礦井提升系統(tǒng)安全事故分析及防治PPT課件

1、1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 提升鋼絲繩是提升系統(tǒng)的一個重要組成部分，煤礦安全規(guī)程（以下簡稱規(guī)程）對礦井提升鋼絲繩有專門規(guī)定。近年來，盡管礦井設(shè)計和生產(chǎn)按照規(guī)程的要求加強(qiáng)了提升鋼絲繩的檢查和保養(yǎng)，但是，仍然有斷繩事故發(fā)生。第1頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 1.1 斷繩的類型 鋼絲繩斷繩事故主要原因是：松繩、跑車、過卷、鋼絲繩強(qiáng)度降低、卡罐、操作失誤等。 （1） 松繩斷繩：由于煤倉滿倉或其它原因造成容器在卸載位置被卡住而繼續(xù)下放容器，引起松繩，待卡容器原因消失后，容器自由落體迅速下降而沖擊鋼絲繩導(dǎo)致斷繩?；蛐本嵘o急制動減速帶大于自然減速度，或下放側(cè)過放鋼絲繩造成松繩和斷繩。 （2

2、） 過卷斷繩：提升容器在減速階段不能按規(guī)定進(jìn)行減速，而是以全速運(yùn)行沖擊、并且木罐道沒有起到有效制動，提升機(jī)直接碰撞防撞梁，導(dǎo)致鋼絲繩斷裂。第2頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 （3） 扭轉(zhuǎn)斷繩：隨著提升長度增加，鋼絲繩的扭轉(zhuǎn)造成鋼絲繩內(nèi)股與絲間的受力發(fā)生變化，其最大差值約為24倍，這樣外層鋼絲很快出現(xiàn)斷絲現(xiàn)象而損壞。 （4） 銹蝕斷繩：提升鋼絲繩受淋水、潮濕和酸性氣體、雜散電流等作用，會出現(xiàn)應(yīng)力集中，產(chǎn)生疲勞，金屬變脆，鋼絲繩抗拉強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度降低。銹蝕也是造成平衡尾繩斷裂的主要原因。第3頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 （5）疲勞斷繩：提升鋼絲繩在摩擦輪、天輪（導(dǎo)向輪）處的

3、彎曲，產(chǎn)生彎曲應(yīng)力及運(yùn)行過程中摩擦輪上的離心應(yīng)力和扭轉(zhuǎn)等作用，而產(chǎn)生疲勞，拉伸損壞。長時間的反復(fù)彎曲，使鋼絲繩疲勞強(qiáng)度降低。實(shí)踐證明，反復(fù)彎曲對鋼絲壽命影響較大。主井每天提升次數(shù)遠(yuǎn)多于副井，因此，提升鋼絲繩彎曲次數(shù)多，易疲勞，這也是主井提升鋼絲繩壽命明顯低于副井的重要原因。第4頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 （6）沖擊和振動：提升鋼絲繩在使用中經(jīng)常承受各種沖擊和振動，主要有以下幾種：松繩引起的沖擊。松繩后，提升容器又自動下落，鋼絲繩往往要遭受過大的沖擊力。松繩長度越長，繩端載荷越大，則鋼絲繩所受的沖擊力也就越大。過卷造成的沖擊。提升容器高速過卷時，常會撞壞防撞梁，同時提升鋼絲繩也要承

4、受很大的沖擊力。鋼絲繩運(yùn)動產(chǎn)生的振動。井筒不直、罐道彎曲、罐道接頭不好、罐耳與罐道間隙過大、箕斗井下裝載水平使用托罐梁等都會對鋼絲繩產(chǎn)生很大的沖擊和振動。緊急停車時，減速度過大造成的沖擊和振動。在沖擊力大于鋼絲繩的強(qiáng)度時造成斷繩。第5頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 1.2 豎井提升鋼絲繩工作載荷分析 礦井提升的主要承載元件是提升鋼絲繩，提升鋼絲繩在工作過程中會經(jīng)受各種載荷的作用，例如拉伸、扭轉(zhuǎn)、彎曲、接觸應(yīng)力以及動載荷等。 第6頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 1.2.1 拉伸與扭轉(zhuǎn)應(yīng)力 由于提升鋼絲繩是由許多螺旋要素（鋼絲或繩股）組成的復(fù)雜構(gòu)件，在張力作用下，這些螺旋要素相

5、互作用產(chǎn)生內(nèi)力，這些內(nèi)力可分解為與鋼絲繩軸線平行的軸向分力和垂直于鋼絲繩軸線的徑向分力，而徑向分力就使繩股或鋼絲繩產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)。也就是說鋼絲繩在受到拉力作用時同時產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)，即鋼絲繩的拉伸與扭轉(zhuǎn)是同時發(fā)生的。第7頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 1.2.1 拉伸與扭轉(zhuǎn)應(yīng)力第8頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 根據(jù)前蘇聯(lián)M.格盧什科的研究結(jié)果：根據(jù)單根鋼絲彈性變形位能方程，在不考慮橫向力所做的功時，在繩端載荷和鋼絲繩質(zhì)量作用下，鋼絲繩中的各螺旋要素相應(yīng)地作用有內(nèi)力。這些內(nèi)力可分解為與鋼絲繩軸線平行的軸向分力軸向分力Px和垂直子鋼絲繩軸線的徑向分力徑向分力Py，而Py即成為使繩股或鋼絲扭

6、轉(zhuǎn)的扭力（或扭力矩Lx）。軸向力Px和扭轉(zhuǎn)力矩Lx的偏導(dǎo)數(shù)等于鋼絲繩中鋼絲的縱向位移u和角位移v。第9頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 扭轉(zhuǎn)力扭轉(zhuǎn)力矩矩與與提升容器的總質(zhì)量提升容器的總質(zhì)量和和鋼絲繩質(zhì)量鋼絲繩質(zhì)量有有關(guān)關(guān)。鋼絲繩的縱向應(yīng)變和扭轉(zhuǎn)應(yīng)變圖 第10頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 (1)根據(jù)線型法則，鋼絲繩的扭轉(zhuǎn)應(yīng)變在懸垂線的中部為零，最大值在兩個端部。即： 上述情況也可如下描述：對于水平放置的鋼絲繩在鋼絲繩兩端的拉力作用下，鋼絲繩個捻距的變形是一樣的。但對于提升鋼絲繩，由于鋼絲繩質(zhì)量的影響，在繩端載荷作用下，鋼絲繩各捻距的變形各不相同，下部捻距變形短，上部捻距變形大

7、。對于摩擦輪提升鋼絲繩，相當(dāng)于在鋼絲繩中部增加了一個順捻的扭轉(zhuǎn)，其結(jié)果是提升的鋼絲繩上部出現(xiàn)松捻（捻距變大），下部出現(xiàn)緊捻（捻距變?。?。冬瓜山銅礦在防撞梁平臺上測量的結(jié)果是提升側(cè)405mm，下放側(cè)305mm。 第11頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 (2)鋼絲繩的縱向應(yīng)變在最上部截面處為最大，即 x=O 時 , 在最下部在最下部截截面面，當(dāng) x=L 時：20maxPLBAT2)(0PLBATL第12頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 由此可見，當(dāng)當(dāng)鋼絲繩鋼絲繩縱向變形條件一縱向變形條件一定定時時，在在它它的最低末端的縱向應(yīng)變有可能是的最低末端的縱向應(yīng)變有可能是負(fù)的或等于零負(fù)的或等

8、于零。因此，在懸垂鋼絲繩的最低末端，盡管存在有終端載荷，但仍然有可能經(jīng)受相對縮短。其原因是：在懸垂鋼絲繩下面的一半由于重物引起的鋼絲繩相對伸長和由于扭轉(zhuǎn)引起的相對縮短迭在一起，縮短可能大于伸長。徐州礦務(wù)徐州礦務(wù)局多個深井礦井提升鋼絲繩在使用一段時間后鋼絲繩縮短，縮短的長度一般為局多個深井礦井提升鋼絲繩在使用一段時間后鋼絲繩縮短，縮短的長度一般為1.52m。第13頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 資料顯示：對摩擦提升在井深超過800-900m，鋼絲繩的扭轉(zhuǎn)是鋼絲繩損壞的主要原因。例如，國外有人曾對三角股鋼絲繩進(jìn)行試驗(yàn)，在井深為700m時使用壽命平均為2年，而在井深超過800-900m時其

9、壽命降低一半。第14頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 1.2.2 彎曲應(yīng)力 對于纏繞式輪提升，鋼絲繩在滾筒上受到彎曲、擠壓和接觸應(yīng)力。對于摩擦輪提升，鋼絲繩在圍包弧內(nèi)彎曲時，受到彎曲和接觸載荷。鋼絲繩在摩擦輪上彎曲時，與材料力學(xué)中的彎曲梁一樣，也存在有中性軸的概念（即鋼絲繩的中心軸線）。這樣，在鋼絲繩移動時，它的螺旋要素（鋼絲或繩股）時而成為凹形，時而成為凸形通過摩擦輪： 第15頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 鋼絲繩過摩擦輪時的彎曲 第16頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 在一個捻距長度內(nèi)，一半為凹形，一半為凸形。凹形部分經(jīng)受壓縮，凸形部分經(jīng)受拉伸。于是單根鋼絲在半個

10、捻距內(nèi)（圖中的 BA 段和 BC 段）發(fā)生位移， 從壓縮區(qū)移向拉伸區(qū)。但是繩內(nèi)鋼絲因彎曲和原有張力的作用，相互壓緊產(chǎn)生摩擦力，阻止這種位移。為了克服摩擦力使鋼絲能自由移動，并在一個捻距內(nèi)相互找平，而需要加大鋼絲的張力，與鋼絲原有張力之差稱為附加張力，由此引起的應(yīng)力稱為附加拉應(yīng)力。由于鋼絲在繩中所處的位置不同，彎曲時位移的大小也不相等，或者是獲得的附加張力不相等，這樣使得鋼絲繩中各鋼絲的拉應(yīng)力重新分布。第17頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 對于塔式摩擦輪提升，安裝有導(dǎo)向輪。提升鋼絲繩在經(jīng)過摩擦輪的彎曲、收縮變形后，在導(dǎo)向輪處要立即承受反向彎曲，這樣在變向應(yīng)力的作用下，鋼絲繩的彎曲損壞比

11、單向彎曲破壞的更快。這就是提升鋼絲繩在提升過程中的拉伸、扭轉(zhuǎn)和彎曲的基本受力情況。第18頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 1.2.3 接觸應(yīng)力 發(fā)生在鋼絲繩中的接觸應(yīng)力分為以下幾類： (1)由單股內(nèi)部鋼絲之間的壓力引起的應(yīng)力； (2)由股之間的擠壓引起的應(yīng)力； (3)鋼絲繩與摩擦輪繩槽或?qū)蜉喞K槽之間的接觸應(yīng)力引起的應(yīng)力。 接觸應(yīng)力引起單根鋼絲繩的磨損和疲勞破壞，完全消除接觸應(yīng)力是不可能的，但是選用比較優(yōu)良的鋼絲繩結(jié)構(gòu)和改善鋼絲繩的工作條件，可以減小接觸應(yīng)力。第19頁/共51頁1 鋼絲繩斷裂事故分析及防治 選用線接觸或面接觸股的鋼絲繩，可以大大減小由鋼絲之間的擠壓引起的應(yīng)力。嚴(yán)格控制繩

12、芯直徑的大小，使各股之間具有必要的間隙，這樣可避免或減小股之間的擠壓引起的應(yīng)力。 此外，在提升和下放過程中，由于鋼絲繩的運(yùn)動過程中正常加速、減速及緊急制動，還將產(chǎn)生很大的動載荷。在提升容器的裝、卸載過程中，由于載荷變化也會產(chǎn)生動載荷。第20頁/共51頁1.3 提升鋼絲繩動力學(xué)特性分析 1.3.1 提升系統(tǒng)二自由度數(shù)學(xué)模型建立 為了簡化計算且能較好地反映摩擦提升系統(tǒng)的振動特點(diǎn)，摩擦式提升系統(tǒng)可簡化為二自由度數(shù)學(xué)模型。第21頁/共51頁1.4 提升機(jī)松繩時鋼絲繩的張力 下面以斜井提升為例進(jìn)行分析：對于礦車以速度V勻速上提，提升機(jī)突然緊急制動，如果制動力過大，假設(shè)提升機(jī)和鋼絲繩瞬間停止，鋼絲繩松繩后

13、礦車仍依靠慣性，繼續(xù)向上移動距離: 當(dāng)?shù)V車停止向上運(yùn)動并在重力作用下迅速下滑時，便產(chǎn)生動力沖擊，使鋼絲繩發(fā)生振動。用“能量法”求解鋼絲繩此時的最大動變形動max和繩端的總張力Smax。)cos(sin2/12fgVH第22頁/共51頁1.4 提升機(jī)松繩時鋼絲繩的張力 提升過程中重載松繩長度為H時繩端礦車振動示意圖 松繩距離越大，鋼絲繩的沖擊力越大；礦車距提升機(jī)的距離L1越短，鋼絲繩的沖擊力越大。 提升速度V越大，鋼絲繩的沖擊力越大；礦車距提升機(jī)的距離L1越短，鋼絲繩的沖擊力越大。第23頁/共51頁1.4 提升機(jī)松繩時鋼絲繩的張力 目前國內(nèi)在斜井提升中，因松繩引起的鋼絲繩斷繩事故很多，其主要原因

14、是：在上提重載時發(fā)生緊急制動，若制動減速度大于自然加速度，必然引起松繩。礦車連同載荷對鋼絲繩施加沖擊力，可能產(chǎn)生兩種結(jié)果：一種是沖擊力小于鋼絲繩破斷力，這發(fā)生在鋼絲繩松繩長度較小或沖擊點(diǎn)距離提升機(jī)滾筒較遠(yuǎn)的情況，會引起鋼絲繩較大的振動，提升系統(tǒng)承受較大的動載荷，使被沖擊的零部件壽命縮短。另一種時沖擊力大于鋼絲繩破斷力，鋼絲繩斷裂，大多發(fā)生在松繩長度較大、沖擊點(diǎn)距離提升機(jī)滾筒較近的情況下。特別是因磨損、銹蝕、疲勞而降低抗沖擊能力的鋼絲繩，更容易斷裂。第24頁/共51頁1.4 提升機(jī)松繩時鋼絲繩的張力 因此，在進(jìn)行斜井提升設(shè)計時，必須保證選擇的提升速度小于規(guī)程規(guī)定的最大值，特別是在提升大件時盡可能

15、采用低速運(yùn)行，可增加系統(tǒng)的安全可靠性；合理設(shè)置井口車場起坡點(diǎn)位置與提升機(jī)滾筒間的距離，合理配置控制系統(tǒng)和液壓制動系統(tǒng)（如使用恒減速液壓站），可以防止緊急制動時鋼絲繩的斷裂或破壞。第25頁/共51頁1.4 提升機(jī)松繩時鋼絲繩的張力 對于立井提升，設(shè)松繩距離為H，則鋼絲繩張力計算式為： 可以看出，松繩距離越大，鋼絲繩的沖擊力越大；提升容器距提升機(jī)的距離L1越短，鋼絲繩的沖擊力越大。1max211mgLEAHmgS第26頁/共51頁1.5 鋼絲繩斷繩防治措施 （1） 合理選擇鋼絲繩的安全系數(shù)。 （2） 合理選擇提升機(jī)直徑與鋼絲繩直徑的比值。 （3） 合理選擇鋼絲繩的潤滑方式、潤滑油和鍍鋅厚度，有效防

16、治鋼絲繩銹蝕。（4） 合理設(shè)計提升系統(tǒng)，例如控制摩擦輪與導(dǎo)向輪間的距離，減小鋼絲繩彎曲損壞。第27頁/共51頁1.5 鋼絲繩斷繩防治措施 （5） 合理選擇鋼絲繩結(jié)構(gòu)，特別是深井提升，應(yīng)選擇穩(wěn)定性較好的鋼絲繩。減小鋼絲繩拉伸和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，提高鋼絲繩壽命。 有資料顯示：對摩擦提升在井深超過800900m，鋼絲繩的扭轉(zhuǎn)是鋼絲繩損壞的主要原因。國外有人曾對三角股鋼絲繩進(jìn)行試驗(yàn)，在井深為700m時使用壽命平均為2年，在井深超過800900m時其壽命降低一半。所以多采用園股交互捻鋼絲繩或不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。第28頁/共51頁1.5 鋼絲繩斷繩防治措施 （6） 均衡鋼絲繩的拉伸、扭轉(zhuǎn)和彎曲壽命，延長鋼絲繩使用壽命。

17、國外資料表明鋼絲繩的拉伸、扭轉(zhuǎn)和彎曲壽命公式為：N = 1 / (1 / N1 + 1 / N2 + 1 / N3) 式中 N鋼絲繩使用壽命；N1鋼絲繩的扭轉(zhuǎn)壽命；N2鋼絲繩的彎曲壽命；N3鋼絲繩的拉伸壽命。 顯然，鋼絲繩的壽命小于拉伸、扭轉(zhuǎn)和彎曲壽命中之最小者。第29頁/共51頁1.5 鋼絲繩斷繩防治措施 （7） 采用恒減速制動系統(tǒng)和完善的控制系統(tǒng)，有效減小鋼絲繩松繩和張力沖擊，改善鋼絲繩受力。 （8） 采用沖擊限制理論，合理設(shè)計提升機(jī)的速度控制曲線，減小提升系統(tǒng)的彈性振動，改善鋼絲繩受力。 （9） 設(shè)置松繩保護(hù)裝置，并能可靠動作。 （10） 立井單繩提升裝設(shè)性能可靠的防墜器，進(jìn)行可靠的斷繩

18、撲捉。 （11） 完善裝載計量系統(tǒng)，嚴(yán)防提升機(jī)超載。 （12） 加強(qiáng)鋼絲繩的檢查、維護(hù)工作，對提升鋼絲繩做好定期試驗(yàn)。根據(jù)具體條件，定期調(diào)頭、剁繩頭，可以改變鋼絲繩受力、磨損、銹蝕部位，消除隱患。即延長了鋼絲繩壽命，又減少事故，提高可靠性。第30頁/共51頁2 提升機(jī)運(yùn)行中的卡罐事故分析及防治 2.1 提升機(jī)卡罐的原因 （1）罐籠運(yùn)行中礦車溜出，與中間水平的搖臺或井筒的橫梁相碰時造成； （2）當(dāng)罐道變形較大，罐籠在罐道上運(yùn)行時前后左右方向產(chǎn)生較大震動，造成防墜器誤動作，使罐籠卡??； （3）罐籠內(nèi)載荷偏裝，造成提升容器發(fā)生偏斜卡在四角罐道上； （4）操車設(shè)備故障或信號工誤發(fā)信號，造成礦車卡在罐籠

19、與安全門之間； （5）罐道變形，接頭不正，提升容器受風(fēng)流影響擺動過大而不能正確進(jìn)入穩(wěn)罐道等，都是造成卡罐的重要原因。第31頁/共51頁2 提升機(jī)運(yùn)行中的卡罐事故分析及防治 2.2 卡罐的防治措施 （1）加強(qiáng)罐籠阻車器的維護(hù)內(nèi)，保持阻車器靈活可靠，防止礦車溜出。 （2）定期檢查管道，防止罐道螺栓松動，接頭不齊，對容易出現(xiàn)問題的罐道部位進(jìn)行加固。 （3）防止罐籠內(nèi)載荷的偏裝，減小提升速度，使提升容器能低速進(jìn)入四角罐道。 （4）提高司機(jī)和信號工技術(shù)水平，制定緊急預(yù)案，對各種異常情況能作出正確判斷，采取正確的對策措施。 （5）對回風(fēng)立井采用對稱風(fēng)道，減小風(fēng)流影響。 （6）采用高質(zhì)量防墜器，加強(qiáng)維護(hù)，防

20、止防墜器非正常動作。 （7）采用先進(jìn)和完善的電控保護(hù)系統(tǒng)，在檢測到卡罐事故時，過載保護(hù)能迅速動作，緊急制動提升機(jī)，減小旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)造成的鋼絲繩張力增加。第32頁/共51頁3 提升機(jī)過卷蹾罐事故分析及防治 3.1 提升機(jī)過卷和過放（蹾罐）的原因 在礦井提升設(shè)備的提升過程中，提升機(jī)的過卷蹾罐事故時有發(fā)生。提升系統(tǒng)的過卷蹾罐事故一般為上行容器過卷，下放容器過放。 （1）提升機(jī)過卷的類型： 低速過卷：指提升系統(tǒng)安裝有速度限制裝置，提升容器在井口時速度小于2m/s，過卷動能不大，過卷距離在允許的范圍內(nèi)。 高速過卷：指速度限制裝置失靈后，容器以全速運(yùn)行，但過卷開關(guān)工作正常，電動機(jī)斷電，制動器抱閘，提升容器在規(guī)

21、定的距離內(nèi)停止。 全速過卷：指各種保護(hù)失靈，制動系統(tǒng)失效，提升容器以最大提升速度過卷。第33頁/共51頁3 提升機(jī)過卷蹾罐事故分析及防治 （2）提升機(jī)過卷的主要原因： 深度指示器失效，對于機(jī)械式深度指示器主要是齒輪傳動軸斷裂，傳動齒輪滾鍵不咬合，銷子斷裂，離合器未合好等故障造成。對于電子式深度指示器主要是數(shù)碼管顯示故障，計算機(jī)死機(jī)等。 提升機(jī)安全防護(hù)裝置失靈，限速保護(hù)裝置失靈，過速保護(hù)裝置失靈，提升機(jī)自動減速及警示裝置失靈。 提升機(jī)制動裝置失靈，提升機(jī)液壓制動系統(tǒng)故障，回油路堵塞，造成制動器不能抱閘。 提升機(jī)管理及監(jiān)督部門，對過卷開關(guān)試驗(yàn)、維護(hù)保養(yǎng)及檢查不到位，造成過卷開關(guān)失靈。 進(jìn)行特殊作業(yè)

22、時，現(xiàn)場指揮人員與提升機(jī)操作人員配合失誤，導(dǎo)致提升機(jī)誤動作或過卷解除后未恢復(fù)等造成過卷事故。 第34頁/共51頁3 提升機(jī)過卷蹾罐事故分析及防治 3.2 提升機(jī)過卷和過放（蹾罐）的防治措施 （1） 木罐道或安全可靠的緩沖托罐裝置。目前國內(nèi)有GHT型緩沖托罐裝置和HZSN 型緩沖托罐裝置。 （2） 過卷和過放緩沖制動裝置在井上和井下設(shè)置應(yīng)使下放側(cè)提升容器比提升側(cè)提升容器提前0.92m先進(jìn)入楔形罐道。 （3）對立井提升，設(shè)置相互獨(dú)立的雙線形式的過卷保護(hù)開關(guān)，當(dāng)提升容器超過正常終端停止位置0.5m時，設(shè)在井架和監(jiān)控器相應(yīng)位置的過卷保護(hù)開關(guān)動作，使提升機(jī)安全制動。第35頁/共51頁3 提升機(jī)過卷蹾罐事

23、故分析及防治 （4）檢查深度指示器的工作狀態(tài)，及時處理相關(guān)故障。 （5）檢查提升機(jī)的各種安全防護(hù)裝置，確保動作可靠，采用先進(jìn)的電控裝置和完善的軟件系統(tǒng)，防止設(shè)備和編程造成的過卷和過放事故。 （6）提高提升機(jī)制動裝置的可靠性，減少提升機(jī)液壓制動系統(tǒng)故障。每臺提升機(jī)的制動系統(tǒng)應(yīng)為單泵雙站（或采用多通道液壓站），正常情況下兩個液壓站獨(dú)立進(jìn)、回油，且同時工作，每個液壓站負(fù)責(zé)2個閘盤中一半制動器的供、回油。當(dāng)其中1臺液壓站故障時，另一臺液壓站負(fù)責(zé)兩個閘盤所有制動器的供、回油。第36頁/共51頁4 提升機(jī)跑車事故分析及防治 4.1 提升機(jī)跑車（蹾罐）的原因 近年來在礦井提升提升過程中，提升機(jī)的跑車事故時有

24、發(fā)生，并且危害極大。例如某礦落地式主井提升，在重載調(diào)試階段，在提升終了電動機(jī)斷電后，出現(xiàn)液壓站不回油而發(fā)生跑車事故。電氣系統(tǒng)在事故時切斷了主供電回路，而沒有切除勵磁回路，箕斗墜落過程中產(chǎn)生的電能燒毀了主電動機(jī)。結(jié)果重箕斗墜落井底，砸壞了井下系統(tǒng)，空箕斗沖天，撞飛了防撞梁，撞壞了上、下天輪，使提升系統(tǒng)遭受嚴(yán)重?fù)p壞，給礦井生產(chǎn)造成了重大損失。某礦塔式主井提升，錯向保護(hù)裝置設(shè)置不正確，沒有及時發(fā)出緊急制動命令，造成跑車事故，嚴(yán)重?fù)p壞井上下設(shè)備。有關(guān)跑車示例很多，但總結(jié)起來跑車的主要原因有以下幾點(diǎn)：第37頁/共51頁4 提升機(jī)跑車事故分析及防治 （1）制動力不足、制動失靈或不進(jìn)行制動，造成溜罐跑車事故

25、。 （2）電控系統(tǒng)缺陷，錯向保護(hù)不完善，或電氣設(shè)備故障，沒有及時發(fā)出制動指令，造成溜罐跑車事故。 （3）鋼絲繩斷裂造成跑車事故。 （4）調(diào)整鋼絲繩繩頭不當(dāng)而造成跑車事故。 （5）管理、維護(hù)制度不健全或操作失誤造成跑車。第38頁/共51頁4 提升機(jī)跑車事故分析及防治 4.2 防止跑車的措施 （1）選擇安全可靠的液壓制動系統(tǒng)，所有液壓管道均采用不銹鋼管，防止鋼管銹蝕，造成的油路堵塞。在維護(hù)過程中注意觀察液壓油的變化，及時清理油內(nèi)的雜質(zhì)。 （2）應(yīng)把每一提升循環(huán)開始和結(jié)束點(diǎn)作為過渡過程處理，即提升機(jī)驅(qū)動力和液壓站 制動力的增減應(yīng)進(jìn)行密切配合。 （3） 每臺提升機(jī)的制動系統(tǒng)應(yīng)為單泵雙站（或采用多通道液

26、壓站），正常情況下兩個液壓站獨(dú)立進(jìn)、回油，且同時工作，每個液壓站負(fù)責(zé)2個閘盤中一半制動器的供、回油。當(dāng)其中1臺液壓站故障時，另一臺液壓站負(fù)責(zé)兩個閘盤所有制動器的供、回油。第39頁/共51頁4 提升機(jī)跑車事故分析及防治 （4）斜井提升采用恒減速液壓制動系統(tǒng)，減小變坡點(diǎn)附近的緊急制動減速帶，可有效防止鋼絲繩松繩斷裂造成的跑車事故。 特別是對于提升較大件（如大于30t）的斜井單鉤提升系統(tǒng)，由于煤礦安全規(guī)程的缺陷，在滿足下放大件緊急制動要求時，提升大件的緊急制動減速度必然大于自然減速度，極易造成松繩、斷繩跑車事故，這樣必須使用恒減速液壓站來滿足制動要求。 （5）調(diào)整鋼絲繩時必須按規(guī)定方法使用定車裝置。

27、 （6）鋼絲繩調(diào)整工作，必須編制施工方法，制定安全措施，經(jīng)審批核準(zhǔn)后，交由施工人員討論貫徹，方可施工。 （7）提升機(jī)出現(xiàn)跑車事故時不得切除主回路電源和勵磁電源，這樣相當(dāng)于采用了電氣制動，提升容器的速度得以控制，也防止了燒毀電動機(jī)。第40頁/共51頁5 摩擦輪提升的滑繩（傳動失效）事故分析及防治 5.1 鋼絲繩滑繩的原因 近年來在礦井提升提升過程中，由于設(shè)計單位和使用單位的高度重視，鋼絲繩的惡性滑繩事故較少。鋼絲繩的惡性滑繩事故與提升機(jī)的跑車事故一樣，一旦發(fā)生危害極大。例如，某礦箕斗嚴(yán)重過載，在提升到中途時電動機(jī)驅(qū)動力不夠而被迫重箕斗下放，發(fā)生了嚴(yán)重的鋼絲繩打滑事故，在鋼絲繩滑動過程中摩擦阻力所

28、產(chǎn)生的熱量使摩擦襯墊融化，在摩擦界面間的高壓使繩襯粘合在鋼絲繩上，襯墊象扯面條似的被撕裂和破壞，造成了嚴(yán)重的摔箕斗事故，給煤礦安全生產(chǎn)造成極大損失。有關(guān)滑繩的示例很多，但總結(jié)起來滑繩的主要原因有以下幾點(diǎn)：第41頁/共51頁5 摩擦輪提升的滑繩（傳動失效）事故分析及防治 （1） 制動力過大、造成制動減速度大于極限加速度而產(chǎn)生滑繩。 （2） 提升容器嚴(yán)重超載，造成鋼絲繩動張力比大于摩擦輪常數(shù)而產(chǎn)生滑繩。 （3） 摩擦襯墊質(zhì)量差，摩擦系數(shù)低，耐壓和耐熱性差，造成摩擦力過小而產(chǎn)生滑繩。 （4） 鋼絲繩表面涂抹潤滑脂或性能較差的増摩脂，大大降低了摩擦系數(shù)，造成摩擦力過小而產(chǎn)生滑繩。 違規(guī)操作，例如重箕斗

29、過速下放，而后緊急制動造成的滑繩。 （5） 違規(guī)操作，例如重箕斗過速下放，而后緊急制動造成的滑繩。 第42頁/共51頁5 摩擦輪提升的滑繩（傳動失效）事故分析及防治 5.2 摩擦輪提升的滑動特性分析 摩擦式提升是靠鋼絲繩與摩擦輪襯墊間的摩擦力克服作用于摩擦輪兩邊鋼絲繩的張力差而傳遞摩擦輪作用力的。鋼絲繩與繩襯間的摩擦力分布符合歐拉公式。ReSS21212max) 1(SSeSFf第43頁/共51頁5 摩擦輪提升的滑繩（傳動失效）事故分析及防治 5.3 防止摩擦提升打滑的措施 （1）在導(dǎo)向輪處裝設(shè)有脈沖編碼器，當(dāng)出現(xiàn)鋼絲繩打滑現(xiàn)象時，導(dǎo)向輪軸編碼器與主導(dǎo)輪軸編碼器所發(fā)出的脈沖數(shù)不同，此時控制系統(tǒng)

30、動作，使提升機(jī)可靠制動。 （2）在設(shè)計中采用沖擊限制理論，有效限制或消除鋼絲繩在緊急制動時的彈性振動，提高摩擦提升系統(tǒng)的安全可靠性。 （3）合理選擇液壓制動系統(tǒng)，盡量采用具有限制系統(tǒng)振動的恒減速液壓制動系統(tǒng)。 （4） 對液壓制動系統(tǒng)油壓進(jìn)行合理的整定，使提升機(jī)制動力矩滿足在各種狀況下的緊急制動都不出現(xiàn)打滑現(xiàn)象。第44頁/共51頁5 摩擦輪提升的滑繩（傳動失效）事故分析及防治 （5） 嚴(yán)格限制鋼絲繩靜張力比，嚴(yán)防提升容器超載，防止超載或張力比過大造成的滑繩。 （6） 采用高性能摩擦襯墊，對襯墊摩擦系數(shù)、耐壓和耐熱提出要求，防止摩擦力過小而產(chǎn)生滑繩。 （7） 采用質(zhì)量好的鍍鋅鋼絲繩，在鋼絲繩表面不涂抹潤滑脂或増摩脂（各種増摩脂都會降低鋼絲繩與襯墊間的摩擦系數(shù)），防止摩擦力過小而產(chǎn)生滑繩。 （8） 提高控制系統(tǒng)性能，嚴(yán)防超載運(yùn)行和違規(guī)操作，減小滑繩事故。 第45頁/共51頁6 提升機(jī)斷軸事故分析及防治 6.1 提升機(jī)斷軸事故原因 提升機(jī)斷軸事故有提升機(jī)主軸斷軸事故、減速器主軸斷軸事故和天輪主軸斷軸事故。斷軸事故的原因有： （1）主軸疲勞斷裂。由壓力集中開始產(chǎn)生微小裂紋，經(jīng)受長期交變應(yīng)力的作用，使裂紋逐漸礦大，形成疲勞擴(kuò)展區(qū)，疲勞擴(kuò)展區(qū)發(fā)展到一定程度時，剩余面積不足以克服提升載荷而產(chǎn)生突然斷裂。 （2） 斷裂部分都是承受交變彎曲疲勞應(yīng)力和交