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立井提升钢丝绳损坏的原因及预防措施

发布时间:2021-09-04 15:53 文章来源:未知 文章编辑:admin 点击数:

钢丝绳在矿山应用相当广泛,但是经常会因为维护管理不当,造成安全事故,目前绝大多数的立井提升设备均采用钢丝绳作为固定容器及传递动力的媒介。提升钢丝绳一旦断裂将会带来


       钢丝绳在矿山应用相当广泛,但是经常会因为维护管理不当,造成安全事故,目前绝大多数的立井提升设备均采用钢丝绳作为固定容器及传递动力的媒介。提升钢丝绳一旦断裂将会带来箕斗坠底等一系列恶性事故,为了杜绝事故的发生,因此钢丝绳的完好状态对于主提升设备的安全运行具有重要的意义。本文将重点分析导致钢丝绳损坏的原因,并提出相应的预防措施。

1提升钢丝绳断裂的原因
矿井所采用的提升钢丝绳,一般先由一定的细钢丝绳捻成股,然后再将若干股钢丝编织成绳,为减缓钢丝绳的老化及减小摩擦阻力一般会在钢丝绳中设置一条纤维制成的绳芯,并将绳芯用专用的防腐油进行充分的浸润。
1.1绳股断裂
绳股断裂的主要原因包括疲劳断裂、过度磨损、锈蚀严重、拉应力过大。
图1绳股断裂示意图
疲劳断裂主要是在提升重物的过程中钢丝绳需多次承受拉应力的作用,这导致钢丝绳极容易发生断裂。
锈蚀严重由于绝大多数的立井井筒都会受到淋水的影响,并且矿井水的腐蚀性较强,这就导致钢丝绳在使用过程中极易发生锈蚀。
拉应力过大在提升设备设计以前均会根据其实际用途对钢丝绳进行仔细选型,所以在正常使用过程中发生拉伸断裂的可能性较小,但是如果操作不当则会导致容器过卷、卡罐,从而导致钢丝绳承受的拉应力值瞬间增大发生断裂。
1.2绳径缩小
钢丝绳绳径缩小主要是由于磨损导致,除此之外在矿井水的作用下也会使得钢丝绳发生锈蚀从而导致钢丝绳有效直径减小,当发生提升过卷等事故时,钢丝绳的部分绳股在较大的冲击力的作用下会被震断导致有效直径的减小。
图2钢丝绳变细1.3伸长变形
钢丝绳在安装的初期一般会经历一个较大的变形阶段,一般在提升容器使用15d后钢丝绳的变形会逐渐收敛,到使用的后期变形速率又会呈现出逐渐递增的趋势,这种变形一般称之为钢丝绳的正常伸长。但是在使用的过程中如果钢丝绳的变形连续3d逐渐递增并且未见收敛的趋势,这说明钢丝绳已经损坏。在提升容器使用的过程中若发生过卷等事故则会导致钢丝绳的突然伸长,一般认为若伸长率超过钢丝绳总厂的5%,则认为钢丝绳极有可能已经发生断裂。

2预防提升钢丝绳损坏的措施
2.1根据提升设备的用途选择与之匹配的钢丝绳
对于多绳摩擦式的提升设备一般选用同向捻的钢丝绳,断面形状宜选用三角股形式,同时为保证钢丝绳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%,同时为了减少立井井筒中的矿井水对钢丝绳的腐蚀,选用的钢丝绳一般要经过镀锌处理。
2.2增强提升滚筒及钢丝绳的匹配性避免过度磨损
在提升容器选型的过程中要合理确定滚筒的直径,从而保证钢丝绳在绕过滚筒后能有一个合理的曲率半径,避免钢丝绳在运行过程中产生较大弯曲应力。保证钢丝绳直径与绳槽宽度匹配,若绳槽的宽度过小则会使得钢丝绳所受的挤压力增加,钢丝绳与槽壁之间的过度摩擦会使得钢丝绳自外而内发生断裂。如果绳槽的宽度较大则会使得钢丝绳与绳槽之间的接触面积增大,在钢丝绳运行的过程中会在绳槽内会左右摆动,这将使得钢丝绳磨损的速率增加。
2.3使钢丝绳保持良好的润滑状态,降低腐蚀老化的风险
在日常的使用过程中要保证钢丝绳处于良好的润滑状态,所用的润滑油要有较好的温度适应性.保证其在高温状态下仍呈现出良好的和易性不会轻易流失,同时也不会因为温度过低而硬化。润滑剂的黏稠度要能够使得钢丝绳在承受一定的震动载荷以及矿井水的冲蚀后而不与钢丝绳体剥离。
2.4加强对钢丝绳的日常维护与保养必须每天派专职人员对钢丝绳的断丝情况进行认真细致的检查,在检查过程中为了保证其效果要将提升设备的速度控制在0.3m/s以内。若在检查的过程中发现断丝面积已达钢丝绳总截面积的5%时应及时进行更换,对于专用与提升物料的箕斗罐笼等设备该要求可适当的提高,但不应超过钢丝绳总截面积的10%。
当提升设备突然发生卡罐等事故时,要马上停止设备运转,因为在较大的冲击载荷作用下钢丝绳极易发生断裂,若此时钢丝绳的延伸率超过0.5%,则必须对其进行更换。
当提升物料和人员共用一套设备时,每隔180天必须对钢丝绳进行一次躲绳头的试验,如不符合相关要求,要严格禁止带病运行马上进行更换。钢丝绳在使用的过程中应最大限度的避免“咬绳”情形的发生,下层绳与上层绳之间的接邻段要尤其要作为检查的重点区域,为保证不同绳段之间受力的均衡性,每季度的错绳量要保持在四分之一圈。

3结论
1)绳股断裂的主、绳径缩小、伸长变形是导致提升钢丝绳损坏的3个主要原因。
2)要降低提升钢丝绳损坏的风险应重点做好以下几方面的工作:根据提升设备的用途选择与之匹配的钢丝绳;增强提升滚筒及钢丝绳的匹配性避免过度磨损;使钢丝绳保持良好的润滑状态;加强对钢丝绳的日常维护与保养


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