浅谈矿用钢丝绳的选用、检查与维护
引言
提升钢丝绳是矿井提升设备的一个重要承载部件，在提升过程中，钢丝绳除了受到静张力外，其内部还受弯曲、扭转接触挤压等应力的影响，尤其在立井摩擦式提升中，扭转疲劳对钢丝绳的影响及钢丝绳弹性伸长对运行的影响的尤为突出，这不仅关系到钢丝绳的使用寿命和提升效率，更关系到矿井的安全生产和经济运行，具有重要的作用，因此在生产中受到特别重视。
钢丝绳的分类和特点。钢丝绳的特点是挠性好、拉伸强度高、耐磨性好、种类多、适用范围广。
钢丝绳按捻法分为右交互捻、左交互捻、右同向捻、左同向捻。同向捻钢丝绳挠性与耐磨性好，但由于有强烈的扭转趋势，容易打结。当单绳提物时，物体会随钢丝绳方向扭转，故适用于斜井提升，不适用于立井提升。交互捻钢丝绳比同向捻钢丝绳硬，由于绳与股的扭转趋势相反，互相抵消，没有扭转打结的问题，适用于单绳立井提升。钢丝绳按股的断面形状的不同可分为圆股钢丝绳和异型股钢丝绳。钢丝绳按捻制特性分为点接触型、线接触型和面接触型。点接触钢丝绳由相同直径钢丝捻制而成，工艺简单、制造方便，但使用寿命短。线接触型钢丝绳由不同直径钢丝捻制而成，股中相邻层钢丝接触为线接触，也叫平行捻钢丝绳，承载负荷较大，使用寿命比点接触型钢丝绳长。面接触钢丝绳由异型钢丝捻制而成，异型股钢丝绳表面平滑与天轮和滚筒的支撑表面比圆股钢丝绳大三倍以上，这不仅改善了钢丝绳的耐磨性能，同时也减轻了钢丝绳对天轮和滚筒以及摩擦衬垫的磨损比同强度同规格点、线接触钢丝绳承载力大、耐磨损、耐疲劳、使用寿命长。面接触钢丝绳的特点是破断拉力高、耐磨性能好、有良好的抗疲劳性和抗挤压性能，具有一定的抗旋转性能，使用寿命是线接触钢丝绳的两至三倍，特别适合在含硫量比较高的矿井中。
1.钢丝绳选择的基本方法
钢丝绳按钢丝表面不同分为光面钢丝绳和镀锌钢丝绳。
镀锌钢丝绳表面光滑、明亮，耐腐蚀性优良，适用于水大、潮湿、矿井淋水酸碱度高的矿井中。
目前，有些矿山企业在选用钢丝绳时不考虑钢丝绳的结构、性能，认为钢丝绳破断拉力达到安全系数要求就可以用，这是错误的理念。笔者长期从事钢丝绳检验工作，在实际工作中遇到这种情况。目前，国标GB8918-2006《重要用途钢丝绳》中规定，钢丝绳的结构，删除了6×19（b）类、6×37（b）类、18×19、6×24类。而行业标准M7162005《煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件》，由于国标出来后未及时修订，仍在执行不符合国标的规定。6×19（b）类钢丝绳以前是煤矿企业常用的结构型号，现在还有很多煤矿仍在使用。我们在钢丝绳选型时，应避免选国标GB8918一2006《重要用途钢丝绳》中已删除的结构型号。实践证明，竖井用绳损坏多以疲劳断丝和锈蚀为主，磨损是次要的。斜井用绳的损坏则以磨损和锈蚀为主要因素。由于矿井条件不同，作用不同，各矿应根据矿井的具体条件，使用经验，并结合各种钢丝绳的特点，合理地选择不同类型的钢丝绳。
1.钢丝绳选择的基本方法
（1）在淋水大、酸碱度高和风井的井筒中，由于锈蚀严重会影响钢丝绳寿命，应选用镀锌钢丝绳。
（2）在钢丝绳磨损严重的矿井，选用外层钢丝较粗的线接触圆股钢丝绳或异型股钢丝绳为宜。
（3）钢丝绳损坏以疲劳断丝为主要原因时，可选用内外层钢丝直径差值小的线接触圆股钢丝绳或异型股钢丝绳。
（4）根据经验，矿井提升用钢丝绳以同向捻为好。
（5）开凿井筒提升用钢丝绳，应选用多层股不旋转钢丝绳。
（6）罐道用绳，最好选用钢股芯钢丝绳或镀锌钢丝绳。
2.钢丝绳定期检查及其方法
对使用中的钢丝绳进行检查是及时发现缺陷和掌握强度损失程度的有效办法，应当根据井巷条件及绣蚀情况，采取防腐措施。日常检查使用中的钢丝绳，主要依靠人工检查，也有的用仪器检查。人工检查主要是用眼看，手摸，锤敲等方法，因此必须固定有经验的工作人员担任此项工作。提升钢丝绳按照《煤矿安全规程》规定，提升钢丝绳必须每日应检查一次，平衡钢丝绳、罐道绳、防坠器制动绳（包括缓冲绳）、架空乘人装置钢丝绳、钢丝绳牵引带式输送机钢丝绳必须每周至少检查一次。对易损杯和断丝或者锈蚀较多的一段停车详细检查。断丝的突出部分应当在检查时剪下。检查时每井需要两个人同时进行。一般是一人在井口，另一人在绞车房的出绳口，每人负责一条，有的矿井提升井较多，检查应设专职人员分井固定时间轮流检查。日常检查主要内容有几个方面：
3.钢丝绳的维护以及方法
矿井提升钢丝绳在工作过程中受多种应力作用，如静应力、动应力、弯曲应力、扭转应力、接触应力、挤压及捻制应力等，这些应力的反复作用将导致钢丝的疲劳断裂。另外钢丝绳的磨损及锈蚀也将导致钢丝绳损坏。因此综合反映上述应力并考虑磨损与锈蚀因素的疲劳计算和其他计算是一个很复杂的问题，由于钢丝绳的结构复杂，受力复杂影响因素多，选择适当钢丝绳强度及钢丝绳直径尤为重要。既要考虑它的强度、韧性达到使用要求，还要满足实际使用绳径适合，才能保证钢丝绳的安全使用和使用寿命。
2.钢丝绳定期检查及其方法
对使用中的钢丝绳进行检查是及时发现缺陷和掌握强度损失程度的有效办法，应当根据井巷条件及绣蚀情况，采取防腐措施。日常检查使用中的钢丝绳，主要依靠人工检查，也有的用仪器检查。人工检查主要是用眼看，手摸，锤敲等方法，因此必须固定有经验的工作人员担任此项工作。提升钢丝绳按照《煤矿安全规程》规定，提升钢丝绳必须每日应检查一次，平衡钢丝绳、罐道绳、防坠器制动绳（包括缓冲绳）、架空乘人装置钢丝绳、钢丝绳牵引带式输送机钢丝绳必须每周至少检查一次。对易损杯和断丝或者锈蚀较多的一段停车详细检查。断丝的突出部分应当在检查时剪下。检查时每井需要两个人同时进行。一般是一人在井口，另一人在绞车房的出绳口，每人负责一条，有的矿井提升井较多，检查应设专职人员分井固定时间轮流检查。日常检查主要内容有几个方面：
（1）检查断丝，检查断丝的根数和部位，捻距断丝情况。
（2）检查钢丝绳直径变细情况，除目测外定期用宽钳口游标卡尺测量绳径和磨损情况。
（3）检查钢丝绳的润滑和锈蚀情况。
（4）绳头与绳卡情况。
（5）全绳长的伸长变化情况。在检查中发现任何突然变化情况，都要详细检查和记录，并且要及时报告主管负责钢丝绳除日常检查外，还应每月进行一次检查。月检查时应将钢丝绳表面油垢去除干净。检查时最好使钢丝绳处于松弛状态，这样容易发现内部断丝。其次，还要详细检查绳卡处有无断丝，尤其对上、下两绳卡处，最好松卡检查。
钢丝绳在使用过程中，由于长期受反复拉伸、弯曲、扭转、挤压和冲击载荷及环境等因素的作用，其产生磨损、断丝和锈蚀，并不断发展，使钢丝绳的强度逐渐下降，这些因素的变化，用人工检查是不够准确的。所以，要准确掌强钢丝绳的强度变化情况，做到安全合理使用钢丝绳，应采用仪器进行精确检查。现在，用仪器检查钢丝绳是发展方向，国内有多种钢丝绳探伤仪可供选择使用。对于使用还不熟练、经验还不多的情况，应与人工检查相配合。人工检查仍按
《煤矿安全规程》规定严格执行，采用仪器检查时，一定要做好每次检查记录、尤其对发生变化的记录都要保存起来，通过对记录的对照分析，才能明显地看出钢丝绳在整个使用过程中各部位断丝的变化情况，才能准确地判断全绳长的断丝总数和捻距断丝数。因为断丝的出现是逐渐地、一根一根产生，如果只凭一两次的记录是较难判别出准确数值的。如果每次的记录相互对照一下，就可以明显看出后期与前期断经的情况，对内部断丝的判断尤其重要。因此，为了很好地掌握钢丝绳的断丝变化情况，仪器应由专人操作。这有利于保证仪器的完好率，也有利于对在钢丝绳使用过程中出现的断丝、锈蚀等缺陷进行准确地判断与分析，随时掌握钢丝绳的运行情况，确保钢丝绳的安全使用。
3.钢丝绳的维护以及方法
钢丝绳的维护是一个比较复杂的问题，应根据不同的提升方式和工作环境，选用适当的维护方法。钢丝绳的维护，主要是指钢丝绳的润滑、涂油等问题。矿井提升用钢丝绳大多为纤维芯绳。纤维芯在捻制前经过油浸，对钢丝绳起润滑和防绣、防腐作用。摩擦提升钢丝绳的摩擦传动段应当涂、没专用的钢丝绳增摩脂。使用中的钢丝绳为延长其使用寿命，也要从外部定期涂油。
（1）铜丝绳外部涂油的作用
①保护外部钢丝不锈蚀。
②起润滑作用，减小股间和丝间磨损，减少表面磨损。③防止湿气和水分等浸入绳中，并经常补充绳芯的油量。
（2）损维绳维护及用油的要求对钢丝绳定期涂油，特别是酸碱性淋水大的井筒，寿命有显著提高。因此，对钢丝绳的涂油必须给予足够的重视。在运转过程中要选择合适的润滑油作为锥护用油会更有效。
维护用油的要求是：
①粘稠性能好。就是使油脂能紧密地附着在钢丝绳上，在提升过程中不致于被钢丝绳振动甩掉或淋水冲刷辣。②要有较好的粘温性能，即在低湿时不硬化，高温时不流失。
③防锈和润滑性能要好，不含酸碱性，并有一定的透明度，以便发现磨损和断丝。
钢丝绳涂油可用人工或喷涂器。当前很多矿井还是用人工涂油。有的用攀刷往绳上刷油，这在淋水较大时效果不够好。一般用手逆钢丝绳运动方向往绳上抹油。也有的在天轮或导向轮处向钢丝绳上浇油，由于钢丝绳弯曲将油散开，这样油易于向绳内渗透。为使油全面均匀地涂在钢丝绳上，可在钢丝绳离开天轮的一边用布捋抹。有些矿采用涂油器涂油。钢丝绳喷油器适合矿井提升系统的各种用途钢丝绳。表面喷钢丝绳油也适合其他用途的钢丝绳保护用，定期地给钢丝绳喷涂油脂，会明显地延长钢丝绳的使用寿命。
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