提升鋼絲繩是煤礦提升運(yùn)輸系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,因此,《煤礦安全規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》)對礦井提升鋼絲繩有專門規(guī)定。近年來,盡管各礦按照《規(guī)程》的要求加強(qiáng)了提升鋼絲繩的檢查和保養(yǎng),但是,每年仍然有斷繩事故發(fā)生。
1 斷繩的類型
(1) 松繩斷繩。由于煤倉滿倉或其它原因造成容器在卸載位置被卡住而繼續(xù)下放容器,引起松繩,待卡容器原因消失后,容器自由落體迅速下降而沖擊鋼絲繩導(dǎo)致斷繩。
(2) 過卷斷繩。提升容器在減速階段不能按規(guī)定進(jìn)行減速,而是以全速運(yùn)行沖擊、碰撞防梁,導(dǎo)致鋼絲繩斷裂。
(3) 鋼絲繩強(qiáng)度降低引起斷繩。礦井淋水的酸堿度大,銹蝕嚴(yán)重,加之磨損嚴(yán)重并有斷絲現(xiàn)象,導(dǎo)致鋼絲繩強(qiáng)度降低。緊急停車時(shí),由于沖擊力大于鋼絲繩的強(qiáng)度而造成斷繩。
(4) 平衡尾繩斷裂。在多繩提升系統(tǒng)中,發(fā)生斷平衡尾繩事故。
2 斷繩的原因
影響鋼絲繩斷裂的主要因素如下:
(1) 銹蝕。鋼絲繩受淋水、潮濕和酸性氣體、雜散電流等作用,會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中,產(chǎn)生疲勞,金屬變脆,鋼絲繩抗拉強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度降低。
銹蝕是造成平衡尾繩斷裂的主要原因,也是提升鋼絲繩報(bào)廢的重要原因。
(2) 磨損。纏繞式絞車在多層纏繞時(shí),在變層跨圈處產(chǎn)生對鋼絲繩的擠壓,稱為“跨圈現(xiàn)象”,這種現(xiàn)象使鋼絲繩既有橫向滑動(dòng),又有縱向滑動(dòng),造成鋼絲繩滑動(dòng)段的劇烈磨損。斜井提升由于地輪不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活,造成鋼絲繩磨損過快。
(3) 疲勞。長時(shí)間的反復(fù)彎曲,使鋼絲繩疲勞,強(qiáng)度降低。實(shí)踐證明,反復(fù)彎曲對鋼絲壽命影響較大。所以單純纏繞式提升機(jī),下繞繩比上繞繩使用壽命要短。主井每天提升次數(shù)遠(yuǎn)多于副井,因此,提升鋼絲繩彎曲次數(shù)多,易疲勞,這也是主井提升鋼絲繩壽命明顯低于副井的重要原因。
(4) 沖擊和振動(dòng)。提升鋼絲繩在使用中經(jīng)常承受各種沖擊和振動(dòng),主要有以下幾種:①松繩引起的沖擊。松繩后,提升容器又自動(dòng)下落,鋼絲繩往往要遭受過大的沖擊力。松繩長度越長,繩端載荷越大,則鋼絲繩所受的沖擊力也就越大。②過卷造成的沖擊。提升容器高速過卷時(shí),常會(huì)撞壞防撞梁,同時(shí)提升鋼絲繩也要承受很大的沖擊力。③鋼絲繩運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)。井筒不直、罐道彎曲、罐道接頭不好、罐耳與罐道間隙過大、箕斗井下裝載水平使用托罐梁、斜井提升軌道鋪設(shè)平直度及道接頭不合要求等都會(huì)對鋼絲繩產(chǎn)生很大的沖擊和振動(dòng)。
(5) 超載。斜井提升超掛車、適刮卡車輛、拉掉道車輛導(dǎo)致過載。在主井提升系統(tǒng)中,由于煤中含有較多的水分和矸石等,使箕斗裝煤量常超過額定重量的20%以上。
(6) 保護(hù)裝置不全或不起作用。提升系統(tǒng)未按《規(guī)程》配齊各種保護(hù)裝置或保護(hù)裝置不起作用。有的只有信號燈或信號鈴,往往不能引起操作工的注意;有的未按《規(guī)程》規(guī)定接入安全回路;有的深度指示器失效;自動(dòng)減速裝置不起作用,限速保護(hù)失靈,沒有過放距離,楔形罐道失效等。