钻探工程施工中索道运输应用

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1概述

近年的钻探施工，中深孔较多，设备重、管材多，山高坡陡，搬迁难度大且劳动力难找，给钻探施工的进行造成了不少困难，使钻探设备的搬迁工作的耗费特别大。我们在陕西凤县小梨园矿区的施工，通过多次调研，多次勘察，选择比较，选择通过架设索道的方法来完成钻探施工过程中的设备搬迁运输工作。选择较有利地形，如公路旁边或汽车能至的地方和钻机机场边进行选址，作为索道的起点和终点，设备拉到索道起点，通过索道将设备运输到钻机机场旁边，然后再运至机台减轻了劳动强度；且在施工过程中，索道运输也方便了施工，施工补给、岩芯运输等都可通过索道来完成，不但方便了施工，减轻了劳动强度，而且节约了开支，降低了成本。

2索道架设

2.1索道线路及两端的地锚

索道线路选择较空旷的地域，尽可能少砍伐树木，索道架起后任何一处的离地高度不小于3m，保证货物能顺利通过，索道的终点可利用根深的大树固定钢绳；若终点为基岩，可用凿岩机打眼，安装地锚固定钢绳，地锚不少于2根，用螺纹钢筋加工，地锚底部加工成膨胀状态后入孔眼，再用水泥浆灌注固定；起点视地层情况，可挖槽埋设固定钢绳，也可采用打眼安装地锚的方法固定钢绳。牵引绞车安装在终点，且操作人员能看清整个索道的位置；绞车需要埋设地锚进行加强固定，牵引绳用滑轮进行导向。

2.2器材的选择

钢绳和钢绳卡子，其计算方法如下：所选用的主钢绳和牵引钢丝绳的破断力必须远超过拉运的设备重量。在计算时，根据钢丝绳钢丝的最小破断力进行计算。钢丝绳破断拉力总和即按钢丝绳钢丝的抗拉强度和对应钢丝的金属截面积计算出来的钢丝绳理论破断拉力。钢丝绳最小破断拉力即钢丝绳破断拉力总和乘以对应钢丝绳结构的经验系数。需要注意的是，经验系数是一个与钢丝绳结构相关的，由经验和理论相结合得出的一个系数，是一个人为规定的系数，不同时期会有一些改变。各家工厂通常也选用不同的值。一般常用的钢丝绳为纤维芯（FC）或者钢芯（IWRC），通常由6股编捻而成，其中每股含有37根或者19根或者37根钢丝。最小破断力计算公式为：F=K•d2•R式中：F——钢丝绳最小破断力，N；d——钢丝绳公称直径，mm；R——钢丝绳公称抗拉强度，MPa；K——该种钢丝绳的最小破断拉力系数。最小破断力×0.85=插编最小破断力最小破断力×0.95=压制最小破断力以公称抗拉强度为1670MPa的直径21.5mm的纤维芯钢丝绳为例计算可以吊拉的设备重量。该种钢丝绳的最小破断拉力系数取0.307，计算最小破断力为：F=K•d2•R=0.307×21.5×21.5×1670=236.99（kN）在吊拉设备时，安全系数一般为5~5.5，即该钢丝绳允许吊拉的最大重力为43kN（折算重量4387kg）。而HXY-6B钻机拆分后的最重配件的质量为600kg，远远小于该钢丝绳可以安全承载的最小重量。绳卡卡装要求：上、下地锚处主钢绳绳卡数量各不得少于5个，钢绳卡必须与钢绳匹配。钢绳卡之间的距离大于钢绳直径的6倍，卡装时控制自由端绳头长度不小于300mm。绳卡安装时，绳卡U型端挨着回头绳，开口端装主绳，夹紧时回头绳压扁至钢丝绳直径的2/3时即可，不得再强紧螺丝。牵引钢绳的选择和主钢绳选择一样，但是牵引钢绳的选择必须是可旋转的钢绳。手动葫芦：手动葫芦应当选择承载力比单件货物大一点，可不必太大或太重。绞车的选择选择：绞车动力应该超出最大拉升重量。

2.3索道架设

2.3.1安装主钢绳索道两端的地锚埋设好后，在起点固定一机台取芯用的绞车，用人工将牵引绳拉至终点再回头至起点，用牵引钢绳将主动钢绳拉至终点，用钢绳卡卡紧固定，再将索道起点的钢绳用手动葫芦拉紧后用钢绳卡卡紧固定。

2.3.2安装行走滑车行走滑车由2个滑轮组成，以减少运输时主钢绳的压弯强度，根据运输货物的的长度确定2个滑轮之间的长度，较重的货物用手动葫芦挂起和放下。

2.3.3运送索道牵引绞车用已固定的取芯绞车，将索道用的牵引绞车拉运至索道终点固定，安装好牵引钢绳和导向滑轮。

2.3.4索道的试运行索道在架设完毕后应先试行，先运送较轻点的货物，运送几次后必须重新再检查索道起点和终点的地锚以及钢绳卡子，若无变形再运送较重的货物。

3索道运输注意事项

（1）在各种情况下，保持扁担上2个手动葫芦之间的横向距离不得小于0.5m。控制牵引货物的底面与地面之间的距离不得小于2m。

（2）承载扁担使用时，大件货物必须使用扁担两端的2个手动葫芦挂载，小件货物可以分别挂载在2个葫芦上，尽量使物品保持平衡，荷载分布均匀。挂货用钢丝绳或绳套直径不得小于12mm，尽量使用2或4股钢绳与葫芦和物件连接。绳套可以使用编制的或钢绳卡固定的，使用绳卡固定的绳套，每端绳卡不得少于3个，绳卡和钢绳规格匹配，绳卡间距不小于6倍钢丝绳直径，绳卡开口安装方向一致。

（3）提升和下放运行速度：货物在线路上的升降最大速度不应超过以下值：

①载货时，控制提升或下放速度不大于0.45m/s。

②空载下放时控制下放速度不大于2.0m/s。

（4）卷扬机操作人员必须是钻机机长或班长。扁担离开或进入装卸场地时，应控制卷扬机速度，不得高速离站或进站。装货卸货期间，操作人员不得离开卷扬机，应把刹车刹死，防止刹车松动而发生安全事故。装货、货卸时，要有专人负责指挥，通过对讲机或电话及时和卷扬机操作人员联系，杜绝盲目操作，防止货物装卸期间或捆绑绑扎没有彻底完成时卷扬机误操作而发生人员伤害或货物损坏。

4结语

在该矿区施工过程中，总共架设索道4条，索道长度共计1500m左右，节约成本约20万元。索道的架设给钻探施工设备的搬迁提供了很大的方便，节约了成本，节省了时间，缩短了施工工期。

作者：祁恩强 朱金军 单位：西北有色地质勘查局七一七总队