淺析露天采礦電鏟鋼繩經(jīng)濟使用的—些影響因素

李慶

摘要：目前，在露天采礦行業(yè)電鏟的使用數(shù)量及要求逐步提高，因而對電鏟鋼繩的要求及使用有必要進行一定的討論和研究，以求對露天采礦事業(yè)提供更好的技術(shù)保障。有研究表明，露天采礦產(chǎn)業(yè)在鋼繩方面的節(jié)省會給礦山開采方面帶來巨大的經(jīng)濟效益方面的節(jié)省。本文就露天采礦電鏟鋼繩經(jīng)濟使用的一些影響因素進行探討和研究。

關(guān)鍵詞：露天采礦；電鏟鋼繩；經(jīng)濟使用；影響因素

1.電鏟鋼繩在露天采礦初期的狀態(tài)。

在大部份露天采礦作業(yè)過程中，電鏟的提升鋼繩在開始開采的一段時間之中，通常不能獲得令人滿意的使用壽命和使用效果。如果電鏟的操作及爆破工作得到改進，使之與被挖物料和電鏟本身的性能相適應(yīng)，則鋼繩壽命將有所提高。在礦山投產(chǎn)初期，大多數(shù)電鏟的提升鋼繩由于下述操作上的原因中的一個或幾個的影響引起損壞而必須更換。

1.1礦巖塊度不均勻。這種情況出現(xiàn)在礦山的試驗工作階段，為了探求正確的爆破技術(shù)，難免會出現(xiàn)一些過大的巖塊，使鏟斗裝載不均勻，從而造成提升鋼繩的負荷不均勻。

1.2工作面梯段過高。這與第一個問題密切相關(guān)，它容易導(dǎo)致松動巖石塌落而使提升鋼繩遭到損壞。

1 3司機難于進行良好的挖掘作業(yè)。這是上述兩個問題綜合在一起造成的結(jié)果，它會導(dǎo)致提升鋼繩產(chǎn)生一定的沖擊或不均勻大的載荷。

1.4電鏟司機缺乏操作經(jīng)驗。這將造成鋼繩時緊時松，不能正確地在卷筒上進行纏繞，從而使鋼繩迅速遭到損壞。

2.提升鋼繩的規(guī)格。

當(dāng)鋼繩由于上述這些原因而損壞時，即使采用高強度鋼繩或特制的繩芯鋼繩也無濟于事，因此迫切需要采用更為堅韌的鋼繩結(jié)構(gòu)來承擔(dān)挖掘作業(yè)，并克服由于上述原因造成的損壞。對此，我們常建議使用6x19加芯股鋼繩。它的12根外層鋼絲形成一個堅韌的外皮，有助于承受劇烈的磨損，25根鋼絲構(gòu)成的繩股具有較好的撓性。此外，這種結(jié)構(gòu)的鋼繩比通常的6x37鋼繩較為便宜。

在推壓鋼絲繩方面，工作人員在采用鋼絲繩推壓的正鏟挖掘機上，推壓卷筒和滑輪的直徑通常都比提升系統(tǒng)的滑輪直徑小，因此都采用撓性較大的6x37鋼繩。在動臂繃繩的使用過程中，我們推薦采用撓性的6x37鋼繩作動臂繃繩。但是當(dāng)動臂繃繩作為挖掘機的構(gòu)件時則例外，這時一般采用吊橋用的鋼繩。采用可動動臂的挖掘機進行挖掘時繃繩會出現(xiàn)相當(dāng)大的松弛，當(dāng)動臂回動時使繃繩突然繃緊就使鋼繩產(chǎn)生相當(dāng)大的振動，6x37鋼繩具有承受這種振動的撓性而不會產(chǎn)生繩股變形。我們還建議采用模鍛索具，因為這種索具與其它索具相比可使鋼繩具有最大的疲勞強度。

3.露天采礦作業(yè)中電鏟鋼繩的性能。

在實際露天采礦作業(yè)中，鋼繩通常會在多處發(fā)生損壞現(xiàn)象，具體見下圖。圖中位置1（卷筒處疲勞破壞）和位置4（斗梁滑輪處的疲勞破壞）都屬于正常損壞，在這些地方為提高鋼繩壽命能夠采用的措施很少。對于非正常損壞，可改進電鏟或作業(yè)方式來減少這種損壞。·序號2、3、5、6為正常損壞點，位置2是巖塊掉在斗梁滑輪上將鈉繩砸壞，位置3為不均勻負載和向過高的自卸車裝載而在提梁滑輪處的擦傷性損傷；位置5為鋼繩在機棚進口處的磨擦或卷筒工作狀況較惡劣而引起的損壞，位置6為在天輪處由于輪槽偏斜或不光滑引起的磨損。

4.電鏟鋼繩的發(fā)展方向以及趨勢。

電鏟提升鋼繩每年需更換8到9次。根據(jù)電鏟和鋼繩的規(guī)格，這要費一些人工和停機時間。關(guān)于這裝置的效率的最新數(shù)字是，可以仗更換鋼繩所需的人工減少將近50%，并使采兀兩根提升綱繩的電鏟上的鋼繩壽命提高20至30%。鋼繩在卷筒上的死圈數(shù)決定了固定鋼繩所需的握力，如在筒繩直徑比為20：1和具有1.5個個死圈的條件下，其張力比（即鋼繩破斷力與塞箍拉脫力之比，為3.5：1。因為在1.75時的握力，在死圈為1.5圈的情況下，從另一端把繩箍從鋼繩上拉下來的拉力為32000磅（145280公斤），遠遠超過鋼繩的實際破斷力。

從另一方面來看，在采用兩根1.75時鋼繩的挖掘機上，雙繩每個連接點處的理論設(shè)計拉力為60000磅。即使在卷筒上只有1/2個死圈，張力比仍可達1.70：l，這就是說，要用150000磅的拉力才能將繩箍從鋼繩上拉下來，而最大設(shè)計拉力才60000磅。從這些數(shù)據(jù)可看出，在任何

情況下，繩箍都有足夠的握力來防止鋼繩從卷筒上被拉脫。

5.B-E公司的電鏟大多數(shù)B-E公司的電鏟，如280 B，其提升鋼繩的兩端是安裝在相對為180。的兩半法蘭盤上。圖8為繩箍座焊在這些法蘭尾部的切槽中的情況。切槽的剩余部份應(yīng)能使繩箍在繩箍座內(nèi)滑動，原來的四個或五個棒形繩夾被卸掉，其孔空著。鋼繩按密排纏繞供貨，其外端裝有標(biāo)準(zhǔn)繩箍引繩，將引繩穿過斗梁滑輪然后將鋼繩兩端繞過天輪。將繩箍裝在繩箍座內(nèi)，另一端楔緊在卷筒中心上。如果鋼繩單根更換，可改變鋼繩在卷筒中心的楔緊位置來進行鋼繩長度的調(diào)整。由于繩箍裝在法蘭的尾部，因此可隨時重新啟用棒形繩夾。

6.馬里恩公司的電鏟馬里恩公司的電鏟一般采用一很大直徑提升鋼繩，圖9為建議對采用直徑為l寫時以上的鋼繩的電鏟進行的修改。在每個外側(cè)法蘭上都開有長為。粵時、寬為5時的槽，繩箍座焊在槽的前部。繩箍座在每側(cè)法蘭上的安裝深度都小于通常使用的固定鋼繩繩夾。在這些電鏟上，要對提斗滑輪進行一些修改，以使繩箍可自由無阻地繞過滑輪。但是，換繩時省去的停機時間和人工，將大大抵消修中的消耗費。

7.繩箍的經(jīng)濟性

通過使用繩箍套而獲得的益處是令人滿意的，在使用兩根提升繩的正鏟挖掘機上更是如此。在這種正鏟上，通常幾乎無法使每根提升鋼繩具有同樣的安裝長度。使用繩箍套裝置以后，一組鋼繩的繩箍套之間的距離實際上是相等的。這意味著每根鋼繩的安裝長度相同。兩根繩的伸長長度也將相同，所以每根鋼繩上的負載也必然相等。這樣就可以使鋼繩壽命提高20%至30%。有一個礦山將鋼繩計劃更換期從475小時延長到650小時。此外在采礦電鏟的停機時間和更換鋼繩所需人工的時間方面也有節(jié)省。這種繩箍出現(xiàn)不久，但它在直徑達1呱英寸的單繩正鏟上已使用過兩年多；使用兩根1萬英寸鋼繩的一臺P&H190。上邊已使用近一年，并在一臺P&H2100上使用了兩個多月。實踐證明，這種裝置是成功的。