提升機(jī)在煤礦作業(yè)對(duì)鋼絲繩的要求
簡(jiǎn)述一下提升機(jī)在煤礦作業(yè)對(duì)鋼絲繩有哪些要求
國(guó)內(nèi)許多掌握鋼絲繩生產(chǎn)先進(jìn)技術(shù)的企業(yè)，生產(chǎn)能力、技術(shù)水平逐步向國(guó)際化邁進(jìn)。已具備生產(chǎn)高強(qiáng)度、高韌性、低松弛、捻制質(zhì)量均勻的鋼絲繩能力。生產(chǎn)的鋼絲繩，抗彎曲疲勞性能可能控制，且滿足設(shè)計(jì)要求；結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)量、斷面收縮率滿足設(shè)計(jì)要求；整繩破斷拉力滿足規(guī)范規(guī)定的要求，且繩內(nèi)各股繩之間捻制張力均勻；麻芯的含油量滿足使用中潤(rùn)滑鋼絲的要求等等。制繩工藝過程中，繩徑與絲徑的配置科學(xué)化，鋼絲繩結(jié)構(gòu)和繩徑一旦確定，絲徑的大小可精確到0.01mm絲與絲之間、股與股之間的間隙控制數(shù)量化；鋼絲的晶粒度要求規(guī)范化；麻芯的徑向壓縮率規(guī)范化；鋼絲繩拆股做單絲力學(xué)性能檢驗(yàn)，其鋼絲的抗拉強(qiáng)度、反復(fù)彎曲值和扭轉(zhuǎn)值，滿足規(guī)范規(guī)定的條件下，可均勻的控制在一定范圍內(nèi)。
占調(diào)查中90%以上的大煤礦集團(tuán)、煤礦不十分了解國(guó)內(nèi)鋼絲繩現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)， 調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)。購(gòu)買鋼絲繩時(shí)不會(huì)依據(jù)現(xiàn)行規(guī)范，提出符合礦井自身?xiàng)l件的技術(shù)要求，用上世紀(jì)70~80年代鋼絲繩標(biāo)志代號(hào)規(guī)范（即建井時(shí)選定的鋼絲繩規(guī)格型號(hào)）要求購(gòu)買提升鋼絲繩。如：煤礦提升人員時(shí)，1996年以前，煤炭行業(yè)規(guī)范規(guī)定采用特類鋼絲繩；1996年以來(lái)，國(guó)家規(guī)范、煤炭行業(yè)規(guī)范都改用重要用途鋼絲繩，若要求鍍鋅，則必須采用AB類或B類鍍鋅。煤礦在向生產(chǎn)企業(yè)提出購(gòu)繩要求時(shí)，仍然要求特類、鍍鋅。鋼絲繩生產(chǎn)企業(yè)為了容易生產(chǎn)、降低本錢，向煤礦提供A類鍍鋅鋼絲繩。有的鋼絲繩企業(yè)向煤礦提供一般用涂鋼絲繩，鉆煤礦用繩人員不了解現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的空子。
用途的分類、強(qiáng)度等級(jí)、韌性指標(biāo)、鍍鋅等級(jí)等都相差懸殊， 鋼絲繩企業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行的《GBT8918-1996鋼絲繩》與《世紀(jì)70~80年代的GB1102-74圓股鋼絲繩》《YB829~79異型股鋼絲繩》等規(guī)范差異很大。兩者不能一一比對(duì)。煤礦用繩的技術(shù)人員或管理人員，把礦井提升用鋼絲繩經(jīng)過有資質(zhì)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)，檢驗(yàn)合格與否，作為能否懸掛使用的唯一依據(jù)，不懂得合格不一定符合該礦井使用的技術(shù)要求之原則。有相當(dāng)數(shù)量的多繩摩擦提升副井（提升人員或物料）購(gòu)買的A類鍍鋅鋼絲繩，檢驗(yàn)中因用在提人時(shí)必須按AB類判定。鋼絲繩生產(chǎn)企業(yè)，要求檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)按A類鍍鋅檢驗(yàn)，發(fā)放A類鍍鋅驗(yàn)收檢驗(yàn)合格演講。然而兩種鍍鋅類型的鋼絲繩韌性指標(biāo)相差較大，抗彎曲疲勞性能差異大，有的強(qiáng)度相差也很大。煤礦拿到有資質(zhì)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)發(fā)放的檢驗(yàn)合格演講，平安使用，全然不知道已給礦井提升埋下安全隱患。
鋼絲的抗拉強(qiáng)度、反復(fù)彎曲和扭轉(zhuǎn)三項(xiàng)試驗(yàn)允許的低值鋼絲總數(shù)， 《規(guī)程》和《MT716-1997煤礦重要用途鋼絲繩驗(yàn)收技術(shù)條件》規(guī)定。以低值鋼絲的總斷面積與試驗(yàn)鋼絲總斷面積之比計(jì)算，達(dá)到6%不得用作升降人員；達(dá)到10%不得用作升降物料。
已經(jīng)低于或落后于《GB/T8918-1996鋼絲繩》對(duì)低值鋼絲的要求， 6%和10%量值要求。具體數(shù)據(jù)以表1所列的619+Fc-21.56V21+Fc-226V37S+Fc-39.5鋼絲繩為例。
按《GB/T8918-1996》做100%拆股單絲力學(xué)性能試驗(yàn)， 煤礦立井提長(zhǎng)普遍使用三角股鋼絲繩。而三角股鋼絲繩。其允許的低值鋼絲根數(shù)，折合成低值鋼絲總斷面積與試驗(yàn)鋼絲總斷面積之比約在3.85%~6.84%之間，小于或接近于6%若低值鋼絲全部為內(nèi)層細(xì)絲，則低值鋼絲的總斷面積與試驗(yàn)鋼絲總斷面積之比在3%~5%之間，小于6%若低值鋼絲全部為外層粗絲，則低值鋼絲的總斷面積與試驗(yàn)鋼絲總斷面積之比在6.42%~6.84%之間，接近于6%小于10%因此，<規(guī)程》和《MT716-1997》對(duì)煤礦提升用鋼絲繩低值鋼絲的要求，低于或落后于《GB/T8918-1996》對(duì)鋼絲繩低值鋼絲的要求。
允許低值鋼絲的總斷面積與試驗(yàn)鋼絲總斷面積之比不小于10%要求， 《4規(guī)程》和MT716-1996對(duì)提物用鋼絲繩100%拆股試驗(yàn)。更低于《GB/T8918-1996》允許的低值鋼絲根數(shù)，折合成低值鋼絲總斷面積與試驗(yàn)鋼絲總斷面積之比在3.85%~7.83%要求。
即將公布實(shí)施的《GB8918重要用途鋼絲繩》不能一一對(duì)應(yīng)。修訂后的《GB8918重要用途鋼絲繩》采用國(guó)際規(guī)范《ISO3154-88礦井提升用鋼絲繩交貨技術(shù)條件》對(duì)鋼絲繩的要求高于且嚴(yán)于《GB/T8918-1996鋼絲繩》更高于或嚴(yán)于《MT716-1997》規(guī)范。 《規(guī)程》和《MT716-1997規(guī)范》與《2003年低修訂定稿》。
鋼絲繩拆一股鋼絲做單絲拉斷、彎曲、扭轉(zhuǎn)三項(xiàng)試驗(yàn)；鋼絲繩（整繩）破斷拉力試驗(yàn)。其鋼絲抗拉強(qiáng)度允許值， 即將公布實(shí)施的《GB8918重要用途鋼絲繩》規(guī)定。控制在下限和上限之間，下限為公稱抗拉強(qiáng)度，上限為公移抗拉強(qiáng)度加上260290320350MPa不等（鋼絲直徑不同所加的數(shù)值不同）比《MT716-1997》允許的鋼絲抗拉強(qiáng)度值，最低提高50MPa最高提高400MPa反復(fù)彎曲、扭轉(zhuǎn)允許值比《MT716-1997》要求也有相應(yīng)提高。增加了鋼絲繩結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)量的規(guī)定。限定鋼絲繩的結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)量，對(duì)于減少提升過程中裝、卸載停車位置不準(zhǔn)確，降低一次提升循環(huán)時(shí)間；消除摩擦提升多繩受力不均勻而出現(xiàn)的打滑、跳繩等平安隱患意義重大。
煤炭行業(yè)規(guī)范對(duì)低值鋼絲的要求低于國(guó)際規(guī)范
鋼絲繩中鋼絲的抗拉強(qiáng)度允許值為公稱抗拉強(qiáng)度減去50MPa國(guó)際規(guī)范ISO3154-88礦井提升用鋼絲繩交貨技術(shù)條件》對(duì)鋼絲繩中鋼絲抗拉強(qiáng)度的要求是公稱抗拉強(qiáng)度為下限值， 《MT716-1997》規(guī)范規(guī)定。上限為公稱抗拉強(qiáng)度加上260290320350MPa不等（鋼絲直徑不同所加的數(shù)值不同）比《MT716-1997》要求的鋼絲抗拉強(qiáng)度最低提高50MPa最高提高400MPa因此，煤炭行業(yè)對(duì)進(jìn)口鋼絲繩做懸掛前的檢驗(yàn)，執(zhí)行MT716-1997規(guī)范，降低了煤礦提升對(duì)進(jìn)口鋼絲繩的要求。
鋼絲繩的檢驗(yàn)項(xiàng)目少于國(guó)家規(guī)范規(guī)定。
判定合格的條件是鋼絲繩拆股做鋼絲的單絲力學(xué)性能試驗(yàn)， 煤炭行業(yè)鋼絲繩檢驗(yàn)。即鋼絲的抗拉強(qiáng)度 反復(fù)彎曲和扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)。三項(xiàng)試驗(yàn)結(jié)果符合規(guī)范要求，判定為合格；否則判定為不合格。
《GB/T8918-1996》和《MT716-1997》都對(duì)鋼絲繩的直徑允許偏差和不圓度、每米重量、繩芯、捻制質(zhì)量、涂油等作了定量或定性的規(guī)定。
規(guī)范未包括煤礦提升理論和實(shí)際對(duì)鋼絲繩的要求
直徑愈大的繩槽， 多繩摩擦提升一般要求各繩槽直徑相差不超過0.05mm否則張力不平衡現(xiàn)象會(huì)十分明顯。其上升側(cè)的張力愈大，其下放側(cè)的張力愈小。《GB/T8918-1996》和《MT716-1997》把鋼絲繩的繩徑偏差均規(guī)定為公稱直徑的0~+6%多繩摩擦提升鋼絲繩直徑大多在d=21~40mm若鋼絲繩直徑d=21mm則+6%偏差為1.26mm0.05mm25倍；若鋼絲繩直徑d=40mm則+6%偏差為2.40mm0.05mm48倍。多繩摩擦提升過程中，鋼絲繩是搭放在繩槽上，依靠鋼絲繩和繩槽之間的摩擦力帶動(dòng)提升容器上提或下放。如果繩槽直徑偏差滿足規(guī)定要求，鋼絲繩直徑偏差大張力不平衡現(xiàn)象也會(huì)十分明顯。
即偏差控制在某一很小的規(guī)定值內(nèi)， 煤礦多繩摩擦提升若能要求各繩的力學(xué)性能、結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)、繩徑、斷面收縮率相等。則提升過程的張力不平衡現(xiàn)象會(huì)得到有效控制。多年來(lái)，研究張力不平衡的專家、學(xué)者始終認(rèn)為：造成鋼絲繩張力分布不均的主要因素有3種，①各繩的長(zhǎng)度不等；②各鋼絲繩剛性不同；③摩擦輪繩槽直徑不等。而鋼絲繩剛性系數(shù)不等和繩徑偏差造成的影響可忽略。因?yàn)椤兑?guī)程》要求更換鋼絲繩時(shí)必需同時(shí)更換所有的提升鋼絲繩，鋼絲繩應(yīng)是同樣規(guī)格、同批產(chǎn)品，各鋼絲繩剛性系數(shù)的偏差實(shí)際上可以控制在很小的范圍。因此，應(yīng)著重考慮繩槽半徑偏差和鋼絲繩懸掛長(zhǎng)度偏差造成的影響。然而，煤礦提升用鋼絲繩的平安標(biāo)志檢驗(yàn)、驗(yàn)收檢驗(yàn)、懸掛前檢驗(yàn)，根本就未提出過鋼絲繩的繩徑偏差、結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)、斷面收縮率（即鋼絲繩受力后繩徑的變化率）和剛性系數(shù)的要求。調(diào)查、檢測(cè)的結(jié)果以不爭(zhēng)的事實(shí)證明，同時(shí)懸掛使用的同一公稱直徑的多個(gè)鋼絲繩，懸掛受力后直徑偏差很大，且結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)差異也很大；同一條鋼絲繩在百米長(zhǎng)度內(nèi)其外觀尺寸、性能都有差別。
為了解決鋼絲繩結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)量大， 煤炭行業(yè)的科技工作者。停車位置不能準(zhǔn)確的問題，曾研制了箕斗提升可升降的裝載和卸載裝置，罐籠的底板可升降裝置，多繩摩擦提升鋼絲繩張力制動(dòng)調(diào)節(jié)裝置等等。一些煤礦集團(tuán)或煤礦采用進(jìn)口鋼絲繩做主、副井提升，以減少提升過程中發(fā)生的上述問題。
且各繩的結(jié)構(gòu)伸長(zhǎng)率、斷面收縮率、直徑相同（誤差越小越好）鋼絲繩， 煤礦多繩摩擦提升若都能使用高強(qiáng)度、高韌性、低松馳、捻制質(zhì)量均勻。那么多繩摩擦提升鋼絲繩的張力不平衡現(xiàn)象，就有可能從根本上得到遏制，從而減少或消除提升過程中鋼絲繩打滑、卡罐、斷繩甚至容器掉入井低等事故隱患。同時(shí)可延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命，減少維護(hù)頤養(yǎng)量。如今煤炭行業(yè)對(duì)提升用鋼絲繩的要求，仍停留在只要求鋼絲單絲力學(xué)性能的水平上。
煤礦對(duì)鋼絲繩的認(rèn)識(shí)不全面
把供貨商是否能提供礦用平安標(biāo)志證書作為訂購(gòu)的依據(jù)；煤礦用繩單位及負(fù)責(zé)人， 煤礦集團(tuán)在購(gòu)買鋼絲繩時(shí)。把懸掛前的鋼絲繩經(jīng)過有資質(zhì)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)檢驗(yàn)合格，作為使用平安可靠的唯一依據(jù)。對(duì)于購(gòu)繩時(shí)供貨商提供的質(zhì)量證明書，否滿足礦井提升用繩要求不會(huì)識(shí)別；對(duì)于有資質(zhì)的檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)提供的檢驗(yàn)演講的合格內(nèi)容，否符合該礦井的使用條件不會(huì)判定。然而，平安標(biāo)志檢驗(yàn)、懸掛前檢驗(yàn)，僅僅對(duì)鋼絲繩拆股做鋼絲的抗拉強(qiáng)度、反復(fù)彎曲和扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，即單絲力學(xué)性能滿足所執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)條款檢驗(yàn)。
其中局部鋼繩外觀質(zhì)量差， 如：某煤礦集團(tuán)2002~2003年5月送檢了近百條鋼繩。質(zhì)量證明書注明的強(qiáng)度不符合所執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，有的無(wú)生產(chǎn)日期、發(fā)貨日期，有的發(fā)貨日期已超越規(guī)范規(guī)定的驗(yàn)收檢驗(yàn)時(shí)間。檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)按GB/T8918-1996拆一股鋼絲做驗(yàn)收檢驗(yàn)，發(fā)放了驗(yàn)收檢驗(yàn)合格演講。盡管煤礦集團(tuán)的鋼絲繩驗(yàn)收人員，對(duì)外觀質(zhì)量差的鋼絲繩有異議，但檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)已判定鋼絲繩合格，只好同意懸掛使用。筆者經(jīng)過跟蹤調(diào)查，質(zhì)量證明書不符合現(xiàn)行規(guī)范要求的鋼絲繩，使用不到半年就不得不更換了又如：某煤礦集團(tuán)送檢11條619+Fc-21.518.5鋼絲繩，有10條質(zhì)量證明書注明為一般用途。檢驗(yàn)依據(jù)GB/T8918-1996按一般用途鋼絲繩判定9條合格。《規(guī)程》和《MT716-1997》均規(guī)定，煤礦提升必需使用重要用途鋼絲繩。而煤礦認(rèn)可這樣的檢驗(yàn)，且毫無(wú)異議的用在礦井提升中。這9條繩中，有一條鋼絲繩懸掛使用的第三天，斷繩跑車，導(dǎo)致提物的礦車翻車掉下軌道，無(wú)人員傷亡。
應(yīng)該熟悉并掌握國(guó)際、國(guó)內(nèi)鋼絲繩科學(xué)技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r， 1煤炭行業(yè)做具體工作的相關(guān)專家。使煤炭行業(yè)提升用鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)和《規(guī)程》對(duì)提升用鋼絲繩的要求，跟上國(guó)際、國(guó)內(nèi)鋼絲繩行業(yè)發(fā)展的技術(shù)水平。
參與鋼絲繩國(guó)標(biāo)的制、修訂工作。把煤礦提升運(yùn)輸理論和實(shí)際，煤炭行業(yè)做具體工作的相關(guān)專家。對(duì)鋼絲繩的要求寫進(jìn)國(guó)標(biāo)，寫進(jìn)煤炭行業(yè)礦井提升用鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)。讓鋼絲繩生產(chǎn)企業(yè)掌握煤礦礦井提升對(duì)鋼絲繩的要求。
煤礦的用繩人員， 向煤礦集團(tuán)的購(gòu)繩人員。宣傳現(xiàn)行鋼絲繩國(guó)家規(guī)范和煤炭行業(yè)規(guī)范，宣傳鋼絲繩理論知識(shí)。向制繩行業(yè)宣傳煤礦提升運(yùn)輸理論和實(shí)際對(duì)鋼絲繩的要求。
不間斷的解掌握煤礦提升運(yùn)輸中鋼絲繩存在問題，煤炭行業(yè)礦井提升用鋼絲繩標(biāo)準(zhǔn)的制、修訂專家。用制繩行業(yè)能理解和接受的語(yǔ)言，把存在問題反饋給制繩行業(yè)。
2016/03/30 09:32:59
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