斜井提升鋼絲繩的失效原因與防護(hù)

王　宏

摘要：對(duì)斜井提升鋼絲繩的失效原因詳細(xì)的分析了礦井下提升運(yùn)輸鋼絲繩使用過(guò)程中銹蝕與機(jī)械損傷機(jī)理，并根據(jù)分析結(jié)果，針對(duì)性的作了預(yù)防性對(duì)策，達(dá)到提高鋼絲繩的使用壽命，確保鋼絲繩安全運(yùn)行的目的。

關(guān)鍵詞：鋼絲繩；銹蝕；損傷；失效；防護(hù)

一、問(wèn)題的提出

一座地方煤礦年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為30萬(wàn)噸，地面 井下5臺(tái)2Mt以上提升絞車(chē)，鋼絲繩型號(hào)為6△（26）24.51670光面，由于對(duì)鋼絲繩的認(rèn)識(shí)不夠，在2004年曾發(fā)生了一次斷繩跑車(chē)事故；新?lián)Q鋼絲繩在使用20d后發(fā)現(xiàn)其表面有均勻的點(diǎn)蝕麻坑，且發(fā)展較迅速；另外，在管理其他小絞車(chē)鋼絲繩中也存在類(lèi)似的問(wèn)題。針對(duì)以上事故與現(xiàn)象，對(duì)鋼絲繩的損傷進(jìn)行了認(rèn)真地分析研究，得到了以些規(guī)律性的認(rèn)識(shí)，并對(duì)此作了對(duì)策研究，指導(dǎo)了提升運(yùn)輸管理，確

保了安全生產(chǎn)。

二、鋼絲繩失效更換原因

鋼絲繩失效原因：（1）鋼絲繩銹蝕嚴(yán)重造成失效；（2）鋼絲繩磨損嚴(yán)重造成失效；（3）鋼絲繩彎曲、打結(jié)造成失效；（4）鋼絲繩沖擊力過(guò)大造成失效。

三、失效原因與防護(hù)

1.鋼絲繩銹蝕嚴(yán)重造成失效

斜井提升鋼絲繩使用的環(huán)境比較惡劣，時(shí)常受到井筒硫酸水的腐蝕，使其表層剝離，產(chǎn)生黑皮麻坑形成溝紋。實(shí)踐證明：由于腐蝕原因引起的強(qiáng)度和韌性損失，大大超過(guò)了正常磨損和疲勞的影響。含有酸性和堿性的淋水和氣流，不僅會(huì)沖刷掉鋼絲繩表面和內(nèi)部的油脂，而且還會(huì)使鋼絲繩銹蝕，繩芯腐爛，股與股及鋼絲繩間磨損擠壓，鋼絲強(qiáng)度和韌性損失加劇。（1）加強(qiáng)檢查并認(rèn)真分析鋼絲繩銹蝕的嚴(yán)重程度。按照《煤礦安全規(guī)程》408條規(guī)定：礦井鋼絲繩的鋼絲有變黑，繡皮，點(diǎn)蝕麻坑等損傷時(shí)，不得用作升降人員。鋼絲繩銹蝕嚴(yán)重，或點(diǎn)蝕麻坑形成溝紋，或外層鋼絲松動(dòng)時(shí)，不論斷絲數(shù)多少或繩徑是否變化，必須立即更換；(2)加強(qiáng)鋼絲繩的日常維護(hù)。定期涂防腐油，確保井筒內(nèi)水溝暢通，及時(shí)清理地滾溝積水，防止鋼絲繩在在水中運(yùn)行；（3）在條件許可的條件下，根據(jù)礦井實(shí)際狀況選用鍍鋅鋼絲繩。

2.鋼絲繩磨損嚴(yán)重造成失效

在斜井提升系統(tǒng)中，鋼絲繩磨損是失效的主要因素。鋼絲繩在運(yùn)行過(guò)程中其外周與繩道、底板、擋繩器等物體表面接觸而引起的磨損為外部磨損，鋼絲繩截面將減小，外周表面鋼絲將磨平，破斷載荷隨之降低，當(dāng)鋼絲繩外徑磨損至低于《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定就應(yīng)停止使用，更換新繩。（1）加強(qiáng)地滾維護(hù)，及時(shí)更換損壞地滾，對(duì)提升任務(wù)繁重的斜井最好使用橡膠尼龍材料制作的地滾；（2）加強(qiáng)對(duì)天輪、滑輪的潤(rùn)滑，降低摩擦系數(shù)；（3）加強(qiáng)絞車(chē)滾筒木和過(guò)度繩槽的維護(hù)，確保鋼絲繩排列整齊不咬繩，減少局部磨損。（4）避免單周磨損，全長(zhǎng)范圍內(nèi)盡可能地做到均勻磨損，即全周磨損；（5）未避免單周磨損，定期倒換絞車(chē)鋼絲繩繩頭，如大絞車(chē)每季度一次使之磨損均勻。（6）把斜井托繩輪由鑄鐵的換成了聚氨酯托繩輪，盡可能減少對(duì)鋼絲繩的剛性磨損。

3.鋼絲繩彎曲、打結(jié)造成失效

斜井鋼絲繩在使用過(guò)程中，經(jīng)常出現(xiàn)彎曲、打結(jié)、扭轉(zhuǎn)和窩鼻等現(xiàn)象，如不及時(shí)處理就會(huì)磨損、損傷鋼絲繩。如在車(chē)場(chǎng)掛摘鉤處余繩太多，易使鋼絲繩盤(pán)圈。若不及時(shí)處理，此時(shí)就會(huì)產(chǎn)生彎曲或扭轉(zhuǎn)。在運(yùn)行中，彎曲凸出部位磨損速度快，極易出現(xiàn)斷絲且發(fā)展迅速直至鋼絲繩報(bào)廢。（1）絞車(chē)司機(jī)按規(guī)定操作，避免出現(xiàn)余繩現(xiàn)象，出現(xiàn)余繩打彎盤(pán)圈后運(yùn)輸把鉤工應(yīng)及時(shí)處理；（2）左右捻向的鋼絲繩換繩時(shí)，在滾筒上纏繞應(yīng)注意上繩方向，按照靳捻的方向上繩。上繩時(shí)，滾筒上鋼絲繩之間排列整齊，中間不留空隙，從而防止跳槽、壓圈咬繩；（3）產(chǎn)生彎曲凸出時(shí)，及時(shí)采取措施處理，如用拿繩器將鋼絲繩拿直、剁滑頭或大繩掉頭等措施來(lái)延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命。

4.鋼絲繩沖擊力過(guò)大造成失效

斜井提升鋼絲繩受力因素很多，既有提升系統(tǒng)內(nèi)部的因素，也有外部因素對(duì)其產(chǎn)生沖擊力的影響。（1）在運(yùn)行過(guò)程中，加、減速度過(guò)大以產(chǎn)生慣性力，當(dāng)慣性力過(guò)大時(shí)將對(duì)鋼絲繩產(chǎn)生直接的沖擊甚至發(fā)生穿眼、棚罐現(xiàn)象。（2）重物運(yùn)輸時(shí)如制動(dòng)力過(guò)大，下放會(huì)使鋼絲繩受到較大的沖擊力；制動(dòng)力過(guò)大上提時(shí)會(huì)產(chǎn)生松繩，在重物作用下加速下滑，使鋼絲繩突然拉緊受到?jīng)_擊；（3）雙滾筒提升時(shí)，井下扳道工誤時(shí)操作造成同鉤現(xiàn)象而使提升容器相互碰撞產(chǎn)生沖擊；（4）道床失修造成提升容器掉到，卡罐現(xiàn)象使鋼絲繩產(chǎn)生沖擊。

采取措施：（1）必須對(duì)絞車(chē)在啟動(dòng)或減速速度進(jìn)行嚴(yán)格限制，遵守《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定。升降人員不得超過(guò)，斜井提升重物，在保險(xiǎn)閘發(fā)生作用時(shí)，一般情況下，因此必須正確使用限速裝置避免人為限制加減速度的大小；（2）合理調(diào)整閘瓦的制動(dòng)力，確保二級(jí)制動(dòng)正常運(yùn)行，緩解因制動(dòng)力過(guò)大而造成沖擊；（3）加強(qiáng)職工安全意識(shí)，避免誤操作。同時(shí)，為防止容器相互碰撞，應(yīng)安裝同邊報(bào)警信號(hào)，避免鋼絲繩受外力的沖擊；（4）加強(qiáng)對(duì)運(yùn)輸?shù)奶嵘嚓P(guān)設(shè)施的維護(hù)，當(dāng)鋼絲繩受外力沖擊后應(yīng)立即停車(chē)檢查。如果鋼絲繩受傷的區(qū)段不符合規(guī)定的要求應(yīng)立即剁掉或更換。

四、結(jié)語(yǔ)

煤礦在用鋼絲繩的檢驗(yàn)、維護(hù)和報(bào)廢涉及煤礦的安全生產(chǎn)及人生財(cái)產(chǎn)安全。為了進(jìn)一步提高鋼絲繩運(yùn)行的可靠性和使用壽命，需要捻制質(zhì)量均勻，性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)先進(jìn)的鋼絲繩，更需要正確的使用和維護(hù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]田旭民,田力.地方煤礦實(shí)用手冊(cè).地質(zhì)出版社.1989.8

[2]范維唐.中國(guó)煤炭工業(yè)百科全書(shū)機(jī)電卷.煤炭工業(yè)出版社.1997.4