煤礦井下提升鋼絲繩的機(jī)械損傷與防護(hù)

1、 專業(yè)技術(shù)文件 / Technical documentation 編號(hào)： 煤礦井下提升鋼絲繩的機(jī)械損傷與防護(hù)Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.編制：_日期：_煤礦井下提升鋼絲繩的機(jī)械損傷與防護(hù)溫馨提示：該文件為本公司員工進(jìn)行生產(chǎn)和各項(xiàng)管理工作共同的技術(shù)依據(jù)，通過對(duì)具體的工作環(huán)節(jié)進(jìn)行規(guī)范、約束，以確保生產(chǎn)、管理活動(dòng)

2、的正常、有序、優(yōu)質(zhì)進(jìn)行。本文檔可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修改和使用。 td=“14268” 1問題的提出 濟(jì)寧運(yùn)河煤礦是一座年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為150萬(wàn)t的大型礦井, 分兩個(gè)水平開采, 一、二水平之間裝備了一套JK-2.5/20E單繩串車提升絞車, 提升鋼絲繩型號(hào)為6（34）-28-1670-光面。但由于對(duì)鋼絲繩的認(rèn)識(shí)不夠, 在絞車運(yùn)行不久曾發(fā)生了一次斷絲繩跑車事故；新?lián)Q同型號(hào)鋼絲中也存在類似的問題。針對(duì)以下事故與現(xiàn)象, 我們對(duì)鋼絲繩的損傷進(jìn)行了認(rèn)真地分析、研究, 得到了一些規(guī)律性的認(rèn)識(shí), 并對(duì)此作了對(duì)策性研究, 有力的指導(dǎo)了提升運(yùn)輸管理, 確保了安全。 2鋼絲繩機(jī)械損傷種類 機(jī)械損傷是鋼絲繩的主要損傷之

3、一, 機(jī)械損傷包括:磨損、疲勞、外傷等。 3機(jī)械損傷的分析與防護(hù) 3.1 磨損 根據(jù)磨損機(jī)理又可分為以下幾種:鋼絲繩在使用過程中其外周與繩道、底板、擋繩器等物體表面接觸而引起的磨損為外部磨損, 鋼絲繩截面將減少, 外周表面鋼絲將磨平, 鋼絲繩破斷載荷隨之降低, 在實(shí)際現(xiàn)象中, 又有單周磨損、全周磨損, 單周磨損較全周磨損更惡劣, 在全長(zhǎng)范圍內(nèi), 盡可能地做到均勻磨損, 即全周磨損。 由于振動(dòng)、碰撞造成的鋼絲繩表面撞損, 為變形磨損, 這是一種局部磨損現(xiàn)象。如卷筒表面的鋼絲繩受到其它物體的撞擊, 鋼絲繩相互打纏、打結(jié), 或者由于咬繩, 都會(huì)使鋼絲繩產(chǎn)生變形磨損。這種變形磨損因局部擠壓而變形, 其

4、鋼絲橫斷面在擠壓處向兩旁伸展成翅形。從外表看, 鋼絲寬度擴(kuò)展, 雖然鋼絲繩截面積減少不多, 但局部擠壓處的鋼絲表面材質(zhì)硬化了, 極易斷絲。時(shí)間一久, 變形突出位往往磨損嚴(yán)重, 處層鋼絲也極易斷絲。 再者, 內(nèi)部磨損的因素也不可忽視:鋼絲繩經(jīng)過卷筒或滑輪時(shí)所承受的全部負(fù)荷壓在鋼絲繩的一側(cè), 各根細(xì)鋼絲的曲率半徑不可能完全相同。同時(shí), 由于鋼絲繩的彎曲, 鋼絲繩內(nèi)部各根細(xì)鋼絲就會(huì)相互產(chǎn)生作用力并且產(chǎn)生滑移, 這時(shí)股與股之間接觸應(yīng)力增大, 使相鄰股間的鋼絲產(chǎn)生局部壓痕深凹。當(dāng)反復(fù)循環(huán)拉伸變曲時(shí), 在深凹處則產(chǎn)生應(yīng)力集中而被折斷。 怎樣才能減少各種磨損損傷呢？針對(duì)以上分板, 我們采取了以下措施: （1

5、）為避免單周磨損, 我們定期倒換絞車鋼絲繩繩頭, 如大絞車每季度一次使之磨損均勻。 （2）把斜井拖繩輪由鑄鐵的換成了聚氨酯拖繩輪, 盡可能減少對(duì)鋼絲磨損。 （3）盡可能避免鋼絲繩在卷筒上打纏, 遭受其他撞擊。 （4）根據(jù)具體工況, 正確選擇鋼絲繩的結(jié)構(gòu)型號(hào)。為防內(nèi)部磨損, 我礦大部分提升鋼絲繩換成了線接觸鋼絲繩, 摒棄了點(diǎn)接觸類型, 對(duì)特殊地方, 正準(zhǔn)備考慮上面接觸鋼絲繩。 3.2 疲勞 鋼絲繩在使用過程中主要承受彎曲、拉伸、扭曲、振動(dòng)疲勞, 以及過載引起的彈性形等損傷。 鋼絲繩重復(fù)通過滑輪或卷筒中繞上繞下, 無(wú)數(shù)次的彎曲, 容易使鋼絲產(chǎn)生疲勞, 韌性下降, 最終導(dǎo)致斷絲。而疲勞斷絲出現(xiàn)在股的

6、彎曲程度最厲害的一側(cè)外層鋼絲上。通常情況下, 疲勞斷絲的出現(xiàn)意味著鋼絲繩已經(jīng)接近使用后期。試驗(yàn)表明, 鋼絲繩的彎曲疲勞壽命與D/d比值（即卷筒直徑D與鋼絲繩直徑d的比值）、安全系數(shù)和鋼絲繩結(jié)構(gòu)均有密切的關(guān)系。鋼絲繩在起動(dòng)和制動(dòng)的始末, 變化的拉伸應(yīng)力以及經(jīng)常受到扭曲和振動(dòng)也是產(chǎn)生疲勞的原因。 過載:鋼絲繩在工作時(shí)除了要承受負(fù)載、自重等靜載荷外, 還要受到因加速度和沖擊引起的動(dòng)載荷, 當(dāng)鋼絲繩隨著載荷的增加會(huì)有微量的伸長(zhǎng), 當(dāng)載荷超過強(qiáng)度極限時(shí), 鋼絲繩就可能斷裂。過載的鋼絲繩即使不發(fā)生斷裂事故, 安全系數(shù)也會(huì)大幅度下降, 隨之而來(lái)大大地縮短使用壽命。 針對(duì)疲勞的分析, 我們采取了以下措施； （

7、1）條件許可的情況下, 盡可能使卷筒和滑輪直徑增大。在主提升斜巷, 卷筒直徑無(wú)法增大, 于是增加了擋繩器、拖繩器的滾輪直徑；其他場(chǎng)合, 合理選取鋼絲繩直徑、卷筒直徑。 （2）在安排滑輪布局時(shí), 應(yīng)盡量避免鋼絲繩反向彎曲。經(jīng)驗(yàn)證明, 反向變曲的破壞約為同向彎曲的2倍, 尤其不能用斜巷主提升繩經(jīng)滑輪調(diào)車用。 （3）盡可能選擇結(jié)構(gòu)好的鋼絲繩, 如WS、TX等線接觸鋼絲繩。 3.3 外傷 鋼絲繩外傷不外乎其在滑輪里滑槽, 在卷筒上跳出擋板, 被礦車碾軋, 結(jié)果常常使鋼絲繩因局部軋壞而報(bào)廢。再者, 鋼絲繩扭結(jié)也是一個(gè)重要的損傷因素。普通鋼絲繩都帶有自轉(zhuǎn)性, 尤其是新鋼絲繩, 掛設(shè)好后, 不經(jīng)破勁便施加張

8、力, 往往造成扭結(jié)。扭結(jié)的方向與鋼絲繩旋向一致的稱為正扭結(jié), 反之稱負(fù)扭結(jié)。鋼絲繩在扭結(jié)后, 經(jīng)過多次受載, 也只有局部繩芯外露, 一般沒有斷絲現(xiàn)象。但試驗(yàn)表明, 鋼絲繩在扭結(jié)損傷后強(qiáng)度將顯著降低。正扭結(jié)的強(qiáng)度只有原強(qiáng)度的60%80%, 負(fù)扭結(jié)的強(qiáng)度還不到原強(qiáng)度的50%。嚴(yán)重時(shí)強(qiáng)度將降低到只有原來(lái)的10%20%。 為了防止鋼絲繩出現(xiàn)外傷, 我們采取了以下措施； （1） 嚴(yán)格操作規(guī)程, 強(qiáng)化操作人員崗位責(zé)任, 堅(jiān)持事故追究制度。 （2） 完善設(shè)備設(shè)施的防護(hù)能力, 如加高護(hù)繩板, 設(shè)置排繩器。 （3） 新掛設(shè)的鋼絲繩在其自由端設(shè)置旋轉(zhuǎn)裝置, 以達(dá)到破勁的效果。 （4） 特殊的場(chǎng)合, 研究采用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。 另外, 運(yùn)河礦還針對(duì)井下鋼絲繩的化學(xué)腐蝕采取了一些措施, 延緩鋼絲繩的使用壽命。 通過對(duì)鋼絲繩損傷原因的探究、驗(yàn)證, 又在此基礎(chǔ)上逐一作了簡(jiǎn)單易行的對(duì)策性措施, 制定和豐富了相關(guān)的規(guī)章制度, 自全面實(shí)施以來(lái), 有效地遏制了提升運(yùn)輸事故的發(fā)生, 較好地提高了經(jīng)濟(jì)效益。仍以運(yùn)何礦暗斜井為例, 主提升繩自更換鍍鋅鋼絲繩并采取以上其他措施以來(lái), 每根鋼絲繩壽命在一年