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对立井多绳提升机钢丝绳尾绳的选型和常见问题探讨

范文

丰涵洲

摘要：立井提升系统是煤矿安全生产的咽喉，提升机钢丝绳是其中的重要组成部分，多年来人们始终将关注的重点放在提升钢丝绳上，也就是常说的“首绳”，尾绳仅是被当做平衡首绳重量的“配重”。近年来，煤矿因尾绳断裂出现的事故频发，所以尾绳安全合理的选型和使用也成为了提升系统安全管理工作中的一个重要环节。

Abstract： Vertical shaft hoisting system is the throat of coal mine safety production， and hoist wire rope is an important part of it. For many years， people have always focused on hoisting wire rope， which is often referred to as the "first rope". Tail rope is only regarded as the "counterweight" to balance the weight of the first rope. In recent years， many mine hoisting accidents are caused by tail rope， so the safe and reasonable selection and use of tail rope has become an important part of the safety management of hoisting system.

关键词：尾绳;分类;安全

Key words： tail rope;classification;safety

中图分类号：TD532 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文献标识码：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章编号：1006-4311（2019）27-0062-02

0 ?引言

尾绳也就是平衡钢丝绳，主要作用是平衡提升绳重力，获取等力矩而设置，在提升系统中占据非常重要的位置。

1 ?尾绳的选型

1.1 钢丝绳分类

①多层股（不旋转）钢丝绳，优点是破断拉力大，耐磨性高，运行中旋转扭力小，不旋转性能得到改善;缺点是内层断丝不易检查。

②圆股钢丝绳，优点是表面光滑，抗蚀性与耐磨性好;缺点是浇性较差，寿命短，容易扭结。

③扁钢丝绳，优点是绝对不旋转性，耐磨性高，受力均匀;缺点是价格昂高。

从市场价格来看，同样质量下扁钢丝绳的价格最高，多层股钢丝绳其次，最后是圆股钢丝绳。如图1。

1.2 选型参数

尾绳设置的数量一般为首绳数量的一半，选取参数主要考虑尾绳单重、首绳单重、首绳设置数量、尾绳设置和抗拉强度。

n1Pk≤n2qk

qk：尾绳单重;Pk：首绳单重;n1：首绳单重;n2：尾绳单重

从选型设计上来说，当n1Pk=n2qk时，即尾绳与首绳等重是最佳选择，但是因实际情况等因素，往往很难做到完全相等。这样的话，在选取尾绳时，可以使尾绳总重略重于首绳。这样在提升的过程中可以相对平稳，也能减少振动避免尾绳扭结。

尾绳应具有较大的重量，所以不得不选用较大直径的钢丝绳，致使相应的连接装置也要增大，使得提升设备重量增加，造成不必要的能耗浪费。所以选用外形尺寸小，重量大的钢丝绳是理想的选型条件。通过对钢丝绳的单重来对比，同径多层股钢丝绳较圆股钢丝绳的重30%以上。扁尾绳因其独特的编织工艺，重量也远远大于圆股钢丝绳。

在同样外形尺寸的情况下，扁钢丝绳的重量要大于多层股钢丝绳，多层股钢丝绳的重量大于圆股钢丝绳。

而尾绳除自身重量外不承担其他外负荷，所以对抗拉强度没有明确要求，对安全系数也无明确规定。

1.3 镀锌涂油

镀锌钢丝绳按照国家标准分为A、AB、B类三种，B类（也称为薄镀层）锌量为15～135g/m2，用于轻度腐蚀条件;AB类（也称为中镀层）锌量为60～200g/m2，用于中等腐蚀条件;A类（也称为厚镀层）锌量为75～260g/m2。根据实际防腐蚀要求选取不同类型的镀锌量。

由于井筒潮湿，常年伴有淋水现象，提升過程中产生的煤粉与水形成煤泥，附着在尾绳上，将对尾绳形成腐蚀作用，因此尾绳应采用涂油形式，可以有效缓解锈蚀情况。

2 ?尾绳扭结

平衡绳在重力作用下受扭转力矩，圆股钢丝绳在提升过程中因受力会不断处于“紧捻”和“开捻”状态，这样就会产生扭结，因此尾绳选用圆股钢丝绳时，必须在提升容器和尾绳之间安装扭转器，通过扭转器消除扭结。考虑到扭旋器本身也可能出现故障，因此也不能完全依赖。另外圆股钢丝绳的捻向也是需要注意的地方，交互捻向钢丝绳的开捻扭旋力较小，因此当尾绳为两根时，通常还应选用左向交互捻和右向交互捻各一条，来避免相互缠绕。

而多层股钢丝绳和扁钢丝绳的尾绳，出现扭结的情况较圆股钢丝绳少。

3 ?尾绳问题分析

3.1 坠物砸伤

井筒坠物砸伤尾绳的情况比较常见，即使安装有防砸装置，也很难杜绝该情况。受伤的尾绳只能根据实际情况进行修复或者报废。

3.2 扭结

井底水窝积水未能及时抽排，尾绳在水中打漂，出现扭结。

3.3 锈蚀

井筒淋水，尤其是个别地区淋水呈酸性，会不断加快钢丝绳的锈蚀情况。锈蚀的钢丝绳强度降低，在极端情况下，会发生断绳事故。而钢丝绳的锈蚀是不可避免的，只能通过镀锌涂油和加强检修来缓解该过程。

3.4 疲劳

圆股钢丝绳通过旋转器来消除扭结，但是在提升系统运行停止时，尾绳端受到的扭转力最大，该点会出现钢丝绳开捻和断裂情况。另外尾绳始终处于弯曲的工作状态，中扭力易集中，产生疲劳进而断裂。

3.5 安装损伤

钢丝绳通过悬挂装置安装在提升容器底部。悬挂装置与钢丝绳通过绳卡或者卡板进行连接，因此绳卡和卡板应与钢丝绳尺寸配套。当其尺寸过小时，就会对钢丝绳造成挤压，进而损伤钢丝绳。

4 ?尾绳安全措施

应加强尾绳的检修工作，做到每周检查一次。购置相应的钢丝绳手持检测仪器，提高检查的准确性。发现断丝、变形或锈蚀点应重点标记并进行记录，观察其变化情况。

做好尾绳的防锈蚀工作，重点对尾绳的弯曲段和连接处进行涂抹防锈蚀油脂。

改善井筒条件，尤其是冬季，应对井筒进行防冻工作，放置冰块坠落砸伤钢丝绳。

每年应联系具备资质单位对尾绳进行性能检验检测，并出具相关的检测报告和评估意见，根据评估意见制定整改措施。

5 ?结语

尾绳从选型要从矿井实际考虑，从可靠、经济等各个方面进行分析。而尾绳出现问题的原因也是多方面的，在生产作业中应将其与首绳放在同一低位，做好尾绳的日常检查、检测和维护管理工作，确保提升系统安全运行。

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