立井提升鋼絲繩損壞的原因及預(yù)防措施
鋼絲繩在礦山應(yīng)用相當(dāng)廣泛，但是經(jīng)常會(huì)因?yàn)榫S護(hù)管理不當(dāng)，造成安全事故，目前絕大多數(shù)的立井提升設(shè)備均采用鋼絲繩作為固定容器及傳遞動(dòng)力的媒介。提升鋼絲繩一旦斷裂將會(huì)帶來箕斗墜底等一系列惡性事故，為了杜絕事故的發(fā)生，因此鋼絲繩的完好狀態(tài)對(duì)于主提升設(shè)備的安全運(yùn)行具有重要的意義。本文將重點(diǎn)分析導(dǎo)致鋼絲繩損壞的原因，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。
1提升鋼絲繩斷裂的原因
礦井所采用的提升鋼絲繩，一般先由一定的細(xì)鋼，絲繩捻成股，然后再將若干股鋼絲編織成繩，為減緩鋼絲繩的老化及減小摩擦阻力一般會(huì)在鋼絲繩中設(shè)置一條纖維制成的繩芯，并將繩芯用專用的防腐油進(jìn)行充分的浸潤(rùn)。
1.1繩股斷裂
繩股斷裂的主要原因包括疲勞斷裂、過度磨損、銹蝕嚴(yán)重、拉應(yīng)力過大。
圖1繩股斷裂示意圖
疲勞斷裂主要是在提升重物的過程中鋼絲繩需多次承受拉應(yīng)力的作用，這導(dǎo)致鋼絲繩極容易發(fā)生斷裂。
銹蝕嚴(yán)重由于絕大多數(shù)的立井井筒都會(huì)受到淋水的影響，并且礦井水的腐蝕性較強(qiáng)，這就導(dǎo)致鋼絲繩在使用過程中極易發(fā)生銹蝕。
拉應(yīng)力過大在提升設(shè)備設(shè)計(jì)以前均會(huì)根據(jù)其實(shí)際用途對(duì)鋼絲繩進(jìn)行仔細(xì)選型，所以在正常使用過程中發(fā)生拉伸斷裂的可能性較小，但是如果操作不當(dāng)則會(huì)導(dǎo)致容器過卷、卡罐，從而導(dǎo)致鋼絲繩承受的拉應(yīng)力值瞬間增大發(fā)生斷裂。
1.2繩徑縮小
鋼絲繩繩徑縮小主要是由于磨損導(dǎo)致，除此之外在礦井水的作用下也會(huì)使得鋼絲繩發(fā)生銹蝕從而導(dǎo)致鋼絲繩有效直徑減小，當(dāng)發(fā)生提升過卷等事故時(shí)，鋼絲繩的部分繩股在較大的沖擊力的作用下會(huì)被震斷導(dǎo)致有效直徑的減小。
鋼絲繩在安裝的初期一般會(huì)經(jīng)歷一個(gè)較大的變形階段，一般在提升容器使用15d后鋼絲繩的變形會(huì)逐漸收斂，到使用的后期變形速率又會(huì)呈現(xiàn)出逐漸遞增的趨勢(shì)，這種變形一般稱之為鋼絲繩的正常伸長(zhǎng)。但是在使用的過程中如果鋼絲繩的變形連續(xù)3d逐漸遞增并且未見收斂的趨勢(shì)，這說明鋼絲繩已經(jīng)損壞。在提升容器使用的過程中若發(fā)生過卷等事故則會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩的突然伸長(zhǎng)，一般認(rèn)為若伸長(zhǎng)率超過鋼絲繩總廠的5%，則認(rèn)為鋼絲繩極有可能已經(jīng)發(fā)生斷裂。
2預(yù)防提升鋼絲繩損壞的措施
2.1根據(jù)提升設(shè)備的用途選擇與之匹配的鋼絲繩
2預(yù)防提升鋼絲繩損壞的措施
2.1根據(jù)提升設(shè)備的用途選擇與之匹配的鋼絲繩
對(duì)于多繩摩擦式的提升設(shè)備一般選用同向捻的鋼絲繩，斷面形狀宜選用三角股形式，同時(shí)為保證鋼絲繩具有良好的受力特性左捻部分和又捻部分的比例要各占到50%，同時(shí)為了減少立井井筒中的礦井水對(duì)鋼絲繩的腐蝕，選用的鋼絲繩一般要經(jīng)過鍍鋅處理。
2.2增強(qiáng)提升滾筒及鋼絲繩的匹配性避免過度磨損
在提升容器選型的過程中要合理確定滾筒的直徑，從而保證鋼絲繩在繞過滾筒后能有一個(gè)合理的曲率半徑，避免鋼絲繩在運(yùn)行過程中產(chǎn)生較大彎曲應(yīng)力。保證鋼絲繩直徑與繩槽寬度匹配，若繩槽的寬度過小則會(huì)使得鋼絲繩所受的擠壓力增加，鋼絲繩與槽壁之間的過度摩擦?xí)沟娩摻z繩自外而內(nèi)發(fā)生斷裂。如果繩槽的寬度較大則會(huì)使得鋼絲繩與繩槽之間的接觸面積增大，在鋼絲繩運(yùn)行的過程中會(huì)在繩槽內(nèi)會(huì)左右擺動(dòng)，這將使得鋼絲繩磨損的速率增加。
2.3使鋼絲繩保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，降低腐蝕老化的風(fēng)險(xiǎn)
在日常的使用過程中要保證鋼絲繩處于良好的潤(rùn)滑狀態(tài)，所用的潤(rùn)滑油要有較好的溫度適應(yīng)性，保證其在高溫狀態(tài)下仍呈現(xiàn)出良好的和易性不會(huì)輕易流失，同時(shí)也不會(huì)因?yàn)闇囟冗^低而硬化。潤(rùn)滑劑的黏稠度要能夠使得鋼絲繩在承受一定的震動(dòng)載荷以及礦井水的沖蝕后而不與鋼絲繩體剝離。
2.4加強(qiáng)對(duì)鋼絲繩的日常維護(hù)與保養(yǎng)必須每天派專職人員對(duì)鋼絲繩的斷絲情況進(jìn)行認(rèn)真細(xì)致的檢查，在檢查過程中為了保證其效果要將提升設(shè)備的速度控制在0.3m/s以內(nèi)。若在檢查的過程中發(fā)現(xiàn)斷絲面積已達(dá)鋼絲繩總截面積的5%時(shí)應(yīng)及時(shí)進(jìn)行更換，對(duì)于專用與提升物料的箕斗罐籠等設(shè)備該要求可適當(dāng)?shù)奶岣?，但不?yīng)超過鋼絲繩總截面積的10%。
3結(jié)論
當(dāng)提升設(shè)備突然發(fā)生卡罐等事故時(shí)，要立即停止設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，因?yàn)樵谳^大的沖擊載荷作用下鋼絲繩極易發(fā)生斷裂，若此時(shí)鋼絲繩的延伸率超過0.5%，則必須對(duì)其進(jìn)行更換。
當(dāng)提升物料和人員共用一套設(shè)備時(shí)，每隔180天必須對(duì)鋼絲繩進(jìn)行一次躲繩頭的試驗(yàn)，如不符合相關(guān)要求，要嚴(yán)格禁止帶病運(yùn)行立即進(jìn)行更換。鋼絲繩在使用的過程中應(yīng)最大限度的避免“咬繩”情形的發(fā)生，下層繩與上層繩之間的接鄰段要尤其要作為檢查的重點(diǎn)區(qū)域，為保證不同繩段之間受力的均衡性，每季度的錯(cuò)繩量要保持在四分之一圈。
3結(jié)論
1）繩股斷裂的主、繩徑縮小、伸長(zhǎng)變形是導(dǎo)致提升鋼絲繩損壞的3個(gè)主要原因。
2）要降低提升鋼絲繩損壞的風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)重點(diǎn)做好以下幾方面的工作：根據(jù)提升設(shè)備的用途選擇與之匹配的鋼絲繩；增強(qiáng)提升滾筒及鋼絲繩的匹配性避免過度磨損；使鋼絲繩保持良好的潤(rùn)滑狀態(tài)；加強(qiáng)對(duì)鋼絲繩的日常維護(hù)與保養(yǎng)
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