中国水利水电第七工程局有限公司第二分局杨房沟水电站地厂工区
摘要：本文以杨房沟水电站工程为例，就矿用提升绞车系统的工作原理及工艺特性进行了介绍，并同时探讨了该设备在水电工程斜竖井开挖、衬砌应用中的安全性，同时也对绞车安装及使用中的安全风险及其控制措施进行了分析，以供参考。
关键词：矿用提升绞车；斜竖井；安全生产
斜竖井开挖支护施工在水电站引水发电系统是工程开展的主要危险因素，所以一定要在施工设备的安全性方面下功夫。如果在工程中采用矿用提升绞车，则与以往的的卷扬机提升系统相比，工程无论是施工效率还是安全性就都有了更为可靠的保障。下面，笔者就开始针对矿用提升绞车在水电站斜竖井开挖支护施工中的应用情况进行论述。
1矿井提升绞车系统的工作原理及安装
1.1工作原理
绞车系统相当的复杂，它是由许多复杂的系统构成的。结合电站引水系统的工作条件，建议选择JTP(B)系列矿井提升绞车。本系列产品还能够用在很多方面，具有非常高的实用价值。
1.2 绞车安装
1.2.1 绞车基础
绞车基础分两阶段进行。基本施工程序是:第一步确定绞车的基本轮廓位置。按照基本轮廓线的位置，确定混凝土的具体结构，然后用C30混凝土进行浇筑，表面应该平坦润滑。等到初始阶段的混凝土强度为75%之后,再展开下一阶段的施工,安装预埋件的时候,要马上的进行测量工作,第二阶段混凝土浇筑完成后检查预埋件的位置,为之后的工作做好准备。
1.2.2 机电设备安装
绞车机组重达12.56吨，这其中主轴重4.2吨、减速器重2.9吨、PLC变频控制1.5吨，利用16吨的起重机完成吊装工作。主轴装置的位置应该和天井相隔一定的距离,确保最大的绳角小于1度30分,通常不会大于这个值。固定卷筒上出绳,角度不能小于15度。在双滚筒绞车中吊起钢丝绳时，应该尽可能的不要让两根钢丝绳在运行的时候同时运行到主轴中部。电机、减速机输出轴轴线和主轴轴线与轴心允差零点五毫米。
双闸瓦工作面的平行公差一定要小于1.5毫米；制动盘端面与制动盘中心平面之间的平行度允差要小于0.2毫米；每个制动器的制动缸对称中心线水平面和主轴的轴向线应该在同一水平面上，而平面偏差不应该大于或小于3毫米。在与制动盘和闸瓦充分接触的时候，实际平均摩擦半径一定要大于设计的平均摩擦半径。制动闸瓦在全松闸与制动盘的间隙最好是一到一点五毫米。
在安装液压站时，油泵、阀、油箱、油管、一定要进行清理，不能留下污渍，液压油一定要清洁。在完成绞车零部件的调试之后，在展开负荷试车之前，一定要完成空运转，在滚筒上不能卷绕钢丝绳，不能挂着容器，测试系统是否能够顺利的运转。空操作结束后，进行负荷试验:最大静态张力为三分之一,三分之二，满载。
2绞车系统安全性能分析
2.1 加强系统安全性
加强该系统的安全特性包括强化速度的平稳性、钢丝绳过载保护、过载保护、防坠落保护等，矿用绞车利用性能优越的减速装置。把最大提升速度把控在每秒零点起五米以内，一旦下放重载速度大于额定转速的百分之十五时，系统将自动进行断电。如果系统遇到问题，就会无法正常启动。在系统运行的时候出现问题，它会停止运转，信号灯亮，报警。提升机能够具备优秀的安全性能离不开子系统的辅助。它能够很好的保障工作人员在遇到工程状况时不会发生生命危险。
2.2 制动系统安全性
绞车制动系统由几个辅助制动器组成，每一个刹车都由一个液压站、一个制动器和一个电子控制系统相连构成的。制动失效通常是因为液压系统出现问题，或者是制动力矩出现问题。为了减少由于液压体统有问题而出现问题的概率，闸盘通常都是选择自闭式设计，利用多片蝶形弹簧叠加成压力弹簧。而且,这个系统还具有相当多的保护措施。如果制动力矩非常小，就会使得制动减速度过小，制动距离过大。如果制动力矩过大的话，就会导致减速度过大。为了让制动不出现问题，可以利用智能控制系统，对于可能出现问题的环节展开智能监管，确保系统的稳定与安全。需要注意的是，工作人员的素质也非常的重要，一定要做好相关的培训工作，以最大程度规避工程发生危险的可能。
3、工程应用实例
3.1、工程简介
杨房沟水电站位于四川省凉山彝族自治州木里县境内的雅砻江中游河段上，是雅砻江中游河段一库七级开发的第六级。杨房沟电站位于雅砻江中游河段上，是雅砻江中游河段一库七级开发的第六级。电站总装机容量1500MW，安装4台375MW的混流式水轮发电机组。
杨房沟水电站出线竖井布置在主变洞下游侧，下部接出线下平洞，上部接出线上平洞。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆出线竖井总高度148.4m，分四个部分，其中穹顶高7m，EL.2132.700m～EL.2139.700m；与上平洞相接段高7m，EL.2125.700m～EL.2132.700m；竖井部分119.6m，EL.2006.100m～EL.2125.700m；与下平洞相接段14.8m，EL.1991.300m～EL.2006.100m，出线竖井开挖断面尺寸为10.00m×9.00m（长×宽）。出线竖井围岩以Ⅱ、Ⅲ类为主，Ⅱ类约占30.3%，Ⅲ类约占61.5%，其余为Ⅳ类。
3.2、提升系统设备配置及维护与操作
为满足竖井开挖支护和施工材料运输的要求，需要在竖井内设置卷扬提升系统。提升系统，按照“卷扬机牵引，吊笼只载物、不载人”的原则进行设计。
提升系统主要由卷扬机（型号为JM5T）、钢丝绳及吊笼等组成，目的是在竖井扩挖施工时运送材料及设备等，其属于高空作业，因而存在较大的安全隐患。因此必须采取保障措施保证提升系统施工安全。
(1) 在施工前必须严格检查整个提升系统各组件的性能及强度，这包括卷扬机的牵引力是否满足提升中的动态荷载要求，卷扬机制动是否灵活，机体固定是否牢固，电气线路，离合器、保险齿轮、导向滑轮、钢丝绳、索具和各紧固件等是否全部合格，钢丝绳是否具有足够的强度及有无损伤等。诸多环节在施工中必须进行定期检查，发现问题及时处理。
(2) 在竖井的扩挖过程中，提升吊笼主要通过钢丝绳牵引来完成，提升系统垂直运输最大距离近120m。因此钢丝绳安全问题至关重要。钢丝绳的端部必须设置限位器、缓冲器及终端标志。吊笼必须安装防脱钩安全装置。卷扬机开始工作前，必须检查一切工具设备，并做防脱勾试验、载重试运行，均应良好的情况下方可工作。
(3) 吊笼须限载，并且严禁载人。吊笼负荷运行时，其下方开挖面严禁施工。
(4) 在卷扬机运行过程中，如发现钢丝绳异常绷紧或下降过程中突然松下来时，要立即制动卷扬机，待了解实际情况后方可继续工作。
(5) 吊笼制作不仅要牢固，还必须在其顶部设置盖板，以防上升过程中掌子面掉块伤人。
3.3 井口防护安全措施
（1）在距竖井井口4m处设置长度均为8.6m的挡渣坎及标准栏杆；挡渣坎宽度为50cm、高度为30cm，标准栏杆设置在挡渣坎上，栏杆高度为1.2m。
（2）竖井开挖过程中在下部出线下平洞进口及PS2-3进出口设置Φ48钢管焊接并用红白相间油漆粉刷的安全围栏，安全围栏贴反光材料，悬挂醒目警示标志牌，竖井爆破、溜碴、排险时设专职安全员现场警戒，保证井口、井底时刻有人警戒。
（3）竖井距贯通10m段施工：在竖井与出线下平洞即将贯通时提前做好测量工作，随时掌握贯通距离。在与出线下平洞贯通还有10m时采用“短进短支”的方式施工，即每排炮爆破深度控制在1.5m以内，每次爆破后都要测量出实际贯通距离。
3.4 掉块坍塌安全措施
（1）不良地质段，严格执行“一炮一支护”。
（2）开挖导井尺寸应按施工措施进行，施工单位不能随意更改。因导井开挖进度较慢，岩石外露时间长，加之围岩稳定性差，随意扩大导井尺寸将影响围岩稳定，容易发生坍塌。
（3）安全员应对洞内掌子面围岩、施工人员进行全面监控，当围岩有变化，可能发生坍塌时，提醒作业人员及时退出现场。
3.5安全管理措施
（1）专项方案批复后，即由总承包部对工区进行一级交底；工区技术部组织工区各个部门、土建队进行二级技术交底；在技术部、安全部监督下，土建队对外协队进行三级交底。严格落实“三级技术交底”制度，确保各个部门及土建队明确自身职责。
（2）严格落实作业监护制度，作业监护人员由技术部、安全部技术人员构成。作业监护人职责为：监督作业人员在作业过程中遵守制定的安全生产规章制度和操作规程，服从管理，不得违章作业；发现事故隐患或者其他不安全因素，及时向企业安全生产管理人员或者主要负责人报告；监督作业人员正确使用和佩戴劳动防护用品。
（3）安全部会同技术部每两周对施工平台、提升系统进行安全检查，要求土建队对存在危险的部位进行整改，整改完成前不得进行开挖支护施工。
4 结语
综上所述，斜竖井提升系统的安全可靠性不仅会对整个工程的施工质量产生直接影响，同时还会涉及人员的生命安全。因此技术人员在进行施工方案编制和审定过程中，把施工设备的安全性应作为首要因素进行考虑。通过合理的设备选型和优化设备安装、运行、维护、操作措施来改善施工环境，同时提高企业安全生产能力，最终实现提升设备在水电站竖井开挖施工中的高效使用。
参考文献
[1]毛宝霞，赵金明，奂光润等.调度绞车提速技术改造在井下斜巷提升中的应用[J].煤矿机械, 2006 , 27 (5) :866-867.
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[3]刘学军.浅谈变频调速绞车在矿井斜巷提升中的应用[J].科学咨询:科技•管理, 2015 (10) :41-43.
论文作者:王科
论文发表刊物:《基层建设》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/15
标签：绞车论文; 竖井论文; 系统论文; 钢丝绳论文; 卷扬机论文; 水电站论文; 作业论文; 《基层建设》2017年第35期论文;