矿井提升断绳事故分析及预防

　　提升钢丝绳是煤矿提升运输系统的一个重要组成部分，因此，《煤矿安全规程》(以下简称《规程》)对矿井提升钢丝绳有专门规定。近年来，尽管各矿按照《规程》的要求加强了提升钢丝绳的检查和保养，但是，每年仍然有断绳事故发生。

　　1断绳的类型

　　(1)松绳断绳。由于煤仓满仓或其它原因造成容器在卸载位置被卡住而继续下放容器，引起松绳，待卡容器原因消失后，容器自由落体迅速下降而冲击钢丝绳导致断绳。

　　(2)过卷断绳。提升容器在减速阶段不能按规定进行减速，而是以全速运行冲击、碰撞防梁，导致钢丝绳断裂。

　　(3)钢丝绳强度降低引起断绳。矿井淋水的酸碱度大，锈蚀严重，加之磨损严重并有断丝现象，导致钢丝绳强度降低。紧急停车时，由于冲击力大于钢丝绳的强度而造成断绳。

　　(4)平衡尾绳断裂。在多绳提升系统中，发生断平衡尾绳事故。

　　2断绳的原因

　　影响钢丝绳断裂的主要因素如下：

　　(1)锈蚀。钢丝绳受淋水、潮湿和酸性气体、杂散电流等作用，会出现应力集中，产生疲劳，金属变脆，钢丝绳抗拉强度和抗冲击强度降低。

　　锈蚀是造成平衡尾绳断裂的主要原因，也是提升钢丝绳报废的重要原因。

　　(2)磨损。缠绕式绞车在多层缠绕时，在变层跨圈处产生对钢丝绳的挤压，称为“跨圈现象”，这种现象使钢丝绳既有横向滑动，又有纵向滑动，造成钢丝绳滑动段的剧烈磨损。斜井提升由于地轮不转或转动不灵活，造成钢丝绳磨损过快。

　　(3)疲劳。长时间的反复弯曲，使钢丝绳疲劳，强度降低。实践证明，反复弯曲对钢丝寿命影响较大。所以单纯缠绕式提升机，下绕绳比上绕绳使用寿命要短。主井每天提升次数远多于副井，因此，提升钢丝绳弯曲次数多，易疲劳，这也是主井提升钢丝绳寿命明显低于副井的重要原因。

　　(4)冲击和振动。提升钢丝绳在使用中经常承受各种冲击和振动，主要有以下几种：①松绳引起的冲击。松绳后，提升容器又自动下落，钢丝绳往往要遭受过大的冲击力。松绳长度越长，绳端载荷越大，则钢丝绳所受的冲击力也就越大。②过卷造成的冲击。提升容器高速过卷时，常会撞坏防撞梁，同时提升钢丝绳也要承受很大的冲击力。③钢丝绳运动产生的振动。井筒不直、罐道弯曲、罐道接头不好、罐耳与罐道间隙过大、箕斗井下装载水平使用托罐梁、斜井提升轨道铺设平直度及道接头不合要求等都会对钢丝绳产生很大的冲击和振动。

　　(5)超载。斜井提升超挂车、适刮卡车辆、拉掉道车辆导致过载。在主井提升系统中，由于煤中含有较多的水分和矸石等，使箕斗装煤量常超过额定重量的20%以上。

　　(6)保护装置不全或不起作用。提升系统未按《规程》配齐各种保护装置或保护装置不起作用。有的只有信号灯或信号铃，往往不能引起操作工的注意;有的未按《规程》规定接入安全回路;有的深度指示器失效;自动减速装置不起作用，限速保护失灵，没有过放距离，楔形罐道失效等。

　　(7)检修时措施不力或方法不当。重载调绳，重载棚罐(箕斗)，棚罐(箕斗)梁强度不够、位置不当，离合器定位销没有打入定位孔，离合器未合好导致指示误差。

　　(8)司机操作不当。司机责任心不强，业务素质差，操作不当，对事故前的许多征兆没有引起注意，也未采取正确处理措施，或因缺乏经验反应过慢，采取措施时为时已晚。

　　(9)提升钢丝绳超期服役或带隐患运行。

　　3预防断绳的措施

　　为了防止断绳，龙固煤矿根据具体情况，分别采取了如下措施。

　　(1)合理选择钢丝绳。①对于立井，以疲劳断丝为钢丝绳损坏的主要原因时，选用线接触圆形股或三角形股钢丝绳。②对于斜井，选用西鲁型线接触钢丝绳或面接触钢丝绳。③在矿井淋水大、酸碱度高和作为出风井的井筒中，由于锈蚀严重而影响钢丝绳的使用寿命，因而选用了镀锌钢丝绳。④使用不松散钢丝绳，对于立井提升选用同向捻钢丝绳。

　　龙固煤矿副井多绳摩擦式提升，首绳使用镀锌钢丝绳，尾绳使用圆股不旋转镀锌钢丝绳，主井选用18×7镀锌钢丝绳。

　　(2)正确使用、维护钢丝绳。①提升钢丝绳每天必须检查一次，平衡尾绳每周检查一次。对易损坏和断丝或锈蚀较多的应停车详细检查。断丝的突出部分应在检查时剪下，对内部丝的检查使用钢丝绳探伤仪，检查结果应记入钢丝绳检查记录薄。②涂油维护。缠绕式绞车钢丝绳子每月涂油一次;摩擦式绞车钢丝绳每季度注油一次。③尾绳的防锈。尾绳最易锈蚀损坏的是弯曲段和接头处。接头处在浇铸巴氏合金前已清除了防锈油，是此位置易锈原因所在。浇铸巴氏合金后，应解开扎圈浸油防护，弯段每月涂油一次。④定期调整上下绳及绳头和剁绳头试验。若钢丝绳下部锈蚀严重，可采用调绳头方法，将锈蚀严重段缠入滚筒上，减轻其受力。一是按《规程》要求取样送检，确定是否可以继续使用;二是可以变动易损段，延长使用寿命。⑤多层缠绕时，为了减轻“咬绳”现象造成的磨损，每两个月调绳1/4圈。

　　(3)防卡箕斗松绳。为了防止主井松绳，除加强松绳保护的检查和试验外，还安设了箕斗顺利通过卸载位置显示和满仓断电闭锁装置。

　　(4)防过卷。为了防止提升容器接近井口时速度过大，安设了3种限速后备保护和深度指示器失效保护，主井系统使用PLC电控，副井安设后备保护装置，增大衬垫和钢丝绳之间的摩擦系数，以减少多绳摩擦式提升中的打滑现象。

　　(5)预防过大的惯性力和冲击力。提升系统在安全制动时，减速度小于5m/s2(上提重载时)。主井提升系统采用于低频拖动装置，使停车前的爬行速度不超过0.40/m/s，绳的冲击大为减小。副井提升系统更换了新式罐耳座和胶轮滚动罐耳，调整了罐道接头，使提升系统运行中的冲击和振动显著降低。

　　(6)防过载。箕斗提升实行定量装载，斜井提升杜绝超挂车现象。

　　(7)按《规程》要求健全各种保护装置，并按规定定期试验，确保各种保护装置灵敏可靠。

　　(8)加强对司机和信号工的安全培训，强化安全意识，增强责任心和提高分析处理实际情况的能力。信号工与司机协调配合，严格按照《规程》操作。

　　(9)对提升设备的调整和维修制定了切实可靠的措施，并严格落实。

　　(10)及时更换新绳。当提升钢丝绳锈蚀、磨损、断丝、安全系数等达到《煤矿安全规程》有关规定时，必须立即予以更换。

　　4结语

　　提升钢丝绳断绳事故的原因是多方面的，用绳单位要针对具体情况具体分析，采取相应的预防措施。龙固煤矿在钢丝绳使用、维护、管理中由于采取了以上措施，多年来杜绝了断绳事故的发生。

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