第六章--絞車鋼絲繩及連接裝置

1、第六章 絞車鋼絲繩及連接裝置第一節(jié) 鋼絲繩的結(jié)構(gòu)和選用一、絞車鋼絲繩的結(jié)構(gòu)及常用規(guī)格鋼絲繩是由一定形狀和大小的多根鋼絲捻制成股，然后再由若干股繞繩心捻制成螺旋形狀的鋼絲繩。在由鋼絲捻成繩時(shí)，一般有股芯，股芯可以由不同斷面形狀的鋼絲組成；在由繩股捻制成繩時(shí)要有繩芯，繩芯分金屬繩芯和纖維繩芯兩種，金屬繩芯由鋼絲組成，纖維繩芯常采用黃麻制成，但也有使用劍麻的，因我國(guó)劍麻極少，所以一般未用，但劍麻制成的繩芯具有較大的抗擠壓和抗損壞性能。目前，我國(guó)已開始研究和采用合成纖維繩芯。鋼絲繩使用過程中，繩芯是極其重要的組成部分，它不僅支持繩股，保持鋼絲繩的斷面形狀，減少鋼絲的擠壓和變形，而且還可降低繩股間鋼絲的

2、接觸應(yīng)力；在鋼絲繩彎曲時(shí)，允許繩間和鋼絲間有相對(duì)移動(dòng)，以緩和彎曲應(yīng)力，使鋼絲繩富有彈性；由于可貯存潤(rùn)滑油，可預(yù)防鋼絲繩內(nèi)部鋼絲銹蝕并減少鋼絲間摩擦。捻制鋼絲繩的鋼絲，為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)圓鋼冷拔而成的，直徑一般為0.44mm，直徑過細(xì)或過粗都不利于鋼絲繩的使用，過細(xì)則易磨損，過粗則難以保證抗彎疲勞性能，鋼絲繩的抗拉強(qiáng)度一般為1 4002 000 MPa。傾斜井巷提升絞車一般用1 4701 870 MPa的幾種鋼絲繩，鋼絲的抗拉強(qiáng)度越大，同樣直徑的鋼絲繩可以承受的載荷越大，但其彎曲疲勞性能就有所降低。為了增加鋼絲繩的抗腐蝕能力，鋼絲表面可以鍍鋅，用鍍鋅鋼絲制造的鋼絲繩稱鍍鋅鋼絲繩，未鍍鋅的鋼絲制造的鋼

3、絲繩稱為光面鋼絲繩。鋼絲繩一般有以下幾種分類方式：（一）按捻制方向分（1）按繩一股兩者關(guān)系分右捻鋼絲繩：繩中各股按右螺旋方向捻制成繩，記號(hào)Z。左捻鋼絲繩：繩中各股按左螺旋方向捻制成繩，記號(hào)S。（2）按繩一股一絲三者關(guān)系分同向捻（順捻）鋼絲繩：鋼絲在股中的捻向與股在繩中的捻向相同。交互捻（逆捻）鋼絲繩：鋼絲在股中的捻向與股在繩中的捻向相反。鋼絲繩的捻向如圖61所示。（a）右交互捻；（b）左交互捻；（c）右同向捻；（d）左同向捻（二）按股內(nèi)不同層鋼絲與鋼絲接觸方式分（1）點(diǎn)接觸鋼絲繩：股內(nèi)相鄰層間的鋼絲成點(diǎn)接觸，一般是由直徑相同的鋼絲捻制制而成（常說的普通鋼絲繩），如圖62所示，因?yàn)殇摻z間接觸面積

4、很小，所以接觸應(yīng)力很大，因此使用壽命短。 （a）點(diǎn)接觸鋼絲繩；（b）線接觸鋼絲繩；（c）充填式鋼絲繩；（d）面接觸鋼絲繩（2）線接觸鋼絲繩：股內(nèi)相鄰層間的鋼絲呈平行線接觸狀態(tài)，如圖62（b）所示。這類鋼絲繩間接觸面積較大，接觸應(yīng)力顯著減少，因此壽命增加。（3）充填式鋼絲繩：充填式鋼絲繩是線接觸鋼絲繩的一種，特點(diǎn)是股內(nèi)相鄰兩層間配置小直徑鋼絲充填空隙，并保證外層鋼絲形成正常排列，使鋼絲與鋼絲之間呈線接觸狀態(tài)，如圖62（c）所示。這類鋼絲繩空隙小結(jié)構(gòu)緊密，繩股中的金屬斷面比重增大，因而受力均勻，既柔軟又抗腐，使用壽命長(zhǎng)。各種小絞車以使用充填式鋼絲繩為宜。（4）面接觸鋼絲繩：股中鋼絲為異型，異型鋼絲

5、之間成面接觸，如圖6-2（d）所示。這類鋼絲繩的結(jié)構(gòu)緊密，剛性強(qiáng)，耐磨且不易變形，適合斜井大型絞車使用。（三）按斷面排列方式分（1）圓形股鋼絲繩：鋼絲繩每股按圓形排列，股中鋼絲直徑相同，層間呈點(diǎn)接觸狀態(tài)，常見的有6股7絲、6股19絲、6股37絲。（2）三角股和橢圓股鋼絲繩：鋼絲繩每股呈近似三角形或橢圓形排列。二、鋼絲繩的選用鋼絲繩在選擇類型時(shí)必須要符合安全技術(shù)要求，而且還應(yīng)考慮使用壽命、價(jià)格、生產(chǎn)廠家以致使用條件及鋼絲繩的特點(diǎn)等因素。選用原則主要有以下幾個(gè)方面：（1）在腐蝕嚴(yán)重地點(diǎn)，如淋水較大，淋水酸堿度高，以及回風(fēng)井中，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩。（2）在腐蝕嚴(yán)重的條件下使用的鋼絲繩，如斜井提升，斜巷

6、直線度較差等應(yīng)選用外層鋼絲較粗的三角形繩股鋼絲繩。（3）當(dāng)彎曲疲勞為主要損傷原因時(shí)，應(yīng)選用線接觸式同向捻鋼絲繩和三角股鋼絲繩。（4）用于溫度較高的地方，如地面矸石山等，應(yīng)選用金屬繩芯鋼絲繩。（5）提升鋼絲繩捻向的選擇：多繩摩擦輪提升絞車采用左右捻各半，單繩纏繞式提升絞車的鋼絲繩捻向與繩在滾筒上纏繞時(shí)的螺旋線方向應(yīng)一致，目的是防止纏繞時(shí)鋼絲繩松捻。目前單繩纏繞多為右螺旋，所以多選用右同向捻繩。礦用鋼絲繩型號(hào)及技術(shù)參數(shù)示例見表61。表6-1 礦用鋼絲繩型號(hào)及技術(shù)參數(shù)（示例）產(chǎn)品名稱型號(hào)技術(shù)參數(shù)（技術(shù)特征）適用范圍6X7236X196234GB/T 89181996斜井提升、無光面鋼絲繩6X 378

7、.739級(jí)繩纜車、立井提升、立井罐道、立井平衡等6X（19）系列6W（19）系列6T（25）系列6W（35）系列鋼絲繩6X 7632 mm1 4701870 MPa無級(jí)繩纜車、斜井提升等鋼絲繩6X19540 mm1 4701870 MPa起重、提升、牽引設(shè)備面接觸1570、l670、l770 MPa提升多 股 l570、l670、1770 MPa提升、平衡煤礦用異型股1570、1670、1770、 870 MPa提升鋼絲繩密封繩1180、1270、1370、1470、 570 MPa罐道扁 繩1270、1370、l470、1570 MPa平衡圓 股1570、1670、 770、1870 MPa

8、提升第二節(jié) 鋼絲繩的檢查及維護(hù)提升絞車運(yùn)行過程中，帶著鋼絲繩不斷地往復(fù)運(yùn)動(dòng)，運(yùn)行后鋼絲繩具體狀況，對(duì)絞車的安全可靠運(yùn)行有著很大的關(guān)系，加之，新繩由于出廠到投入使用，經(jīng)過運(yùn)輸、儲(chǔ)存、安裝等許多環(huán)節(jié)，使用過程中受到環(huán)境（如淋水侵蝕）及故障（如意外蹬繩）等因素影響，使鋼絲繩不斷受到拉伸、彎曲、發(fā)生斷絲、磨損和銹蝕，給絞車的安全運(yùn)行帶來很大隱患，因此，運(yùn)行的鋼絲繩必須嚴(yán)格按照煤礦安全規(guī)程做定期檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)采取措施，更換或斬繩。絞車提升鋼絲繩要求每天必須檢查一次，檢查的項(xiàng)目主要是斷絲、磨損、銹蝕和變形等。檢查方法一般是人工目視加上輔助工具（如棉砂、游標(biāo)卡尺、鋼絲繩探傷儀等）。一、對(duì)鋼絲繩斷絲的檢查

9、（一）對(duì)絞車鋼絲繩斷絲的有關(guān)規(guī)定煤礦安全規(guī)程第四百零五條規(guī)定：各種股捻鋼絲繩在1個(gè)捻距內(nèi)斷絲面積與鋼絲總斷面積之比，達(dá)到下列數(shù)值時(shí)，必須更換：（1）專為升降物料用的鋼絲繩、平衡鋼絲繩、防墜器的制動(dòng)鋼絲繩（包括緩沖繩）和兼作運(yùn)人的鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)的鋼絲繩為10；（2）架空乘人裝置、專為無極繩運(yùn)輸用的和專為運(yùn)物料的鋼絲繩牽引帶式輸送機(jī)用的鋼絲繩為25。在檢查與計(jì)算時(shí)要特別注意以下幾點(diǎn)：（1）若鋼絲繩各鋼絲直徑均相同，則可用斷絲數(shù)與總鋼絲數(shù)之比的百分?jǐn)?shù)來評(píng)定；如果鋼絲直徑不同，則不可按此來評(píng)定。（2）斷絲鋼絲面積必須按一個(gè)捻距內(nèi)斷絲計(jì)算，決不能把某一段或把整根鋼絲繩斷絲面積加起來計(jì)算。（3）一個(gè)

10、捻距可在整根鋼絲繩的任何部位選取，各個(gè)捻距計(jì)算所得百分比取其最大值作為判斷鋼絲繩能否繼續(xù)使用的依據(jù)。（4）鋼絲總斷面積應(yīng)以新繩實(shí)測(cè)結(jié)果為準(zhǔn)，也可查閱樣本或手冊(cè)，但必須與實(shí)際使用鋼絲繩核對(duì)。（二）鋼絲繩捻距的測(cè)定所謂鋼絲繩捻距是指鋼絲繩每股圍繞繩芯旋轉(zhuǎn)一周（360）相應(yīng)兩點(diǎn)間的縱向距離，如圖63所示。測(cè)量時(shí)，在鋼絲繩的表面平行于鋼絲繩中心線的直線上，取任意一股作記號(hào)1，依次按股作記號(hào)2、3、4、5如果六股鋼絲繩數(shù)到7，測(cè)量記于17之間的距離即為鋼絲繩的捻距。（三）鋼絲繩斷絲的檢查方法在長(zhǎng)期的工作實(shí)踐中，人們總結(jié)摸索出了一套簡(jiǎn)單而且實(shí)用的檢查鋼絲繩斷絲方法，即用棉紗包住鋼絲繩，使絞車慢速運(yùn)行，鋼絲

11、繩斷頭很容易勾起棉紗，斷絲部位便一目了然。當(dāng)然也可以使用鋼絲繩斷絲探傷儀（如CDT一1型鋼絲繩控傷儀和GXT一1型鋼絲繩在線無損探傷儀等）檢查。二、對(duì)鋼絲繩的磨損檢查（一）對(duì)絞車鋼絲繩磨損的有關(guān)規(guī)定煤礦安全規(guī)程四百零六條規(guī)定：以鋼絲繩標(biāo)稱直徑為準(zhǔn)計(jì)算的直徑減少量達(dá)到下列數(shù)值時(shí)，必須更換：（1）提升鋼絲繩或制動(dòng)鋼絲繩為10。（2）罐道鋼絲繩為15。計(jì)算方法：式中 D標(biāo)鋼絲繩標(biāo)稱直徑（產(chǎn)品說明書、樣本或標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)），mm；D實(shí)實(shí)際測(cè)得的鋼絲繩外徑，mm。 （二）鋼絲繩直徑的測(cè)量標(biāo)稱直徑是已知數(shù)，可從產(chǎn)品說明書、樣本或標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)中查到，而鋼絲繩的實(shí)際直徑是指正在使用的鋼絲繩外接圓的直徑，必須經(jīng)過正確測(cè)量

12、才能得到準(zhǔn)確數(shù)據(jù)。一般使用游標(biāo)卡尺進(jìn)行測(cè)量，正確測(cè)量方法如圖64（a）所示。要注意是，鋼絲繩磨損后實(shí)際直徑的測(cè)定。不能局限于一個(gè)或幾個(gè)部位，對(duì)經(jīng)常磨損的區(qū)段應(yīng)多加測(cè)量點(diǎn)，更不能依照各測(cè)點(diǎn)直徑磨損的百分值的平均值來判定，而且應(yīng)取測(cè)量的直徑最小值來作計(jì)算數(shù)據(jù)。當(dāng)然也不能以如圖64（b）所示來測(cè)定。圖6-4 鋼絲繩直徑測(cè)量示意圖（a）正確；（b）錯(cuò)誤三、對(duì)鋼絲繩銹蝕的檢查（一）煤礦安全規(guī)程四百零八條規(guī)定（1）鋼絲繩的鋼絲有變黑、銹皮、點(diǎn)蝕麻坑等損傷時(shí)，不得用作升降人員。（2）鋼絲繩銹蝕嚴(yán)重，或點(diǎn)蝕麻坑形成溝紋，或外層鋼絲松動(dòng)時(shí)，不論斷絲數(shù)或繩徑是否變化，必須立即更換。（二）鋼絲繩銹蝕的檢查方法對(duì)絞車

13、鋼絲繩銹蝕的檢查，目前主要依靠人工目視的方法，對(duì)整條鋼絲繩逐段進(jìn)行檢查，也可用鋼絲繩探傷儀進(jìn)行檢查。絞車鋼絲繩在使用中出現(xiàn)上述斷絲，磨損和銹蝕情況比較嚴(yán)重時(shí)，必須更換新繩。此外，煤礦安全規(guī)程四百零七條規(guī)定：鋼絲繩在運(yùn)行中遭受到卡罐、突然停車等猛烈拉力時(shí)，必須立即停車檢查，發(fā)現(xiàn)下列情況之一者，必須將受力段剁掉或更換全繩：（1）鋼絲繩產(chǎn)生嚴(yán)重扭曲或變形。（2）斷絲超過本規(guī)程第四百零五條規(guī)定。（3）直徑減小量超過本規(guī)程第四百零六條的規(guī)定。（4）遭受猛烈拉力的一段的長(zhǎng)度伸長(zhǎng)0.5以上。在鋼絲繩使用期間，斷絲數(shù)突然增加或伸長(zhǎng)突然加快，必須立即更換。（三）對(duì)鋼絲繩繩頭的規(guī)定煤礦安全規(guī)程第四百二十一條規(guī)定：

14、鋼絲繩繩頭固定在滾筒上時(shí)，應(yīng)符合下列要求：（1）必須有特備的容繩或卡繩裝置，嚴(yán)禁系在滾筒軸上。（2）繩孑L不得有銳利的邊緣，鋼絲繩的彎曲不得形成銳角。（3）滾筒上應(yīng)經(jīng)常纏留3圈繩，用以減輕固定處的張力，還必須留有作定期檢驗(yàn)用的補(bǔ)充繩。四、對(duì)鋼絲繩的管理與維護(hù)（1）認(rèn)真加強(qiáng)對(duì)鋼絲繩的檢查，每天至少1次，不得流于形式，發(fā)現(xiàn)特殊現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)增加檢查次數(shù)。絞車司機(jī)發(fā)現(xiàn)異常情況必須立即匯報(bào)。（2）加強(qiáng)井巷維護(hù)，發(fā)現(xiàn)淋水要及時(shí)采取措施匯報(bào)處理，使水流人排水溝，避免順軌道滴水腐蝕鋼絲繩。（3）軌道要干凈整潔，地輥布置合理，間隔適當(dāng)，保持地輥齊全完好，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，潤(rùn)滑良好，若有損壞，及時(shí)更換，避免鋼絲繩直接磨損軌

15、道和軌枕。（4）加強(qiáng)鋼絲繩涂油，先用合格的專用鋼絲繩油，每月至少應(yīng)涂油1次。涂油前，應(yīng)充分做好準(zhǔn)備工作，首先清除鋼絲繩上的油垢結(jié)塊，擦凈鋼絲繩上的淋水。鋼絲繩的涂油方法有以下幾種：（1）人工刷涂法：利用手或刷將鋼絲繩油涂抹或刷在慢速運(yùn)作的鋼絲繩上。（2）壓力噴射法：用壓縮空氣將熔化后的鋼絲繩油噴灑到纏繞在滾筒上的鋼絲繩上。（3）煮油法：設(shè)置專門的鋼絲繩煮油池，把繩放入；再適當(dāng)加溫至7080進(jìn)行煮泡幾天，使繩芯充分吸油。第三節(jié) 絞車連接裝置的種類及檢查維護(hù)一、提升絞車連接裝置的種類斜巷提升鋼絲繩連接裝置（簡(jiǎn)稱鉤頭）有三種形式：卡子型、扦接型和滑頭型，如圖65所示。（a）卡子型；（b）扦接型；（c

16、）滑頭型二、絞車連接裝置的檢查與維護(hù)卡子型鉤頭是由U型繩卡、護(hù)繩環(huán)和單環(huán)鏈（或雙環(huán)鏈、三環(huán)鏈）共同組成，該連接裝置常用于小絞車提升，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制作、換件方便等，所以使用得較多。但U型卡子螺母容易脫落，必須每班檢查緊固一次，并保證每個(gè)鉤頭不小于4副卡子和護(hù)繩環(huán)完好。扦接型鉤頭是利用扦接后各股鋼絲之間扦接摩擦力承擔(dān)提升負(fù)荷，也是由護(hù)繩環(huán)、環(huán)鏈和扦接繩扣等共同組成的，其安全性好，制作方便，使用也較多。但必須保證扦接質(zhì)量和扦接長(zhǎng)度，扦接長(zhǎng)度應(yīng)不少于45個(gè)捻距，并保證護(hù)繩環(huán)完好不脫落，每班應(yīng)進(jìn)行斷絲、磨損、銹蝕和變形等方面情況檢查?；^型鉤頭是將帶有變鉤呈散開狀的繩頭用鎢金灌注在滑頭體內(nèi)的一種

17、連接裝置，由于其安全性好，使用壽命長(zhǎng)，常用于主斜井提升。但制作工藝較復(fù)雜，故小型絞車用得較少。鉤頭鎢金灌注工藝質(zhì)量必須嚴(yán)格保證，否則易發(fā)生鋼絲繩頭抽脫事故。保證質(zhì)量的關(guān)鍵在于必須對(duì)滑頭體內(nèi)壁和繩頭鋼絲嚴(yán)格除油，使其表面可靠地涂上錫層，以保證鎢金灌注后與滑頭體內(nèi)壁和鋼絲頭密切接合，防止抽脫事故。三、絞車連接裝置的規(guī)定和要求煤礦安全規(guī)程第四百一十二條規(guī)定：（1）傾斜井巷運(yùn)輸時(shí)，礦車之間的連接、礦車與鋼絲繩之間的連接，必須使用不能白行脫落的連接裝置，并加裝保險(xiǎn)繩。（2）傾斜井巷運(yùn)輸用的鋼絲繩連接裝置，在每次換鋼絲繩時(shí)，必須用2倍于其最大靜荷重的拉力進(jìn)行試驗(yàn)。（3）傾斜井巷運(yùn)輸用的礦車連接裝置，必須至

18、少每年進(jìn)行1次2倍于其最大靜荷重的拉力試驗(yàn)。煤礦安全規(guī)程第四百一十四條規(guī)定：（1）各類連接裝置主要受力部件以破斷強(qiáng)度為準(zhǔn)的安全系數(shù)必須符合下列規(guī)定： 專為升降人員或升降人員和物料的提升容器的連接裝置，不小于13； 專為升降物料的提升容器的連接裝置，不小于10；斜井人車的連接裝置，不小于13；礦車的車梁、碰頭和連接插銷，不小于6；無極繩的連接裝置，不小于8；吊桶的連接裝置，不小于13；鑿井用吊盤、安全梯、水泵、抓巖機(jī)的懸掛裝置，不小于10；鑿井用風(fēng)管、水管、風(fēng)筒、注漿管的懸掛裝置，不小于8；傾斜井巷中使用的單軌吊車、卡軌車和齒輪車的連接裝置，運(yùn)人時(shí)不小于13，運(yùn)物時(shí)不小于10。（2）各種環(huán)鏈及吊

19、桶提梁等的安全系數(shù)，必須以曲梁理論計(jì)算的應(yīng)力為準(zhǔn)，并同時(shí)符合以下2項(xiàng)要求：按材料屈服強(qiáng)度計(jì)算的安全系數(shù)，不小于2.5；以模擬使用狀態(tài)拉斷力計(jì)算的安全系數(shù)，不小于13。（3）各種連接裝置主要受力件的沖擊功必須符合下列規(guī)定：常溫（15）下大于或等于100J； 低溫（一30）下大于或等于70J。（4）各種保險(xiǎn)鏈以及礦車的連接環(huán)、鏈和插銷等，必須執(zhí)行下列規(guī)定：批量生產(chǎn)的，必須做抽樣拉斷試驗(yàn)，不符合要求時(shí)不得使用；初次使用前和使用后每隔2年，必須逐個(gè)以2倍于其最大靜荷重的拉力進(jìn)行試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)裂紋或永久伸長(zhǎng)量超過o.2時(shí)不得使用。煤礦安全規(guī)程第四百一十五條規(guī)定：開鑿立井和傾斜井巷時(shí)，升降人員和物料的提升裝置

20、的連接裝置，不得作其他用途。第四節(jié) 串車提升保險(xiǎn)繩的使用傾斜井巷提升加保險(xiǎn)繩，其目的是為了防止鋼絲繩與礦車之間以及礦車與礦車之間連接處斷鏈或斷銷等而發(fā)生跑車事故。保險(xiǎn)繩必須通過計(jì)算進(jìn)行選擇，其長(zhǎng)度必須和規(guī)定串車數(shù)量相吻合，防止保險(xiǎn)繩滑落而造成其他事故。保險(xiǎn)繩的形式一般來說有兩種：一、單繩式保險(xiǎn)繩單繩式保險(xiǎn)繩的一端卡在鉤頭上，另一端做成繩扣，用插銷與礦車尾車相接。此時(shí)保險(xiǎn)繩必須搭在礦車上部，放置穩(wěn)定防止保險(xiǎn)繩在運(yùn)輸過程中滑落，如圖66所示。圖66 單繩式保險(xiǎn)繩二、環(huán)繩式保險(xiǎn)繩這種保險(xiǎn)繩是把保險(xiǎn)鋼絲繩圍成環(huán)狀，其兩個(gè)繩端一并卡在鉤頭上部位置，使用時(shí)保險(xiǎn)繩圈套在礦車上，優(yōu)點(diǎn)是不易滑落，缺點(diǎn)是操作不太

21、方便，如圖67所示。第五節(jié) 絞車鋼絲繩及連接裝置解答新版煤礦安全規(guī)程對(duì)絞車鋼絲繩及連接裝置作了明確規(guī)定，為了幫助絞車司機(jī)對(duì)煤礦安全規(guī)程條文的理解和掌握，使之不僅知其然，還知其所以然，從而提高廣大絞車司機(jī)遵守煤礦安全規(guī)程的主動(dòng)性、自覺性和積極性，下面就絞車鋼絲繩及連接裝置部分內(nèi)容以問答的方式給予解答。一、絞車鋼絲繩（1）為什么必須將每卷鋼絲繩的原始資料完整保存?（對(duì)應(yīng)煤礦安全規(guī)程第三百九十八條答：每卷鋼絲繩原始資料的內(nèi)容一般包括鋼絲繩的型號(hào)、結(jié)構(gòu)、直徑、抗拉強(qiáng)度、韌性、捻向，及適用條件、生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)日期、廠家合格證、驗(yàn)收證書等。這些原始資料完整保存，對(duì)我們?nèi)媪私狻⒄莆沾虽摻z繩的情況，為以后安

22、全使用此鋼絲繩提供理論、技術(shù)參考依據(jù)。同時(shí)，也為了事故發(fā)生時(shí)便于事故分析，為查找事故原因提供理論、技術(shù)依據(jù)。所以，必須將每卷鋼絲繩的原始資料完整保存。（2）為什么要對(duì)提升裝置使用中的鋼絲繩做定期檢驗(yàn)?檢驗(yàn)的安全系數(shù)小于規(guī)定值時(shí)為什么必須更換?（對(duì)應(yīng)煤礦安全規(guī)程第四百零一條）答：之所以要對(duì)提升鋼絲繩做定期檢驗(yàn)是因?yàn)椋和ㄟ^檢驗(yàn)可以了解運(yùn)轉(zhuǎn)了一定時(shí)間的鋼絲繩機(jī)構(gòu)性能的變化情況，比較鋼絲繩內(nèi)外部鋼絲的疲勞、磨損、銹蝕、斷絲程度；同時(shí)也能觀察繩芯的情況。通過定期檢驗(yàn)、剁繩頭可移動(dòng)受傷最嚴(yán)重部位的位置，改善鋼絲繩的受力情況，延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命。鋼絲繩的安全系數(shù)定義為：實(shí)測(cè)的合格鋼絲繩拉斷力的總和與其所承

23、受的最大靜拉力之比。之所以要規(guī)定一個(gè)最低安全系數(shù)是因?yàn)殇摻z繩在運(yùn)行中受沖擊載荷、交變負(fù)荷作用等多種應(yīng)力的作用，為了有足夠的強(qiáng)度儲(chǔ)備，特制定一個(gè)最低安全系數(shù)，以滿足實(shí)際安全提升的需要。當(dāng)檢驗(yàn)的安全系數(shù)小于規(guī)定的最低安全系數(shù)時(shí)，所以必須更換鋼絲繩。（3）新鋼絲繩懸掛前為什么必須對(duì)每根鋼絲做拉斷、彎曲和扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)?在用鋼絲繩為什么只可對(duì)每根鋼絲做拉斷和彎曲試驗(yàn)而不做扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)?（對(duì)應(yīng)煤礦安全規(guī)程第四百零二條）答：鋼絲繩在使用前之所以必須對(duì)每根鋼絲做拉斷、彎曲、扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，是因?yàn)闉榱藱z驗(yàn)新繩的物理、機(jī)械性能是否滿足使用要求；根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以算出安全系數(shù)，看其是否能達(dá)到規(guī)定的安全系數(shù)。鋼絲繩在使用中，將主要受

24、拉力、彎曲力、扭轉(zhuǎn)力的作用，特別是前兩項(xiàng)力的作用，此二項(xiàng)指標(biāo)對(duì)判斷鋼絲繩是否滿足需要具有重要意義。在用的鋼絲繩只對(duì)每根鋼絲做拉斷和彎曲試驗(yàn)是因?yàn)椋涸谟玫匿摻z繩主要承受拉力及彎曲力的作用，扭轉(zhuǎn)力在繩懸掛好之后，變化不大，加之懸掛后銹蝕、繩徑變化等原因，試驗(yàn)指標(biāo)很難滿足要求，因此鋼絲繩檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)不對(duì)此再作具體要求；通過試驗(yàn)前兩項(xiàng)指標(biāo)，基本上可以滿足實(shí)際安全生產(chǎn)的需要。（4）為什么每天必須對(duì)提升鋼絲繩、罐道繩進(jìn)行1次檢查?為什么在檢查鋼絲繩時(shí)應(yīng)剪下斷絲的突出部分?（對(duì)應(yīng)煤礦安全規(guī)程第四百零四條）答：提升鋼絲繩在使用過程中會(huì)因受多種應(yīng)力的作用而造成強(qiáng)度下降。由于鋼絲繩的使用環(huán)境不同，鋼絲繩的損傷狀態(tài)也是

25、多種多樣的，甚至由于瞬時(shí)的沖擊會(huì)使鋼絲繩被拉細(xì)、拉斷等，所以說，鋼絲繩隨時(shí)都有被損傷的危險(xiǎn)。因此，為了檢查出這些危險(xiǎn)，確保安全生產(chǎn)，每天必須驗(yàn)繩。鋼絲繩在運(yùn)行當(dāng)中會(huì)摩擦天輪襯墊、滾筒等，使其受損傷；罐道繩的突出部分會(huì)被整根抽出，造成卡箕斗、卡罐甚至?xí)嗬K；斷絲有可能掛住松繩信號(hào)，使其誤動(dòng)作，所以，斷絲的突出部分必須剪下，使鋼絲繩外表面保持光滑一致。這一條文內(nèi)容自1986年版煤礦安全規(guī)程開始規(guī)定，自1992年版改為“提升鋼絲繩必須每天檢查1次，斷絲的突出部分應(yīng)在檢查時(shí)剪下”。案例1984年9月1日，某礦因維修人員在驗(yàn)繩時(shí)未對(duì)出繩口至容器間的鋼絲繩進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果當(dāng)日18時(shí)25分就發(fā)生了斷繩墜箕斗事

26、故，影響全井提升6 h。事故后調(diào)查發(fā)現(xiàn)，出繩口至提升容器間的鋼絲繩已銹蝕嚴(yán)重，形成了溝紋、麻坑，不符合要求的鋼絲斷面已占鋼絲繩總斷面的40.5，安全系數(shù)只有5，4。（5）為什么升降人員或升降人員和物料的股捻鋼絲繩在1個(gè)捻距內(nèi)的斷絲斷面積與鋼絲總斷面積之比達(dá)到5時(shí)必須更換?（對(duì)應(yīng)煤礦安全規(guī)程第四百零五條）答：在一個(gè)捻距內(nèi)，如果斷絲的斷面積與鋼絲繩總斷面積之比達(dá)到一定比例，由于承載鋼絲面積的減少，單個(gè)未斷的鋼絲所承受的載荷就會(huì)增大，當(dāng)增大的載荷超過了每根鋼絲所能承受的抗拉強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)造成斷絲。為了避免出現(xiàn)這種不安全的情況，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)推算和實(shí)踐中的總結(jié)，煤礦安全規(guī)程對(duì)于不同用途的鋼絲繩在一個(gè)捻距內(nèi)斷絲

27、斷面積與鋼絲總面積之比規(guī)定了不同的數(shù)值。對(duì)于升降人員或升降人員和物料用的鋼絲繩要求最嚴(yán)格，要求一個(gè)捻距內(nèi)的斷絲面積與鋼絲總斷面積之比小于5，一旦達(dá)到5，則必須更換鋼絲繩。（6）為什么鋼絲繩在運(yùn)行中遭受到卡罐、突然停車等猛烈拉力時(shí)，必須立即停車檢查?（對(duì)應(yīng)煤礦安全規(guī)程第四百零七條）答：提升機(jī)在運(yùn)行中遭受到卡罐時(shí)，如果是上提提升容器被罐道或其他障礙卡住，提升機(jī)卻依然做上提運(yùn)動(dòng)，這必然使鋼絲繩受到猛烈拉力；下放提升容器被卡住則會(huì)造成松繩，如果卡罐因素消失，容器則會(huì)自由下落，在繩繃緊的瞬間提升容器連同載荷及鋼絲繩自重會(huì)對(duì)鋼絲繩施加猛烈的沖擊力；在運(yùn)行中突然停車時(shí)，制動(dòng)減速度大于容器自然減速度（即保險(xiǎn)閘

28、實(shí)現(xiàn)了制動(dòng)而容器卻慣性下沖），這必將引起松繩，當(dāng)容器停止上升后，不是靜止不動(dòng)，而是馬上自由下落，這與下放提升容器被卡相同，鋼絲繩也將受到猛烈的沖擊力，在以上情況中鋼絲繩在受到猛烈的沖擊力時(shí)，都產(chǎn)生很大制動(dòng)減速度，從而使鋼絲繩受到很大沖擊，這時(shí)鋼絲繩有可能出現(xiàn)的情況有：鋼絲繩嚴(yán)重扭曲或變形；斷絲增加；產(chǎn)生局部變細(xì)；遭受猛烈沖擊的一段鋼絲繩長(zhǎng)度伸長(zhǎng)等不良后果，使鋼絲繩的各項(xiàng)強(qiáng)度及機(jī)械性能急劇下降，直接影響鋼絲繩的使用壽命，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致墜斗事故，因此必須立即停車檢查。案例1998年5月26日，某礦發(fā)生了一起斷繩跑車事故，這起事故就是一起因絞車突然斷電停車造成的，事故發(fā)生時(shí)絞車正以正常勻速提升至井筒中

29、間位置，這時(shí)絞車突然因斷電停車，在沖擊力作用下發(fā)生了斷繩事故，導(dǎo)致提煤礦車墜落井底，斷繩時(shí)繩端靜載荷為68.6.kN。由于斷繩前，曾有4股斷絲，因而在分析原因時(shí)，曾把斷絲作為一個(gè)重要因素對(duì)待，分別在接近斷繩處、繩中間位置、滾筒位置截取試樣進(jìn)行檢測(cè)。通過對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析得出：離斷頭處愈遠(yuǎn)，合格鋼絲的絲數(shù)愈多，合格鋼絲破斷拉力總和愈大，中間位置在繩端靜荷重68.6 kN作用下，安全系數(shù)為8.51也合乎煤礦安全規(guī)程要求（煤礦安全規(guī)程規(guī)定：?jiǎn)卫K纏繞式提升裝置專為升降物料的安全系數(shù)最小值為6.5）。因而判定，若不是斷電突然停車，不會(huì)斷繩。（7）提升鋼絲繩和制動(dòng)鋼絲繩的直徑減小量達(dá)到10為什么必須更換?

30、鋼絲繩使用期間，斷絲數(shù)突然增加或伸長(zhǎng)突然加快時(shí)，為什么必須立即更換?（對(duì)應(yīng)煤礦安全規(guī)程第四百零六條、第四百零七條）答：提升鋼絲繩和制動(dòng)鋼絲的直徑減小量達(dá)到10時(shí)，也就是其直徑為原來的90，由于面積與直徑平方成正比，那么鋼絲繩的斷面積則為原來的81，如果考慮繩芯在鋼絲繩中所占的面積，那么鋼絲繩的實(shí)際面積的減少量已超過20，從而造成了鋼絲繩破斷力總和成比例降低30，在最大靜荷不變的情況下，鋼絲繩的安全系數(shù)和破斷力總和成正比，所以鋼絲繩安全系數(shù)也隨之降低20，這已經(jīng)不能保證提升機(jī)安全可靠地運(yùn)行，所以必須更換。鋼絲繩自懸掛開始工作起，就受到經(jīng)常性、周期性的多種復(fù)雜應(yīng)力的作用，如拉應(yīng)力，彎曲應(yīng)力、扭轉(zhuǎn)應(yīng)

31、力、擠壓及捻制應(yīng)力等，這些應(yīng)力反復(fù)作用導(dǎo)致鋼絲繩的抗疲勞強(qiáng)度下降。特別是到鋼絲繩使用后期，纏繞在滾筒及裝卸時(shí)位于天輪處的鋼絲繩內(nèi)鋼絲都已基本達(dá)到彎曲疲勞極限，會(huì)出現(xiàn)斷絲數(shù)突然增加；而受到最大靜載荷的天輪緣處鋼絲繩內(nèi)鋼絲抗拉強(qiáng)度明顯降低，也都已基本達(dá)到抗拉疲勞極限，從而產(chǎn)生塑性變形使鋼絲繩伸長(zhǎng)突然加快，綜上所述，由于以上原因，為保證提升安全運(yùn)轉(zhuǎn)必須立即更換鋼絲繩。案例1993年9月10日，某非法小礦不按規(guī)定定期檢查鋼絲繩，發(fā)現(xiàn)斷絲也不處理，冒險(xiǎn)作業(yè)，結(jié)果因鋼絲繩磨損超限造成墜井事故，3人所乘乘人簍在距井底23 m時(shí)墜人井下2 m深的水中，3人全部遇難。（8）為什么鋼絲繩的鋼絲有變黑、銹皮、點(diǎn)蝕麻

32、坑等損傷時(shí)不得用作升降人員?（對(duì)應(yīng)煤礦安全規(guī)程第四百零八條）答：由于煤礦井筒工作環(huán)境較差，經(jīng)常受到礦井淋水、酸堿度高等惡劣條件影響，促使新鋼絲繩在使用一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)鋼絲變色、有輕微銹皮或細(xì)小點(diǎn)蝕，經(jīng)過試驗(yàn)其抗拉強(qiáng)度損失一般在10以下（這稱為鋼絲繩1級(jí)銹蝕）所以不影響繼續(xù)使用，但必須加強(qiáng)檢查，如果再經(jīng)過一段時(shí)間腐蝕且鋼絲繩的維護(hù)保養(yǎng)較差（如不定期涂油）、銹皮增厚、點(diǎn)蝕麻坑等損傷，抗拉強(qiáng)度一般損失lo一20（這稱為鋼絲繩的2級(jí)銹蝕），此種情況鋼絲繩安全系數(shù)明顯降低，作為升降人員所用的鋼絲繩要求安全系數(shù)最大（系數(shù)值為9），故此時(shí)的鋼絲繩已不能保證升降人員的人身安全，不得用作升降人員。案例某礦井曾經(jīng)

33、由于井筒淋水從提升鋼絲繩與楔形繩連接處的縫隙進(jìn)入，浸入鋼絲繩的繩芯內(nèi)部，使鋼絲繩從內(nèi)部開始受到腐蝕，導(dǎo)致提升鋼絲繩在進(jìn)入楔形繩環(huán)約20 mm處被拉斷，事后發(fā)現(xiàn)，鋼絲繩進(jìn)入繩環(huán)長(zhǎng)達(dá)70mm范圍內(nèi)，鋼絲已經(jīng)受腐蝕變黑，部分鋼絲有麻坑或形成溝紋，其中第一層、第二層的鋼絲都受到腐蝕，直徑明顯變細(xì)。（9）為什么摩擦輪提升裝置的提升鋼絲繩只準(zhǔn)涂、浸專用的鋼絲繩油（增磨脂）?為什么對(duì)不繞過摩擦部分的鋼絲繩必須涂防腐油?（對(duì)應(yīng)煤礦安全規(guī)程第四百一十一條）答：由于摩擦輪式提升裝置是靠摩擦力的作用帶動(dòng)鋼絲繩跟隨主導(dǎo)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)提升容器的上提和下放的，而如果鋼絲繩和摩擦襯墊發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，輕則加劇鋼絲繩和摩擦

34、襯墊的磨損、降低鋼絲繩和摩擦襯墊的使用壽命，使提升機(jī)處于不安全狀態(tài)，重則有可能發(fā)生斷繩墜斗事故，因此必須注意防滑問題。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式，防滑力F為：由上述公式可知加大摩擦系數(shù)盧可以有效提高防滑力。如果對(duì)繞過摩擦輪的鋼絲繩涂浸一般性油，則會(huì)大大減小鋼絲繩與摩擦襯墊之間的摩擦系數(shù)，從而使防滑力減小，所以為保證不發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，摩擦輪式提升裝置的提升鋼絲繩只可涂浸專用的鋼絲繩油或?qū)Ｓ玫匿摻z繩增摩脂。由于煤礦井下工作環(huán)境差，經(jīng)常受到礦井淋水酸堿度高等惡劣條件影響，使鋼絲繩產(chǎn)生嚴(yán)重銹蝕，降低鋼絲繩的使用壽命，因此對(duì)不繞過摩擦輪部分的鋼絲繩定期涂防腐油可以起到以下作用：保護(hù)外部鋼絲不受銹蝕；阻止?jié)駳夂退纸肜K

35、內(nèi)，并補(bǔ)充繩芯的油量；起潤(rùn)滑作用減少股間和絲間的磨損。另外由于防腐油都有減摩作用，在發(fā)生過卷事故時(shí)，不繞過摩擦輪的鋼絲繩經(jīng)較小的摩擦力進(jìn)入摩擦輪，有利于減輕過卷事故的危害。所以必須對(duì)不繞過摩擦輪部分鋼絲繩涂防腐油。案例某礦因鋼絲繩未涂浸增摩脂、鋼絲繩懸掛前繞過摩擦輪部分的鋼絲繩未除去防腐油，引起打滑造成了一起重箕斗墜井事故。事故發(fā)生在某礦單繩摩擦提升系統(tǒng)（落地式提升機(jī)，摩擦輪直徑6.0 m，直流拖動(dòng)，采用國(guó)產(chǎn)53三角鋼絲繩，牛皮墊），由于當(dāng)時(shí)國(guó)產(chǎn)鋼絲繩尚未使用增摩脂，因此，摩擦系數(shù)達(dá)不到安全提升的要求。在裝載過量的情況下，雖然開車后司機(jī)發(fā)現(xiàn)了負(fù)荷大，已判斷出嚴(yán)重超載，但由于仍繼續(xù)提升，在運(yùn)行過程中，鋼絲繩出現(xiàn)了打滑，現(xiàn)場(chǎng)人員力圖挽救，但已無能為力，在接近減速段時(shí)，司機(jī)雖操作制動(dòng)閘，摩擦輪停轉(zhuǎn)，但重箕斗反滑向井下，鋼絲繩仍向重箕斗一側(cè)加速滑動(dòng)，導(dǎo)致重箕斗墜落井底，箕