浅析露天采矿电铲钢绳经济使用的—些影响因素

    李庆

    

    

    

    摘要：目前，在露天采矿行业电铲的使用数量及要求逐步提高，因而对电铲钢绳的要求及使用有必要进行一定的讨论和研究，以求对露天采矿事业提供更好的技术保障。有研究表明，露天采矿产业在钢绳方面的节省会给矿山开采方面带来巨大的经济效益方面的节省。本文就露天采矿电铲钢绳经济使用的一些影响因素进行探讨和研究。

    关键词：露天采矿；电铲钢绳；经济使用；影响因素

    1.电铲钢绳在露天采矿初期的状态。

    在大部份露天采矿作业过程中，电铲的提升钢绳在开始开采的一段时间之中，通常不能获得令人满意的使用寿命和使用效果。如果电铲的操作及爆破工作得到改进，使之与被挖物料和电铲本身的性能相适应，则钢绳寿命将有所提高。在矿山投产初期，大多数电铲的提升钢绳由于下述操作上的原因中的一个或几个的影响引起损坏而必须更换。

    1.1矿岩块度不均匀。这种情况出现在矿山的试验工作阶段，为了探求正确的爆破技术，难免会出现一些过大的岩块，使铲斗装载不均匀，从而造成提升钢绳的负荷不均匀。

    1.2工作面梯段过高。这与第一个问题密切相关，它容易导致松动岩石塌落而使提升钢绳遭到损坏。

    1 3司机难于进行良好的挖掘作业。这是上述两个问题综合在一起造成的结果，它会导致提升钢绳产生一定的冲击或不均匀大的载荷。

    1.4电铲司机缺乏操作经验。这将造成钢绳时紧时松，不能正确地在卷筒上进行缠绕，从而使钢绳迅速遭到损坏。

    2.提升钢绳的规格。

    当钢绳由于上述这些原因而损坏时，即使采用高强度钢绳或特制的绳芯钢绳也无济于事，因此迫切需要采用更为坚韧的钢绳结构来承担挖掘作业，并克服由于上述原因造成的损坏。对此，我们常建议使用6x19加芯股钢绳。它的12根外层钢丝形成一个坚韧的外皮，有助于承受剧烈的磨损，25根钢丝构成的绳股具有较好的挠性。此外，这种结构的钢绳比通常的6x37钢绳较为便宜。

    在推压钢丝绳方面，工作人员在采用钢丝绳推压的正铲挖掘机上，推压卷筒和滑轮的直径通常都比提升系统的滑轮直径小，因此都采用挠性较大的6x37钢绳。在动臂绷绳的使用过程中，我们推荐采用挠性的6x37钢绳作动臂绷绳。但是当动臂绷绳作为挖掘机的构件时则例外，这时一般采用吊桥用的钢绳。采用可动动臂的挖掘机进行挖掘时绷绳会出现相当大的松弛，当动臂回动时使绷绳突然绷紧就使钢绳产生相当大的振动，6x37钢绳具有承受这种振动的挠性而不会产生绳股变形。我们还建议采用模锻索具，因为这种索具与其它索具相比可使钢绳具有最大的疲劳强度。

    3.露天采矿作业中电铲钢绳的性能。

    在实际露天采矿作业中，钢绳通常会在多处发生损坏现象，具体见下图。图中位置1（卷筒处疲劳破坏）和位置4（斗梁滑轮处的疲劳破坏）都属于正常损坏，在这些地方为提高钢绳寿命能够采用的措施很少。对于非正常损坏，可改进电铲或作业方式来减少这种损坏。·序号2、3、5、6为正常损坏点，位置2是岩块掉在斗梁滑轮上将钠绳砸坏，位置3为不均匀负载和向过高的自卸车装载而在提梁滑轮处的擦伤性损伤；位置5为钢绳在机棚进口处的磨擦或卷筒工作状况较恶劣而引起的损坏，位置6为在天轮处由于轮槽偏斜或不光滑引起的磨损。

    4.电铲钢绳的发展方向以及趋势。

    电铲提升钢绳每年需更换8到9次。根据电铲和钢绳的规格，这要费一些人工和停机时间。关于这装置的效率的最新数字是，可以仗更换钢绳所需的人工减少将近50%，并使采兀两根提升纲绳的电铲上的钢绳寿命提高20至30%。钢绳在卷筒上的死圈数决定了固定钢绳所需的握力，如在筒绳直径比为20：1和具有1.5个个死圈的条件下，其张力比（即钢绳破断力与塞箍拉脱力之比，为3.5：1。因为在1.75时的握力，在死圈为1.5圈的情况下，从另一端把绳箍从钢绳上拉下来的拉力为32000磅（145280公斤），远远超过钢绳的实际破断力。

    从另一方面来看，在采用两根1.75时钢绳的挖掘机上，双绳每个连接点处的理论设计拉力为60000磅。即使在卷筒上只有1/2个死圈，张力比仍可达1.70：l，这就是说，要用150000磅的拉力才能将绳箍从钢绳上拉下来，而最大设计拉力才60000磅。从这些数据可看出，在任何

    情况下，绳箍都有足够的握力来防止钢绳从卷筒上被拉脱。

    5.B-E公司的电铲大多数B-E公司的电铲，如280 B，其提升钢绳的两端是安装在相对为180。的两半法兰盘上。图8为绳箍座焊在这些法兰尾部的切槽中的情况。切槽的剩余部份应能使绳箍在绳箍座内滑动，原来的四个或五个棒形绳夹被卸掉，其孔空着。钢绳按密排缠绕供货，其外端装有标准绳箍引绳，将引绳穿过斗梁滑轮然后将钢绳两端绕过天轮。将绳箍装在绳箍座内，另一端楔紧在卷筒中心上。如果钢绳单根更换，可改变钢绳在卷筒中心的楔紧位置来进行钢绳长度的调整。由于绳箍装在法兰的尾部，因此可随时重新启用棒形绳夹。

    6.马里恩公司的电铲马里恩公司的电铲一般采用一很大直径提升钢绳，图9为建议对采用直径为l写时以上的钢绳的电铲进行的修改。在每个外侧法兰上都开有长为。粤时、宽为5时的槽，绳箍座焊在槽的前部。绳箍座在每侧法兰上的安装深度都小于通常使用的固定钢绳绳夹。在这些电铲上，要对提斗滑轮进行一些修改，以使绳箍可自由无阻地绕过滑轮。但是，换绳时省去的停机时间和人工，将大大抵消修中的消耗费。

    7.绳箍的经济性

    通过使用绳箍套而获得的益处是令人满意的，在使用两根提升绳的正铲挖掘机上更是如此。在这种正铲上，通常几乎无法使每根提升钢绳具有同样的安装长度。使用绳箍套装置以后，一组钢绳的绳箍套之间的距离实际上是相等的。这意味着每根钢绳的安装长度相同。两根绳的伸长长度也将相同，所以每根钢绳上的负载也必然相等。这样就可以使钢绳寿命提高20%至30%。有一个矿山将钢绳计划更换期从475小时延长到650小时。此外在采矿电铲的停机时间和更换钢绳所需人工的时间方面也有节省。这种绳箍出现不久，但它在直径达1呱英寸的单绳正铲上已使用过两年多；使用两根1万英寸钢绳的一台P&H190。上边已使用近一年，并在一台P&H2100上使用了两个多月。实践证明，这种装置是成功的。