對(duì)立井多繩提升機(jī)鋼絲繩尾繩的選型和常見(jiàn)問(wèn)題探討

豐涵洲

摘要：立井提升系統(tǒng)是煤礦安全生產(chǎn)的咽喉，提升機(jī)鋼絲繩是其中的重要組成部分，多年來(lái)人們始終將關(guān)注的重點(diǎn)放在提升鋼絲繩上，也就是常說(shuō)的“首繩”，尾繩僅是被當(dāng)做平衡首繩重量的“配重”。近年來(lái)，煤礦因尾繩斷裂出現(xiàn)的事故頻發(fā)，所以尾繩安全合理的選型和使用也成為了提升系統(tǒng)安全管理工作中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

Abstract： Vertical shaft hoisting system is the throat of coal mine safety production， and hoist wire rope is an important part of it. For many years， people have always focused on hoisting wire rope， which is often referred to as the "first rope". Tail rope is only regarded as the "counterweight" to balance the weight of the first rope. In recent years， many mine hoisting accidents are caused by tail rope， so the safe and reasonable selection and use of tail rope has become an important part of the safety management of hoisting system.

關(guān)鍵詞：尾繩;分類(lèi);安全

Key words： tail rope;classification;safety

中圖分類(lèi)號(hào)：TD532 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1006-4311（2019）27-0062-02

0 ?引言

尾繩也就是平衡鋼絲繩，主要作用是平衡提升繩重力，獲取等力矩而設(shè)置，在提升系統(tǒng)中占據(jù)非常重要的位置。

1 ?尾繩的選型

1.1 鋼絲繩分類(lèi)

①多層股（不旋轉(zhuǎn)）鋼絲繩，優(yōu)點(diǎn)是破斷拉力大，耐磨性高，運(yùn)行中旋轉(zhuǎn)扭力小，不旋轉(zhuǎn)性能得到改善;缺點(diǎn)是內(nèi)層斷絲不易檢查。

②圓股鋼絲繩，優(yōu)點(diǎn)是表面光滑，抗蝕性與耐磨性好;缺點(diǎn)是澆性較差，壽命短，容易扭結(jié)。

③扁鋼絲繩，優(yōu)點(diǎn)是絕對(duì)不旋轉(zhuǎn)性，耐磨性高，受力均勻;缺點(diǎn)是價(jià)格昂高。

從市場(chǎng)價(jià)格來(lái)看，同樣質(zhì)量下扁鋼絲繩的價(jià)格最高，多層股鋼絲繩其次，最后是圓股鋼絲繩。如圖1。

1.2 選型參數(shù)

尾繩設(shè)置的數(shù)量一般為首繩數(shù)量的一半，選取參數(shù)主要考慮尾繩單重、首繩單重、首繩設(shè)置數(shù)量、尾繩設(shè)置和抗拉強(qiáng)度。

n1Pk≤n2qk

qk：尾繩單重;Pk：首繩單重;n1：首繩單重;n2：尾繩單重

從選型設(shè)計(jì)上來(lái)說(shuō)，當(dāng)n1Pk=n2qk時(shí)，即尾繩與首繩等重是最佳選擇，但是因?qū)嶋H情況等因素，往往很難做到完全相等。這樣的話，在選取尾繩時(shí)，可以使尾繩總重略重于首繩。這樣在提升的過(guò)程中可以相對(duì)平穩(wěn)，也能減少振動(dòng)避免尾繩扭結(jié)。

尾繩應(yīng)具有較大的重量，所以不得不選用較大直徑的鋼絲繩，致使相應(yīng)的連接裝置也要增大，使得提升設(shè)備重量增加，造成不必要的能耗浪費(fèi)。所以選用外形尺寸小，重量大的鋼絲繩是理想的選型條件。通過(guò)對(duì)鋼絲繩的單重來(lái)對(duì)比，同徑多層股鋼絲繩較圓股鋼絲繩的重30%以上。扁尾繩因其獨(dú)特的編織工藝，重量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于圓股鋼絲繩。

在同樣外形尺寸的情況下，扁鋼絲繩的重量要大于多層股鋼絲繩，多層股鋼絲繩的重量大于圓股鋼絲繩。

而尾繩除自身重量外不承擔(dān)其他外負(fù)荷，所以對(duì)抗拉強(qiáng)度沒(méi)有明確要求，對(duì)安全系數(shù)也無(wú)明確規(guī)定。

1.3 鍍鋅涂油

鍍鋅鋼絲繩按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)分為A、AB、B類(lèi)三種，B類(lèi)（也稱(chēng)為薄鍍層）鋅量為15～135g/m2，用于輕度腐蝕條件;AB類(lèi)（也稱(chēng)為中鍍層）鋅量為60～200g/m2，用于中等腐蝕條件;A類(lèi)（也稱(chēng)為厚鍍層）鋅量為75～260g/m2。根據(jù)實(shí)際防腐蝕要求選取不同類(lèi)型的鍍鋅量。

由于井筒潮濕，常年伴有淋水現(xiàn)象，提升過(guò)程中產(chǎn)生的煤粉與水形成煤泥，附著在尾繩上，將對(duì)尾繩形成腐蝕作用，因此尾繩應(yīng)采用涂油形式，可以有效緩解銹蝕情況。

2 ?尾繩扭結(jié)

平衡繩在重力作用下受扭轉(zhuǎn)力矩，圓股鋼絲繩在提升過(guò)程中因受力會(huì)不斷處于“緊捻”和“開(kāi)捻”狀態(tài)，這樣就會(huì)產(chǎn)生扭結(jié)，因此尾繩選用圓股鋼絲繩時(shí)，必須在提升容器和尾繩之間安裝扭轉(zhuǎn)器，通過(guò)扭轉(zhuǎn)器消除扭結(jié)?？紤]到扭旋器本身也可能出現(xiàn)故障，因此也不能完全依賴(lài)。另外圓股鋼絲繩的捻向也是需要注意的地方，交互捻向鋼絲繩的開(kāi)捻扭旋力較小，因此當(dāng)尾繩為兩根時(shí)，通常還應(yīng)選用左向交互捻和右向交互捻各一條，來(lái)避免相互纏繞。

而多層股鋼絲繩和扁鋼絲繩的尾繩，出現(xiàn)扭結(jié)的情況較圓股鋼絲繩少。

3 ?尾繩問(wèn)題分析

3.1 墜物砸傷

井筒墜物砸傷尾繩的情況比較常見(jiàn)，即使安裝有防砸裝置，也很難杜絕該情況。受傷的尾繩只能根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行修復(fù)或者報(bào)廢。

3.2 扭結(jié)

井底水窩積水未能及時(shí)抽排，尾繩在水中打漂，出現(xiàn)扭結(jié)。

3.3 銹蝕

井筒淋水，尤其是個(gè)別地區(qū)淋水呈酸性，會(huì)不斷加快鋼絲繩的銹蝕情況。銹蝕的鋼絲繩強(qiáng)度降低，在極端情況下，會(huì)發(fā)生斷繩事故。而鋼絲繩的銹蝕是不可避免的，只能通過(guò)鍍鋅涂油和加強(qiáng)檢修來(lái)緩解該過(guò)程。

3.4 疲勞

圓股鋼絲繩通過(guò)旋轉(zhuǎn)器來(lái)消除扭結(jié)，但是在提升系統(tǒng)運(yùn)行停止時(shí)，尾繩端受到的扭轉(zhuǎn)力最大，該點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)鋼絲繩開(kāi)捻和斷裂情況。另外尾繩始終處于彎曲的工作狀態(tài)，中扭力易集中，產(chǎn)生疲勞進(jìn)而斷裂。

3.5 安裝損傷

鋼絲繩通過(guò)懸掛裝置安裝在提升容器底部。懸掛裝置與鋼絲繩通過(guò)繩卡或者卡板進(jìn)行連接，因此繩卡和卡板應(yīng)與鋼絲繩尺寸配套。當(dāng)其尺寸過(guò)小時(shí)，就會(huì)對(duì)鋼絲繩造成擠壓，進(jìn)而損傷鋼絲繩。

4 ?尾繩安全措施

應(yīng)加強(qiáng)尾繩的檢修工作，做到每周檢查一次。購(gòu)置相應(yīng)的鋼絲繩手持檢測(cè)儀器，提高檢查的準(zhǔn)確性。發(fā)現(xiàn)斷絲、變形或銹蝕點(diǎn)應(yīng)重點(diǎn)標(biāo)記并進(jìn)行記錄，觀察其變化情況。

做好尾繩的防銹蝕工作，重點(diǎn)對(duì)尾繩的彎曲段和連接處進(jìn)行涂抹防銹蝕油脂。

改善井筒條件，尤其是冬季，應(yīng)對(duì)井筒進(jìn)行防凍工作，放置冰塊墜落砸傷鋼絲繩。

每年應(yīng)聯(lián)系具備資質(zhì)單位對(duì)尾繩進(jìn)行性能檢驗(yàn)檢測(cè)，并出具相關(guān)的檢測(cè)報(bào)告和評(píng)估意見(jiàn)，根據(jù)評(píng)估意見(jiàn)制定整改措施。

5 ?結(jié)語(yǔ)

尾繩從選型要從礦井實(shí)際考慮，從可靠、經(jīng)濟(jì)等各個(gè)方面進(jìn)行分析。而尾繩出現(xiàn)問(wèn)題的原因也是多方面的，在生產(chǎn)作業(yè)中應(yīng)將其與首繩放在同一低位，做好尾繩的日常檢查、檢測(cè)和維護(hù)管理工作，確保提升系統(tǒng)安全運(yùn)行。

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