煤礦運輸絞車鋼絲繩斷繩事故的分析與預防

1、第卷年第期煤礦運輸絞車鋼絲繩斷繩事故的分析與預防論文編號：（）煤礦運輸絞車鋼絲繩斷繩事故的分析與預防楊續(xù)冠王瑞王振上海大屯能源股份有限公司徐莊煤礦江蘇沛縣提升運輸絞車鋼絲繩的價格十分昂貴，其可靠性直接關系到煤礦的安全生產(chǎn)，提升運輸絞車鋼絲繩的磨損、斷絲會大大降低其使用壽命。根據(jù)多年來的實踐經(jīng)驗和全國煤礦運輸系統(tǒng)發(fā)生斜巷斷繩事故的分析，現(xiàn)就提升運輸絞車鋼絲繩斷繩的損壞和保護預防措施談些體會，供大家參考。斷繩的原因提升運輸絞車鋼絲繩在運動中由于受到拉伸應力、彎曲應力、扭轉應力、摩擦力等的作用，其受損形式是各不相同的。蝕，大大降低了鋼絲繩的強度，對其抗沖擊性能的降低尤為明顯，鋼絲繩的銹蝕往往與磨損、

2、斷絲同時存在，對于豎井用鋼絲繩，斷絲是在銹蝕的影響下發(fā)展和加快的，對于斜井用鋼絲繩，由于鋼絲繩經(jīng)常與地面、軌道甚至巷道幫直接摩擦，涂油比較困難，其銹蝕和磨損都是比較嚴重的。根據(jù)具體條件的不同，有的以銹蝕為主，有的以磨損為主，銹蝕、磨損、斷絲同時存在，對鋼絲性能的影響，更為復雜和嚴重。鋼絲繩在銹蝕、磨損、斷絲的影響下，加上使用不合理，如嚴重超載、沖擊負荷、拉掉道、卡繩等原因，更容易發(fā)生斷繩事故。磨損破壞提升運輸絞車鋼絲繩的磨損分外部磨損和內部磨損。提升段以外部磨損為主，纏繞段以內部磨損為主，外部段磨損比內部磨損嚴重的多，所以減輕提升運輸絞車鋼絲繩的外部磨損是重中之重。繩托輥間呈相對滾動狀態(tài)時的摩

3、損較輕，一旦托輥損壞，產(chǎn)生滑動摩擦，提升過程成為繩托輥間的拉鋸式的挫削過程，即拉鋸運動是外部磨損的主要表現(xiàn)形式。如繩托輥材質性質相近，相互易磨起毛刺，并惡性循環(huán)。其次是提升繩下段在啟動時存在的正常的滑動摩擦，成為影響鋼絲繩使用壽命的重要危險段。斷繩的預防和保護措施（）合理的選擇鋼絲繩根據(jù)提升絞車的井巷條件和使用場所，合理選擇結構、直徑、旋轉角度以及抗銹蝕能力的鋼絲繩，這對延長鋼絲繩的壽命和預防事故的發(fā)生，都具有重要的作用。例如，在礦井淋水大，酸、堿度高和作為出風井的井筒中，以選用鍍鋅鋼絲繩為好，在選擇鋼絲繩時既要注意絲股數(shù)及捻向，又要注意抗拉強度，在淋水的井筒中使用時應注意是否鍍鋅處理，這樣可

4、以延長鋼絲繩的使用壽命。（）提升絞車鋼絲繩的日常維護應仔細的運送、保存，特別是換繩時不能損壞。每月至少給鋼絲繩涂油一次，要求司機注意平穩(wěn)操作，嚴禁松繩或突然剎車造成沖擊。堅持并正確使用松繩保護，做好日常試驗，保證靈敏可靠。提絞斷絲破壞由于在提升過程中對鋼絲繩的反復彎曲，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造成鋼絲繩的沖擊斷絲；絞車系統(tǒng)的機械振動，特別是固有頻率下的共振，會造成振動斷絲或共振斷絲。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。嚴格管理制度提升絞車鋼絲繩在運行中斷絲損壞、拉伸損壞、扭曲變形、長度伸長、鋼絲銹蝕及定期檢驗必須

5、嚴格遵守年月日起施行的新煤礦安全規(guī)程的有關規(guī)定。拉伸破壞在提升過程中各種力的長時間綜合作用下，鋼絲繩會發(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)生嚴重拉拔、扭曲和變形，造成鋼絲繩報廢。提升運輸絞車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。經(jīng)常做好鋼絲繩的日查和周檢維護年月日起施行的新煤礦安全規(guī)程第條規(guī)定：提升鋼絲繩、罐道繩必須每天檢查一次，平衡鋼絲繩、防墜器制動繩（包括緩沖繩）、架空乘人裝置鋼絲繩、鋼絲繩牽引帶式輸送機鋼絲繩和井筒懸吊鋼絲繩必須至少每周檢查一次。檢查結果應記入鋼絲

6、繩檢查記錄本。在檢查中應注意以下問題：（）檢查項目要全面，不能有遺漏段，對易損壞和斷絲或銹蝕較多的一段應停車詳細檢查，檢查結果應記入鋼絲繩檢查記錄本；（）檢查方法要適當。檢查人員應在全面認真檢查銹蝕破壞在潮濕有淋水環(huán)境中使用的鋼絲繩，銹蝕是提升絞車鋼絲繩強度降低的主要因素。銹蝕減少鋼絲的有效斷面，使外層鋼絲松弛，外層鋼絲所受載荷減少，內層鋼絲超載運行而斷裂。特別是在有酸性淋水環(huán)境中工作，容易銹蝕，在懸掛前保管不善，也會產(chǎn)生銹Mining & Processing Equipment煤礦運輸絞車鋼絲繩斷繩事故的分析與預防第卷年第期論文編號：（）新莊煤礦主井井架糾偏王靜肖興明李占芳中國礦業(yè)

7、大學機電學院江蘇徐州南神火煤電公司（集團）新莊煤礦主井井架南北布置，高，總重左右；年月工作人員發(fā)現(xiàn)鋼絲繩磨損加速，鋼絲繩偏磨天輪北面枕木；豎井圍墻南部嚴重開裂；測試發(fā)現(xiàn)提升中心線向南偏移了，且從連續(xù)測試中發(fā)現(xiàn)有繼續(xù)偏移的趨勢。為了保證礦井的生產(chǎn)安全，礦領導決定防患于未然，及時對井架進行糾偏。河足，即井架的自身強度不足所致；另據(jù)礦方工作人員介紹，該礦曾經(jīng)在井架基礎附近抽過地下水，使基礎的地基發(fā)生了變化，由于一次提升量變大，有可能使得兩側基礎不均勻下沉。由此可見，這兩種原因都存在可能，只有通過實際測試才能確定具體的原因。井架強度測試偏斜原因分析測點布置建井工程手冊（第二卷）提供了井架強度計算的依據(jù)

8、。計算分正常工作載荷和特殊載荷兩種情況。計算正常工作載荷是為了找到在正常工作載荷下應力較大的桿，為確定測點位置提供依據(jù)；實際上井架在特殊載荷的作用下受力更大，更容易發(fā)生塑性變形而導致井架傾斜。但測試時不能對井架施加特殊載荷，只能采取理論計算，所以要計算特殊載荷下的應力。根據(jù)計算結果，結合井架實際情況（所選位置要方便貼井架偏斜的原因可能有：井架鋼結構自身強度不足，受力大的一邊發(fā)生了較大的塑性變形；井架兩側基礎不同，使得基礎不均勻下沉。我們了解到為擴大生產(chǎn)規(guī)模，該礦大幅度提高了單次提升量。為保證井架的強度，增加了一個型新斜撐，全井架的南北方向穩(wěn)定性仍由舊斜架保證。所以井架的偏斜可能是由于井架的南北

9、方向的穩(wěn)定性不的基礎上對關鍵段重點檢查；（）不能習慣用一個捻距內斷絲根數(shù)占全部鋼絲根數(shù)的百分比來判斷斷絲是否超限為標準，而應按斷絲總面積占全部鋼絲總斷面積的百分比來判斷，不合格斷絲的斷面積與鋼絲總斷面積之比達到時，不得用作升降人員；達到時，不得用作升降物料。減輕鋼絲繩的外部擠壓和磨損（）必須檢查絞車滾筒、襯木以及架繩輪的潤滑情況。絞車滾筒、襯木磨損損壞會造成“咬繩”、架繩輪潤滑不良、不轉動或鋼套損壞，會加劇鋼絲繩的磨損。（）改善托輥的結構和材質，減輕啟動磨損以提高鋼絲繩的保護性能。（）加強井巷管理，及時排除停轉托輥，安裝缺的托輥，校正偏移，避免拉鋸運動的發(fā)生。（）用一段時間及時倒繩，提高鋼絲繩

10、的利用率。按煤礦安全規(guī)程第條規(guī)定，滾筒上纏繞層或層以上鋼絲繩時，必須符合下列要求：滾筒上必須設有帶繩槽的襯墊，且鋼絲繩由下層到上層的臨界段（相當于繩圈長的部分）必須經(jīng)常檢查，并應在每季度將鋼絲繩移動繩圈的位置。（）斜井的地滾要加強維護，保持轉動靈活，嚴格防止鋼絲繩與地面、軌道及巷道幫直接摩擦。（）在運搬鋼絲繩時，要防止鋼絲繩與地面接觸。移動、吊裝時，不能直接用鐵棍撬繩或將繩扣綁在鋼絲繩上，以免損傷鋼絲繩，也不能野蠻裝卸，必須用繩扣套在穿入輪孔的鋼管兩端，輕吊輕放。（）嚴格遵守技術操作規(guī)程的有關其它要求。第條規(guī)定，升降人員或升降人員和物料用的鋼絲繩，自懸掛時起每隔個月檢驗次，升降物料用的鋼絲繩，

11、自懸掛時起月時進行第一次檢驗，以后每隔個月檢驗次。（）用超聲波或電磁探傷儀等進行定期檢驗，及時了解鋼絲繩的內部斷絲情況。（）必須嚴格按年月日起施行的新煤礦安全規(guī)程檢驗，根據(jù)試驗結果判定能否繼續(xù)使用。應注意鋼絲繩的外觀檢查無斷絲，內部情況很難查明，早換繩經(jīng)濟浪費較大，遲換繩帶病運行后患無窮，會帶來重大安全隱患。型鋼絲繩在線無損探傷儀已由某礦機電研究所研制成功，獲得國家發(fā)明專利，在平水銅礦和義馬煤礦、楊村煤礦經(jīng)過了工業(yè)試驗并在上述礦山和易門礦務局開始使用，效果很好，故開展使用鋼絲繩在線無損探傷儀在現(xiàn)場檢驗已勢在必行，應該在全煤炭系統(tǒng)中得到廣泛推廣應用，這樣不但節(jié)省了時間，而且也節(jié)約了剁繩后去有資質

12、單位試驗的經(jīng)費。大大提高了鋼絲繩的安全系數(shù)，保障了斜巷絞車運輸?shù)陌踩?。提絞結論總之，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行，又要合理選繩。更重要的是做好鋼絲繩的日常維護、檢查和檢驗。這樣，鋼絲繩損壞的程度就會大大減輕，延長了鋼絲繩的使用壽命，從而減少因斷繩帶來人身傷亡事故的發(fā)生，提高鋼絲繩的可靠性，大幅度提高礦山企業(yè)的經(jīng)濟效益。（收稿日期：）做好提升絞車鋼絲繩的定期檢驗（）年月日起施行的新煤礦安全規(guī)程Mining & Processing EquipmentAccording to various degree corrosion occur in hydr

13、aulic bearer underbad underground circumstance and its cause, the paper discusses keyparts of hydraulic bearer such as movable pillar, oil cylinder sufferingcorrosion and narrates concrete method to improve reliability of hydraulicbearer. 【Descriptors】Hydraulic bearer Chemistry plating.HUANG Li et a

14、l.(28-29)The paper gives a finite element modal analysis to whole new improvedelectric-wheel dump car. It also establishes finite element analyticalmodel and concludes modal frequency and vibration shape of first twentysteps, analyses modal characteristic of each step, discusses sympatheticvibration

15、 of whole car, and gives some advices on arranging somecomponents' location. 【Descriptors】Electric-wheel dump car Modalanalysis Natural frequency Vibration shapeDynamic Modeling and Simulation for Heavy Mining Truck.CHEN Ling et al.(30-32)The paper establishes whole model for 3550 heavy mining t

16、ruck, andfounds digital prototype of whole truck by analysis to restrainttopological structure of whole truck model. Simulation result shows thatwhen truck is running at speed of 30km/h on C random road surface, it'sride comfort performance meets the demand of ISO2631 on 1/3 octavefrequency band

17、 separate evaluation rule. 【Descriptors】Ride comfortperformance Simulation ModelingFinite Element Analysis and Structural Improvement for Frame ofSGA 3722 Mining Truck.LIU YuChun et al.(32-33)Finite element analysis is applied to improving design for frame ofSGA3722 mining truck, according to stress

18、 and strain distribution offrame before and after improvement, the paper puts forward morereasonable welding structure for frame, increase strength of frame,reduce raw material, shorten manufacture cycle and simplify deviceand equipment.【Descriptors】Mining truck Frame Finite elementStrengthAnalysis

19、to Strength and Structural Improvement for Front Frameof CY-2 Underground Scraper.CHI KeWei et al.(34-35)By finite element modeling and analysis for front frame of CY-2underground scraper, the paper concludes stress field of front beam,offers improved scheme for front beam, makes comparison to two s

20、tressresults before and after improvement, by which scheme proves feasible.【Descriptors】Underground scraper Finite element StressAnalysis to Performance of Hydro-Pneumatic Suspension ofEngineering Vehicles.GAO YingTai et al.(35-36)The paper gives analysis and introduction to hydro-pneumaticsuspensio

21、n, which is key technique of engineering vehicles, about itsbasic performance and special application. 【Descriptors】Engineeringvehicle Hydro-pneumatic suspension Performance analysisStudy to Numerical Control Cable-Rolling Device of ElectricScraper.XIA JianFang et al.(37-39)The paper summaries short

22、age of cable-rolling device at domestic andforeign countries, offers a design method for a numerical control cable-rolling device which can improve synchronization of rolling andunloosening cable in course of scraper operation, and cable tension canbe controlled in certain range. 【Descriptors】Electr

23、ic scraper Cable-rolling device Numerical controlDesign to Full-Bridge Swing Scraper.LI QingYu et al.(39-41)The paper analyses driving characteristic of front operation machine,offers design thinking for full-bridge swing scraper according to bumpyroad with slurry in underground mine. 【Descriptors】S

24、craper Drivingbridge Swing structure Smooth driveAnalysis to Mechanical Characteristic of Truck Magnetic-Rheological Fluid Shock Absorber.CAO JianGuo et al.(41-43)The paper studies theoretical model for truck magnetic-rheological fluidshock absorber, determines parameters that affects performance of

25、 shockabsorber, gives study and analysis to mechanical characteristic of shockabsorber, provides feasible analysis and calculation method for designand calculation of truck magnetic-rheological fluid shock absorber.【Descriptors】Magnetic-rheological fluid Shock absorber MechanicsAnalysisStudy to Hydr

26、aulic Pressure System for Fast Braking in AuxiliaryConveyance Truck.ZHANG JiangLin et al.(43-44)The paper gives detailed introduction to a kind of hydraulic pressuresystem for fast braking used in auxiliary conveyance truck, analysesmain factors that affect idle time in course of truck braking, offe

27、rssolution and designs main part of system braking oil cylinder, finallybriefly introduces systematic characteristic and requirement for mountand employment. 【Descriptors】Hydraulic pressure cylinder BrakingAuxiliary conveyanceApplication of Disc DC Electromagnetic Brake in Scraper.ZUO PengKun et al.

28、(50-51)The paper introduces application of disc DC electromagnetic brake in0.75 m3 electric scraper and gives brief discussion to design referenceand method for disc DC electromagnetic brake. 【Descriptors】Electricscraper.REN JianHua et al.(52-54)The paper analyses main invalidation cause for wire ro

29、pe, gives detailedintroduction to wire rope about selection, maintenance and detectionmethod. 【Descriptors】Wire rope Maintenance Detection LubricationDevelopment and Application of HZSN Multi-Function Over-RollingProtection Device Used for Vertical Well Hoisting.ZHAO YanZhao(54-56)The paper gives de

30、tailed narration to necessity for developing HZSNmulti-function over-rolling protection device used for vertical wellhoisting, introduces device about its main performance parameters,structure and working principle, that device has extensive spreadingfuture is illustrated by spot application. 【Descr

31、iptors】Vertical wellhoisting Multi-function Over-rolling protectionStudy to Method for Surveying Tension of Wire Rope of Multi-RopeFriction Hoist.WANG GuangFeng et al.(56-57)The paper gives a brief introduction to main methods at domestic andforeign countries for surveying tension of wire rope of mu

32、lti-rope frictionhoist, makes comparison to their advantage and disadvantage,experiments with a new method for surveying tension of wire rope, whichis based on CCD. 【Descriptors】Wire rope Traditional survey Modernsurvey CCDAnalysis and Prevention for Rope Break Accident of ConveyanceWinch in Coal Mine.YANG XuGuan et a