煤礦提升用鋼絲繩存在的問題及改進(jìn)建議

1、煤礦提升用鋼絲繩存在的問題及改進(jìn)建議煤礦主、副井是煤礦生產(chǎn)的 “咽喉”。鋼絲繩是主、 副井提升設(shè)備的一個(gè) 重要組成部分，它直接關(guān)系到煤礦正常生產(chǎn)、人員生命安全及經(jīng)濟(jì)運(yùn) 轉(zhuǎn)。為確保煤礦提升的安全， 煤礦安全規(guī)程（以下簡(jiǎn)稱規(guī)程）對(duì) 提升用鋼絲繩做了詳細(xì)的規(guī)定。這些規(guī)定雖在燃礦安全生產(chǎn)中發(fā)揮了 不可替代的作用，但目前規(guī)程和 MT716-1997煤礦重要用途鋼絲 繩驗(yàn)收技術(shù)條件對(duì)鋼絲繩低值鋼絲的要求，已低于或落后于國(guó)內(nèi)鋼 絲繩的科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平，距離國(guó)際鋼絲繩技術(shù)水平相差得更遠(yuǎn)。目前，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)

2、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 力滿足標(biāo)準(zhǔn)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。在制繩工藝過程中，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 要求標(biāo)準(zhǔn)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，在滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 條件下，可均勻的控制在一定范圍內(nèi)。1 存在的問題1.1 煤礦對(duì)提升用鋼絲繩的要求低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)調(diào)查研

3、究發(fā)現(xiàn)，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)，在購(gòu)買鋼絲繩時(shí)不會(huì)依據(jù)現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，提出符合礦 井自身?xiàng)l件的技術(shù)要求， 用上世紀(jì) 7080 年代鋼絲繩標(biāo)記代號(hào)標(biāo)準(zhǔn) （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)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定采用特類鋼絲繩； 1996 年以 來(lái)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)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)、降低成本，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

4、人員不了解現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的空子。鋼絲繩企業(yè)生產(chǎn)執(zhí)行的 GB T8918-1996鋼絲繩，與世紀(jì)7080年代 的GB1102-74圓股鋼絲繩、YB82979異型股鋼絲繩等標(biāo)準(zhǔn)差別 很大，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， 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)買的是 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

5、鍍鋅驗(yàn)收檢驗(yàn)合格報(bào)告。然而 兩種鍍鋅類型的鋼絲繩韌性指標(biāo)相差較大，抗彎曲疲勞性能差別大， 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)合格報(bào) 告，安然使用，全然不知道已給礦井提升埋下安全隱患。1.2 煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)低值鋼絲的要求低于國(guó)標(biāo)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， 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)，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。6%和10%的量值要求，已經(jīng)低于或落后于 GB/T8918-1996鋼絲繩對(duì) 低值鋼絲的要求，具體數(shù)據(jù)以表1所列的6X

6、19+Fc-21、6VX21+FC-2、 6VX 37S+FC-39鋼絲繩為例。表1低值鋼絲繩斷面積與全部試驗(yàn)鋼絲總斷面積比值見表注： 1.GB/T8918-1996 拆一股鋼絲試驗(yàn)不符合規(guī)程和 MT716-1997 的要求。2.表1括號(hào)中的百分?jǐn)?shù)值，為允許的低值鋼絲根數(shù)， 折合成低值鋼絲總 斷面積與全部試驗(yàn)鋼絲總斷面積比值。由表 1 所列數(shù)據(jù)分析可得：(1) GB/T8918-1996 中不同結(jié)構(gòu)的鋼絲繩，對(duì)低值鋼絲根數(shù)的要求不 同，折合成低值鋼絲總斷面積與試驗(yàn)鋼絲總數(shù)面積之比， 也不是定值。(2) 按GB/T8918-1996拆一股鋼絲做單絲力學(xué)性能試驗(yàn)，允許的低值 鋼絲根數(shù)，折合成低值鋼

7、絲總斷面積與試驗(yàn)鋼絲總斷面積之比約在6.59%27.78沱間，大于6%。6X 19+FC-21.鋼絲繩的低值鋼絲允許值 已達(dá)到了 27.78%，是規(guī)程規(guī)定的提人不大于 6%的 4.63 倍，提物 不大于10%的2.8倍。因此，按GB/T8918-1996拆一股鋼絲做單絲力學(xué) 性能試驗(yàn)，不符合規(guī)程和MT716-1997的要求。同時(shí)按GB/T8918-1996 拆一股鋼絲做單絲力學(xué)性能試驗(yàn)，判定鋼絲繩合格后，在煤礦提升中 使用，給煤礦生產(chǎn)埋下了安全隱患。（3）煤礦立井提長(zhǎng)普遍使用三角股鋼絲繩。而三角股鋼絲繩，按 GB/T8918-1996 做 100%拆股單絲力學(xué)性能試驗(yàn)，其允許的低值鋼絲根 數(shù)，

8、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。（4）規(guī)程和MT716-1996對(duì)提物用鋼絲繩100%拆股試驗(yàn)，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%的要求，更低于GB/T891

9、8-1996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%的要求。規(guī)程和MT716-1997標(biāo)準(zhǔn)與2003年低修訂定稿，即將頒布實(shí)施的 GB8918重要用途鋼絲繩不能對(duì)應(yīng)。修訂后的 GB8918重要用 途鋼絲繩，采用國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)ISO3154-88礦井提升用鋼絲繩交貨技術(shù)條 件，它們對(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標(biāo)準(zhǔn)。即將頒布實(shí)施的GB8918重要用途鋼絲繩規(guī)定，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，控制在下限和上限之間，下限

10、為公稱抗拉強(qiáng) 度，上限為公移抗拉強(qiáng)度加上 260、290、320、350MPa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 的要求也有相應(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 繩等安全隱患意義重大。1.3 煤炭行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)低值鋼絲的要求低于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)MT716-1997標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，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)際標(biāo)

11、準(zhǔn)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，上 限為公稱抗拉強(qiáng)度加上260、290、320、350MPa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標(biāo)準(zhǔn)，降低了煤礦提升對(duì)進(jìn)口鋼絲繩的要求。1.4 鋼絲繩的檢驗(yàn)項(xiàng)目少于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定煤炭行業(yè)鋼絲繩檢驗(yàn)，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)，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) 果符合標(biāo)準(zhǔn)要求，判定為合格；否則

12、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。1.5 標(biāo)準(zhǔn)未包含煤礦提升理論和實(shí)際對(duì)鋼絲繩的要求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，直徑愈大的繩槽，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=2140mm,若鋼絲繩直徑 d=21mm,則 +6%偏差為 1.26mm,是 0.05mm 的25倍；若鋼絲繩直徑d=40mm，則+6%偏差為2.40mm，是0.05mm 的 48 倍。在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。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，即偏差