寧夏恒力礦用鋼絲繩安全使用指南.doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除礦 用 鋼 絲 繩一、礦用鋼絲繩選擇和計算1.1 礦用鋼絲繩選擇 礦井用提升鋼絲繩在使用過程中強(qiáng)度下降的主要因素是磨損、銹蝕和疲勞斷絲。在一般情況下，這三種因素是同時出現(xiàn)和起作用的。由于礦井條件不同，起主要作用的因素也不同。因此，各礦應(yīng)根據(jù)礦井的具本條件及使用經(jīng)驗，并結(jié)合各種鋼絲繩的特點，合理選擇不同類型的鋼絲繩。 選擇礦用提升鋼絲繩應(yīng)注意以下幾點：（1）在礦井淋水大、酸堿度高的井筒中使用時，由于銹蝕嚴(yán)重，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩。 （2）在磨損嚴(yán)重的礦井中，選用外層鋼絲較粗的線接觸圓股和異型股鋼絲繩或面接觸鋼絲繩為好。 （3）以疲勞斷絲為鋼絲繩損壞的主要原因時，可選用內(nèi)外層鋼絲直徑差值小的線接觸鋼絲繩（其中以填充式為好）或異型股鋼絲繩。 （4）礦井提升用鋼絲繩以同向捻鋼絲繩為好。 （5）開鑿井筒提升用鋼絲繩，應(yīng)選用多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。 （6）溫度很高或有明火的矸石山等處的提升用鋼絲繩，可選用帶金屬繩芯的鋼絲繩。 （7）鋼絲繩罐道用繩最好選用密封型鋼絲繩。如選用其它類型的鋼絲繩時，以鍍鋅鋼絲繩為宜。實踐證明，豎井用鋼絲繩的損壞多以疲勞斷絲和銹蝕為主要因素，磨損是次要因素。斜井用鋼絲繩的損壞則以磨損和銹蝕為主要因素。對銹蝕比較嚴(yán)重的礦井，銹蝕與磨損起互相促進(jìn)的作用。1.2 礦井用提升鋼絲繩選繩參考表1 1.3 鋼絲繩的計算1.3.1 計算 對一個礦井來說，根據(jù)礦井條件選定了鋼絲繩結(jié)構(gòu)以后，就需要通過計算來確定鋼絲繩的公稱直徑。 礦用鋼絲繩在工作過程中的受力狀態(tài)是很復(fù)雜的，但是，在計算中并不需要分別考慮那些復(fù)雜因素的影響，根據(jù)煤礦安全規(guī)程的規(guī)定：根據(jù)鋼絲繩在工作中所承受的最大計算靜拉力和鋼絲繩的最小鋼絲破斷拉力總和來計算，使它具有一定的安全系數(shù)，即 m(1)式中：m鋼絲繩的安全系數(shù)； F總合鋼絲最小破斷拉力總和，kN；Q最大計算靜拉力，kN。 式中的鋼絲繩的安全系數(shù)應(yīng)滿足煤礦安全規(guī)程的要求，煤礦安全規(guī)程規(guī)定的安全系數(shù)見表2。但是，按 (l)式還不能進(jìn)行鋼絲繩的直徑計算，因為最大靜拉力Q不僅與繩端的荷重（提升容器、人、物及連接裝置等的重量）有關(guān)，而且與鋼絲繩自身的重量有關(guān)。計算之前鋼絲繩的重量還是個未知數(shù)，所以必須從別的角度來考慮。 表1用途礦井條件名稱 結(jié)構(gòu)備注立井淋水大,酸堿度高,銹蝕嚴(yán)重,或涂油困難的礦井異 型 股鋼 絲 繩 6V21,6V306V34,6V376V37S,6V436Q19+6V216Q34+6V21選用鍍鋅鋼絲繩圓 股鋼 絲 繩619S, 619W,625FI, 629FI,626SW,631SW636SW,641SW選用鍍鋅鋼絲繩銹蝕與磨損都較輕的礦井異 型 股鋼 絲 繩6V21,6V306V34,6V376V37S,6V436Q19+6V216Q34+6V21圓 股鋼 絲 繩 619W,625FI, 629FI,636SW,摩擦輪提升 礦井異 型 股鋼 絲 繩6V21,6V306V37S,6Q19+6V21選用鍍鋅鋼絲繩開鑿立井用 繩異 型 股鋼 絲 繩6Q19+6V216Q34+6V21如擠壓變形嚴(yán)重,應(yīng)選用鋼芯鋼絲繩多 層 股鋼 絲 繩177,187,347, 367面 接 觸鋼 絲 繩6T19W,6T19S6T25FI平衡尾繩多 層 股鋼 絲 繩177,187,347, 367選用交互捻罐道用繩密封鋼絲繩6V19,67 67+IWS除密封鋼絲繩外其余用鍍鋅鋼絲繩用途礦井條件名稱結(jié)構(gòu)備注斜井銹蝕與磨損都較嚴(yán)重的礦井異 型 股鋼 絲 繩6V19選用鍍鋅鋼絲繩圓 股鋼 絲 繩67，619S, 69W,面 接 觸鋼 絲 繩6T19S,6T7銹蝕較輕磨損都較嚴(yán)重的礦井異 型 股鋼 絲 繩6V19圓 股鋼 絲 繩67619S, 69W,面 接 觸鋼 絲 繩6T19S,6T7銹蝕與磨損都較輕,斷絲發(fā)展較快的礦井異 型 股鋼 絲 繩6V19, 6V21圓 股鋼 絲 繩619S, 625FI面 接 觸鋼 絲 繩6T19S, 6T25FI礦用鋼絲繩安全系數(shù)最低值 表2用途分類安全系數(shù)*最低值單繩纏繞提升裝置專為升降人員9單繩纏繞提升裝置升降人員和物料升降人員時混合提升時*升降物料時997.5單繩纏繞提升裝置專為升降物料6.5摩擦輪提升專為升降人員9.2-0.0005H*提升裝置升降人員和物料升降人員時混合提升時升降物料時9.2-0.0005H9.2-0.0005H8.2-0.0005H提升裝置專為升降物料7.2-0.0005H傾斜鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)運人6.5-0.001L*但不小于6傾斜鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)運物5-0.001L但不小于4傾斜無級繩絞車運人6.5-0.001L但不小于6傾斜無級繩絞車運物5-0.001L但不小于3.5架空乘人裝置6懸掛安全梯用繩6罐道繩,防撞繩,起重用繩6懸掛吊盤,水泵,排水管,抓巖機(jī)用繩6懸掛風(fēng)筒,風(fēng)管,供水管,注漿管,輸料管,電纜用繩5拉緊裝置用繩5防墜器的制動和緩沖繩(按動載荷計算)3* 鋼絲繩的安全系數(shù)，等于實測的合格鋼絲繩破斷拉力的總和與其所承受的最大靜拉力(包括繩端載荷和鋼絲繩自重所引起的靜拉力)之比。* 混合提升指多層罐籠同一次在不同層內(nèi)提升人員和物料。* H為鋼絲繩懸掛長度，單位:米。*L為由驅(qū)動輪到尾部繩輪的長度，單位:米。圖1是豎井提升系統(tǒng)的簡化示意圖。圖中L是鋼絲繩的懸垂長度，Q。是繩端荷重(kg)，鋼絲繩的每米重量p（kg/m），這時在鋼絲繩上部M處承受的最大靜拉力為：Q（pL+ Q。）*g g重加速度（m/S2） 圖1根據(jù)安全需要，最大靜拉力應(yīng)小于或等于鋼絲繩的允許張力，即 QF總和/m由公式推導(dǎo)的不同，可以得到兩種計算方法：方法1：由F總和= R0*SR0/m*S（pL+ Q。）*g.2假定鋼絲繩的密度為（kg/m3） S=p/.3.對某一結(jié)構(gòu)的鋼絲繩，無論直徑大小，值都相同。將3式代入2式得 pQ。/( (R0/ g *m*-L)4各種鋼絲繩的值見表3 表3鋼絲繩結(jié)構(gòu)密度（kg/m3）625Fi、631S、637S、635W、636SW9250619S、619W93001879350637940061994506V18、6V1995006795506V37、6V36、6V34、6V43、6V36S、6V37S97006V21、6V2499006V3010600式（4）是選擇計算鋼絲繩的一般公式，又稱為靜力計算公式。方法2：由GB/T 8918中規(guī)定的鋼絲繩重量系數(shù)及最小鋼絲破斷拉力總和的換算系數(shù)，得到：Q（pL+ Q。）*gp=kd2式中：k鋼絲繩的重量系數(shù)d鋼絲繩的公稱直徑最小鋼絲破斷拉力總和F總和=Kh*K/*d2*R0式中：Kh最小鋼絲破斷拉力總和與最小鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù)K最小鋼絲繩破斷拉力換算系數(shù)d鋼絲繩的公稱直徑R0鋼絲繩的公稱抗拉強(qiáng)度由上面公式得：（kd2.L+Q0）.g（Kh*K/*d2*R0）/m5d6 在計算方法中，方法2比較直觀，并且與GB 89182006計算相對應(yīng)，下面計算示例主要以方法2為例來介紹計算方法。然后從鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)中選擇鋼絲繩的公稱直徑。 選定了鋼絲繩的直徑之后，還要根據(jù)煤礦安全規(guī)程校核輪徑D與鋼絲繩直徑d的比值，D/d應(yīng)不小于規(guī)定值。如果校核結(jié)果不滿足要求，或者按所選的鋼絲繩計算絞車的容繩量不足等等，可以改選其它類型，或選用強(qiáng)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量（減少一次裝載量）的辦法來解決。 煤礦安全規(guī)程規(guī)定輪徑D與鋼絲繩直徑d的比值在416條做了規(guī)定：除移動式的或輔助性的絞車外，提升裝置的天輪、滾筒、摩擦輪、導(dǎo)向輪和導(dǎo)向滾等的最小直徑與鋼絲繩直徑之比值，應(yīng)符合下列要求： (1) 落地式及有導(dǎo)向輪的塔式摩擦提升裝置的摩擦輪及導(dǎo)向輪(包括天輪)，井上不得小于90；井下不得小于80；無導(dǎo)向輪的塔式摩擦提升裝置的摩擦輪，井上不得小于80，井下不得小于70。 (2) 井上提升裝置的滾筒和圍抱角大于900的天輪，不得小于80；圍抱角小于900的天輪，不得小于60。 (3) 井下提升絞車和鑿井提升絞車的滾筒、井下架空乘人裝置的主導(dǎo)輪和尾導(dǎo)輪、圍抱角大于900的天輪，不得小于60；圍抱角小于900的天輪不得小于40。 (4) 矸石山絞車的滾筒和導(dǎo)向輪，不得小于50。 (5) 在以上提升裝置中，如使用密封式提升鋼絲繩，應(yīng)將各相應(yīng)的比值增加20。 (6) 懸掛水泵、吊盤、管子用的滾筒和天輪，鑿井時運輸物料的絞車滾筒和天輪，傾斜井巷提升絞車的游動輪，矸石山絞車的壓繩輪以及無極繩運輸?shù)膶?dǎo)向滾等，不得小于20。 根據(jù)提升系統(tǒng)的要求選擇鋼絲繩的計算方法。有時根據(jù)生產(chǎn)的要求要加大提升載荷，或者在換繩時要用另外一種類型或強(qiáng)度的鋼絲繩，這時需要對它的安全系數(shù)進(jìn)行校核。這時的最大計算靜拉力與鋼絲破斷拉力總和都是已知的，可以直接用公式（1）計算。算出的安全系數(shù)m值必須符合煤礦安全規(guī)程要求。 下面分幾種情況，運用以上推薦的方法進(jìn)行鋼絲繩的選擇計算和校核。1.3.2 豎井纏繞式提升鋼絲繩的選擇計算 目前我國煤礦豎井纏繞式提升多數(shù)是不帶尾繩的。如果有尾繩，在尾繩的每米重量等于或小于提升繩的每米重量時，計算方法都與無尾繩的情況相同，即認(rèn)為滿載的容器位于井底裝載水平。豎井提升系統(tǒng)的簡化示意圖，如圖2所示。在計算鋼絲繩在天輪切點M處的靜拉力時，鋼絲繩的懸垂長度為 L=Hh.7式中：H提升高度，m；h由井口卸載水平到天輪切點處的高度，m 圖2在這個L值中，顯然把鋼絲繩多算了相當(dāng)于提升容器高度的一段長度。在設(shè)計時可以不將這段長度扣除，因為它與整個提升高度相比是很小的。繩端荷重Q。按滿載計算。在箕斗提升中，它等于箕斗自重（包括連接裝置）與煤重之和；在罐籠提升中，它等于罐籠的自重（包括防墜器、懸掛裝置）與最大載荷的重量（當(dāng)提升矸石時，應(yīng)為矸石及礦車的重量）之和。對于升降人員和物料用的罐籠提升設(shè)備，在計算鋼絲繩時先按升降人員計算，然后用升降物料時的最大載荷校核安全系數(shù)；或者按升降物料時的安全系數(shù)為7.5計算，然后再以升降人員時的最大載荷校核安全系數(shù)，使之不低于9。 例：某礦提升高度H=290m，由井口卸載水平至天輪中心高度 h=14m，絞車滾筒直徑 D=2.5m，罐籠自重2200kg，每次提升一個礦車，礦車自重650kg，內(nèi)裝矸石的重量1800kg，提人時可乘12人，試選擇提升鋼絲繩。 解： 先按提矸石情況計算，這時繩端荷重 Q。22001800十650=4650kg鋼絲繩懸垂長度 L=Hh=29014=304ma 選用619+Fc，R0=1670N/mm2，K=0.346kg/100m.mm2，K/=0.307，Kh=1.197根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定：m=7.5 d=25.24mm根據(jù)鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)（GB 89182006）要求選用619-26mm，F(xiàn)0=414.16kN。用于升降人員的情況校核安全系數(shù)，使m9，每個人按70kg計算，這時繩端荷重Q。220012*70=3040kg鋼絲繩重量ML=Kd2*L=0.346*262*3.04=711 kg最大計算靜拉力Q。（Q。ML）*g=（3040711）*9.8*10-3=36.76kN升降人員時安全系數(shù)m=414.16/36.76=11.26大于9校核滾筒直徑D與鋼絲繩直徑d的之比值，要求D/d80D/d=2500/26=96.1580所選鋼絲繩符合要求。b 選用625Fi+Fc，R0=1570N/mm2，K=0.380kg/100m.mm2，K/=0.330，Kh=1.226根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定：m=7.5 d=24.92mm根據(jù)鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)（GB 89182006）要求選用625Fi-26mm，F(xiàn)0=429.10kN。用于升降人員的情況校核安全系數(shù)，使m9，每個人按70kg計算，這時繩端荷重Q。220012*70=3040kg鋼絲繩重量ML=Kd2*L=0.380*262*3.04=781 kg最大計算靜拉力Q。（Q。ML）*g=（3040781）*9.8*10-3=37.45kN升降人員時安全系數(shù)m=429.1/37.45=11.45大于9校核滾筒直徑D與鋼絲繩直徑d的之比值，要求D/d80D/d=2500/26=96.1580所選鋼絲繩符合要求。 1.3.3 多繩提升鋼絲繩的選擇計算 多繩提升最大計算靜拉力的計算方法與前相同，計算中要按荷重在幾根鋼絲繩上平均分布來考慮，所以要將4式改寫為 d .8式中 d單根鋼絲繩的直徑，mm； n提升鋼絲繩數(shù)。 圖3在選擇計算時，先按等重尾繩系數(shù)考慮。在選取了一種鋼絲繩確定其單位重量之后，按所選定的nM值來選重量相近的尾繩。如果尾繩的根數(shù)為n/，則尾繩的每米重量應(yīng)為 M/=M 按鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)選取適當(dāng)?shù)匿摻z繩。如果全部尾繩的重量大于全部提升繩重量時（有時根據(jù)提升系統(tǒng)的要求采用較重尾繩）， 則要校核提升鋼絲繩的安全系數(shù)。這時要按容器在井口卸載位置計算其靜拉力。 例：某礦多繩提升絞車直徑D=1.85m，提升鋼絲繩數(shù)n=4，無導(dǎo)向輪，雙層罐籠自重Qz=6800kg，每次可裝兩車矸石，礦車與矸石的重量總共為Qm=4400kg，提升系統(tǒng)如圖所示。已知 H=512m，h=22.5m，l=15.5m，尾繩數(shù)n/=2，試計算提升絲繩。 鋼絲繩懸垂長度 L=Hh+l=51222.5+15.5=550m鋼絲繩端荷重 Q。Qz+Qm=68004400=11200kg按要求安全系數(shù)m8，選用6V30 1670MPa鋼絲繩，K=0.405kg/100m.mm2，K/=0.324，Kh=1.177根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定：m=8 d=21.79mm按鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)（GB 89182006）要求查表選用6v30-22mm，抗拉強(qiáng)度1670Mpa，F(xiàn)0=307.20kN。校核絞車主導(dǎo)輪直徑D與鋼絲繩直徑d的之比值，要求D/d80D/d=1800/22=84.180鋼絲繩符合煤礦安全規(guī)程規(guī)定根據(jù)等重條件計算選擇尾繩，即M/=4/2196.02 kgm=392.04 kgm查鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)（GB/T89181996）選用187-32mm，M/=399.0 kg100m當(dāng)罐籠在井口出車臺水平時，全部鋼絲繩的重量為QSn*M*h+n/*M/*（H+l）=4*196.02*0.2252*399.0*（512+15.5）/100=4361.57kg最大計算靜拉力：QJ（Q0QS）*g=（112004361.57）*9.8/1000=152.50kN提升鋼絲繩的安全系數(shù)：m=4*307.20/152.50=8.05大于8如國鋼絲繩符合要求但安全系數(shù)略低，可以改用強(qiáng)度較高的鋼絲繩或適當(dāng)降低提升重量。1.2.4 斜井提升鋼絲繩的選擇計算 斜井提升鋼絲繩的計算靜拉力的計算原則與豎井相同，計算中其靜拉力要考慮傾角及阻力的影響，所以鋼絲繩的最大靜拉力為 圖4QJ= g*Q。*（sin+f1cos）+ g*M*L*（sin+f2cos）8式中L 鋼絲繩的傾斜長度,等于S+S/ 100M S裝載點與卸載點的距離 100M。S/卸載點與鋼絲繩天輪切點的距離。100M傾斜角f1提升容器阻力系數(shù),，f10.010.015f2鋼絲繩與底版和托輥間的摩擦系數(shù)，鋼絲繩全部支撐在托輥時，取f20.150.2，鋼絲繩部分支撐在托輥時，取f20.250.4。則斜井提升鋼絲繩的計算公式d 例：某礦傾斜角=350，S=970m， S/=30m，箕斗自重Qz=4422kg，有效荷重為QZ=5000kg，提升系統(tǒng)如圖所示，試計算選擇提升鋼絲繩。 鋼絲繩端荷重 Q。Qz+Q=44225000=9422kg鋼絲繩斜長 L=SS/=97030=10*102m取f10.015 ，f20.15按要求安全系數(shù)m=6.5，鋼絲繩結(jié)構(gòu)選用6v19-1670MPa鋼絲繩，K=0.412kg/100m.mm2，K/=0.375，Kh=1.156d =25.49mm按鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)（GB 89182006）選用6v19-26mm，抗拉強(qiáng)度1670Mpa。 對于斜井提升，由于鋼絲繩磨損較嚴(yán)重，應(yīng)盡可能將直徑選得偏大一些，以提高使用壽命。對于傾斜角小于150的斜井，按前述方法計算時，僅視為最小值，實際選擇的鋼絲繩直徑要比計算值相對應(yīng)的直徑大一級，然后再按增大了的鋼絲繩直徑驗算繩輪直徑與繩徑之比和絞車的容繩量。實踐證明，適當(dāng)?shù)卦龃箐摻z繩直徑可延長使用壽命，因此并不降低鋼絲繩的經(jīng)濟(jì)效果。二、 鋼絲繩的訂貨、驗收和保管鋼絲繩是礦井提升運輸系統(tǒng)的重要組成部分，它直接關(guān)系到礦井正常生產(chǎn)和人員的生命安全，因此，必須加強(qiáng)鋼絲繩的使用管理工作。2.1 訂貨現(xiàn)行鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行GB 89182006（鋼絲繩），面接觸鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行GB/T162691997（面接觸鋼絲繩），密封鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行GB/T3522002（密封鋼絲繩）按鋼絲繩的彎曲和扭轉(zhuǎn)，GB 89182006（鋼絲繩）及GB/T162691997（面接觸鋼絲繩）分為一般用途和重要用途，GB/T3522002（密封鋼絲繩）分為特號和普號?，F(xiàn)鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)只列出鋼絲繩直徑（國際標(biāo)準(zhǔn)系列繩徑），未列出鋼絲直徑；對特殊的鋼絲繩公稱直徑（指標(biāo)準(zhǔn)中未列出鋼絲繩直徑），由供需雙方在合同中注明鋼絲繩公稱直徑，并按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行考核和驗收。訂貨合同中應(yīng)寫明標(biāo)準(zhǔn)號、鋼絲繩結(jié)構(gòu)、公稱直徑、公稱抗拉強(qiáng)度、用途、表面狀態(tài)（鍍鋅或光面）、鍍層級別、捻法、長度、重量、驗收方法及訂貨單位，通訊地址、交貨期、到站、開戶行、帳號、郵編、電話、聯(lián)系人等。鋼絲繩的使用壽命與使用、維護(hù)和選型有很大關(guān)系，本公司竭誠為用戶服務(wù)，根據(jù)用途，協(xié)助選擇鋼絲繩類型、結(jié)構(gòu)，介紹鋼絲繩的正確使用方法。2.2 鋼絲繩的運輸運輸過程中，使用固定裝置對鋼絲繩輪進(jìn)行固定，應(yīng)利用為方便搬運而做的孔，或者在鋼絲繩輪中間插入一根鋼管，使用提升裝置搬運鋼絲繩輪。必須使用適宜的設(shè)備卸鋼絲繩輪，以確保： 鋼絲繩輪上的外層鋼絲繩與吊具不直接接觸。 鋼絲繩輪不跌落下來或不發(fā)生有可能損壞鋼絲繩或鋼絲繩輪結(jié)構(gòu)的任何擺動，否則將有可能影響鋼絲繩開捆操作和制動操作。 鋼絲繩輪不能滾動，如果不可避免，應(yīng)確保鋼絲繩輪沿不被損壞，并且鋼絲繩外層不能與地面接觸。2.3 鋼絲繩的驗收 鋼絲繩到貨入庫及新繩懸掛前，必須按照煤礦安全規(guī)程第398條要求，認(rèn)真進(jìn)行驗收檢驗，這是保證安全運行的重要環(huán)節(jié)。檢查過程中應(yīng)注意如下主要問題： （1）檢查外觀質(zhì)量，如是否有斷絲、麻芯嚴(yán)重外露、繩徑粗細(xì)變化超標(biāo)、繩股嚴(yán)重松動、跳絲、表面銹蝕、繩芯無油、外表涂油不良和碰撞擠壓外傷等。（2）檢查試驗報告是否超期或試驗是否合格。超期是指按煤礦安全規(guī)程第398條要求，保管期超過一年的鋼絲繩，懸掛前必須再進(jìn)行一次試驗。2.4 鋼絲繩的保管任何鋼絲繩輪的防護(hù)僅在運輸期間(最多兩個月)提供防護(hù)，如果鋼絲繩必須在鋼絲繩輪上長期保存，則必須在防潮、防塵等環(huán)境條件下貯存，并且包裝材料本身必須適宜長期貯存(庫房、鋼質(zhì)材料防護(hù)等)。應(yīng)注意，在良好的貯存條件下，鋼絲繩輪可無限期長期貯存。在任何情況下，鋼絲繩輪都應(yīng)水平放置。 在炎熱的氣候條件下，對于涂油的鋼絲繩，鋼絲繩輪必須每兩個月滾動半圈，以防止油脂滴落，也應(yīng)特別注意完整地保護(hù)制造商提供的產(chǎn)品防護(hù)。在貯存期開始或結(jié)束時，必須對鋼絲繩輪的狀態(tài)進(jìn)行檢查，并將檢查結(jié)果做好標(biāo)記。保管好鋼絲繩輪上的標(biāo)牌及質(zhì)量證明書，以識別鋼絲繩，標(biāo)牌及質(zhì)量證明書由供方提供，應(yīng)注明鋼絲繩制造的各項內(nèi)容。 注：在鋼絲繩貯存期間，必須使鋼絲繩和地面之間保留適當(dāng)?shù)目臻g，并避免鋼絲繩與地面直接接觸。三、 鋼絲繩的放繩、重卷及分輪 放繩是鋼絲繩在投入使用之前的一個重要環(huán)節(jié)，掌握正確的放繩方法對于鋼絲繩的保護(hù)顯得尤為重要。3.1 鋼絲繩的放繩方法 a 圖5 b（a） 對于帶有繩輪的鋼絲繩，在放繩時應(yīng)將繩輪放在可使繩輪轉(zhuǎn)動的支架上，然后拽引鋼絲繩的端部，使其平直伸展。如果不這樣做，便會導(dǎo)致鋼絲繩產(chǎn)生打結(jié)現(xiàn)象，極易造成鋼絲繩的損壞。（b） 對于沒有繩輪的鋼絲繩卷，在放繩時應(yīng)將繩卷立起，沿繩端部的反方向直線滾動，達(dá)到放繩目的，切忌直接拽拉繩端，造成鋼絲繩打結(jié)而導(dǎo)致鋼絲繩的損壞。3.2 鋼絲繩的重卷及分輪方法 a 圖6 b 當(dāng)鋼絲繩需要重卷或者分輪時，應(yīng)當(dāng)遵循正確的重卷、分輪方法，既應(yīng)使重卷輪、分繩輪和原繩輪向同一方向轉(zhuǎn)動，而不是使其向相反方向轉(zhuǎn)動。嚴(yán)格地講，轉(zhuǎn)移于重卷輪和分繩輪上的鋼絲繩，其纏繞方向及排列方式應(yīng)依照鋼絲繩在滾筒上的纏繞方向進(jìn)行。四、 礦用鋼絲繩的使用管理鋼絲繩是礦井提升運輸系統(tǒng)的重要組成部分，它直接關(guān)系到礦井正常生產(chǎn)和人員的生命安全，因此，必須加強(qiáng)鋼絲繩的使用管理工作。4.1 鋼絲繩的安裝（鋼絲繩在滾筒上的纏繞方向）左右捻向的鋼絲繩在滾筒上纏繞的方向，必須根據(jù)使鋼絲繩捻緊而不是捻松的方向纏繞。 a 右捻（Z捻）的鋼絲繩 圖7 b 左捻（S捻）的鋼絲繩右捻（Z捻）的鋼絲繩，如滾筒自上向下旋轉(zhuǎn)，則鋼絲繩應(yīng)自左向右排列，如滾筒自下向上旋轉(zhuǎn)則鋼絲繩應(yīng)由右向左排列（圖7a）。左捻（S捻）的鋼絲繩，如滾筒自上向下旋轉(zhuǎn)，則鋼絲繩應(yīng)自右向左排列，如滾筒自下向上旋轉(zhuǎn)則鋼絲繩應(yīng)由左向右排列（如7b）。4.2 繩輪和卷筒的繩槽 繩輪，繩槽正確地以 繩輪，繩槽過窄 繩輪，繩槽過寬 33%圓周支撐鋼絲繩 圖8（1） 使用具有合適繩槽的滑輪、繩輪和卷筒是很重要的，在安裝新繩前必須徹底檢查。繩槽的半徑應(yīng)當(dāng)比鋼絲繩公稱半徑大7.5左右，而且絕不能小于鋼絲繩半徑的105。如果繩槽過小，鋼絲繩使用早期就可能出現(xiàn)問題。（2） 繩槽與鋼絲繩必須有空隙，且對鋼絲繩具有足夠的環(huán)形支撐。以保證股的正常運行并允許彎曲。當(dāng)繩磨損后，鋼絲繩被卡緊，股和絲的運動受阻，鋼絲繩彎曲能力降低。 （3） 當(dāng)新繩換上的、與舊繩直徑由很明顯的稍小差異，新繩可能無法適合舊繩的磨痕，因而產(chǎn)生出不必要的磨損。如果認(rèn)為新繩換上后磨損過大的，可以采用機(jī)加工繩槽的方法來校正。4.3 傾斜角 圖9 （1） 傾斜角是由繩輪中心引出的卷筒軸線的垂直線與由繩輪中心引出到卷筒內(nèi)沿邊緣線之間的夾角。（2） 通常條件下滾筒提升上使用的三角股、多股繩和密封繩，無繩槽卷筒的傾斜角不應(yīng)超過1.50，有繩槽卷筒不應(yīng)超過20，以保證鋼絲繩在平面卷筒上與相鄰一圈以及在有繩槽卷筒與繩槽兩側(cè)的磨損為最小，在摩擦式提升中應(yīng)盡量避免出現(xiàn)傾斜角。4.4 鋼絲繩的檢查在使用鋼絲繩時，一定要按規(guī)定進(jìn)行定期檢查，并將檢查結(jié)果認(rèn)真做好記錄。定期檢查內(nèi)容應(yīng)包括以下各項：磨損程度、斷絲情況、腐蝕程度、潤滑情況、變形情況、繩連接部分或末端緊固部分以及其它異?，F(xiàn)象等。鋼絲繩在設(shè)備的滾筒、滑輪及過線輪等構(gòu)件上面滑動，經(jīng)過摩擦構(gòu)件很容易磨出槽來會促使鋼絲繩的磨損加快，有時鋼絲繩與滑輪的磨損還會使繩變形，增加彎曲疲勞。因此，這些構(gòu)件都必須認(rèn)真檢查，若有不合適的，必須立即更換和修正。 （1）初始操作 當(dāng)裝好一根新繩子時，建議在有負(fù)載下以慢速運行鋼絲繩數(shù)圈，這可使新 繩逐漸調(diào)整適應(yīng)工作條件。 一般來講，在卷筒上繞一層以上鋼絲繩是不可取的，但當(dāng)這種做法無法避免的，后一層應(yīng)當(dāng)均勻地繞在前一層之上，不規(guī)則地繞繩子會導(dǎo)致表面嚴(yán)重磨損或嚴(yán)重要形，繼而導(dǎo)致提前報廢。 （2）磨損檢查 鋼絲繩的全部長度都應(yīng)頻繁檢查，目對經(jīng)驗證明易損壞的地方應(yīng)多加注意。縮短繩子長度可以改變最易損壞部分的位置。因此，在可能的情況下，開始用稍長一些的繩子是好辦法，以后可以有截短的余地。這在絞接部位必須通過繩輪時顯得尤為有益。絞接部位是最易損壞的，而切掉損壞處重新絞接很容易。在鋼絲繩一端易出現(xiàn)過度磨損的情況下，在過度磨損出現(xiàn)前，掉換鋼絲繩負(fù)載和卷筒端，即頭對頭調(diào)換，會延長鋼絲繩的使用壽命。應(yīng)特別注意斷絲，過度磨損和需要潤滑的部分。 （3）內(nèi)部項查 完整的鋼絲繩項查還必須包括在適當(dāng)部位進(jìn)行的內(nèi)部檢查。內(nèi)部損壞主要由銹蝕和疲勞機(jī)制引起，是鋼絲繩報廢的重要但不易覺察的原因。 仔細(xì)使用一些簡單工具（如圖10）至少可以對28mm以下的圓股和多股鋼絲繩的內(nèi)部情況得到合理的判斷。在鋼絲繩沒有張力作用下，可以在現(xiàn)場進(jìn)行檢查。 圖10五、鋼絲繩的使用維護(hù)在用鋼絲繩的維護(hù)是個比較復(fù)雜的問題，因提升方式不同，鋼絲繩的使用環(huán)境條件各異，因此維護(hù)方法也有明顯差異，應(yīng)選用適當(dāng)?shù)木S護(hù)方法。 5.1 豎井纏繞提升鋼絲繩的維護(hù) （1）對于無淋水井筒中使用的鋼絲繩，每月應(yīng)涂油2次，至少1次。 （2）對于有淋水井筒中使用的鋼絲繩，每周應(yīng)涂油維護(hù)1次；對淋水較大，且淋水酸堿性較高的礦井，每隔5天即應(yīng)涂油維護(hù)1次，至少每周1次。 5.2 斜井纏繞提升鋼絲繩的維護(hù) 斜井纏繞提升鋼絲繩除相同于豎井纏繞提升鋼絲繩的維護(hù)方法外，減輕鋼絲繩磨損是其重要維護(hù)內(nèi)容。 （1） 在斜井巷道內(nèi)，要按要求安裝地輥，并經(jīng)常檢查地輥的運轉(zhuǎn)狀況。對轉(zhuǎn)動不靈活或根本不轉(zhuǎn)動的地輥，一定要搞好維修工作，該換軸承的一定要換。安裝地輥的軸承時，一定要加足潤滑油（黃油）；已磨穿的地輥，一定要更換。維護(hù)好地輥是保證鋼絲繩使用壽命的重要環(huán)節(jié)。 （2） 斜井纏繞提升鋼絲繩磨損量的檢查是維護(hù)工作的重要內(nèi)容。在鋼絲繩懸掛后一定要測量出鋼絲繩的實際繩徑。在鋼絲繩的使用后期要經(jīng)常測量鋼絲繩的繩徑，以便準(zhǔn)確地計算出磨損減小量。測量鋼絲繩的繩徑，要選用能跨越鋼絲繩2個股的專用寬面游標(biāo)卡尺，以保證測量的準(zhǔn)確度。按煤礦安全規(guī)程第406條規(guī)定，以鋼絲繩的公稱繩徑為準(zhǔn)計算直徑的減小量，達(dá)到規(guī)定的數(shù)值時必須更換。 5.3 摩擦輪式提升裝置的提升鋼絲繩維護(hù) 摩擦輪提升裝置的提升鋼絲繩，必須注意防滑問題，特別是對處在滾筒上的鋼絲繩，其表面若涂一般性用油或繩芯內(nèi)含一般性用油，則在提升過程中會造成打滑而產(chǎn)生的提升問題，影響整個礦井提升工作。其維護(hù)有特殊性，應(yīng)注意如下問題： （1） 在訂購新繩時，應(yīng)要求廠家特殊處理，最好選用化纖類繩芯，繩芯、股、絲用專用繩油增磨油脂（戈培油）涂浸。六、 在用鋼絲繩的檢驗 6.1 在用鋼絲繩的人工檢驗自2005年1月1日起執(zhí)行的煤礦安全規(guī)程第404條規(guī)定：“提升鋼絲繩、罐道繩必須每天檢查1次，平衡鋼絲繩、防墜器制動繩（包括緩沖繩）、架空乘人裝置鋼絲繩、鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)用鋼絲繩和井筒懸吊鋼絲繩至少每周檢查1次。對易損壞和斷絲或銹蝕較多的一段應(yīng)停車詳細(xì)檢查。檢查結(jié)果應(yīng)記入鋼絲繩檢查記錄簿?！钡?07”條還規(guī)定：“鋼絲繩在運行中遭受到卡罐、突然停車等猛烈拉力時，必須立即停車檢查”。斷絲處理：出現(xiàn)斷絲后，鋼絲繩可能還要繼續(xù)運行，但是應(yīng)盡早將斷絲去掉。用克絲鉗把斷絲夾斷的方法雖常用，但絕不是最佳辦法，因為這樣會留下一個粗糙的斷頭(圖11)。為節(jié)約時間，避免麻煩，可以用克絲鉗前后彎斷絲直至斷掉。用這種辦法鋼絲斷在繩子里面而不是外部，斷頭夾在股的中間不會造成危害。 圖116.2 在用鋼絲繩的試驗檢驗自2005年1月1日起執(zhí)行的煤礦安全規(guī)程第399條規(guī)定：“升降人員或升降人員和物料的鋼絲繩，自懸掛起每隔6個月檢驗一次，懸掛吊盤的鋼絲繩，每隔12個月檢驗一次。升降物料用的鋼絲繩，自懸掛起12個月進(jìn)行第一次檢驗，以后每隔6個月檢驗一次?！逼?、 鋼絲繩的損壞因素7.1 鋼絲繩的斷絲斷絲又分疲勞斷絲、磨損斷絲、銹蝕斷絲、拉斷斷絲、扭斷斷絲等幾種情況，如圖12所示。疲勞斷絲的鋼絲，斷口平齊，發(fā)現(xiàn)這種情況，說明鋼絲繩已接近使用后期，在加強(qiáng)檢查的同時應(yīng)做好換繩準(zhǔn)備。磨損斷絲的鋼絲，斷口兩側(cè)呈斜茬，斷口扁平，出現(xiàn)在磨損嚴(yán)重的部位。銹蝕斷絲的鋼絲，斷頭呈釬尖狀，銹蝕嚴(yán)重的鋼絲繩使用后期出現(xiàn)這種情況。拉斷斷絲，在拉力超過強(qiáng)度極限后，或在發(fā)生提升事故時會出現(xiàn)拉斷斷絲，斷頭呈錐形。扭斷斷絲，鋼絲繩松弛“打結(jié)”而又突然受到拉力作用時，會出現(xiàn)鋼絲扭斷，斷口呈扭劈斜茬形狀。出現(xiàn)斷絲會使鋼絲繩強(qiáng)度降低，如果斷絲集中在一個捻距或同一斷面內(nèi)，則嚴(yán)重影響鋼絲繩的強(qiáng)度，很可能會發(fā)生提升事故。 圖12斷絲的根數(shù)、部位及捻距情況是日常要進(jìn)行檢查的。對于不松散鋼絲繩，鋼絲斷絲后不翹起，仍在原位，用眼不易查出，必須借助于儀器鋼絲繩探傷儀進(jìn)行檢查。2005年1月1日起執(zhí)行的煤礦安全規(guī)程第405條對鋼絲繩斷絲的規(guī)定：“各種股鋼絲繩在一個捻距內(nèi)斷絲斷面積與鋼絲總斷面積之比，達(dá)到規(guī)定數(shù)值時，必須更換”。7.2 鋼絲繩的損壞示例 1由于在尖銳的突起上承載運行而導(dǎo)致機(jī)械損傷。2 由于支撐結(jié)構(gòu)的摩擦導(dǎo)致局部磨損。鋼絲繩在天輪與卷筒之間震動。3 狹窄的磨損會導(dǎo)致疲勞斷裂，鋼絲繩在過大繩槽中工作或者在過小的支撐滾上工作都會導(dǎo)致此問題。4 兩條平行斷絲表明鋼絲繩在過小的繩輪繩槽中彎曲。5 嚴(yán)重磨損，纖維主芯凸出。6 同向捻制的鋼絲繩的嚴(yán)重磨損，由于多層纏繞的鋼絲繩相交點間摩擦引起。7 由于鋼絲繩在腐蝕性環(huán)境中引起的嚴(yán)重腐蝕。88 外表幾乎沒有損壞跡象，但內(nèi)部銹蝕。股間空隙的完全消失表明內(nèi)部損壞。9 由于彎曲疲勞引起的典型斷絲。10 在股或繩芯之間的斷絲，由于缺乏繩芯支撐引起，與股“頂部”斷絲明顯不同。11 高應(yīng)力作用下出現(xiàn)的IWR(獨立結(jié)構(gòu)鋼絲繩主芯)斷開，注意外層股鋼絲的交咬。12 股芯突出，由于突加負(fù)載引起的扭曲不平衡造成的。13 在以前打結(jié)的部位出現(xiàn)的局部磨損和變形的典型情況。14多股鋼絲繩出現(xiàn)的鳥籠狀，由于扭曲不平衡造成，典型情況可見于多繩起重 機(jī)的錨定端。15由于突加負(fù)載引起的IWR(獨立結(jié)構(gòu)鋼絲繩主芯)凸出。16明顯磨損及嚴(yán)重的內(nèi)部銹蝕。在此例中，高拉力，摩擦和腐蝕性環(huán)境并存。八、鋼絲繩的報廢考核標(biāo)準(zhǔn)8.1 鋼絲繩直徑變化判斷2005年1月1日起執(zhí)行的煤礦安全規(guī)程第406條規(guī)定：“以鋼絲繩標(biāo)稱直徑為準(zhǔn)計算的直徑減小量達(dá)到下列數(shù)值時必須換繩：（a）提升鋼絲繩或制動鋼絲繩為10；（b）罐道鋼絲繩為15；使用密封鋼絲繩時，外層鋼絲厚度磨損量達(dá)到50”。8.2 鋼絲繩斷絲的判斷2005年1月1日起執(zhí)行的煤礦安全規(guī)程第405條規(guī)定：“各種股捻鋼絲繩在一個捻距內(nèi)斷絲斷面積與總斷面積之比達(dá)到下列數(shù)值時必須更換：（a）升降人員及升降人員和物料用鋼絲繩達(dá)5；（b）專為升降物料用鋼絲繩、制動繩、平衡繩和兼作運人的鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)的鋼絲繩為10；（c）罐道鋼絲繩達(dá)15。（d）架空乘人裝置、專為無極繩運輸用的和專為運物料的鋼絲繩帶式輸送機(jī)的鋼絲繩為25”。如果在12班內(nèi)斷24絲或一天內(nèi)斷36絲，不管是否在一個捻距內(nèi)，都要立即換繩。另外，如在鋼絲繩卡附近發(fā)現(xiàn)斷絲，一般都是立即剁掉。提升過程中若有斷股現(xiàn)象，必須立即換繩。8.3 鋼絲繩試驗數(shù)據(jù)的判斷2005年1月1日起執(zhí)行的煤礦安全規(guī)程第399條檢驗周期作了規(guī)定，并用合格鋼絲破斷拉力總和考核鋼絲繩的安全系數(shù)，安全系數(shù)有下列情形之一，必須換繩：（a）專為升降人員小于7；（b）升降人員和物料用鋼絲繩，升降人員小于7，升降物料小于6；（c）專為升降物料和懸掛吊盤用的小于5。8.4 鋼絲繩銹蝕的判斷2005年1月1日起執(zhí)行的煤礦安全規(guī)程第408條規(guī)定：“鋼絲繩的鋼絲有變黑、銹皮、點蝕麻坑等損傷時，不得用于升降人員；鋼絲繩銹蝕嚴(yán)重，或點蝕麻坑形成溝紋，或外層鋼絲松動時，不論斷絲數(shù)多少或繩徑是否變化，都必須立即換繩?！?8.5 鋼絲繩意外損傷或故障的判斷2005年1月1日起執(zhí)行的煤礦安全規(guī)程第407條規(guī)定：“鋼絲繩在運行中遭受到卡罐、突然停車等猛烈拉力時，必須立即停車檢查，發(fā)現(xiàn)下列情況之一者，必須將受力段剁掉或更換全繩：(a)鋼絲繩產(chǎn)生嚴(yán)重扭曲或變形。(b)斷絲超過煤礦安全規(guī)程第四百零五條的規(guī)定。(c)直徑減小量超過煤礦安全規(guī)程第四百零六條的規(guī)定。(d)遭受猛烈拉力的一段的長度伸長0.5以上。(e)在鋼絲繩使用期間，斷絲數(shù)突然增加或伸長突然加快，必須立即更換?！薄＞拧摻z繩事故于案例分析在礦井提升中，鋼絲繩提升事故的案例很多，有使用不當(dāng)?shù)脑?，如維護(hù)保養(yǎng)不善導(dǎo)致磨損嚴(yán)重和銹蝕嚴(yán)重造成斷繩的；有發(fā)生機(jī)電事故造成斷繩的(斷電、停電、保險或制動裝置失靈等)，有人為因素(司機(jī)疏忽操作失誤等)造成斷繩的，有自然環(huán)境因素造成斷繩的等等。 造成斷繩事故的原因各異，應(yīng)據(jù)實際情況具體分析。本講使用維護(hù)中著重進(jìn)行分析。9.1 使用不當(dāng)，維護(hù)保養(yǎng)不善造成的提升事故9.1.1 案例1：1995年9月20日前，豫西某礦發(fā)生斷繩事故，該繩用于主井提物，斜井傾角為250，7輛1t礦車串車提升，鋼絲繩實際使用長度為650m。布置在軌道當(dāng)間的地滾多數(shù)不轉(zhuǎn)圈，有相當(dāng)一部分地滾已被磨透。當(dāng)?shù)V車以正常速度運行至300多米處時，先斷股后斷繩造成事故，加之阻車裝置失靈，7輛礦車互相撞擊著下滑至井底，撞壞巷道壁，車身變成扁餅，車軸彎曲成弓形。 該繩為6X7321520一I級光面鋼絲繩。經(jīng)過對在用繩試樣進(jìn)行韌性力學(xué)性能試驗發(fā)現(xiàn)，不合格鋼絲總數(shù)計30絲，其中：彎曲20絲，拉力18絲，重復(fù)10絲，斷絲2絲。不合格鋼絲斷面積為288.63mm2，占全部鋼絲斷面積414.41mm2的69.74。3.50mm鋼絲磨損至2.20mm，磨損嚴(yán)重。在彎曲不合格的20絲中，彎曲12次即斷的鋼絲有8絲，占彎曲不合格鋼絲的40。鋼絲實測強(qiáng)度為535MPa，為公稱強(qiáng)度1520MPa的35，在繩端靜荷重78.47kN作