福建省永春煤礦官殊礦井 葉麗娜

鋼絲繩是礦井提升運(yùn)輸系統(tǒng)和露天采礦機(jī)械的重要組成部分，煤炭行業(yè)中使用的鋼絲繩占我國(guó)鋼絲繩產(chǎn)量的一半左右。鋼絲繩廣泛應(yīng)用于煤礦提升和運(yùn)輸設(shè)備中，它的好壞不僅對(duì)煤礦生產(chǎn)有直接影響，還關(guān)系到礦工的人身安全。

1 鋼絲繩使用情況

實(shí)踐證明，鋼絲繩的工作條件對(duì)其壽命影響極大。它的工作特點(diǎn)是：一般都圍繞多種滑輪運(yùn)動(dòng)，承受很大的拉力 (牽引力) 及繩與繩之間的摩擦力。工作時(shí)，經(jīng)常處于彎曲、變形狀態(tài)。礦井提升鋼絲繩是在風(fēng)速高、濕度大的惡劣環(huán)境中工作，在這種條件下，鋼絲繩的銹蝕、磨損都很嚴(yán)重。露天礦山機(jī)械是在露天礦坑中工作，終年經(jīng)受風(fēng)吹、日曬、雨淋和寒暑的侵蝕，損害狀況很嚴(yán)重。銹蝕能使鋼絲繩的繩股直徑減小，其破壞拉力和抗沖擊的性能大幅度降低，嚴(yán)重影響其壽命，甚至有些結(jié)構(gòu)優(yōu)良的鋼絲繩由于銹蝕嚴(yán)重而不能顯示其優(yōu)越性能，在酸性淋水礦井中問(wèn)題更加突出。

磨損、銹蝕和疲勞斷絲，一般共同起作用，使用目的和使用環(huán)境不同，起作用的因素也不同。豎井提升鋼絲繩，銹蝕是其機(jī)械性能下降的主要因素，銹蝕促進(jìn)磨損和疲勞斷絲。而對(duì)斜井來(lái)說(shuō)，鋼絲繩經(jīng)常與拖輪、地面接觸摩擦，涂油比較困難，因此，磨損銹蝕是其損壞的主要因素。鋼絲繩帶式輸送機(jī)、露天礦山挖掘機(jī)上使用的鋼絲繩，主要原因也是銹蝕和磨損。為了防止鋼絲繩的失效， 避免重大事故的發(fā)生，必須采取適當(dāng)?shù)木S護(hù)方法和檢測(cè)方法，保證鋼絲繩的正常使用。

2 鋼絲繩失效的主要原因

鋼絲繩由于經(jīng)常處于磨損、摩擦、潮濕、腐蝕等工作環(huán)境中，承受著反復(fù)彎曲、變形，加之承受著較大的載荷及長(zhǎng)期失修等因素而最終斷絲失效。鋼絲繩在高速運(yùn)行中，與輥筒、托輥 (輪) 等相接觸的構(gòu)件產(chǎn)生劇烈摩擦，若構(gòu)件表面有損傷或鋼絲繩本身潤(rùn)滑不良，會(huì)產(chǎn)生極大的摩擦力；某一段鋼繩被擠或被卡時(shí)，也會(huì)產(chǎn)生極大的摩擦力，導(dǎo)致表面形成一馬氏體層。而馬氏體相本身是一脆性相，耐疲勞性極差。在鋼絲繩使用中，疲勞首先在馬氏體層處產(chǎn)生裂紋，裂紋會(huì)不斷地?cái)U(kuò)散、延伸，最終導(dǎo)致斷絲。有時(shí)會(huì)在使用現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)到鋼絲繩表面“發(fā)藍(lán)”、“變糊”，均是由于劇烈摩擦表面溫度升高而致。

3 鋼絲繩的維護(hù)、保養(yǎng)和檢查

3.1 運(yùn)行

鋼絲繩在運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)速度平穩(wěn)，不得超負(fù)荷運(yùn)行，避免發(fā)生沖擊負(fù)荷。

3.2 維護(hù)保養(yǎng)

鋼絲繩在制造時(shí)已涂了足夠的油脂，但經(jīng)過(guò)運(yùn)行后，油脂會(huì)逐漸減少，并且鋼絲繩表面會(huì)沾有有害物質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致鋼絲繩與滑輪的磨損和鋼絲繩生銹，因此應(yīng)定期清洗加油。

3.3 檢查記錄

使用鋼絲繩必須定期檢查，并做好記錄，定期檢查的內(nèi)容除了上述清洗加油外，還應(yīng)檢查鋼絲的磨損程度、斷絲情況，腐蝕程度及滑輪槽、吊環(huán)、吊鉤等易損部件的磨損情況。尤其是鋼絲端固結(jié)處，過(guò)滑輪組和卷筒處鋼絲繩的外部及內(nèi)部斷絲情況。

4 在用鋼絲繩的報(bào)廢

在用鋼絲繩的報(bào)廢建立在日常檢查和和定期的力學(xué)與工藝性能檢驗(yàn)基礎(chǔ)上。在用鋼絲繩報(bào)廢和更新應(yīng)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行判斷：

4.1 鋼絲繩直徑變化。以鋼絲繩公稱直徑為基準(zhǔn)計(jì)算的直徑減少量，提升鋼絲繩或制動(dòng)鋼絲繩達(dá)到10%，必須更換鋼絲繩。

4.2 鋼絲繩磨損。使用密封鋼絲繩如果外層鋼絲厚度磨損達(dá)到50%,必須更換。

4.3 鋼絲繩斷絲。以一個(gè)捻距內(nèi)斷絲橫截面積與鋼絲繩總橫截面積之比為計(jì)算依據(jù)，達(dá)到10%必須更換。

4.4 鋼絲繩銹蝕。鋼絲繩中鋼絲有變黑、銹皮、點(diǎn)蝕麻坑時(shí)不得用作升降人員，鋼絲繩銹蝕嚴(yán)重，點(diǎn)蝕麻坑形成溝紋，外層鋼絲出現(xiàn)松動(dòng)時(shí)，不論鋼絲繩直徑有無(wú)變化或斷絲多少，鋼絲繩的強(qiáng)度和韌性損失都很大，必須立即報(bào)廢。

4.5 定期檢驗(yàn)數(shù)據(jù)。一般只試鋼絲破斷拉力和彎曲2項(xiàng)，當(dāng)不合格鋼絲橫截面積與鋼絲總橫截面積之比達(dá)到25%，以合格鋼絲破斷拉力計(jì)算出的安全系數(shù)低于《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定的相應(yīng)用途的安全系數(shù)時(shí)，鋼絲繩必須更換。

4.6 意外事故。當(dāng)鋼絲繩運(yùn)行過(guò)程中受到意外卡罐、突然停車、擠壓損傷、劇烈外力作用，導(dǎo)致鋼絲繩產(chǎn)生嚴(yán)重變形，斷絲數(shù)和直徑不符合上述要求、受猛力拉力使長(zhǎng)度伸長(zhǎng)0.5%，則必須換繩或更新受力段鋼絲繩。

4.7 鋼絲繩使用期間，如發(fā)現(xiàn)斷絲數(shù)突然增加，伸長(zhǎng)突然加快以及鋼絲繩突然變強(qiáng)細(xì)等異常情況，與必須立即換繩。

上述鋼絲繩報(bào)廢規(guī)定都是經(jīng)過(guò)大量的科學(xué)計(jì)算和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)總結(jié)歸納出來(lái)的，是煤礦企業(yè)必須遵守的安全法規(guī)，有些意識(shí)不強(qiáng)的企業(yè)，為了降低生產(chǎn)成本總抱著僥幸心理，不按規(guī)定換繩，這是非常危險(xiǎn)的。

5 結(jié)語(yǔ)

煤礦在用鋼絲繩的管理檢驗(yàn)、維護(hù)和報(bào)廢與煤礦的安全生產(chǎn)及人身財(cái)產(chǎn)安全息息相關(guān)，為了進(jìn)一步提高鋼絲繩運(yùn)行的可靠性和使用壽命，需要捻制質(zhì)量均勻、性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)先進(jìn)的鋼絲繩，更需要正確的使用和維護(hù)。使用人員掌握在用鋼絲繩的檢驗(yàn)、維護(hù)和報(bào)廢知識(shí)，是做好安全工作必不可少的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。