煤礦提升用鋼絲繩存在的問題及改進建議

1、煤礦提升用鋼絲繩存在的問題及改進建議煤礦主、副井是煤礦生產的 “咽喉”。鋼絲繩是主、 副井提升設備的一個 重要組成部分，它直接關系到煤礦正常生產、人員生命安全及經濟運 轉。為確保煤礦提升的安全， 煤礦安全規(guī)程（以下簡稱規(guī)程）對 提升用鋼絲繩做了詳細的規(guī)定。這些規(guī)定雖在燃礦安全生產中發(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 繩驗收技術條件對鋼絲繩低值鋼絲的要求，已低于或落后于國內鋼 絲繩的科學技術發(fā)展水平，距離國際鋼絲繩技術水平相差得更遠。目前，國內許多掌握鋼絲繩生產先進技術的企業(yè)，生產能力、技術水 平逐步向國際化邁進。已具備生產高強度、高韌性、低松弛、捻制質

2、量均勻的鋼絲繩能力。生產的鋼絲繩，抗彎曲疲勞性能可能控制，且 滿足設計要求；結構伸長量、斷面收縮率滿足設計要求；整繩破斷拉 力滿足標準規(guī)定的要求，且繩內各股繩之間捻制張力均勻；麻芯的含 油量滿足使用中潤滑鋼絲的要求等等。在制繩工藝過程中，繩徑與絲 徑的配置科學化，鋼絲繩結構和繩徑一旦確定，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 要求標準化；麻芯的徑向壓縮率規(guī)范化；鋼絲繩拆股做單絲力學性能 檢驗，其鋼絲的抗拉強度、反復彎曲值和扭轉值，在滿足標準規(guī)定的 條件下，可均勻的控制在一定范圍內。1 存在的問題1.1 煤礦對提升用鋼絲繩的要求低于國家標準調查研

3、究發(fā)現(xiàn)，占調查中 90%以上的大煤礦集團、煤礦不十分了解國 內鋼絲繩現(xiàn)行標準，在購買鋼絲繩時不會依據(jù)現(xiàn)行標準，提出符合礦 井自身條件的技術要求， 用上世紀 7080 年代鋼絲繩標記代號標準 （即 建井時選定的鋼絲繩規(guī)格型號）要求購買提升鋼絲繩。如：煤礦提升 人員時， 1996 年以前，煤炭行業(yè)標準規(guī)定采用特類鋼絲繩； 1996 年以 來，國家標準、煤炭行業(yè)標準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。煤礦在向生產企業(yè)提出購繩要求時， 仍 然要求特類、鍍鋅。鋼絲繩生產企業(yè)為了容易生產、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)行標準的空子。鋼絲繩企業(yè)生產執(zhí)行的 GB T8918-1996鋼絲繩，與世紀7080年代 的GB1102-74圓股鋼絲繩、YB82979異型股鋼絲繩等標準差別 很大，用途的分類、強度等級、韌性指標、鍍鋅等級等都相差懸殊， 兩者不能一一比對。煤礦用繩的技術人員或管理人員，把礦井提升用 鋼絲繩經過有資質的檢驗機構，檢驗合格與否，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要求之原則。有 相當數(shù)量的多繩摩擦提升副井（提升人員或物料） ，購買的是 A 類鍍鋅 鋼絲繩，檢驗中因用在提人時必須按 AB 類判定。鋼絲繩生產企業(yè)，要 求檢驗機構按 A 類鍍鋅檢驗，發(fā)放 A 類

5、鍍鋅驗收檢驗合格報告。然而 兩種鍍鋅類型的鋼絲繩韌性指標相差較大，抗彎曲疲勞性能差別大， 有的強度相差也很大。煤礦拿到有資質的檢驗機構發(fā)放的檢驗合格報 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)標準對低值鋼絲的要求低于國標規(guī)程和 MT716-1997煤礦重要用途鋼絲繩驗收技術條件規(guī)定， 鋼絲的抗拉強度、反復彎曲和扭轉三項試驗允許的低值鋼絲總數(shù)，以 低值鋼絲的總斷面積與試驗鋼絲總斷面積之比計算，達到 6%不得用作 升降人員；達到 10%，不得用作升降物料。6%和10%的量值要求，已經低于或落后于 GB/T8918-1996鋼絲繩對 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鋼絲總斷面積比值見表注： 1.GB/T8918-1996 拆一股鋼絲試驗不符合規(guī)程和 MT716-1997 的要求。2.表1括號中的百分數(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 中不同結構的鋼絲繩，對低值鋼絲根數(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性能試驗，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 性能試驗，不符合規(guī)程和MT716-1997的要求。同時按GB/T8918-1996 拆一股鋼絲做單絲力學性能試驗，判定鋼絲繩合格后，在煤礦提升中 使用，給煤礦生產埋下了安全隱患。（3）煤礦立井提長普遍使用三角股鋼絲繩。而三角股鋼絲繩，按 GB/T8918-1996 做 100%拆股單絲力學性能試驗，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層細絲， 則低值鋼絲的總斷面積與試驗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對鋼絲繩低值鋼絲的要求。（4）規(guī)程和MT716-1996對提物用鋼絲繩100%拆股試驗，允許低 值鋼絲的總斷面積與試驗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 試驗鋼絲總斷面積之比在 3.85%7.83%的要求。規(guī)程和MT716-1997標準與2003年低修訂定稿，即將頒布實施的 GB8918重要用途鋼絲繩不能對應。修訂后的 GB8918重要用 途鋼絲繩，采用國際標準ISO3154-88礦井提升用鋼絲繩交貨技術條 件，它們對鋼絲繩的要求高于且嚴于 GB/T8918-1996鋼絲繩。更高 于或嚴于 MT716-1997標準。即將頒布實施的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、扭轉三項試驗；鋼絲繩（整繩）破斷拉力試驗。 其鋼絲抗拉強度允許值，控制在下限和上限之間，下限

10、為公稱抗拉強 度，上限為公移抗拉強度加上 260、290、320、350MPa不等（鋼絲直 徑不同所加的數(shù)值不同）。比MT716-1997允許的鋼絲抗拉強度值，最 低提高50MPa,最高提高400MPa;反復彎曲、扭轉允許值比MT716-1997 的要求也有相應提高。增加了鋼絲繩結構伸長量的規(guī)定。限定鋼絲繩 的結構伸長量，對于減少提升過程中裝、卸載停車位置不準確，降低 一次提升循環(huán)時間;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)標準對低值鋼絲的要求低于國際標準MT716-1997標準規(guī)定，鋼絲繩中鋼絲的抗拉強度允許值為公稱抗拉強 度減去50MPa;國際標

11、準ISO3154-88礦井提升用鋼絲繩交貨技術條 件，對鋼絲繩中鋼絲抗拉強度的要求是：公稱抗拉強度為下限值，上 限為公稱抗拉強度加上260、290、320、350MPa不等（鋼絲直徑不同 所加的數(shù)值不同） 。比 MT716-1997 要求的鋼絲抗拉強度最低提高 50MPa,最高提高400MPa。因此，煤炭行業(yè)對進口鋼絲繩做懸掛前的 檢驗，執(zhí)行MT716-1997標準，降低了煤礦提升對進口鋼絲繩的要求。1.4 鋼絲繩的檢驗項目少于國家標準規(guī)定煤炭行業(yè)鋼絲繩檢驗，判定合格的條件是鋼絲繩拆股做鋼絲的單絲力 學性能試驗，即鋼絲的抗拉強度、反復彎曲和扭轉試驗。三項試驗結 果符合標準要求，判定為合格；否則

12、判定為不合格。GB/T8918-1996和MT716-1997都對鋼絲繩的直徑允許偏差和不圓度、每米重量、繩芯、捻制質量、涂油等作了定量或定性的規(guī)定。1.5 標準未包含煤礦提升理論和實際對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)象會十分明顯，直徑愈大的繩槽，其上升側的張力愈大，其下放側的張力愈小。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)象也會十分明顯。煤礦多繩摩擦提升若能要求各繩的力學性能、結構伸長、繩徑、斷面收縮率相等，即偏差