摘 要：鋼絲繩本身的質(zhì)量固然重要，但是如果鋼絲繩選用不當(dāng)，將會(huì)造成鋼絲繩使用壽命的縮短，甚至導(dǎo)致安全事故。當(dāng)前，不同文獻(xiàn)和資料對(duì)礦井提升鋼絲繩的選擇有著不同的表述，關(guān)于哪種類型的圓股鋼絲繩較適合千米深井提升系統(tǒng)的使用，在國(guó)內(nèi)乃至國(guó)外尚無試驗(yàn)證明，因此，在孔莊礦通過對(duì)交互捻和同鄉(xiāng)向捻兩種類型的圓股鋼絲繩在相似環(huán)境及工況下進(jìn)行情況的比較來說明哪一種較適合千米深井提升系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：提升鋼絲繩;摩擦式;千米深井;捻向

提升系統(tǒng)是礦井生產(chǎn)的主要環(huán)節(jié)，提升鋼絲繩是提升系統(tǒng)重要的組成部分，對(duì)提升系統(tǒng)的安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的要求，摩擦輪式提升鋼絲繩的使用期限應(yīng)不超過2年，經(jīng)過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)千米深井提升鋼絲繩的使用壽命普遍較短。本文針對(duì)同向捻和交互捻提升鋼絲繩在千米深井中的使用情況來探討捻向?qū)︿摻z繩壽命的影響。

1 礦井提升鋼絲繩捻向分類及特點(diǎn)

圓股提升鋼絲繩按絲在股中和股在繩中捻向關(guān)系可以分為同向捻和交互捻，絲在股中和股在繩中捻向相同時(shí)為同向捻，絲在股中和股在繩中捻向相反時(shí)稱為交互捻，共有右同向捻、右交互捻、左同向捻和左交互捻4種類型。

同向捻鋼絲繩具有以下特點(diǎn)：

（1）表面光滑、柔性好和耐疲勞，與滾筒、天輪接觸面積大，磨損均勻，彎曲應(yīng)力小，使用壽命長(zhǎng)，斷絲后斷絲頭翹起易被發(fā)現(xiàn)。

（2）由于股內(nèi)鋼絲的扭轉(zhuǎn)力矩與鋼絲繩的扭轉(zhuǎn)力矩相同，旋轉(zhuǎn)性較大，散股趨向也大，穩(wěn)定性較差，使用中容易產(chǎn)生扭結(jié)。

交互捻鋼絲繩受到載荷拉伸時(shí)，會(huì)產(chǎn)生與繩股編捻方向相反的轉(zhuǎn)動(dòng)，而繩中的鋼絲與繩股的捻向相反，可以在繩內(nèi)產(chǎn)生一種阻止轉(zhuǎn)動(dòng)的力矩。所以，交互捻鋼絲繩不旋轉(zhuǎn)性能較同向捻鋼絲繩好，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，在使用中不易產(chǎn)生扭結(jié)現(xiàn)象。

2 主、副提升系統(tǒng)鋼絲繩的型號(hào)及運(yùn)行工況

2.1 鋼絲繩的規(guī)格及型號(hào)

混合井副提升機(jī)配套安裝4根由德國(guó)WDI鋼材工業(yè)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為Φ44-6×36WS-FC-1770B的提升鋼絲繩，鋼絲繩的懸掛長(zhǎng)度4×1275米，單位質(zhì)量為7.31kg/m，直徑44mm，鋼絲繩間距為350mm，捻向?yàn)樽笸蚰?根，右同向捻2根。

混合井主提升機(jī)配套安裝4根由德國(guó)WDI鋼材工業(yè)有限公司生產(chǎn)的型號(hào)為Φ44-6×36WS-FC-1770B的提升鋼絲繩，鋼絲繩的懸掛長(zhǎng)度4×1270米，單位質(zhì)量為7.31kg/m，直徑44mm，鋼絲繩間距為350mm，捻向?yàn)樽蠼换ツ?根，右交互捻2根。

2.2 鋼絲繩的運(yùn)行工況

混合井副提鋼絲繩運(yùn)行工況：安裝有一臺(tái)JKMD-4x4（III）型落地式多繩摩擦輪提升機(jī)，滾筒直徑為4m，最大靜張力差22噸，滾筒摩擦襯墊型號(hào)為k25SB，提升機(jī)配套電動(dòng)機(jī)功率為1500kW，轉(zhuǎn)速為52r/min，絞車最大運(yùn)行速度為10.89m/s，罐籠自重16.2噸，平衡錘自重25.2噸，最大下放物料重量為19.7噸。

混合井主提鋼絲繩運(yùn)行工況：安裝有一臺(tái)JKMD-4x4（III）型落地式多繩摩擦輪提升機(jī)，滾筒直徑為4m，最大靜張力差22噸，滾筒摩擦襯墊型號(hào)為k25SB，提升機(jī)配套電動(dòng)機(jī)功率為2500kW，轉(zhuǎn)速為52r/min，絞車最大運(yùn)行速度為10.89m/s，箕斗自重22.5噸，每勾提升原煤重量為16噸。

3 鋼絲繩運(yùn)行情況分析

3.1 主副提升鋼絲繩使用情況

混合井副提掛繩時(shí)間為2018年5月份，主提掛繩時(shí)間為2018年10月份。副提升系統(tǒng)平均每天的運(yùn)行時(shí)間約為12小時(shí)，主提升系統(tǒng)平均每天的運(yùn)行時(shí)間約為16小時(shí)，主提提升鋼絲繩相對(duì)副提提升鋼絲繩運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，副提每天運(yùn)輸物料重量約為300噸，主提每天提升原煤約為3500噸。

3.2 鋼絲繩的檢查情況

主副提提升鋼絲繩分別運(yùn)行5個(gè)月和10個(gè)月后，利用同一套BKT鋼絲繩無損檢測(cè)儀對(duì)提升鋼絲繩進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析。

3.2.1 副提提升鋼絲繩的檢查情況

鋼絲繩表面有銹皮，LMA最大損失為14%，從目測(cè)以及使用BKT鋼絲繩無損檢測(cè)儀檢測(cè)結(jié)果來看，平衡錘端的鋼絲繩銹蝕相對(duì)嚴(yán)重。經(jīng)過分析，產(chǎn)生此種情況的原因?yàn)榫擦芩?，由于井筒的出水點(diǎn)在井口以下400多米，所以從井筒淋到鋼絲繩上的水聚集在平衡錘端鋼絲繩連接裝置以上600米左右的長(zhǎng)度范圍內(nèi)。但是隨著水順著鋼絲繩往下流動(dòng)，銹蝕相對(duì)嚴(yán)重那段鋼絲繩靠近平衡錘，井筒淋水銹蝕對(duì)鋼絲繩的壽命有較大影響。

3.2.2 主提提升鋼絲繩的檢查情況

3.3 鋼絲繩的檢測(cè)情況分析

通過比較分析，副提提升鋼絲繩截面損失約為14%，主提提升鋼絲繩截面損失約為3%，副提提升鋼絲繩受銹蝕影響較為嚴(yán)重，主提提升鋼絲繩也有不同程度的銹蝕，因此需對(duì)主副提提升鋼絲繩進(jìn)行注油維護(hù)，降低銹蝕對(duì)提升鋼絲繩壽命的影響。通過對(duì)表一和表二進(jìn)行比較分析發(fā)現(xiàn)副提同向捻提升鋼絲繩的斷絲較多，而主提交互捻鋼絲繩斷絲數(shù)量較少。

4 結(jié)論

本文通過對(duì)同向捻和交互捻鋼絲繩在孔莊煤礦千米混合井相似工況下的運(yùn)行情況進(jìn)行了比較，交互捻鋼絲繩相對(duì)同向捻鋼絲繩斷絲較少并且腐蝕程度相對(duì)較輕，因此可以得出以下結(jié)論：圓股交互捻提升鋼絲繩在千米深井提升系統(tǒng)中的使用效果優(yōu)于同向捻鋼絲繩。

參考文獻(xiàn)：

[1]于勵(lì)民，仵自連.礦山固定設(shè)備選型使用手冊(cè)[M].北京：煤炭工業(yè)出版社，2007：439-441.

[2]王雪松.鋼絲繩的磨損分析及防治措施[J].煤礦機(jī)械，2002，（4）：68-70.

作者簡(jiǎn)介：陳晴晴（1986-），男，2009年畢業(yè)于山東科技大學(xué)，工程師，自動(dòng)化專業(yè)。