煤礦提升鋼絲繩使用周期維護與保養方法

煤礦提升鋼絲繩處于礦井的“咽喉”部位，在礦井的安全生產中占有很重要的位置，鋼絲繩的質量好與壞直接關系到煤礦正常生產、人員生命安全及經濟運轉。多年來，為搞好煤礦安全、提高經濟效益，煤炭系統從上到下各級領導對煤礦提升運輸用的鋼絲繩質量極為重視。在《煤礦安全規程》和《煤礦安全生產條例》都有明確要求和規定，同時制定了煤礦鋼絲繩產品質量檢驗實施細則。但于由國內鋼絲繩科學技術發展速度較快，現有的規程、條例已不能滿足要求，現就煤礦鋼絲繩如何進行維護與保養，有效的延長鋼絲繩使用周期做以下淺析。

一、存在的問題與現狀

據調查資料顯示，90%以上的煤礦不十分了解國內鋼絲繩現行標準，在購買鋼絲繩時不能依據現行標準，提出符合礦井自身條件的技術要求。就煤礦用的鋼絲繩質量而論，有許多因素影響鋼絲繩的質量，鋼材材質的熱處理、含碳量高低兩個方面，對鋼絲繩的質量影響比較大。因此，煤礦用的鋼絲繩在購買時，要先進行外觀檢查，鋼絲繩外觀檢查是確保鋼絲繩質量的重要環節，煤礦用繩單位應根據鋼絲繩出廠質保書所列的內容，請有資質的檢驗機構派專業技術人員到現場進行鋼絲繩外觀檢查，在鋼絲繩外觀檢查合格后才能取一段鋼絲試樣(2m)，送往鋼絲繩檢驗檢測機構進行鋼絲繩拉力、彎曲、扭轉三項檢驗，有鋼絲繩檢測檢驗機構出具的檢驗合格報告，用繩單位方可使用。

煤礦用繩單位如何選擇適合本單位煤礦用的鋼絲繩，首先考慮鋼絲繩的應用長度(L)，繩徑(φ)總破斷拉力(KN)，其次是選擇鋼絲繩的結構。如煤礦主提升用的鋼絲繩，外層鋼絲直徑比較粗，二層三層鋼絲直徑較細，外層絲徑粗耐磨，內層絲徑細繩的韌性好。如果是矸石山及井下斜巷提升運輸用的鋼絲繩，最好選擇6×7結構的鋼絲繩，因為6×7結構的鋼絲繩，絲數少、絲徑粗，耐磨使用時間長。而6×1 9結構的鋼絲繩一般絲徑較細不耐磨，但是繩的韌性好，缺點是使用周期短。

二、維護與保養

搞好使用中的鋼絲繩的維護與保養，是擺在用繩單位面前的重要課題。從中國平煤神馬集團所屬生產礦主提升鋼絲繩的使用情況看，凡是鋼絲繩使用周期長的單位，對鋼絲繩的維護與保養十分重視，制度落實到位，如十礦主提升鋼絲繩使用周期為3～4年，其它生產礦一般使用周期為2～3年，按每根6V×37S—φ43的鋼絲繩年支出費用為3萬元計算，僅中國平煤神馬集團一年就可節約鋼絲繩支出費用上百萬元，所以搞好使用中鋼絲繩的維護與保養意義重大。

煤礦井下斜巷使用的鋼絲繩維護與保養不容忽視，磨損與銹蝕是鋼絲繩的天敵，要想延長斜巷用的鋼絲繩的壽命，首先要求使用單位加強管理，對斜巷每3m處安裝地滾一個，確保鋼絲繩不與地摩擦都處于滾筒上，每班設專人維護地滾，保持地滾潤滑轉動，減少鋼絲繩外層磨損度，并對鋼絲繩外層涂油防止銹蝕，只要管理跟上去斜巷鋼絲繩的使用周期可延長一年左右。根據中國平煤神馬集團各生產礦斜巷的鋼絲繩使用情況來看，管理好的單位，使用的鋼絲繩壽命在1～1.5年，管理差的單位使用壽命在3～8個月，實踐證明搞好斜巷鋼絲繩的維護與保養可大大增加其使用壽命。

三、煤礦用鋼絲繩的選擇與計算

鋼絲繩是由一定數量的細鋼絲捻成股，再由股圍繞繩芯捻成繩。礦井依據自身的條件，選擇合適的鋼絲繩，可杜絕已往的選繩誤區。

礦用鋼絲繩在工作過程中的受力狀態比較復雜的，但是在計算中并不需要分別考慮需要哪些復雜因素的影響，而是按其最大計算靜拉力和鋼絲繩的破斷拉力總和來計算，使其具有一定的安全系數即：M／Ph／Q，式中M是鋼絲繩的安全系數；Ph是鋼絲破斷拉力總和（KN），Q是最大計算靜拉力（KN），但是公式還不能進行鋼絲繩的選擇計算，因為最大靜拉力Q不僅與繩端的荷重（提升容器、人員、物及連接裝置的重量）有關，而且與鋼絲繩自身的重量也有關，計算之前鋼絲繩的重量還是未知數，所以必須從另一個角度來考慮。豎井提升系統應考慮鋼絲的懸垂長度（L），Q0是繩端荷重（Kg），假定鋼絲繩每米（m）重量為P（Kg/m），這是在鋼絲繩上部截面m處承受的最大靜拉力為Q．產（PL+QO）·g，式中g是重力加速度（m/s2），根據《安全規則》要求，最大靜拉力應小于或等于鋼絲繩的允許張力即：Qj≤Ph/M，由于Ph=δ·A代入上式得δ/M·A≥（PL·Q0) ·g，式中δ是鋼絲繩的公稱抗拉強度（N/m2），A是鋼絲繩全部鋼絲的面積（m2），設鋼絲繩的密度為ρ（kg/m3），則有，A-P/e，對于某一結構的鋼絲繩，無論鋼絲繩直徑大小，e的值都是相同的。P≥δ/δh/g·M·e，此公式是選擇計算鋼絲繩的一般公式，又稱為靜力計算公式。在計算前，先確定δ選擇合適類型的鋼絲繩，根據礦井條件選擇合適的鋼絲繩。根據天輪輪徑（R）與鋼絲繩直徑r的比例應不小于規定值。如果校核結果不滿足要求，或者按其它類型或選用強度較高的鋼絲繩，使繩徑變小，如果還不滿足要求，那就只能采取提升絞車加大型號或降低提升重量的辦法來解決。

豎井摩擦多繩提升的選擇計算，多繩提升最大計算靜拉力的計算方法與單繩相同，計算中要按荷重在幾根鋼絲繩上平均分布考慮，即計算公式為，Ph=（Q0/δh/g·M·e-L），式中P是單根鋼絲繩的每米重量（Kg/m），n是提升鋼絲繩根數，在選取一種鋼絲繩確定其P值之后，按所選定的n·P值來選擇重要相近的尾繩。

斜巷提升運輸的計算，原則與豎井相同，只是靜拉力應考慮傾角以及阻力的影響；鋼絲繩的最大計算靜拉力為Qj=g·Q0（sinα+f1cosα）+g·p·L（sinα+f2cosα）。試中Q0—提升容器和連接裝置的質量及所提重物的最大質量，kg;L—天輪到容器在井筒內的最低點的鋼絲繩長度，m；P—鋼絲繩質量，kg/m；α—斜井或巷道最大傾角（°）；f1—容器運動的阻力系數，0.01～0.05；f2—鋼絲繩與其底板的摩擦系數，0.15～0.2；sinα、cosα—是斜面傾斜角度。

綜上所述，在鋼絲繩的選擇維護與保養等方面，只要用繩單位加強鋼絲繩的質量管理工作，鋼絲繩的使用壽命可以大大延長，要求煤炭系統從事機電及安全生產的各級管理人員、技術人員和作業工人，牢固樹立安全生產重如山，為煤礦安全生產做貢獻的主人翁精神，礦用鋼絲繩的管理工作一定能實現正規化、科學化，同時嚴格落實各項規章制度，使各項工作步入良性循環軌道，為煤礦的安全生產提供可靠保障。