煤矿井下钢丝绳断绳事故分析及防范措施

煤矿井下钢丝绳断绳事故分析及防范措施摘要：当前我国煤矿产业在不断进行产业升级，而煤矿生产安全是社会各界异常关注的问题，本文针对煤矿井下钢丝绳短绳事故发生的原因进行了分析，同时提出了相应的预防措施，并就煤矿提升钢丝绳安全的策略进行了探究。关键词：煤矿井下钢丝绳；断绳事故分析；防范措施引言钢丝绳作为挠性构件，主要被应用在矿山与建筑等领域，作为提升设备与起重设备等提升辅助材料。钢丝绳在实际应用的过程中，受到弯曲作用与力作用等，长期以往则会造成磨损与断丝等问题，轻则造成经济损失，重则造成安全事故，甚至人员伤亡。钢丝绳作为机械损耗部件，是设备主要的安全部件。我们应该就钢丝绳的短绳等事故问题进行分析，并提早采取措施进行防范。1煤矿井下钢丝绳断绳的主要原因和预防措施1.1过载井下刚采出的煤中含有较多的水分和砰石，使煤的比重增大，这样会导致箕斗过载。斜井提升出现的超挂车、刮卡车辆、拉掉道车辆都会导致过载。过载会增加钢丝绳的变形量，降低钢丝绳的使用寿命，最终导致断丝。钢丝绳过载的预防措施:箕斗提升实行定量装载，常用的定量装载类型有定量斗箱式和定量输送机式两种。斜井提升杜绝超挂车现象。1.2锈蚀煤矿矿井井筒条件比较恶劣，提升钢丝绳受淋水、酸性气体、杂散电流等作用会发生电化学腐蚀。钢丝绳被腐蚀后会出现应力集中、韧性降低、抗拉强度和抗冲击度降低等现象，钢丝绳一旦受到较小的冲击力就会引起断裂事故。钢丝绳锈蚀的预防措施:①矿水酸碱度较高且处于出风井中的提升钢丝绳腐蚀严重，应选用镀锌钢丝绳。②定期润滑钢丝绳。润滑既可以保护钢丝绳外部钢丝不被腐蚀，又能补充绳芯缺失的润滑油，防止水分浸入绳芯造成内部钢丝腐蚀生锈。缠绕式提升机使用的钢丝绳润滑油要符合钢丝绳制造厂提出的要求，钢丝绳必须每月涂油一次;摩擦提升机使用的钢丝绳只能涂专用的润滑油，钢丝绳每季度涂油一次。涂油时应先除掉钢丝绳表面的锈迹，润滑油才能从钢丝绳表面充分渗入到绳芯，消除绳芯干燥现象。润滑油要黏性好、抗振动、抗淋水，有较好的黏温性、防锈性和润滑性，具有一定的透明度，以方便检查钢丝绳断丝和损坏情况。③尾绳的接头处浇铸过巴氏合金后应解开扎圈浸油防护。④定期调整上下绳，按《规程》做绳头和剁绳头试验。1.3磨损磨损的机理可分为以下几种：①外部磨损。滚筒或天轮在缠绕钢丝绳过程中，钢丝绳外周会与绳槽、挡绳板、相邻钢丝绳等之间发生摩擦导致钢丝绳外部磨损。钢丝绳发生外部磨损后其直径将变细，抗拉强度会随之降低，容易发生断绳事故。②内部磨损。钢丝绳经过滚筒或天轮时会发生弯曲，由于各根钢丝曲率半径不相同，其内部钢丝之间会相互摩擦从而导致钢丝绳内部磨损。当反复拉伸、弯曲钢丝绳时，其内部钢丝会因疲劳磨损而折断。③变形磨损。钢丝绳发生相互缠绕、打结和"咬绳〃会引起钢丝绳发生变形，变形部位更加容易磨损，会出现钢丝硬化、强度降低，最终缩短钢丝绳的使用寿命。钢丝绳磨损的预防措施:①避免钢丝绳在滚筒上打缠以及遭受撞击。②多层缠绕时，为了减轻"咬绳〃造成的磨损，钢丝绳应每两个月调四分之一圈。③钢丝绳选型要合理，通常选用同向捻钢丝绳，绳的捻向与绳在滚筒上的缠绕螺旋线方向一致。为防止内部磨损，提升钢丝绳应采用线接触钢丝绳，有特殊用途的地方采用面接触钢丝绳。④以磨损为主要损坏的环境，如斜井提升，应选用外层钢丝较粗的钢丝绳或面接触钢丝绳。⑤每天检查钢丝绳的断丝情况，断丝严重时应及时处理。1.4疲劳钢丝绳在使用过程中发生疲劳破坏时，容易使钢丝绳韧性下降，最终导致断丝。钢丝绳在起动和制动时变化的拉伸应力，滚筒缠绕钢丝绳时钢丝绳受到变化的弯曲和扭转应力，是产生疲劳破坏的主要原因。在钢丝绳绳股弯曲程度最高一侧的外层钢丝最容易发生疲劳断丝。钢丝绳疲劳的预防措施:①选择符合规定的绳轮直径和绳径比，以减小钢丝绳的弯曲应力。②提升机应缓慢启动或制动（降低加速度），防止拉伸应力变化过大，降低疲劳强度。③以弯曲疲劳为主要损坏时，优先选用线接触式或三角股钢丝绳。2煤矿提升钢丝绳机械损伤防护措施2.1选择性能较高的提升钢丝绳煤矿钢丝绳机械损伤发生后，则很难判断是因为使用因素还是自身因素造成的，对此在进行钢丝绳选择的过程中，则需要选择优质的提升钢丝绳，并且需要加强运输与存储等环节的质量保证，合理的采取安装技术，减少安装问题与异常情况的发生，通常情况下提升钢丝绳在磨合期发生损伤的几率相对较小，但是若使用劣质钢丝绳或者不合适的钢丝绳，则极有可能发生损伤问题，对此需要尽量选择使用寿命以及安全性较高的钢丝绳，以减少钢丝绳机械损伤问题。按照产品保存与运输等相关标准，做好运输与存储，进行安装时则需要进行磨合处理，在进行安装的过程中，则需要加强对钢丝绳性能的检测与检查。2.2利用无损检测技术在提升钢丝绳日常维护过程中，利用无损检测技术，来进行提升钢丝绳机械磨损问题检测工作，主要利用LWA法与LF法。LMA法检测原理是：当提升钢丝绳基于一定速度经过磁场后，钢丝绳轴向会被磁化饱和，于磁回路可以感应的范围内，其磁通量和轴向面积之间是存在正比关系的，而且提升钢丝绳上方传感器所测量出的磁通量变化，其与横轴截面积变化是相互对应的。LMA方法能够准确的检测出提升钢丝绳的内部磨损问题以及锈蚀问题等，同时可以精确的计算缺陷面积。LF法检测原理：当磁饱和的提升钢丝绳发生局部缺陷后，断丝周围便会出现散漏磁场，利用磁场畸变信号，进行扫描，获得图谱，则能够直接检测出提升钢丝绳局部缺陷的位置。在利用此技术时，为了能够确保检测的准确性，则需要技术人员按照相关标准，开展检测作业，以确保检测的准确性以及安全性。2.3做好提升钢丝绳日常维护工作为了能够确保提升钢丝绳使用的安全性，则需要做好日常检查与维护工作，按照煤矿提升钢丝绳使用相关标准，做好破损提升钢丝绳的淘汰以及更换工工作。对于提升钢丝绳则需要进行定期试验，构建提升钢丝绳档案，按照煤矿安全规程相关标准，来进行钢丝绳定期试验工作，做好钢丝绳性能判断工作，确保检测数据的准确性。重视钢丝绳技术管理工作，要从钢丝绳更换到报废全过程，进行全过程技术管理工作，搜集试验资料，做好钢丝绳检查以及维护工作，仔细记录钢丝绳使用异常情况，为后期维护提供准确依据，避免引发安全事故。及时更换钢丝绳，做好定期的钢丝绳锈蚀检测工作，合理的评定钢丝绳性能，从外观情况来判定，当发生严重锈蚀时，必须要做好相应的处理，或是更换钢丝绳，或是除锈，确保钢丝绳的使用性能。结束语钢丝绳断绳事故的原因是多方面的，在运行过程中，必须做好钢丝绳的合理使用与维护，针对具体情况具体分析采取行之有效的措施，积极有效避免钢丝绳断绳事故的发生，延长钢丝绳的使用寿命，保障矿井提升运输系统安全运行。参考文献李玉瑾，张保连.矿井提升系统安全事故分析与防治[J].煤炭工程,2012(S1):100-102.李涛涛.矿井提升钢丝绳断绳分析与预防[J].矿业装备,2012(