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北京消防|礦井提升斷繩事故分析及預(yù)防|消防檢測(cè)|電氣檢測(cè)
發(fā)布日期：2019-02-05 04:18:24
提升鋼絲繩是煤礦提升運(yùn)輸系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，因此，《煤礦安全規(guī)程》（以下簡稱《規(guī)程》）對(duì)礦井提升鋼絲繩有專門規(guī)定。近年來，盡管各礦按照《規(guī)程》的要求加強(qiáng)了提升鋼絲繩的檢查和保養(yǎng)，但是，每年仍然有斷繩事故發(fā)生。
1 斷繩的類型
（1） 松繩斷繩。由于煤倉滿倉或其它原因造成容器在卸載位置被卡住而繼續(xù)下放容器，引起松繩，待卡容器原因消失后，容器自由落體迅速下降而沖擊鋼絲繩導(dǎo)致斷繩。
（2） 過卷斷繩。提升容器在減速階段不能按規(guī)定進(jìn)行減速，而是以全速運(yùn)行沖擊、碰撞防梁??導(dǎo)致鋼絲繩斷裂。
（3） 鋼絲繩強(qiáng)度降低引起斷繩。礦井淋水的酸堿度大，銹蝕嚴(yán)重，加之磨損嚴(yán)重并有斷絲現(xiàn)象，導(dǎo)致鋼絲繩強(qiáng)度降低。緊急停車時(shí)，由于沖擊力大于鋼絲繩的強(qiáng)度而造成斷繩。
（4） 平衡尾繩斷裂。在多繩提升系統(tǒng)中，發(fā)生斷平衡尾繩事故。
2 斷繩的原因
影響鋼絲繩斷裂的主要因素如下：
（1） 銹蝕。鋼絲繩受淋水、潮濕和酸性氣體、雜散電流等作用，會(huì)出現(xiàn)應(yīng)力集中，產(chǎn)生疲勞，金屬變脆，鋼絲繩抗拉強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度降低。
銹蝕是造成平衡尾繩斷裂的主要原因，也是提升鋼絲繩報(bào)廢的重要原因。
（2） 磨損。纏繞式絞車在多層纏繞時(shí)，在變層跨圈處產(chǎn)生對(duì)鋼絲繩的擠壓，稱為“跨圈現(xiàn)象”，這種現(xiàn)象使鋼絲繩既有橫向滑動(dòng)，又有縱向滑動(dòng)，造成鋼絲繩滑動(dòng)段的劇烈磨損。斜井提升由于地輪不轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，造成鋼絲繩磨損過快。
（3） 疲勞。長時(shí)間的反復(fù)彎曲，使鋼絲繩疲勞，強(qiáng)度降低。實(shí)踐證明，反復(fù)彎曲對(duì)鋼絲壽命影響較大。所以單純纏繞式提升機(jī)，下繞繩比上繞繩使用壽命要短。主井每天提升次數(shù)遠(yuǎn)多于副井，因此，提升鋼絲繩彎曲次數(shù)多，易疲勞，這也是主井提升鋼絲繩壽命明顯低于副井的重要原因。
（4） 沖擊和振動(dòng)。提升鋼絲繩在使用中經(jīng)常承受各種沖擊和振動(dòng)，主要有以下幾種：①松繩引起的沖擊。松繩后，提升容器又自動(dòng)下落，鋼絲繩往往要遭受過大的沖擊力。松繩長度越長，繩端載荷越大，則鋼絲繩所受的沖擊力也就越大。②過卷造成的沖擊。提升容器高速過卷時(shí)，常會(huì)撞壞防撞梁，同時(shí)提升鋼絲繩也要承受很大的沖擊力。③鋼絲繩運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)。井筒不直、罐道彎曲、罐道接頭不好、罐耳與罐道間隙過大、箕斗井下裝載水平使用托罐梁、斜井提升軌道鋪設(shè)平直度及道接頭不合要求等都會(huì)對(duì)鋼絲繩產(chǎn)生很大的沖擊和振動(dòng)。
（5） 超載。斜井提升超掛車、適刮卡車輛、拉掉道車輛導(dǎo)致過載。在主井提升系統(tǒng)中，由于煤中含有較多的水分和矸石等，使箕斗裝煤量常超過額定重量的20%以上。
（6） 保護(hù)裝置不全或不起作用。提升系統(tǒng)未按《規(guī)程》配齊各種保護(hù)裝置或保護(hù)裝置不起作用。有的只有信號(hào)燈或信號(hào)鈴，往往不能引起操作工的注意；有的未按《規(guī)程》規(guī)定接入安全回路；有的深度指示器失效；自動(dòng)減速裝置不起作用，限速保護(hù)失靈，沒有過放距離，楔形罐道失效等。
（7） 檢修時(shí)措施不力或方法不當(dāng)。重載調(diào)繩，重載棚罐（箕斗），棚罐（箕斗）梁強(qiáng)度不夠、位置不當(dāng)，離合器定位銷沒有打入定位孔，離合器未合好導(dǎo)致指示誤差。
（8） 司機(jī)操作不當(dāng)。司機(jī)責(zé)任心不強(qiáng)，業(yè)務(wù)素質(zhì)差，操作不當(dāng)，對(duì)事故前的許多征兆沒有引起注意，也未采取正確處理措施，或因缺乏經(jīng)驗(yàn)反應(yīng)過慢，采取措施時(shí)為時(shí)已晚。
（9） 提升鋼絲繩超期服役或帶隱患運(yùn)行。
3 預(yù)防斷繩的措施
為了防止斷繩，龍固煤礦根據(jù)具體情況，分別采取了如下措施。
（1） 合理選擇鋼絲繩。①對(duì)于立井，以疲勞斷絲為鋼絲繩損壞的主要原因時(shí)，選用線接觸圓形股或三角形股鋼絲繩。②對(duì)于斜井，選用西魯型線接觸鋼絲繩或面接觸鋼絲繩。③在礦井淋水大、酸堿度高和作為出風(fēng)井的井筒中，由于銹蝕嚴(yán)重而影響鋼絲繩的使用壽命，因而選用了鍍鋅鋼絲繩。④使用不松散鋼絲繩，對(duì)于立井提升選用同向捻鋼絲繩。
龍固煤礦副井多繩摩擦式提升，首繩使用鍍鋅鋼絲繩，尾繩使用圓股不旋轉(zhuǎn)鍍鋅鋼絲繩，主井選用18%uD77鍍鋅鋼絲繩。
（2） 正確使用、維護(hù)鋼絲繩。①提升鋼絲繩每天必須檢查一次，平衡尾繩每周檢查一次。對(duì)易損壞和斷絲或銹蝕較多的應(yīng)停車詳細(xì)檢查。斷絲的突出部分應(yīng)在檢查時(shí)剪下，對(duì)內(nèi)部絲的檢查使用鋼絲繩探傷儀，檢查結(jié)果應(yīng)記入鋼絲繩檢查記錄薄。②涂油維護(hù)。纏繞式絞車鋼絲繩子每月涂油一次；摩擦式絞車鋼絲繩每季度注油一次。③尾繩的防銹。尾繩最易銹蝕損壞的是彎曲段和接頭處。接頭處在澆鑄巴氏合金前已清除了防銹油，是此位置易銹原因所在。澆鑄巴氏合金后，應(yīng)解開扎圈浸油防護(hù)，彎段每月涂油一次。④定期調(diào)整上下繩及繩頭和剁繩頭試驗(yàn)。若鋼絲繩下部銹蝕嚴(yán)重，可采用調(diào)繩頭方法，將銹蝕嚴(yán)重段纏入滾筒上，減輕其受力。一是按《規(guī)程》要求取樣送檢，確定是否可以繼續(xù)使用；二是可以變動(dòng)易損段，延長使用壽命。⑤多層纏繞時(shí)，為了減輕“咬繩”現(xiàn)象造成的磨損，每兩個(gè)月調(diào)繩1/4圈。
（3） 防卡箕斗松繩。為了防止主井松繩，除加強(qiáng)松繩保護(hù)的檢查和試驗(yàn)外，還安設(shè)了箕斗順利通過卸載位置顯示和滿倉斷電閉鎖裝置。
（4） 防過卷。為了防止提升容器接近井口時(shí)速度過大，安設(shè)了3種限速后備保護(hù)和深度指示器失效保護(hù)，主井系統(tǒng)使用PLC電控，副井安設(shè)后備保護(hù)裝置，增大襯墊和鋼絲繩之間的摩擦系數(shù)，以減少多繩摩擦式提升中的打滑現(xiàn)象。
（5） 預(yù)防過大的慣性力和沖擊力。提升系統(tǒng)在安全制動(dòng)時(shí)，減速??小于5m/s2（上提重載時(shí)）。主井提升系統(tǒng)采用于低頻拖動(dòng)裝置，使停車前的爬行速度不超過0.40/m/s，繩的沖擊大為減小。副井提升系統(tǒng)更換了新式罐耳座和膠輪滾動(dòng)罐耳，調(diào)整了罐道接頭，使提升系統(tǒng)運(yùn)行中的沖擊和振動(dòng)顯著降低。
（6） 防過載?；诽嵘龑?shí)行定量裝載，斜井提升杜絕超掛車現(xiàn)象。
（7） 按《規(guī)程》要求健全各種保護(hù)裝置，并按規(guī)定定期試驗(yàn)，確保各種保護(hù)裝置靈敏可靠。
（8） 加強(qiáng)對(duì)司機(jī)和信號(hào)工的安全培訓(xùn)，強(qiáng)化安全意識(shí)，增強(qiáng)責(zé)任心和提高分析處理實(shí)際情況的能力。信號(hào)工與司機(jī)協(xié)調(diào)配合，嚴(yán)格按照《規(guī)程》操作。
（9） 對(duì)提升設(shè)備的調(diào)整和維修制定了切實(shí)可靠的措施，并嚴(yán)格落實(shí)。
（10） 及時(shí)更換新繩。當(dāng)提升鋼絲繩銹蝕、磨損、斷絲、安全系數(shù)等達(dá)到《煤礦安全規(guī)程》有關(guān)規(guī)定時(shí)，必須立即予以更換。
4 結(jié)語
提升鋼絲繩斷繩事故的原因是多方面的，用繩單位要針對(duì)具體情況具體分析，采取相應(yīng)的預(yù)防措施。龍固煤礦在鋼絲繩使用、維護(hù)、管理中由于采取了以上措施，多年來杜絕了斷繩事故的發(fā)生。
消防技術(shù)檢測(cè)站，是自收自支的事業(yè)單位，實(shí)行獨(dú)立核算，所收取的檢驗(yàn)費(fèi)應(yīng)本著以盈利為目的的原則，適當(dāng)收取成本費(fèi)。
《煤礦安全》 （賈猛）
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