十字线，重新下放钢丝铅垂检查原来的罐道梁和罐道，测量罐道应安装的正确位置，调整罐道和罐道梁之间的关系，恢复其平面几何关系。 4.2基本要求
（1）在施工测量前，应首先熟悉原设计图纸和井筒安装图纸，特别是井口锁口盘的有关数据，熟悉井筒中心、井筒十字线、与提升绞车、天轮、井架、罐道、罐道梁、钢丝绳之间的几何关系，验算测量有关数据，做到精确定位。
（2）要牢记掌握提升中线是通过提升中心垂直于提升绞车主轴中线的直线，而提升中线一般与井筒主十字中线平行或重合，天轮中线是通过天轮中心并垂直于天轮大轴的直线。
（3）为了使罐笼能在罐道正常运行，就必须使井架底座、井架和天轮的位置与井筒内的罐道梁和罐道的位置相适应；为了使钢丝绳能在天轮及绞车滚筒上正常运行，就必须使天轮和绞车的位置相适应。
（4）要使罐笼沿罐道正常运行，就必须在安装提升绞车、天轮、井架、罐道、罐道梁时按照事先设计好的几何关系来进行安装，只有这样才能保证提升绞车、罐笼的正常运行。
?：整个提升设备的平面位置都是以井筒十字中线为基础来安装、调试的。
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4.3测试步骤
（1）首先检查井筒十字中线
按要求标定的井筒实际中心坐标和十字中线的坐标方位角应按地面一级导线的精度要求实地测定，且两条十字中线垂直度不得超过+10″。如果超过限差那么就应该重新标定。
（2）检查十字中线与提升中心线、以及大轴中心线的关系
在检查井筒十字中线合格的情况下，按要求检查提升中心线、以及大轴中心线应与井筒十字中心线分别平行或重合，决不允许有夹角存在。
（3）下放钢丝
在前两项没有问题的情况下，要在井筒内合适的位置下放4根钢丝。 从上向下安装的第一层罐道梁称之为基准梁，同样下放的钢丝也要以这层基准梁为标准，量取钢丝到基准梁和罐道的平面关系，逐层测量，作为调试罐道的依据。
4.4测试精度及要求 4.4.1天轮测试精度及要求
以井筒十字中线为基准，用经纬仪向天轮平台或井架平台标定或检查十字中线或提升中线时应遵照以下原则：
（1）仪器应J2级来进行；
（2）经纬仪到井架的距离应大于100米视线仰角应小于40°；
（3）标定工作必须独立进行两次，每次均以正、倒镜观测，两次标定之差不得超过5毫米；
（4）向天轮平台或井架平台标定十字中线时，每条线的前后两点应在同一个地面十字中线点上一次标出，且两条十字中线垂直度的偏差不应大于±10″；
（5）标定好应以此为基准检查天轮的大轴中心线是否和井筒十字中线重合或平行。
4.4.2绞车测试精度及要求
以井筒十字中线为基准，用经纬仪向已安装好绞车来检查，看其安装的绞车是否符合原设计的安装要求，检查时应按下列步骤进行：
（1）仪器应J2级经纬仪和S3级水准仪来进行；
（2）首先找出现绞车的大轴中心线，以及大轴两端的中心点位，以S3级水准仪测定看大轴两端的中心是否同心；
（3）把基准的井筒十字中心线准确导入车房的适当位置； （4）检查基准线和绞车的大轴中心线的关系，看是否平行或重合。 4.4.3基准梁测试精度及要求
以井筒十字中线为基准，检查第一层罐道梁（基准梁）与井筒十字中线的关
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系：
（1）用水准仪检查罐道梁两端的高差，看是否平直； （2）检查主中心线到各根罐道梁两端的距离，是否相等；
（3）检查井筒十字中线到梁上罐道中心位置的距离，以及纵横罐道梁连接处的距离，是否相等。 4.5放线要求及注意事项
在检查第一层罐道梁（基准梁）正确无误的情况下，以第一层罐道梁为基准下放钢丝，具体要求如下：
（1）首先选择适当的位置（所选择的位置应尽量靠近罐道或罐道梁）下放4数根钢丝直至井底，对于井筒风速较大时，应加重陀、重锤，并用大水桶稳定；
（2）待钢丝稳定后，应首先进行两根钢丝垂线间测量，并且每次测量两根垂线钢丝间的距离不应超过±1mm时，才能进行钢丝的固定；
（3）钢丝必须是没有接头和死弯的钢丝，不能用铁丝和其他代替，钢丝直径在1.0~1.5mm之间；
（4）提前将钢丝缠绕在用过的电缆盘或者钢丝绳盘的内骨架上（所缠绕的长度要以井筒的深度加绞车的预留量为准），钢丝长度不小于230m，，钢丝的外端头安装鸡心环，并把钢丝绕鸡心环固定，避免钢丝出现死弯现象，另一端头固定在缠绕钢丝的骨架上，并固定牢靠；
（5）选择在井架上的合适位置安装滑轮，钢丝穿过滑轮后在钢丝端头的鸡心环上挂重锤3.0~5.0Kg；
（6）手动控制钢丝盘的速度，使重锤沿罐道附近的钢梁空隙缓慢下放，直至井底轨道平面以下约10.0m深的位置；
（7）之后在井口下放信号圈1—3个，待井底收到回电，以确定中间无阻挡； （8）选择井口合适位置固定钢丝的上端，固定点不能出现死弯，应采用圆木柱或圆弧型钢管固定；
（9）上端固定好之后，在井底钢丝的端头鸡心环处挂重物约300Kg，重物挂上之后的位置以不影响罐笼正常运行为原则；
（10）按照上述同样方法下放另外三根钢丝，直至全部固定牢固并挂好重锤； （11）钢丝下放过程中，应有专人站在罐笼顶上与钢丝端头同时下行观察，防止钢丝下放过程中与钢梁等井筒装备出现缠绕、错穿等现象。
上述任务完成后，依据四根钢丝至罐道理论位置的距离作为调整罐道的基本标准。
注：钢丝下放过程中，必须有专人站在罐笼顶上与钢丝端头同时下行观察，防止钢丝下放过程中与钢梁等井筒装备出现缠绕、错穿等现象。 4.6测量
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依据井筒中心线和罐道理论安装位置，分别量取钢丝垂线到罐道距离a；钢丝垂线到罐道梁距离b；罐道到罐道梁距离c，根据实测数据绘制罐道线性度图，依此为依据作为后续调整罐道的基础数据和基本根据，如图2所示。
图2. 钢丝放线位置示意图
5 后续工作
5.1罐道调整
罐道调整的依据是根据测量给出的井筒中心十字线和井筒中提前悬挂的四根钢丝，每根罐道对应一根钢丝，依此为基准，调整罐道的前后左右位置。设计中，罐道在罐道梁上的固定方式决定了罐道调整时必须一次调整背靠背的两根罐道，罐道调整方案由新阳矿根据测试结果自行制定与安排。 5.2安装罐耳内衬或滚轮罐耳装置 5.2.1罐耳安装内衬
为了避免铸钢罐耳与钢轨罐道的直接硬性撞击，改造原来罐耳，并安装内衬，起到保护罐道和防止刚性撞击的作用，基本结构如图3所示。
图3.安装内衬后的罐耳示意图
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内衬罐耳的优点：
（1）保护罐道，使罐道不发生磨损； （2）罐耳与罐道运行平稳，不发生刚性撞击； （3）罐耳外壳永久使用，只需更换内衬即可。 5.2.2加装滚轮罐耳装置
罐道调整后，可在罐笼上安装滚轮罐耳装置，安装数量为每根罐道在罐笼的上下位置各安装2个，即左、右面共16个，保证罐道轮和罐道的滚动运行，起到缓冲作用。
滚轮罐耳采用弹簧阻尼缓冲，维护工作量小，寿命长，是目前普遍采用的罐笼运行辅助缓冲装置。
该装置总高455mm，其中底座高80mm，滚轮罐耳装置高375mm，如图4所示。
图4.滚轮罐耳平面布置图
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