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山西兰花同宝煤业公司：运用弹簧秤工作原理制作管路下沉监测装置
运用弹簧秤工作原理制作管路下沉监测装置（图2幅） ◎郭琨 张小青 “这个装置能实时检测到管路的下沉情况，当发现管路下沉幅度大于规定位移值时，便立即采取加固措施，消除隐患，保证井下供风、排水、消防等管路的安全运行……”11 月11 日，谈起吊挂式弹簧管路下沉监测装置，山西兰花同宝煤业有限公司钻探队机修车间技术员袁广庆有些滔滔不绝，脸上满是藏不住的骄傲。今年10 月，根据生产安排，该公司在井下15 号西轨道巷铺设双轨道及安装无极绳梭车，需要将该巷道一侧煤帮布设的4 趟风水管路（4 寸排水管1 趟、6 寸气管1 趟、5 寸水管2 趟）用锚杆、锚索吊挂在巷道顶部，这样才能满足无极绳绞车安全运行的要求。但是，这4 趟风水管路吊挂在巷道顶部后，受管路自身重量及24 小时不间断排水产生的震动的影响，时间一长，必然会出现管路下沉甚至损毁等安全隐患，因此对风水管路的下沉情况进行实时监测势在必行。于是，钻探队机修车间成立了以袁广庆为组长的技术攻关小组，着手研制管路下沉监测装置。“该从哪里入手呢？”正当袁广庆一筹莫展时，他在回家途中看见一位收废品的老人熟练地用手提弹簧电子秤称废旧书报的重量，这让他眼前一亮：“弹簧秤是利用弹簧的形变与外力成正比的关系制成的测量作用力大小的装置，有压力和拉力两种类型。现在使用的管路弹簧支架就是利用压力弹簧秤的工作原理制作的，那么能不能利用拉力弹簧秤的工作原理制作一个管路下沉监测装置呢？如果把原来用于支撑管道的弹簧支架改制成吊挂式弹簧管路下沉监测装置，不就可以实时监测管路的下沉位移情况了吗？”他越想越兴奋，急忙将设计思路与技术小组成员进行沟通，得到了同事的一致认可。于是，他带领技术小组成员结合现场管路的安装特点和方式，通过多次模拟实验，反复核实风水管路的最大载荷，选定使用可承重15750N （牛顿）的弹簧等材料，确定制作、组装、安设等方案。该装置主要由弹簧吊架总成和连接固件等组成，弹簧吊架总成由负载弹簧和管道吊架组成。当管道下沉时，压力作用于管道吊架上，通过连接件将压力传递给弹簧吊秤，下沉幅度即可从吊秤指针所指示的刻度上直接读出，实现对管道下沉情况的实时监测。安装时，首先把10 毫米厚的钢板用两根长2.4 米的锚杆固定在巷道顶部，用来吊挂改装好的弹簧吊架，然后把两节长1.2 米的槽钢分别扣装在4 趟管路的上面和下面，两端用两条螺丝固定住，管路吊架的下部和中部用垫铁加强，用来增加槽钢的承托力，并用直径22 毫米的螺纹钢丝杠将槽钢与花兰连接，通过花兰来调节该装置的初始刻度和平衡管路。这样，吊挂式弹簧管路下沉监测装置就安装完成。为了进一步检验该装置的性能，该公司在15 号西轨道巷650 米处、1050 米处安装了两台吊挂式弹簧管路下沉监测装置，并指定专人分班不间断观察，1 个多月来没发现管路下沉情况。“该装置具有灵敏度高、监测数据精 确等优点，解决了生产运行中的难题，促进了公司安全生产工作的顺利开展。”该公司机修车间负载管路监测数据的管理员李七龙说。
 图1：袁广庆等技术人员制作的管路下沉监测装置
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