总第１７３期 ２０１７年第９期 机械管理开发 ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴ ＡＮＤ Ｔｏｔａｌ １７３ Ｎｏ．９．２０１７ 机械分析与设计 ＤＯＩ：１０．１６５２５￣．ｃｎｋｉ．ｃｎｌ４－１１３４／ｔｈ．２０１７．０９．２７ 煤矿用提升机绞车钢丝绳的性能分析 周志强 （山西晋城乾泰安全技术有限责任公司， 山西晋城０４８００６） 摘要：在提升机绞车工作的过程中，煤矿用钢丝绳需要承担较大的栽荷，所以提升作业对钢丝绳有着较高的 性能要求。基于这种认识，对煤矿用钢丝绳性能对提升机绞车重要性展开了分析，并且提出了确保钢丝绳性能 的对策。 关键词：煤矿用铜丝绳中图分类号：ＴＤ５５ 性能提升机绞车重要性 文章编号：１００３—７７３Ｘ（２０１７）０９—００５６—０２ 文献标识码：Ａ 引言 ２００人。对事故产生的根本原因进行分析可以发现， 在现代工业生产的各个领域，钢丝绳都得到了 广泛应用，成为了较多生产过程的必不可少的设备。 而在煤矿用提升机绞车中，钢丝绳也将发挥重要作 用。在实际进行钢丝绳选用时，还要确保钢丝绳拥有 较好的性能，才能确保提升机绞车能够正常运行。因 此，还应加强煤矿用钢丝绳性能对提升机绞车重要 性分析，以便更好地进行煤炭生产和运输。 １煤矿用钢丝绳性能对提升机绞车的重要性 事故的产生正是由于人们对钢丝绳性能的重要性缺 乏足够的认识，以至于无法为提升机绞车的安全运 行提供保证［ 。而加强对钢丝绳性能的分析，从而掌 握钢丝绳失效原因，则能更好地完成钢丝绳的防护， 进而为煤矿的安全生产提供更多保障。 ２确保钢丝绳性能的措施 ２．１加强钢丝绳选用 目前，国内煤矿提升机绞车主要使用的钢丝绳 有四种，即点接触钢丝绳、线接触钢丝绳、面接触钢 丝绳和三角股钢丝绳。其中，点接触钢丝绳的各层钢 在煤矿生产过程中，提升机绞车主要负责进行 地面与井下物资、人员和煤炭的运送，只有确保其拥 有足够的安全性能，才能为井下生产提供更多的安 全保障。而在提升机绞车中，钢丝绳的性能是否安全 丝之间呈点状接触，承受拉伸载荷和弯曲的过程中 会出现应力集中的问题，容易产生严重压痕，进而导 可靠直接关系到整个设备能够正常工作ｎ］。在提升 机绞车工作的过程中，钢丝绳需要承担较大的载荷， 并产生较大的弯曲应力和拉伸应力，同时也将受到 周围环境的影响，所以拥有较高的性能要求。 致钢丝绳出现早期损坏。由于｝生能相对较差，点接触 钢丝绳已经被一些发达国家淘汰。而线接触钢丝绳 的各层钢丝问存在线接触，拥有绳股内结构接触紧 密和接触面积大及绳密度高等特点，在承受拉伸载 荷的过程中，内层钢丝承受的应力较大，但能避免应 力集中和钢丝挤压问题的出现，所以能够使钢丝二 在煤矿生产作业中，由于受到内外部多种因素 的影响，钢丝绳始终存在因强度损耗而失效的危险。 一旦发生断绳事故，不仅将带来经济损失，还有可能 次弯曲的现象得到消除。因此，该类钢丝绳拥有较大 弯曲自由度，抗疲劳性能较好。在线接触钢丝绳的基 础上，面接触钢丝绳得到了研发。该种钢丝绳各层钢 造成人员伤亡。根据美国权威机构的调查可知，钢丝 绳使用中，约有１０％的钢丝绳将产生超过额定强度 １５％的强度损耗，从而使其处在危险状态。而这些钢 丝绳一旦发生性能失效问题，就会造成严重事故。从 国家安全生产管理局发布的数据来看，全国煤矿在 丝问存在面接触，拥有结构紧密、接触面积大、股内 钢丝接触应力小、有效断面大和结构不松散等优点。 相较于其他两种钢丝绳，该种钢丝绳的耐疲劳性能 ２００５年共发生５０９起煤炭运输提升事故，死亡人数 则达到了５５９人。而在这些事故中，由钢丝绳性能问 更好，破断拉力能够提高４％～９％，并且具有良好耐 腐蚀能力，钢丝绳伸长变形较小。但是，该种钢丝绳 题引起的事故超过了２００起，死亡人数也超出了 收稿日期：２０１７—０７—１２ 也存在挠性差的问题，需要采用大的滚筒直径。在国 内，煤矿提升机绞车使用的面接触钢丝绳拥有较粗 的钢丝直径，会因为磨损出现失效问题。三角股钢丝 作者简介：周志强（１９８４一），男，专科，毕业于武汉理工大学， 助理工程师，研究方向为矿山机电。 绳拥有近似三角形的绳股断面，拥有强度大、承压面 ２０１７年第９期 周志强：煤矿用提升机绞车钢丝绳的性能分析 积大、抗磨性能好和抗挤压能力强等优点。相较于普 通钢丝绳，该种钢丝绳的强度能够提高７％～１５％，在 滚筒上多层缠绕时拥有较好的稳定性，不易出现断 丝绳的绳芯尺寸提出了一定的要求，要求其拥有足 够支撑作用，并且能够使外层包捻的股绳得到均匀 捻制，并使各邻股之间缝隙均匀［ 。在钢丝绳受力状 丝问题。按照《煤矿安全规程》要求，提升机绞车上的 态下，中心绳受纵向拉力和横向拉力，所以其性能至 钢丝绳允许多层积存式缠绕，所以各煤矿还应根据 关重要。完成钢丝绳各项性能的检测后，还要经主 绞车设计要求完成钢丝绳采购。。］。具体选用时，还应 检、审核和批准，才能确保报告的正确性、规范性和 结合绞车规格、型号进行绳径的选用，以确保钢丝绳 符合性。 性能符合设计要求。而在规格、结构和质量相同的情 ２－３加强对钢丝绳的管理 况下，还应优先完成１ ６７０ ＭＰａ和１ ７７０ ＭＰａ强度级 在进行钢丝绳领用时，还应确保钢丝绳有安全 别的钢丝绳选用，从而减少不必要的损失。 认证标志。在钢丝绳存放时，应按照强度和用途完成 ２．２做好钢丝绳性能检测 分级，以免进行混用。为加强钢丝绳的管理，生产单 在对钢丝绳性能进行检测时，还应按照ＭＴ７ １ ６ 位还应进行技术档案的建立健全，对钢丝绳发放制 和ＭＴ７１７标准进行煤矿钢丝绳验收，以确保钢丝绳 度不断完善。在档案管理上，应确保钢丝绳采购合同 性能满足要求，进而避免钢丝绳经过短期使用出现 能够与检验报告、试样号和发放号等内容相对应。在 严重磨损、断股、股凹陷、断丝或断绳等问题，以免造 进行钢丝绳领取时，应要求将货物与厂家资料放在 成人员伤亡或设备损坏。在实际进行钢丝绳性能检 一起［ 。如果检测不合格或资料不全，则不能进行钢 测时，还应结合具体施工环境和设备型号等内容进 丝绳的领取。对于使用单位来讲，也要建立相应的档 行检测。例如，在使用四绳摩擦箕斗提升载荷为４２ ｔ 案，从而使钢丝绳的安全管理得到进一步加强。 的煤炭时，如果使用三角股钢丝绳，还应对钢丝绳的 ３结语 单丝力学性能进行检测，应确保其性能满足要求才 煤矿用钢丝绳性能对确保提升机绞车安全运行 能进行钢丝绳领用。在检测的过程中，在悬挂后进行 有着至关重要的作用。因此应加强煤矿用钢丝绳的 重载提升，钢丝绳的一次伸长量如果过大，使箕斗无 选用、检测和管理，从而为煤矿井下作业提供更多的 法在装载或卸载位置正常停靠，还应对钢丝绳性能 安全保障。 进行进一步检验，即经割绳头完成拆股单丝力学性 参考文献 能检验，确保钢丝抗拉强度、扭转性能和反复弯曲性 ［１］刘站立．矿用提升机（绞车）安全性能检测检验方法探讨［Ｊ］．中 能满足要求。在钢丝绳性能检测阶段，还应进行钢丝 州煤炭，２０１２（９）：２８—３０． ［２］ 张晓梅．煤矿在用缠绕式提升机（绞车）的机械安全性能验算 绳麻芯的检测，即对股绳的中心丝开展拉力试验，并 ［Ｊ］．科技视界，２０１４（１３）：３０３． 进行破断拉力试验，从而完成钢丝绳强度和韧性的 ［３］ 李艳玲．矿用钢丝绳检查与检验的重要性探讨［Ｊ］．科技创新导 考察。在ＭＴ７１６中，就对钢丝绳纤维芯作出了应用 报，２０１４（１５）：５４． 棉纱、剑麻等符合要求的材料进行制作的要求，以确 ［４］ 吕润松．矿用钢丝绳寿命影响因素分析与维护管理研究［Ｊ］．山 保绳芯的抗损害性能及抗挤压性能良好。但就目前 东煤炭科技，２０１６（１２）：１２７—１２８；１３３． 来看，煤矿提升机使用的钢丝绳多使用黄麻进行钢 ［５］覃菊梅．矿井提升机安全技术现状和发展趋势［Ｊ］．民营科技， ２０１６（１）：２４８． 丝绳制作，性能相对较差。除了材料，ＭＴ７１６也对钢 （编辑：王慧芳） Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｈｏｉｓｔ Ｗｉｎｃｈ Ｗｉｒｅ Ｒｏｐｅ ｆｏｒ Ｃｏａｌ Ｍｉｎｅ Ｚｈｏｕ Ｚｈｉｑｉａｎｇ （Ｑｉａｎｔａｉ Ｓａｆｅｔｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｊｉｎｃｈｅｎｇ Ｓｈａｎｘｉ ０４８００６） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｅ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｈｏｉｓｔ ｗｉｎｃｈ ｗｏｒｋ，ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｂｅａｒｓ ｔｈｅ ｈｅａｖｙ ｌｏａｄ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ，ＳＯ ｔｈｅ ｌｉｆｔｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｈａｓ ａ ｈｉｇｈｅｒ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｓｔｅｅｌ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ，ＳＯ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｔｏ ａｎａｌｙｚｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｈｏｉｓｔ ｗｉｎｃｈ ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ，ａｎｄ ｐｕｔｓ ｆｏｒｗａｒｄ ｅｏｕｎｔｅｒｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ ｔｏ ｆｕｒｔｈｅｒ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ ｍｉｎｅ ｗｉｒｅ ｒｏｐｅ；ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ；ｈｏｉｓｔ ｗｉｎｃｈ；ｉｍｐｏｒｔａｎｃｅ