煤矿运输绞车钢丝绳断绳损坏的分析及预防

煤矿运输绞车钢丝绳断绳损坏的分析及预防

李 锋，杨续冠

(上海大屯能源股份有限公司 徐庄煤矿，江苏 沛县221611)  

〔摘要〕针对当前煤矿行业绞车钢丝绳磨损断绳事故频繁发生的现状，分析了绞车钢丝绳的磨损、断丝、拉伸、锈蚀等几个方面的重要原因，提出了预防绞车钢丝绳断绳的保护措施，以及选择先进的TCK便携式探伤定量检测系统。

〔关键词〕 断绳事故 ；措施  ；TCK检测系统

〔中图分类号〕TD532[文献标识码]B [文章编号]1672-9943 (2006) 01-0058-02

0 引 言

运输绞车钢丝绳的价格十分昂贵，其可靠性直接关系到煤矿的正常运行，提升运输绞车钢丝绳的磨损、断丝会大大降低其使用寿命。根据多年来的实践经验和全国煤矿运输系统发生斜巷断绳事故的分析，现就提升运输绞车钢丝绳的损坏和保护预防措施谈些体会。

1 提升运输绞车钢丝绳的损坏 钢丝绳探伤仪

提升运输绞车钢丝绳在运动中由于受到拉伸应力、弯曲应力、扭转应力、摩擦力等的作用，其受损形式是各不相同的。

1.1 磨损破坏 钢丝绳探伤仪

提升运输绞车钢丝绳的磨损分外部磨损和内部磨损。提升段以外部磨损为主，缠绕段以内部磨损为主，外部段磨损比内部磨损严重的多，所以减轻提升运输绞车钢丝绳的外部磨损是重中之重。

绳拖辊间呈相对滚动状态时的摩损较轻，一旦拖辊损坏，产生滑动摩擦，提升过程成为绳拖辊间的拉锯式的挫削过程，即拉锯运动是外部磨损的主要表现形式。如绳拖辊材质性质相近，相互易磨起毛刺，并恶性循环，其次是提升绳下段在启动时存在的正常的滑动摩擦，成为影响钢丝绳使用寿命的重要危险段。

1.2 断丝破坏 钢丝绳探伤仪

由于在提升过程中对钢丝绳的反复弯曲，提升段钢丝绳极易发生疲劳断丝；环境中的偶然因素或卡车、突然刹车等猛烈拉力的冲击都会造成钢丝绳的冲击断丝，这会给生产带来不同程度的影响。绞车系统的机械振动，特别是固有频率下的共振动，会造成振动断丝或共振断丝，微观变形、锈蚀与疲劳损伤等更加重钢丝绳的这种突发损坏的可能。

1.3 拉伸破坏

在提升绞车过程中各种力的长时间综合作用下，钢丝绳会发生冷拔拉伸，减弱其抗疲劳能力，尤其在使用后期加速钢丝绳的损坏。提升系统的轻微共振或突然冲击拉伸，使受冲击段发生严重拉拔、扭曲和变形，造成部分或全部钢丝绳报废。而提升运输绞车钢丝绳的直径减少到一定程度和长度伸长到一定程度或断丝数及伸长发展突然加快，就必须立即更换。

1.4 锈蚀破坏 钢丝绳探伤仪

在潮湿有淋水井筒中使用的钢丝绳，锈蚀是提升绞车钢丝绳强度降低的主要因素。锈蚀减少钢丝的有效断面，使外层钢丝松弛，结果外层钢丝所受载荷减少，内层钢丝超载运行而断裂。

2 提升绞车钢丝绳的保护措施 钢丝绳探伤仪

2.1 合理选绳

根据提升绞车的井巷条件和使用场所，合理选择结构，直径、强度、旋转角度以及抗锈蚀能力的钢丝绳具有重要作用。

2.1.1 普通绳与西鲁绳

从受力情况分析，普通绳属于点接触，而西鲁绳属于线接触，优于普通绳，且寿命为普通绳1.75倍。应注意双滚筒绞车不能2个滚筒一侧用普通绳，另一侧用西鲁绳，二者承重相同伸长不一致，会造成越位或松绳冲击，故必须采用同类绳。

左捻绳与右捻绳。双滚筒绞车安装时，一般采用右滚筒右端固定，上方出绳，左滚筒左端固定，下方出绳，绳在滚筒上的方向均为右缠绕，右缠绕要选用右捻绳，不准使用左捻绳，否则会造成使用中松捻。

2.1.2 钢丝绳的结构及钢丝的强度

在选择钢丝绳时既要注意丝股数及捻向，又要注意抗拉强度，在淋水井筒中使用时应注意是否镀锌处理，这样可以延长使用寿命。

2.2 提升绞车钢丝绳的日常维护

应仔细的运送、保存，特别是换绳时不能损坏出厂时的几何尺寸；每月定期给钢丝绳涂油；要求司机注意平稳操作，严禁松绳或突然刹车造成冲击；坚持并正确使用松绳保护，做好日常试验，保证灵敏可靠。

3 提升绞车钢丝绳的日常管理

提升绞车钢丝绳在运行中断丝损坏、拉伸损坏、扭曲变形、长度伸长、钢丝锈蚀及定期检验必须严格遵守《煤矿安全规程》的有关规定。

3 1做好钢丝绳的日常维护

《煤矿安全规程》规定:提升钢丝绳每天检查一次。在检查中应注意以下问题：不能有遗漏段；检查方法要适当。检查人员应在全面认真检查的基础上对关键段重点检查。不能仅对全绳3点做详细检查，其余一掠而过；检查项目要全面，不能只部分查断丝、部分查磨损，而锈蚀没查；不能习惯用一个捻距内断丝根数占全部钢丝根数的百分比来判断断丝是否超限,而应按断丝总面积占全部钢丝总断面积的百分比来判断。

3.2 减轻钢丝绳的外部磨损

必须检查绞车滚筒、衬木以及架绳轮的润滑情况，绞车滚筒、衬木磨损损坏会造成咬绳，架绳轮润滑不良不转动或钢套损坏，会加剧钢丝绳的磨损；改善托辊的结构和材质，减轻垂弧启动磨损以提高钢丝绳的保护性能；加强井巷管理，及时排除停转托辊，校正偏移，避免拉锯运动的发生；使用一段时间及时倒绳，提高钢丝绳的利用率；按《规程》规定在滚筒上装设过渡绳楔，且钢丝绳由下层到上层的临界段应每季度将钢丝绳移动1/4绳圈的位置；严格遵守《技术操作规程》的有关其它要求。

3.3 做好提升绞车钢丝绳的定期检验

用x射线、超声波或电磁探伤等仪器定期检验，及时了解钢丝绳的内部断丝情况；必须严格按《煤矿安全规程》检验，根据试验结果判定能否继续使用。

在钢丝绳运转时，绳的内部情况很难查明，早换绳浪费较大，迟换绳带病运行后患无穷，故开展使用钢丝绳在线无损探伤仪在现场检验已势在必行。2005年 11月洛阳国家高新开发区生产的TCK钢丝绳便携式探伤仪在徐庄煤矿得到了充分应用，通过现场的使用证明，效果很好，每次的测量数据计算机可以保存，这样就大大提高了绞车钢丝绳运行的安全系数。

4 总 结  钢丝绳探伤仪

总之，避免绞车提升钢丝绳早期损坏要从源头抓起，既要做好提升绞车的安全运行，又要合理选绳。更重要的是做好钢丝绳的日常维护、检查和检验。这样，钢丝绳损坏会大大减轻，延长使用寿命，由此就会减少事故，大幅度提高经济效益。

〔作者简介〕 钢丝绳探伤仪

李锋(1972-)，男，工程师，1997年毕业于淮南工业学院(安徽理工大学)工业自动化专业，现任上海大屯能源股份有限公司徐庄煤矿皮带管理科副科长.