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提升絞車鋼絲繩損壞的分析及預(yù)防措施 -鄭成才
發(fā)表期刊:《山東煤炭科技》
摘要：針對當(dāng)前煤礦行業(yè)絞車鋼絲繩斷繩事故頻繁發(fā)生的現(xiàn)狀，分析了絞車鋼絲繩檢測的重要性，提出了預(yù)防絞車鋼絲繩斷繩的保護(hù)措施，以及選擇先進(jìn)的TCK.W鋼絲繩檢測系統(tǒng)完成對鋼絲繩檢測的工作。
關(guān)鍵詞：斷繩事故 鋼絲繩檢測 TCK.W鋼絲繩檢測系統(tǒng) 鋼絲繩無損探傷
中圖分類號(hào)：TD532 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
1 提升運(yùn)輸絞車鋼絲繩的損壞
提升運(yùn)輸絞車鋼絲繩(以下簡稱鋼絲繩)在運(yùn)動(dòng)中由于受到拉伸應(yīng)力、彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)力、摩擦力等的作用，其受損形式是各不相同的。
1.1磨損破壞
鋼絲繩的磨損分外部磨損和內(nèi)部磨損。提升段以外部磨損為主，纏繞段以內(nèi)部磨損為主，外部段磨損比內(nèi)部磨損嚴(yán)重的多，所以減輕鋼絲繩的外部磨損是重中之重。
(1) 鋼絲繩與托輥間呈相對滾動(dòng)狀態(tài)時(shí)的磨損較輕，一旦托輥損壞，產(chǎn)生滑動(dòng)摩擦，提升過程成為繩與托輥間的拉鋸式的挫削過程，即拉鋸運(yùn)動(dòng)是外部磨損的主要表現(xiàn)形式。如繩、托輥材質(zhì)性質(zhì)相近，相互易磨起毛刺，并惡性循環(huán)。
(2) 提升繩下段在啟動(dòng)時(shí)存在的正常的滑動(dòng)摩擦，成為影響鋼絲繩使用壽命的重要危險(xiǎn)段。
1.2斷絲破壞
由于在提升過程中對鋼絲繩的反復(fù)彎曲，提升段鋼絲繩極易發(fā)生疲勞斷絲;環(huán)境中的偶然因素或卡車、突然剎車等猛烈拉力的沖擊都會(huì)造成鋼絲繩的沖擊斷絲，這會(huì)給生產(chǎn)帶來不同程度的影響。絞車系統(tǒng)的機(jī)械振動(dòng)，特別是固有頻率下的共振動(dòng)，會(huì)造成振動(dòng)斷絲或共振斷絲，微觀變形、銹蝕與疲勞損傷等更加重鋼絲繩的這種突發(fā)損壞的可能。
1.3拉伸破壞
在提升過程各種力的長時(shí)間綜合作用下， 鋼絲繩會(huì)發(fā)生冷拔拉伸，減弱其抗疲勞能力，尤其在使用后期加速鋼絲繩的損壞。提升系統(tǒng)的輕微共振或突然沖擊拉伸，使受沖擊段發(fā)生嚴(yán)重拉拔、扭曲和變形，造成部分或全部鋼絲繩報(bào)廢。而鋼絲繩的直徑減少到一定程度和長度伸長到一定程度或斷絲數(shù)及伸長發(fā)展突然加快，就必須立即更換。
1.4銹蝕破壞
在潮濕有淋水井筒中使用的鋼絲繩，銹蝕是其強(qiáng)度降低的主要因素。銹蝕減少鋼絲的有效斷面，使外層鋼絲松弛，結(jié)果外層鋼絲所受載荷減少，內(nèi)層鋼絲超載運(yùn)行而斷裂。
2 提升絞車鋼絲繩的保護(hù)措施
2.1合理選繩
根據(jù)提升絞車的井巷條件和使用場所，合理選擇結(jié)構(gòu)、直徑、強(qiáng)度、旋轉(zhuǎn)角度以及抗銹蝕能力的鋼絲繩具有重要作用。
2.1.1普通繩與西魯繩
(1)從受力情況分析，普通繩屬于點(diǎn)接觸，而西魯繩屬于線接觸，優(yōu)于普通繩，且壽命為普通繩1.75倍。應(yīng)注意雙滾筒絞車不能2個(gè)滾筒一側(cè)用普通繩，另一側(cè)用西魯繩，二者承重相同伸長不一致，會(huì)造成越位或松繩沖擊，故必須采用同類繩。
(2)左捻繩與右捻繩。雙滾筒絞車安裝時(shí)，一般采用右滾筒右端固定，上方出繩，左滾筒左端固定，下方出繩，繩在滾筒上的方向均為右纏繞，右纏繞要選用右捻繩，不準(zhǔn)使用左捻繩，否則會(huì)造成使用中松捻。
2.1.2鋼絲繩的結(jié)構(gòu)及鋼絲的強(qiáng)度
在選擇鋼絲繩時(shí)既要注意絲股數(shù)及捻向，又要注意抗拉強(qiáng)度，在淋水井筒中使用時(shí)應(yīng)注意是否鍍鋅處理，鍍鋅可以延使用壽命。
2.2鋼絲繩的日常維護(hù)
應(yīng)仔細(xì)的運(yùn)送、保存，特別是換繩時(shí)不能損壞出廠時(shí)的幾何尺寸;每月定期給鋼絲繩涂油;要求司機(jī)注意平穩(wěn)操作，嚴(yán)禁松繩或突然剎車造成沖擊;堅(jiān)持并正確使用松繩保護(hù)，做好日常試驗(yàn)，保證靈敏可靠。
3 鋼絲繩的日常管理
鋼絲繩在運(yùn)行中斷絲損壞、拉伸損壞、扭曲變形、長度伸長、鋼絲銹蝕及定期檢驗(yàn)必須嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》的有關(guān)規(guī)定。
3.1做好鋼絲繩的日常維護(hù)
《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：提升鋼絲繩每天檢查一次。在檢查中應(yīng)注意以下問題：不能有遺漏段;檢查方法要適當(dāng)。檢查人員應(yīng)在全面認(rèn)真檢查的基礎(chǔ)上對關(guān)鍵段重點(diǎn)檢查。不能僅對全繩3點(diǎn)做詳細(xì)檢查，其余一掠而過;檢查項(xiàng)目要全面，不能只部分查斷絲、部分查磨損，而銹蝕不查;不能習(xí)慣用一個(gè)捻距內(nèi)斷絲根數(shù)占全部鋼絲根數(shù)的百分比來判斷斷絲是否超限，而應(yīng)按斷絲總面積占全部鋼絲總斷面積的百分比來判斷。
3.2 減輕鋼絲繩的外部磨損
必須檢查絞車滾筒、襯木以及架繩輪的潤滑情況，絞車滾筒、襯木磨損會(huì)造成咬繩，架繩輪潤滑不良不轉(zhuǎn)動(dòng)或鋼套損壞，會(huì)加劇鋼絲繩的磨損;改善托輥的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，減輕垂弧啟動(dòng)磨損以提高鋼絲繩的保護(hù)性能;加強(qiáng)井巷管理，及時(shí)排除停轉(zhuǎn)托輥，校正偏移，避免拉
鋸運(yùn)動(dòng)的發(fā)生;使用一段時(shí)間及時(shí)倒繩，提高鋼絲繩的利用率;按《規(guī)程》規(guī)定在滾筒上裝設(shè)過渡繩楔，且鋼絲繩由下層到上層的臨界段應(yīng)每季度將鋼絲繩移動(dòng)1/4繩圈的位置;嚴(yán)格遵守《技術(shù)操作規(guī)程》的有關(guān)其它要求。
3.3做好鋼絲繩的定期檢驗(yàn)
用X射線、超聲波或電磁探傷等儀器定期檢驗(yàn)，及時(shí)了解鋼絲繩的內(nèi)部斷絲情況;必須嚴(yán)格按《煤礦安全規(guī)程》檢驗(yàn)，根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果判定能否繼續(xù)使用。
在鋼絲繩運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，繩的內(nèi)部情況很難查明，早換繩浪費(fèi)較大，遲換繩帶病運(yùn)行后患無窮，故開展使用鋼絲繩在線無損探傷儀在現(xiàn)場檢驗(yàn)已勢在必行。洛陽威爾若普檢測技術(shù)有限公司生產(chǎn)的TCK.W鋼絲繩便攜式探傷儀在徐莊煤礦得到了充分應(yīng)用，通過現(xiàn)場的使用證明，效果很好，每次的測量數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)可以保存，這樣就大大提高了絞車鋼絲繩運(yùn)行的安全系數(shù)。
4 總結(jié)
避免絞車提升鋼絲繩早期損壞要從源頭抓起，既要做好提升絞車的安全運(yùn)行，又要合理選繩。更重要的是做好鋼絲繩的日常維護(hù)、檢查和檢驗(yàn)。這樣，鋼絲繩損壞會(huì)大大減輕，使用壽命延長。
技術(shù)交流：wm@wmndt.com
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序號(hào)
論文名稱
發(fā)表期刊
作者單位
作者
行業(yè)
3
《中國索道協(xié)會(huì)第四屆一次理事會(huì)暨索道技術(shù)論壇》
華山三特索道
杜軍紅 彭?xiàng)?/div>
索道
14
《煤礦機(jī)電》
晉城藍(lán)焰煤業(yè)股份有限公司
郭東兵
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21
《經(jīng)濟(jì)管理》
山東黃金礦業(yè)萊州有限公司焦家金礦
尹海林
金礦
35
《煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》
批準(zhǔn)執(zhí)行：國家發(fā)改委
TCK·W
煤炭
36
中國煤炭機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)、煤礦與煤炭城市發(fā)展工作委員會(huì)
煤炭
40
能 源 與 環(huán) 保
河南能源化工集團(tuán) 永煤公司陳四樓煤礦 永煤公司職工培訓(xùn)學(xué)校
奐光潤1，謝良魁2，張 豪1，鄧高鵬1
42
機(jī)電工程技術(shù)2018年第47卷第08期
山西科林礦山檢測技術(shù)有限責(zé)任公司
張曦曦
煤礦