一、何謂罐道
在立井提升安全領(lǐng)域，確保提升容器安全上升、下降，這一過程是提升安全的根本所在，提升容器在井筒內(nèi)運(yùn)行必須在罐道范圍內(nèi)有規(guī)律的運(yùn)行，罐道就是約束提升容器安全運(yùn)行軌跡的重要載體，作為提升容器的定位與垂直跑道，屬于導(dǎo)向裝置范疇。
罐道分為剛性罐道和柔性罐道。剛性罐道使用的材料一般有方木、鋼軌和型鋼3種，在井筒中固定在各種金屬型鋼或特制的鋼筋混凝土罐道梁上；柔性罐道采用各種形式的鋼絲繩。通常情況下剛性罐道應(yīng)用在副井罐籠提升導(dǎo)向居多，柔性罐道應(yīng)用在主井箕斗提升導(dǎo)向居多。
當(dāng)采用組合剛性罐道、膠輪滾動(dòng)罐耳多繩摩擦提升時(shí)，提升容器橫向擺動(dòng)小，運(yùn)行平穩(wěn)，有利于提高運(yùn)行速度，剛性井筒裝備自身及其所受荷載均直接傳給井壁，不增加井架負(fù)荷。
鋼絲繩罐道是一種金屬罐道沿豎井井筒敷設(shè)，使提升容器沿罐道平穩(wěn)地運(yùn)行，但采用鋼絲繩罐道時(shí)容器與容器之間以及容器與井壁之間的間隙要求較大，因而增大了井筒凈斷面積。罐道鋼絲繩上端固定在井架或井塔上，使井塔（井架）的荷重加大，因此井架的強(qiáng)度應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整，其下端在井底用重錘或液壓裝置拉緊，因此鋼絲繩罐道多用于淺井和中等深度的礦井。
與剛性罐道相比，鋼絲繩罐道的優(yōu)點(diǎn)：使用壽命長(zhǎng)達(dá)7年，易于安裝和更換；井壁上沒有梁窩，不承受提升容器運(yùn)行中產(chǎn)生的沖擊載荷，井筒通風(fēng)阻力小，施工安裝時(shí)間短；投資少；提升容器運(yùn)行平穩(wěn)，沒有振動(dòng)，可以獲得較大的提升速度；安裝一線性特別容易實(shí)現(xiàn)，安裝精確度較高；剛性較大，耐磨性好，防腐性強(qiáng)，如采用重錘拉緊受力條件更好。
二、罐道變形的原因
采用剛性罐道，提升容器橫向擺動(dòng)小，運(yùn)行平穩(wěn)，有利于提高運(yùn)行速度。剛性井筒裝備自身及其所受荷載均直接傳給井壁，不增加井架負(fù)荷。尤其在裝卸載、井口井底上料、上下人處，剛性罐道對(duì)提升容器的穩(wěn)定性是柔性罐道無法比擬的，因此剛性罐道設(shè)備在我國(guó)礦山中特別是大中型礦井中采用最為廣泛。
剛性罐道的加工組裝消耗較大的人力和物力，加工引起的罐道變形雖經(jīng)校正但其誤差還無法完全消除，影響安裝質(zhì)量。目前為了解決鋼罐道的防腐問題，在鋼表面要敷以玻璃鋼，利用鋼的高強(qiáng)度和玻璃鋼的耐腐蝕組合成鋼－玻璃鋼復(fù)合材料罐道，其使用壽命加長(zhǎng)，但工藝繁瑣。
剛性罐道固定在井筒壁上，最大隱患就是變形，具體變形的原因有如下諸多原因：
①地下開采造成地面沉降，井壁受力增加，垂直方向的荷載會(huì)使井壁產(chǎn)生豎向位移及變形，從而使罐道產(chǎn)生垂直壓縮，當(dāng)原有的罐道可縮變形預(yù)留間隙消除后，罐道受壓就會(huì)扭曲失穩(wěn)。
②地震，自然不可抗力造成井筒變形。
③絞車沖擊載荷大，運(yùn)行頻繁，由提升容器長(zhǎng)期傳導(dǎo)至罐道。
④井壁長(zhǎng)期受重力擠壓，日積月累造成變形。
⑤長(zhǎng)期積水、排水，造成井壁部分受損。
三、罐道變形如何解決
礦山立井井筒內(nèi)剛性裝備主要包括用于提升容器導(dǎo)向的罐道和支撐罐道的罐梁(或托架)組成，傳統(tǒng)的罐道接頭在井壁發(fā)生變形時(shí)隨之產(chǎn)生變形，罐道的平行度和垂直度無法得到保證，使提升容器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的擺動(dòng)、甚至卡罐事故，嚴(yán)重威脅著礦井提升工作的安全。罐道的變形，對(duì)提升安全的影響是巨大的，屬于重大安全隱患，跑道出了問題，直接傳導(dǎo)至提升容器上，對(duì)生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成重大威脅，維護(hù)好罐道的正常工作，屬于提升安全領(lǐng)域重中之重！
安全第一、預(yù)防為主。罐道的變形是不可能完全避免的，但是罐道的變形是完全可以治理的，對(duì)于新建礦井必須對(duì)地質(zhì)構(gòu)造、周圍環(huán)境及未來發(fā)展進(jìn)行通盤考慮，確定可伸縮變形預(yù)留足夠間隙。對(duì)于老礦井出現(xiàn)井壁變形，局部變形必須引起足夠重視，做到早發(fā)現(xiàn)早解決，對(duì)罐道長(zhǎng)期有規(guī)律的例行檢查，并做有詳細(xì)的檢查記錄，明確責(zé)任主體，從嚴(yán)現(xiàn)場(chǎng)管理。
具體實(shí)施方法：在剛性罐道連接處加設(shè)可伸縮罐道接頭，也可稱為：罐道伸縮器。可伸縮罐道接頭，它主要由固定接頭、滑動(dòng)接頭和可伸縮接頭組成。當(dāng)立井井壁在垂直附加力作用下產(chǎn)生變形時(shí)，罐道可隨之伸縮，保持其原有的垂直度、平行度不變，確保提升容器的安全運(yùn)行。當(dāng)井壁固定接頭與滑動(dòng)接頭間的井壁產(chǎn)生相對(duì)沉降時(shí)，罐道可在滑動(dòng)接頭處滑移，將變形量傳遞到可伸縮罐道接頭，罐道上部接頭與罐道下部接頭之間采用插接形式，消除了井壁沉降的位移量。這樣整個(gè)罐道沉降位移量不管發(fā)生在上部還是下部，都能在可伸縮罐道接頭消除，避免了罐道擠壓變形情況發(fā)生。從而保證在井壁變形的情況下，罐道軌面和導(dǎo)向的連續(xù)性，完成立井井筒內(nèi)提升容器的安全提升工作。
可伸縮罐道接頭，其滑動(dòng)接頭與可伸縮接頭中的罐道與罐梁或托架之間設(shè)有與壓緊螺栓相配合的滑道，壓緊螺栓由螺栓與特制的疊簧組成。當(dāng)立井井壁在垂直附加力作用下產(chǎn)生變形時(shí)，井筒裝備罐道必須隨之變形，可伸縮罐道接頭通過在相鄰兩根罐道與罐梁(或托架)的聯(lián)結(jié)處采用插接方法連接罐道，在保證罐道連續(xù)性的前提下，當(dāng)井壁變形時(shí)(拉伸或壓縮)，均可保持罐道原來的垂直度與平行度，使提升容器運(yùn)行的安全性得到了保障。可伸縮罐道接頭的伸縮量可根據(jù)井壁變形的實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，罐道的承載能力可根據(jù)井筒裝備的承載能力要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
它既可用于新建礦井井筒裝備的安裝，又可用于已有礦井井筒裝備的改造，施工方便簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，經(jīng)濟(jì)效益好。其結(jié)構(gòu)緊湊合理，效果好，具有廣泛的實(shí)用性、推廣性。
對(duì)于新建礦井，可以根據(jù)預(yù)測(cè)的井壁變形量和變形部位，設(shè)計(jì)可縮性井壁結(jié)構(gòu)，在設(shè)置可縮井壁結(jié)構(gòu)附近設(shè)置安裝可伸縮罐道接頭，伸縮量根據(jù)可縮井壁結(jié)構(gòu)的要求量進(jìn)行確定。對(duì)于已建礦井，應(yīng)首先分析井壁出現(xiàn)垂直變形的部位，并預(yù)測(cè)可能的變形量，然后在該預(yù)測(cè)部位的上下一定距離內(nèi)安裝可伸縮的罐道接頭，以適應(yīng)井壁發(fā)生變形時(shí)罐道可隨之產(chǎn)生變形，確保提升容器的正常安全提升和礦井的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。對(duì)于不同的變形量和不同的承載能力，需要根據(jù)各礦井井筒裝備的實(shí)際情況進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。
當(dāng)然治理不能簡(jiǎn)單在某個(gè)位置加裝可伸縮罐道接頭，需要在詳細(xì)診斷的基礎(chǔ)上，鑒于罐道從井口到井底的壓縮變形規(guī)律，應(yīng)分段安裝，每隔一定深度安裝一道，每道的壓縮變形滿足消除該段的累積變形即可，必須標(biāo)本兼治。
四、罐道變形解決實(shí)例
2018年7月冀中能源集團(tuán)大社礦由于在其東風(fēng)井煤柱區(qū)內(nèi)對(duì)94604、92606工作面開采，造成地表最大沉降值為30mm，最大傾斜值0.5mm/m，最大水平變形值為1.5mm/m，影響力為專業(yè)Ⅱ級(jí)變形范圍內(nèi)，副井筒的井壁受力增加，垂直方向的荷載使井壁產(chǎn)生豎向位移及變形，從而使球扁鋼式罐道產(chǎn)生垂直壓縮，原有的罐道可縮變形預(yù)留間隙消除后，不足以抵擋實(shí)際變形量，罐道受壓扭曲失穩(wěn)，造成副井-297m處罐道嚴(yán)重變形，扭曲的像麻花一樣，副井立即停止運(yùn)行，給生產(chǎn)帶來重大安全隱患，嚴(yán)重影響礦井的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
徐州中礦冶金科技有限公司聯(lián)合中國(guó)礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與土木工程學(xué)院相關(guān)資深專家，立即奔赴大社礦副井現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)地測(cè)量調(diào)研，開現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，最終結(jié)論：治理不能簡(jiǎn)單在某個(gè)位置加裝可縮罐道，鑒于罐道從井口到井底的壓縮變形規(guī)律，應(yīng)分段安裝，每隔一定深度安裝一道，每道的壓縮變形滿足消除該段的累積變形即可。
由徐州中礦冶金科技有限公司按照方案布置，迅速安排生產(chǎn)任務(wù)，加班加點(diǎn)趕制出8套可伸縮罐道接頭，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)安裝，替代變形罐道，確保礦井立即恢復(fù)生產(chǎn)，于此同時(shí)徐州中礦冶金科技有限公司聯(lián)合中國(guó)礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與土木工程學(xué)院相關(guān)資深專家對(duì)整個(gè)井筒進(jìn)行全面診斷，做出權(quán)威報(bào)告，徹底解決大社礦由于井壁變形造成罐道扭曲的安全隱患問題。
在立井提升安全領(lǐng)域，確保提升容器安全上升、下降，這一過程是提升安全的根本所在，提升容器在井筒內(nèi)運(yùn)行必須在罐道范圍內(nèi)有規(guī)律的運(yùn)行，罐道就是約束提升容器安全運(yùn)行軌跡的重要載體，作為提升容器的定位與垂直跑道，屬于導(dǎo)向裝置范疇。
罐道分為剛性罐道和柔性罐道。剛性罐道使用的材料一般有方木、鋼軌和型鋼3種，在井筒中固定在各種金屬型鋼或特制的鋼筋混凝土罐道梁上；柔性罐道采用各種形式的鋼絲繩。通常情況下剛性罐道應(yīng)用在副井罐籠提升導(dǎo)向居多，柔性罐道應(yīng)用在主井箕斗提升導(dǎo)向居多。
當(dāng)采用組合剛性罐道、膠輪滾動(dòng)罐耳多繩摩擦提升時(shí)，提升容器橫向擺動(dòng)小，運(yùn)行平穩(wěn)，有利于提高運(yùn)行速度，剛性井筒裝備自身及其所受荷載均直接傳給井壁，不增加井架負(fù)荷。
鋼絲繩罐道是一種金屬罐道沿豎井井筒敷設(shè)，使提升容器沿罐道平穩(wěn)地運(yùn)行，但采用鋼絲繩罐道時(shí)容器與容器之間以及容器與井壁之間的間隙要求較大，因而增大了井筒凈斷面積。罐道鋼絲繩上端固定在井架或井塔上，使井塔（井架）的荷重加大，因此井架的強(qiáng)度應(yīng)做相應(yīng)的調(diào)整，其下端在井底用重錘或液壓裝置拉緊，因此鋼絲繩罐道多用于淺井和中等深度的礦井。
與剛性罐道相比，鋼絲繩罐道的優(yōu)點(diǎn)：使用壽命長(zhǎng)達(dá)7年，易于安裝和更換；井壁上沒有梁窩，不承受提升容器運(yùn)行中產(chǎn)生的沖擊載荷，井筒通風(fēng)阻力小，施工安裝時(shí)間短；投資少；提升容器運(yùn)行平穩(wěn)，沒有振動(dòng)，可以獲得較大的提升速度；安裝一線性特別容易實(shí)現(xiàn)，安裝精確度較高；剛性較大，耐磨性好，防腐性強(qiáng)，如采用重錘拉緊受力條件更好。
二、罐道變形的原因
采用剛性罐道，提升容器橫向擺動(dòng)小，運(yùn)行平穩(wěn)，有利于提高運(yùn)行速度。剛性井筒裝備自身及其所受荷載均直接傳給井壁，不增加井架負(fù)荷。尤其在裝卸載、井口井底上料、上下人處，剛性罐道對(duì)提升容器的穩(wěn)定性是柔性罐道無法比擬的，因此剛性罐道設(shè)備在我國(guó)礦山中特別是大中型礦井中采用最為廣泛。
剛性罐道的加工組裝消耗較大的人力和物力，加工引起的罐道變形雖經(jīng)校正但其誤差還無法完全消除，影響安裝質(zhì)量。目前為了解決鋼罐道的防腐問題，在鋼表面要敷以玻璃鋼，利用鋼的高強(qiáng)度和玻璃鋼的耐腐蝕組合成鋼－玻璃鋼復(fù)合材料罐道，其使用壽命加長(zhǎng)，但工藝繁瑣。
剛性罐道固定在井筒壁上，最大隱患就是變形，具體變形的原因有如下諸多原因：
①地下開采造成地面沉降，井壁受力增加，垂直方向的荷載會(huì)使井壁產(chǎn)生豎向位移及變形，從而使罐道產(chǎn)生垂直壓縮，當(dāng)原有的罐道可縮變形預(yù)留間隙消除后，罐道受壓就會(huì)扭曲失穩(wěn)。
②地震，自然不可抗力造成井筒變形。
③絞車沖擊載荷大，運(yùn)行頻繁，由提升容器長(zhǎng)期傳導(dǎo)至罐道。
④井壁長(zhǎng)期受重力擠壓，日積月累造成變形。
⑤長(zhǎng)期積水、排水，造成井壁部分受損。
三、罐道變形如何解決
礦山立井井筒內(nèi)剛性裝備主要包括用于提升容器導(dǎo)向的罐道和支撐罐道的罐梁(或托架)組成，傳統(tǒng)的罐道接頭在井壁發(fā)生變形時(shí)隨之產(chǎn)生變形，罐道的平行度和垂直度無法得到保證，使提升容器運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生嚴(yán)重的擺動(dòng)、甚至卡罐事故，嚴(yán)重威脅著礦井提升工作的安全。罐道的變形，對(duì)提升安全的影響是巨大的，屬于重大安全隱患，跑道出了問題，直接傳導(dǎo)至提升容器上，對(duì)生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成重大威脅，維護(hù)好罐道的正常工作，屬于提升安全領(lǐng)域重中之重！
安全第一、預(yù)防為主。罐道的變形是不可能完全避免的，但是罐道的變形是完全可以治理的，對(duì)于新建礦井必須對(duì)地質(zhì)構(gòu)造、周圍環(huán)境及未來發(fā)展進(jìn)行通盤考慮，確定可伸縮變形預(yù)留足夠間隙。對(duì)于老礦井出現(xiàn)井壁變形，局部變形必須引起足夠重視，做到早發(fā)現(xiàn)早解決，對(duì)罐道長(zhǎng)期有規(guī)律的例行檢查，并做有詳細(xì)的檢查記錄，明確責(zé)任主體，從嚴(yán)現(xiàn)場(chǎng)管理。
具體實(shí)施方法：在剛性罐道連接處加設(shè)可伸縮罐道接頭，也可稱為：罐道伸縮器。可伸縮罐道接頭，它主要由固定接頭、滑動(dòng)接頭和可伸縮接頭組成。當(dāng)立井井壁在垂直附加力作用下產(chǎn)生變形時(shí)，罐道可隨之伸縮，保持其原有的垂直度、平行度不變，確保提升容器的安全運(yùn)行。當(dāng)井壁固定接頭與滑動(dòng)接頭間的井壁產(chǎn)生相對(duì)沉降時(shí)，罐道可在滑動(dòng)接頭處滑移，將變形量傳遞到可伸縮罐道接頭，罐道上部接頭與罐道下部接頭之間采用插接形式，消除了井壁沉降的位移量。這樣整個(gè)罐道沉降位移量不管發(fā)生在上部還是下部，都能在可伸縮罐道接頭消除，避免了罐道擠壓變形情況發(fā)生。從而保證在井壁變形的情況下，罐道軌面和導(dǎo)向的連續(xù)性，完成立井井筒內(nèi)提升容器的安全提升工作。
可伸縮罐道接頭，其滑動(dòng)接頭與可伸縮接頭中的罐道與罐梁或托架之間設(shè)有與壓緊螺栓相配合的滑道，壓緊螺栓由螺栓與特制的疊簧組成。當(dāng)立井井壁在垂直附加力作用下產(chǎn)生變形時(shí)，井筒裝備罐道必須隨之變形，可伸縮罐道接頭通過在相鄰兩根罐道與罐梁(或托架)的聯(lián)結(jié)處采用插接方法連接罐道，在保證罐道連續(xù)性的前提下，當(dāng)井壁變形時(shí)(拉伸或壓縮)，均可保持罐道原來的垂直度與平行度，使提升容器運(yùn)行的安全性得到了保障。可伸縮罐道接頭的伸縮量可根據(jù)井壁變形的實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，罐道的承載能力可根據(jù)井筒裝備的承載能力要求進(jìn)行設(shè)計(jì)。
它既可用于新建礦井井筒裝備的安裝，又可用于已有礦井井筒裝備的改造，施工方便簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，經(jīng)濟(jì)效益好。其結(jié)構(gòu)緊湊合理，效果好，具有廣泛的實(shí)用性、推廣性。
對(duì)于新建礦井，可以根據(jù)預(yù)測(cè)的井壁變形量和變形部位，設(shè)計(jì)可縮性井壁結(jié)構(gòu)，在設(shè)置可縮井壁結(jié)構(gòu)附近設(shè)置安裝可伸縮罐道接頭，伸縮量根據(jù)可縮井壁結(jié)構(gòu)的要求量進(jìn)行確定。對(duì)于已建礦井，應(yīng)首先分析井壁出現(xiàn)垂直變形的部位，并預(yù)測(cè)可能的變形量，然后在該預(yù)測(cè)部位的上下一定距離內(nèi)安裝可伸縮的罐道接頭，以適應(yīng)井壁發(fā)生變形時(shí)罐道可隨之產(chǎn)生變形，確保提升容器的正常安全提升和礦井的穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。對(duì)于不同的變形量和不同的承載能力，需要根據(jù)各礦井井筒裝備的實(shí)際情況進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。
當(dāng)然治理不能簡(jiǎn)單在某個(gè)位置加裝可伸縮罐道接頭，需要在詳細(xì)診斷的基礎(chǔ)上，鑒于罐道從井口到井底的壓縮變形規(guī)律，應(yīng)分段安裝，每隔一定深度安裝一道，每道的壓縮變形滿足消除該段的累積變形即可，必須標(biāo)本兼治。
四、罐道變形解決實(shí)例
2018年7月冀中能源集團(tuán)大社礦由于在其東風(fēng)井煤柱區(qū)內(nèi)對(duì)94604、92606工作面開采，造成地表最大沉降值為30mm，最大傾斜值0.5mm/m，最大水平變形值為1.5mm/m，影響力為專業(yè)Ⅱ級(jí)變形范圍內(nèi)，副井筒的井壁受力增加，垂直方向的荷載使井壁產(chǎn)生豎向位移及變形，從而使球扁鋼式罐道產(chǎn)生垂直壓縮，原有的罐道可縮變形預(yù)留間隙消除后，不足以抵擋實(shí)際變形量，罐道受壓扭曲失穩(wěn)，造成副井-297m處罐道嚴(yán)重變形，扭曲的像麻花一樣，副井立即停止運(yùn)行，給生產(chǎn)帶來重大安全隱患，嚴(yán)重影響礦井的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
徐州中礦冶金科技有限公司聯(lián)合中國(guó)礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與土木工程學(xué)院相關(guān)資深專家，立即奔赴大社礦副井現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)地測(cè)量調(diào)研，開現(xiàn)場(chǎng)會(huì)，最終結(jié)論：治理不能簡(jiǎn)單在某個(gè)位置加裝可縮罐道，鑒于罐道從井口到井底的壓縮變形規(guī)律，應(yīng)分段安裝，每隔一定深度安裝一道，每道的壓縮變形滿足消除該段的累積變形即可。
由徐州中礦冶金科技有限公司按照方案布置，迅速安排生產(chǎn)任務(wù)，加班加點(diǎn)趕制出8套可伸縮罐道接頭，到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)安裝，替代變形罐道，確保礦井立即恢復(fù)生產(chǎn)，于此同時(shí)徐州中礦冶金科技有限公司聯(lián)合中國(guó)礦業(yè)大學(xué)力學(xué)與土木工程學(xué)院相關(guān)資深專家對(duì)整個(gè)井筒進(jìn)行全面診斷，做出權(quán)威報(bào)告，徹底解決大社礦由于井壁變形造成罐道扭曲的安全隱患問題。
