延長(zhǎng)提升鋼絲繩使用壽命的措施
提升鋼絲繩在使用過程中難免受到各種因素的影響，但是通過對(duì)提升系統(tǒng)合理的設(shè)計(jì)及鋼絲繩選型，加強(qiáng)使用維護(hù)管理，改善提升鋼絲繩作業(yè)條件，趨利避害，可以在一定程度上延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命。摩擦襯墊，天倫襯墊，滾筒襯板
2.1 提升系統(tǒng)合理設(shè)計(jì)
新建礦井要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，主要應(yīng)注意以下方面。
(1)條件允許時(shí)，采用較大的 D/d 比、較小的襯墊比壓，降低提升鋼絲繩彎曲應(yīng)力和接觸應(yīng)力。
(2)采用井塔式提升機(jī)時(shí)，摩擦輪與導(dǎo)向輪中心高差宜在 0.5～1.0 倍提升速度值或 200～400 倍提升鋼絲繩直徑范圍內(nèi)合理選取(按兩種方法下限計(jì)算出的較大值和按兩種方法上限計(jì)算出的較小值之間，合理取值)，減緩正反向彎曲對(duì)提升鋼絲繩的疲勞破壞。
(3)在滿足防滑計(jì)算要求的前提下，在摩擦輪上提升鋼絲繩采用較小的圍抱角，降低提升鋼絲繩彎曲疲勞程度。
(4)重視提升系統(tǒng)沖擊限制，常用的有矩形加/減速度控制和梯形加/減速度控制，分別如圖1、2所示。采用梯形加/減速度控制曲線，并且加/減速度的變化率不宜大于 0.3 m/s3，以減少加/減速過程中提升鋼絲繩所受的動(dòng)張力及彈性振動(dòng)。新建礦井尤其是深井提升系統(tǒng)宜采用恒減速制動(dòng)，可有效控制緊急制動(dòng)過程中提升鋼絲繩的動(dòng)張力，同時(shí)避免提升鋼絲繩打滑現(xiàn)象。
圖1 矩形加/減速度控制曲線
圖2 梯形加/減速度控制曲線
(5)條件允許時(shí)，主井提升優(yōu)先采用重尾繩提升系統(tǒng)，可減少啟動(dòng)力矩、啟動(dòng)沖擊和制動(dòng)沖擊。
(6)大型副井上下大件設(shè)備時(shí)，應(yīng)采用機(jī)械或電氣鎖罐系統(tǒng)，減少大件設(shè)備進(jìn)出罐籠引發(fā)的對(duì)提升鋼絲繩的彈性沖擊和振動(dòng)；深井大負(fù)載箕斗裝載時(shí)，在裝載站配置深井箕斗支撐系統(tǒng)，減少裝載時(shí)提升鋼絲繩的彈性動(dòng)張力。
2.2 鋼絲繩合理選型
按照 GB 8918—2006《重要用途鋼絲繩》和 GB/T 33955—2017《礦井提升用鋼絲繩》選用提升鋼絲繩。在滿足安全系數(shù)要求的前提下，提升鋼絲繩抗拉強(qiáng)度不宜超過 1 870 MPa。強(qiáng)度過大的鋼絲繩韌性差，耐疲勞能力差。對(duì)于井筒淋水大、酸堿性腐蝕較強(qiáng)的礦井，選擇耐酸堿腐蝕性能較好的合成纖維芯的鍍鋅鋼絲繩。對(duì)于提升高度大于 800 m 的礦井，宜選用抗旋轉(zhuǎn)能力好的交互捻鋼絲繩或多層不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。如謝橋煤礦主井使用交互捻鋼絲繩，其壽命比張集煤礦和丁集煤礦使用同向捻三角股的壽命長(zhǎng)，其對(duì)比如表1所列。
表1 3 種提升鋼絲繩的使用壽命對(duì)比
2.3 確保鋼絲繩制造質(zhì)量
提升鋼絲繩的質(zhì)量?jī)?yōu)劣對(duì)其使用壽命的影響很大，鋼絲繩的拉絲、捻制工藝、制繩鋼絲批號(hào)、熱處理工藝、麻芯質(zhì)量、預(yù)張拉工藝、增摩脂質(zhì)量及浸涂質(zhì)量，都會(huì)影響提升鋼絲繩的質(zhì)量。盡量使用技術(shù)成熟、質(zhì)量可靠、信譽(yù)較好的生產(chǎn)廠家制造的鋼絲繩，避免使用劣質(zhì)繩；同時(shí)做好進(jìn)場(chǎng)驗(yàn)收和掛繩前的試驗(yàn)，杜絕使用試驗(yàn)不合格的鋼絲繩。
2.4 避免安裝或更換過程中產(chǎn)生損傷
提升鋼絲繩在進(jìn)行安裝或更換時(shí)，要采取保護(hù)措施避免對(duì)提升鋼絲繩產(chǎn)生損傷。傳統(tǒng)換繩方法是舊繩帶新繩，舊繩與新繩每間隔 20～25 m 打一道卡子進(jìn)行固定，會(huì)對(duì)新繩的局部產(chǎn)生損傷。近年來，朱集煤礦、招遠(yuǎn)玲瓏金礦、北洺河鐵礦等多個(gè)礦山使用國(guó)內(nèi)研發(fā)的換繩車更換提升鋼絲繩，避免了傳統(tǒng)方法對(duì)新繩造成的損傷，有利于延長(zhǎng)鋼絲繩使用壽命，而且換繩作業(yè)人員少、工人勞動(dòng)強(qiáng)度小、換繩時(shí)間短，符合國(guó)家安監(jiān)總局“機(jī)械化換人，自動(dòng)化減人”的要求，值得國(guó)內(nèi)礦山借鑒和推廣。
2.5 保持鋼絲繩張力平衡
對(duì)提升鋼絲繩張力自動(dòng)平衡裝置加強(qiáng)日常檢查、維護(hù)，確保完好有效。一是避免懸掛裝置的液壓缸滲漏；二是要經(jīng)常調(diào)繩打壓，保證鋼絲繩張力自動(dòng)平衡裝置液壓缸活塞桿伸出長(zhǎng)度均勻，并在有效范圍內(nèi)，使各繩在運(yùn)行中均衡受力，避免單根繩受力過大。
2.6 加強(qiáng)對(duì)繩槽襯墊的維護(hù)管理
摩擦襯墊繩槽與鋼絲繩之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)拈g隙，繩槽半徑應(yīng)比鋼絲繩公稱半徑大 7.5% 左右，并使繩槽以 33% 的圓周(接觸角 120°)形成對(duì)鋼絲繩的環(huán)形支撐，減少對(duì)鋼絲繩的擠壓。提升鋼絲繩和繩槽間的關(guān)系如圖3所示。在襯墊繩槽磨損到一定程度或更換新繩前，及時(shí)車削繩槽，使繩槽與提升鋼絲繩有較好的斷面配合和良好接觸，并使各繩槽的直徑偏差控制在 0.8 mm 范圍內(nèi)。
圖3 提升鋼絲繩與襯墊繩槽之間的關(guān)系
2.7 加強(qiáng)提升系統(tǒng)使用維護(hù)管理
加強(qiáng)對(duì)提升系統(tǒng)包括機(jī)械部分、制動(dòng)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、鋼絲繩、井筒罐道、尾繩隔離裝置、井筒開關(guān)等的使用、檢查和維護(hù)管理，使提升系統(tǒng)各部件均處于良好狀態(tài)，避免失管失修，避免過卷、跑車等事故，避免井筒墜物，避免提升鋼絲繩的意外損傷和額外受力。北方地區(qū)冬季寒冷，提升鋼絲繩上的增摩脂黏度增大，粘附在提升鋼絲繩上，經(jīng)過摩擦輪時(shí)易造成提升鋼絲繩脫槽，因而要及時(shí)清理；同時(shí)要避免井筒結(jié)冰，防止冰塊墜落對(duì)鋼絲繩造成損傷。
2.8 準(zhǔn)確檢測(cè)提升鋼絲繩損壞情況
對(duì)在用提升鋼絲繩進(jìn)行無損檢測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其存在的缺陷和隱患，在保證安全的前提下，適當(dāng)延長(zhǎng)提升鋼絲繩的使用壽命，避免鋼絲繩的過早報(bào)廢和成本浪費(fèi)。近年來，國(guó)內(nèi)架空索道行業(yè)一直依據(jù)俄羅斯INTROS 磁性鋼索測(cè)試儀的檢測(cè)結(jié)果來判斷是否報(bào)廢鋼絲繩，這種儀器基于強(qiáng)磁原理可實(shí)時(shí)直觀地顯示出鋼絲繩損傷部位、載面積損失、斷絲數(shù)量，檢測(cè)準(zhǔn)確度比較高。國(guó)內(nèi)淮南顧橋煤礦、國(guó)投新集一礦、李樓鐵礦、金川龍首鎳礦等單位已采用該測(cè)試儀來檢測(cè)鋼絲繩。
