探討礦井絞車提升鋼絲繩的安全使用途徑

文/王云 李映祥，云南錫業股份有限公司老廠分公司

1 礦用提升鋼絲繩結構及作用

礦用提升鋼絲繩一般是絲→股→繩結構，即先用鋼絲捻成繩股，再由繩股捻成繩，提升鋼絲繩各部分名稱如圖1所示。

鋼絲的直徑一般是0.4～4mm，材質是優質的碳素結構鋼，為了使鋼絲繩抗腐蝕能力增強，可以在鋼絲表面鍍鋅，在井筒淋水較大、淋水的酸堿度較高、回風井嚴重腐蝕時應該使用鍍鋅鋼絲繩。另外還有未鍍鋅光面鋼絲繩，一般有可以由不同形狀的斷面鋼絲組成的股芯；由繩股捻制成繩時需要繩芯，繩芯是用來支持繩股，使鋼絲擠壓變形減少，使鋼絲繩的斷面形狀得到把持；另外繩芯還具有一定的彈性，在鋼絲繩彎曲的時候，在鋼絲間和股繩間允許有相對移動，緩解其彎曲應力。

2 礦井絞車鋼絲繩損壞的現象及原因

2.1 鋼絲繩磨損的問題

鋼絲繩子在使用中，難免會產生磨損問題，具體的表現為：（1）外部磨損，鋼絲繩使用的過程中，外部會和勾頭、卷筒壁、滑輪槽等物體表面進行接觸，進而導致外部產生磨損，使鋼絲繩外表變得光滑，直徑隨之變小，對其承載力造成一定的影響，使用的時候便容易發生斷裂現象；（2）內部磨損，鋼絲繩在長期使用中，如果組成鋼絲由于曲率半徑存在一定的差異，會導致鋼絲繩在經過卷筒或滑輪的時候出現受力差異，長時間反復循環拉伸，就會拉斷部分鋼絲，使鋼絲繩局部產生內部磨損；（3）變形磨損，鋼絲繩在使用的時候，有時會出現振動、纏繞、撞擊等現象，會使鋼絲繩出現局部變形，變形磨損又容易導致鋼絲繩的材質發生硬化，導致鋼絲繩最終容易出現斷裂的情況。

2.2 鋼絲繩疲勞的問題

鋼絲繩在使用時還容易出現疲勞問題，具體表現為：（1）彎曲疲勞，使用鋼絲繩的過程中會經常圍繞卷筒、滑輪彎曲，長久這樣會產生疲勞，使鋼絲的韌性降低，進而出現斷裂現象。因彎曲疲勞導致的斷裂情況，一般會在內部股彎曲程度比較嚴重的外層鋼絲上出現；（2）拉伸、扭曲及振動疲勞，鋼絲繩在長期使用中，難免發生常見的振動、扭曲、拉伸現象，鋼絲繩在長期磨損的過程中容易出現疲勞，因此極有可能發生斷絲的情況。

2.3 鋼絲繩腐蝕及生銹的問題

由于礦井絞車工作環境大多是在潮濕和具有腐蝕性等環境下進行使用，因此鋼絲繩在使用的過程中就會發生腐蝕，產生生銹，不僅會使鋼絲的截面積減少，還會使鋼絲的彈力和承受能力降低，最終出現斷絲現象。如果鋼絲繩因腐蝕出現銹蝕問題，便不利于使用，會對礦井絞車運輸的效率和安全生產造成影響。

3 礦井絞車提升鋼絲繩的安全使用的途徑

3.1 科學合理的選擇鋼絲繩

鋼絲繩包括很多種類，根據繩中鋼絲的捻次，可以把鋼絲繩分為單捻、雙捻以及三捻；根據股中鋼絲接觸的情況，可以把鋼絲繩分為點接觸、線接觸及面接觸；根據捻向可以把鋼絲繩分為左捻、右捻、同向捻及交互捻；根據繩股斷面形狀，可以把鋼絲繩分為普通圓鋼絲繩、異型股鋼絲繩。另外還有如扁鋼絲繩等特有的鋼絲繩。想要使礦井絞車提升鋼絲繩的使用效果更加安全，首先一定要合理的選擇鋼絲繩，選擇的時候需要綜合考慮鋼絲繩的安全系數、鋼絲繩捻向和卷筒的關系等，通過實踐研究得出，條件相同的情況下選擇和卷筒同向捻鋼絲繩，

其使用壽命會更長，主要是因為相比較交互捻鋼絲繩來講，同向捻鋼絲繩的表面更光滑，因此在具體的使用中，同向捻鋼絲繩和卷筒、滑輪的接觸面積會更大，鋼絲繩在使用的時候表面磨損也會更均勻。另外選擇同向捻鋼絲繩在使用的過程中如果出現斷絲情況，維護也相對方便。

3.2 合理使用鋼絲繩，加強維護

想要使礦井絞車提升鋼絲繩的使用安全效果得到保障，除了要合理的選擇鋼絲繩之外，還應該使其在實際使用時更加合理，同時需要對鋼絲繩加強維護，所以在實際使用鋼絲繩的過程中應該做到：（1）通過相關實踐研究得出，鋼絲繩之所以產生疲勞現象，其嚴重程度與絲繩直徑d和卷筒直徑D的比值呈現反向相關，所以鋼絲繩發生反向彎曲損壞的情況會更嚴重。所以在實際使用過程中，可以在條件允許的情況下盡可能提升兩者的比值，降低鋼絲繩發生反向彎曲的概率；（2）在提高鋼絲繩使用的安全效果時，還應該提升絞車裝置，同時采取科學的措施保護鋼絲繩，如在滑槽旁設置防滑槽擋圈，有效的避免在使用鋼絲繩的過程中出現跳出滑槽的現象；如果鋼絲繩使用的時候容易發生卷亂情況，可以設置專門的排繩裝置或壓繩器；另外還可以在鋼絲繩自由端設置防轉裝置，使鋼絲繩減少出現扭結等現象；（3）加強對鋼絲繩的維護，在對鋼絲繩維護的過程中，為了防止鋼絲繩出現腐蝕生銹等現象，可以對其進行涂油；還應該定期檢查鋼絲繩的重點部位，使鋼絲繩使用的安全性得以保障。如針對一些存在插接點的鋼絲繩，應該加強其接插點位置的檢查，對其進行及時的維護和保養。使用新的鋼絲繩之前，應該先進行試驗，確定其安全以后再投入使用；另外還應該加強對鋼絲繩外部和內部的檢驗。

4 結語

總之，鋼絲繩在現代工業生產的各個領域和部門都得到廣泛的應用，已經成為許多生產作業中不可忽視的重要設備。特別是在礦井絞車提升系統中，鋼絲繩發揮著非常重要的作用，其可靠安全的使用，決定著整個礦井提升系統是否能正常的工作，為煤礦穩定安全的生產奠定了堅實的基礎。

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