煤矿运输绞车钢丝绳断绳事故的分析与预防

1、第卷年第期煤矿运输绞车钢丝绳断绳事故的分析与预防论文编号：（）煤矿运输绞车钢丝绳断绳事故的分析与预防杨续冠王瑞王振上海大屯能源股份有限公司徐庄煤矿江苏沛县提升运输绞车钢丝绳的价格十分昂贵，其可靠性直接关系到煤矿的安全生产，提升运输绞车钢丝绳的磨损、断丝会大大降低其使用寿命。根据多年来的实践经验和全国煤矿运输系统发生斜巷断绳事故的分析，现就提升运输绞车钢丝绳断绳的损坏和保护预防措施谈些体会，供大家参考。断绳的原因提升运输绞车钢丝绳在运动中由于受到拉伸应力、弯曲应力、扭转应力、摩擦力等的作用，其受损形式是各不相同的。蚀，大大降低了钢丝绳的强度，对其抗冲击性能的降低尤为明显，钢丝绳的锈蚀往往与磨损、

2、断丝同时存在，对于竖井用钢丝绳，断丝是在锈蚀的影响下发展和加快的，对于斜井用钢丝绳，由于钢丝绳经常与地面、轨道甚至巷道帮直接摩擦，涂油比较困难，其锈蚀和磨损都是比较严重的。根据具体条件的不同，有的以锈蚀为主，有的以磨损为主，锈蚀、磨损、断丝同时存在，对钢丝性能的影响，更为复杂和严重。钢丝绳在锈蚀、磨损、断丝的影响下，加上使用不合理，如严重超载、冲击负荷、拉掉道、卡绳等原因，更容易发生断绳事故。磨损破坏提升运输绞车钢丝绳的磨损分外部磨损和内部磨损。提升段以外部磨损为主，缠绕段以内部磨损为主，外部段磨损比内部磨损严重的多，所以减轻提升运输绞车钢丝绳的外部磨损是重中之重。绳托辊间呈相对滚动状态时的摩

3、损较轻，一旦托辊损坏，产生滑动摩擦，提升过程成为绳托辊间的拉锯式的挫削过程，即拉锯运动是外部磨损的主要表现形式。如绳托辊材质性质相近，相互易磨起毛刺，并恶性循环。其次是提升绳下段在启动时存在的正常的滑动摩擦，成为影响钢丝绳使用寿命的重要危险段。断绳的预防和保护措施（）合理的选择钢丝绳根据提升绞车的井巷条件和使用场所，合理选择结构、直径、旋转角度以及抗锈蚀能力的钢丝绳，这对延长钢丝绳的寿命和预防事故的发生，都具有重要的作用。例如，在矿井淋水大，酸、碱度高和作为出风井的井筒中，以选用镀锌钢丝绳为好，在选择钢丝绳时既要注意丝股数及捻向，又要注意抗拉强度，在淋水的井筒中使用时应注意是否镀锌处理，这样可

4、以延长钢丝绳的使用寿命。（）提升绞车钢丝绳的日常维护应仔细的运送、保存，特别是换绳时不能损坏。每月至少给钢丝绳涂油一次，要求司机注意平稳操作，严禁松绳或突然刹车造成冲击。坚持并正确使用松绳保护，做好日常试验，保证灵敏可靠。提绞断丝破坏由于在提升过程中对钢丝绳的反复弯曲，提升段钢丝绳极易发生疲劳断丝；环境中的偶然因素或卡车、突然刹车等猛烈拉力的冲击都会造成钢丝绳的冲击断丝；绞车系统的机械振动，特别是固有频率下的共振，会造成振动断丝或共振断丝。微观变形、锈蚀与疲劳损伤等更加重钢丝绳的这种突发损坏的可能。严格管理制度提升绞车钢丝绳在运行中断丝损坏、拉伸损坏、扭曲变形、长度伸长、钢丝锈蚀及定期检验必须

5、严格遵守年月日起施行的新煤矿安全规程的有关规定。拉伸破坏在提升过程中各种力的长时间综合作用下，钢丝绳会发生冷拔拉伸，减弱其抗疲劳能力，尤其在使用后期加速钢丝绳的损坏。提升系统的轻微共振或突然冲击拉伸，使受冲击段发生严重拉拔、扭曲和变形，造成钢丝绳报废。提升运输绞车钢丝绳的直径减少到一定程度和长度伸长到一定程度或断丝数及伸长发展突然加快，就必须立即更换。经常做好钢丝绳的日查和周检维护年月日起施行的新煤矿安全规程第条规定：提升钢丝绳、罐道绳必须每天检查一次，平衡钢丝绳、防坠器制动绳（包括缓冲绳）、架空乘人装置钢丝绳、钢丝绳牵引带式输送机钢丝绳和井筒悬吊钢丝绳必须至少每周检查一次。检查结果应记入钢丝

6、绳检查记录本。在检查中应注意以下问题：（）检查项目要全面，不能有遗漏段，对易损坏和断丝或锈蚀较多的一段应停车详细检查，检查结果应记入钢丝绳检查记录本；（）检查方法要适当。检查人员应在全面认真检查锈蚀破坏在潮湿有淋水环境中使用的钢丝绳，锈蚀是提升绞车钢丝绳强度降低的主要因素。锈蚀减少钢丝的有效断面，使外层钢丝松弛，外层钢丝所受载荷减少，内层钢丝超载运行而断裂。特别是在有酸性淋水环境中工作，容易锈蚀，在悬挂前保管不善，也会产生锈Mining & Processing Equipment煤矿运输绞车钢丝绳断绳事故的分析与预防第卷年第期论文编号：（）新庄煤矿主井井架纠偏王静肖兴明李占芳中国矿业

7、大学机电学院江苏徐州南神火煤电公司（集团）新庄煤矿主井井架南北布置，高，总重左右；年月工作人员发现钢丝绳磨损加速，钢丝绳偏磨天轮北面枕木；竖井围墙南部严重开裂；测试发现提升中心线向南偏移了，且从连续测试中发现有继续偏移的趋势。为了保证矿井的生产安全，矿领导决定防患于未然，及时对井架进行纠偏。河足，即井架的自身强度不足所致；另据矿方工作人员介绍，该矿曾经在井架基础附近抽过地下水，使基础的地基发生了变化，由于一次提升量变大，有可能使得两侧基础不均匀下沉。由此可见，这两种原因都存在可能，只有通过实际测试才能确定具体的原因。井架强度测试偏斜原因分析测点布置建井工程手册（第二卷）提供了井架强度计算的依据

8、。计算分正常工作载荷和特殊载荷两种情况。计算正常工作载荷是为了找到在正常工作载荷下应力较大的杆，为确定测点位置提供依据；实际上井架在特殊载荷的作用下受力更大，更容易发生塑性变形而导致井架倾斜。但测试时不能对井架施加特殊载荷，只能采取理论计算，所以要计算特殊载荷下的应力。根据计算结果，结合井架实际情况（所选位置要方便贴井架偏斜的原因可能有：井架钢结构自身强度不足，受力大的一边发生了较大的塑性变形；井架两侧基础不同，使得基础不均匀下沉。我们了解到为扩大生产规模，该矿大幅度提高了单次提升量。为保证井架的强度，增加了一个型新斜撑，全井架的南北方向稳定性仍由旧斜架保证。所以井架的偏斜可能是由于井架的南北

9、方向的稳定性不的基础上对关键段重点检查；（）不能习惯用一个捻距内断丝根数占全部钢丝根数的百分比来判断断丝是否超限为标准，而应按断丝总面积占全部钢丝总断面积的百分比来判断，不合格断丝的断面积与钢丝总断面积之比达到时，不得用作升降人员；达到时，不得用作升降物料。减轻钢丝绳的外部挤压和磨损（）必须检查绞车滚筒、衬木以及架绳轮的润滑情况。绞车滚筒、衬木磨损损坏会造成“咬绳”、架绳轮润滑不良、不转动或钢套损坏，会加剧钢丝绳的磨损。（）改善托辊的结构和材质，减轻启动磨损以提高钢丝绳的保护性能。（）加强井巷管理，及时排除停转托辊，安装缺的托辊，校正偏移，避免拉锯运动的发生。（）用一段时间及时倒绳，提高钢丝绳

10、的利用率。按煤矿安全规程第条规定，滚筒上缠绕层或层以上钢丝绳时，必须符合下列要求：滚筒上必须设有带绳槽的衬垫，且钢丝绳由下层到上层的临界段（相当于绳圈长的部分）必须经常检查，并应在每季度将钢丝绳移动绳圈的位置。（）斜井的地滚要加强维护，保持转动灵活，严格防止钢丝绳与地面、轨道及巷道帮直接摩擦。（）在运搬钢丝绳时，要防止钢丝绳与地面接触。移动、吊装时，不能直接用铁棍撬绳或将绳扣绑在钢丝绳上，以免损伤钢丝绳，也不能野蛮装卸，必须用绳扣套在穿入轮孔的钢管两端，轻吊轻放。（）严格遵守技术操作规程的有关其它要求。第条规定，升降人员或升降人员和物料用的钢丝绳，自悬挂时起每隔个月检验次，升降物料用的钢丝绳，

11、自悬挂时起月时进行第一次检验，以后每隔个月检验次。（）用超声波或电磁探伤仪等进行定期检验，及时了解钢丝绳的内部断丝情况。（）必须严格按年月日起施行的新煤矿安全规程检验，根据试验结果判定能否继续使用。应注意钢丝绳的外观检查无断丝，内部情况很难查明，早换绳经济浪费较大，迟换绳带病运行后患无穷，会带来重大安全隐患。型钢丝绳在线无损探伤仪已由某矿机电研究所研制成功，获得国家发明专利，在平水铜矿和义马煤矿、杨村煤矿经过了工业试验并在上述矿山和易门矿务局开始使用，效果很好，故开展使用钢丝绳在线无损探伤仪在现场检验已势在必行，应该在全煤炭系统中得到广泛推广应用，这样不但节省了时间，而且也节约了剁绳后去有资质

12、单位试验的经费。大大提高了钢丝绳的安全系数，保障了斜巷绞车运输的安全。提绞结论总之，避免绞车提升钢丝绳早期损坏要从源头抓起，既要做好提升绞车的安全运行，又要合理选绳。更重要的是做好钢丝绳的日常维护、检查和检验。这样，钢丝绳损坏的程度就会大大减轻，延长了钢丝绳的使用寿命，从而减少因断绳带来人身伤亡事故的发生，提高钢丝绳的可靠性，大幅度提高矿山企业的经济效益。（收稿日期：）做好提升绞车钢丝绳的定期检验（）年月日起施行的新煤矿安全规程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