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【摘 要】本文结合山后金矿提升矿石用钢丝绳的安全技术规范进行论述,分析了黄金企业沿用煤矿企业关于提升用钢丝绳的技术规范存在的一系列安全问题,从而提出五项改进措施,为今后的提升安全管理奠定基础。
【关键词】安全;提升机;钢丝绳
青岛鑫莱矿业有限公司山后金矿位于莱西市山后村,其主、副井是该金矿生产的“咽喉”。钢丝绳又是主、副井提升设备的一个重要组成部分,直接关系到金矿正常生产、人员生命安全及经济运转。《煤矿安全规程》(以下简称《规程》)对提升用钢丝绳做了详细的规定。但目前《规程》和MT716-1997《煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件》对钢丝绳低值钢丝的要求,已低于或落后于国内钢丝绳的科学技术发展水平,为企业的安全埋下隐患。
该公司的主井采用的提升机型号为JKM-4×4(Ⅲ)塔式多绳摩擦式提升机,提升速度为V=10.048m/s,箕斗最大提升高度为760.9m,箕斗装、卸载休止时间均取25s,完成1000t/d矿石的提升任务,箕斗每天提升时间为4小时。提升机采用塔式配置,井塔全高74m,井塔下部断面尺寸为14m×17m,提升机大厅为悬挑结构,平面尺寸为14m×21m,包括地表井口井塔共分8层,地表到大厅层的高度为59.1m。
该公司的副井提升机型号为JKMD-2.8×4(Ⅰ) /11.5E 落地式多绳摩擦式提升机,最大提升速度Vmax=6.32m/s。提升机采用落地式配置。
1.存在的问题
1.1煤矿对提升用钢丝绳的要求低于国家标准
调查研究发现,90%以上的矿山企业,不注意国内钢丝绳现行标准,仍然沿用上世纪70-80年代钢丝绳标记代号标准要求购买提升钢丝绳。
钢丝绳生产企业执行的GB、T8918-1996《钢丝绳》,与世纪70-80年代的GB1102-74《圆股钢丝绳》、YB829-79《异型股钢丝绳》等标准差别很大,用途的分类、强度等级、韧性指标、镀锌等级等都相差悬殊,两者不能一一比对。金矿用绳的技术人员或管理人员,把矿井提升用钢丝绳经过有资质的检验机构,检验合格与否,作为能否悬挂使用的唯一依据,不懂得合格不一定符合该矿井使用的技术要求之原则。拿到有资质的检验机构发放的检验合格报告,进行使用,全然不知道已给矿井提升埋下安全隐患。
1.2行业标准对低值钢丝的要求低于国际标准
《规程》和MT716-1997《煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件》规定,钢丝的抗拉强度、反复弯曲和扭转三项试验允许的低值钢丝总数,以低值钢丝的总断面积与试验钢丝总断面积之比计算,达到6%不得用作升降人员;达到10%,不得用作升降物,MT716-1997标准规定,钢丝绳中钢丝的抗拉强度允许值为公称抗拉强度减去50MPa;国际标准ISO3154-88《矿井提升用钢丝绳交货技术条件》,对钢丝绳中钢丝抗拉强度的要求是:公称抗拉强度为下限值,上限为公称抗拉强度加上260、290、320、350 MPa不等(钢丝直径不同所加的数值不同)。比MT716-1997要求的钢丝抗拉强度最低提高50 MPa,最高提高400 MPa。因此,对进口钢丝绳做悬挂前的检验,执行MT716-1997标准,降低了煤矿提升对进口钢丝绳的要求。
1.3钢丝绳的检验项目少于国家标准规定
钢丝绳检验,判定合格的条件是钢丝绳拆股做钢丝的单丝力学性能试验,即钢丝的抗拉强度 、反复弯曲和扭转试验。三项试验结果符合标准要求,判定为合格;否则判定为不合格。
GB/T8918-1996和MT716-1997都对钢丝绳的直径允许偏差和不圆度、每米重量、绳芯、捻制质量、涂油等作了定量或定性的规定。
1.4标准未包含提升理论和实际对钢丝绳的要求
多绳摩擦提升一般要求各绳槽直径相差不超过0.05 mm,否则张力不平衡现象会十分明显,直径愈大的绳槽,其上升侧的张力愈大,其下放侧的张力愈小。GB/T8918-1996和MT716-1997把钢丝绳的绳径偏差均规定为公称直径的0-6%。多绳摩擦提升钢丝绳直径大多在d=21-40 mm,若钢丝绳直径d=21 mm,则+6%偏差为1.26 mm,是0.05 mm的25倍;若钢丝绳直径d=40 mm,则+6%偏差为2.40 mm,是0.05 mm的48倍。在多绳摩擦提升过程中,钢丝绳是搭放在绳槽上,依靠钢丝绳和绳槽之间的摩擦力带动提升容器上提或下放。如果绳槽直径偏差满足规定要求,钢丝绳直径偏差大张力不平衡现象也会十分明显。
金矿多绳摩擦提升若能要求各绳的力学性能、结构伸长、绳径、断面收缩率相等,即偏差控制在某一很小的规定值内,则提升过程的张力不平衡现象会得到有效控制。钢丝绳刚性系数不等和绳径偏差造成的影响可忽略。金矿行业的技术人员,为了解决钢丝绳结构伸长量大,停车位置不能准确的问题,曾研制了箕斗提升可升降的装载和卸载装置,多绳摩擦提升钢丝绳张力制动调节装置等等。
金矿多绳摩擦提升若都能使用高强度、高韧性、低松驰、捻制质量均匀,且各绳的结构伸长率、断面收缩率、直径相同(误差越小越好)的钢丝绳,那么多绳摩擦提升钢丝绳的张力不平衡现象,就有可能从根本上得到遏制,从而减少或消除提升过程中钢丝绳打滑、卡罐、断绳甚至容器掉入井低等事故隐患。如今煤炭行业对提升用钢丝绳的要求,仍停留在只要求钢丝单丝力学性能的水平上。
2.金矿应对钢丝绳加强认识
安全标志证书作为订购的依据;金矿用绳单位及负责人,把悬挂前的钢丝绳经过有资质的检验机构检验合格,作为使用安全可靠的唯一依据。然而,安全标志檢验、悬挂前检验,仅仅对钢丝绳拆股做钢丝的抗拉强度、反复弯曲和扭转试验,即单丝力学性能满足所执行标准的相关条款检验。
3.改进建议
3.1金矿行业做具体工作的相关专家,应该熟悉并掌握国际、国内钢丝绳科学技术发展状况,使金矿行业提升用钢丝绳标准和《规程》对提升用钢丝绳的要求,跟上国际、国内钢丝绳行业发展的技术水平。
3.2金矿行业做具体工作的相关专家,参加钢丝绳国标的制、修订工作。把煤矿提升运输理论和实际,对钢丝绳的要求写进国标,写进煤炭行业矿井提升用钢丝绳标准。让钢丝绳生产企业掌握金矿矿井提升对钢丝绳的要求。
3.3向金矿的购绳人员,金矿的用绳人员,宣传现行钢丝绳国家标准和煤炭行业标准,宣传钢丝绳理论知识。向制绳行业提出金矿行业对钢丝绳的实际要求。
3.4行业矿井提升用钢丝绳标准的制、修订专家,不间断的了解掌握煤矿提升运输中钢丝绳存在的问题,用制绳行业能理解和接受的语言,把存在的问题反馈给制绳行业。
3.5增加钢丝绳检验项目。在实验室条件下,检测钢丝绳的抗弯曲疲劳性能,钢丝绳的弹性模量,钢丝绳的结构伸长量,钢丝绳在一定的拉力作用下断面收缩率,钢丝绳的麻芯质量,麻芯的含油率,钢丝绳表面涂油质量和表面涂油状态等。使提升用钢丝绳逐步向科学化,合理化,规范化迈进。
【参考文献】
[1]莱西山后金矿初步设计,中国恩菲工程技术有限公司.
[2]MT716-1997,煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件.
[3]煤矿提升机安全规程.
【关键词】安全;提升机;钢丝绳
青岛鑫莱矿业有限公司山后金矿位于莱西市山后村,其主、副井是该金矿生产的“咽喉”。钢丝绳又是主、副井提升设备的一个重要组成部分,直接关系到金矿正常生产、人员生命安全及经济运转。《煤矿安全规程》(以下简称《规程》)对提升用钢丝绳做了详细的规定。但目前《规程》和MT716-1997《煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件》对钢丝绳低值钢丝的要求,已低于或落后于国内钢丝绳的科学技术发展水平,为企业的安全埋下隐患。
该公司的主井采用的提升机型号为JKM-4×4(Ⅲ)塔式多绳摩擦式提升机,提升速度为V=10.048m/s,箕斗最大提升高度为760.9m,箕斗装、卸载休止时间均取25s,完成1000t/d矿石的提升任务,箕斗每天提升时间为4小时。提升机采用塔式配置,井塔全高74m,井塔下部断面尺寸为14m×17m,提升机大厅为悬挑结构,平面尺寸为14m×21m,包括地表井口井塔共分8层,地表到大厅层的高度为59.1m。
该公司的副井提升机型号为JKMD-2.8×4(Ⅰ) /11.5E 落地式多绳摩擦式提升机,最大提升速度Vmax=6.32m/s。提升机采用落地式配置。
1.存在的问题
1.1煤矿对提升用钢丝绳的要求低于国家标准
调查研究发现,90%以上的矿山企业,不注意国内钢丝绳现行标准,仍然沿用上世纪70-80年代钢丝绳标记代号标准要求购买提升钢丝绳。
钢丝绳生产企业执行的GB、T8918-1996《钢丝绳》,与世纪70-80年代的GB1102-74《圆股钢丝绳》、YB829-79《异型股钢丝绳》等标准差别很大,用途的分类、强度等级、韧性指标、镀锌等级等都相差悬殊,两者不能一一比对。金矿用绳的技术人员或管理人员,把矿井提升用钢丝绳经过有资质的检验机构,检验合格与否,作为能否悬挂使用的唯一依据,不懂得合格不一定符合该矿井使用的技术要求之原则。拿到有资质的检验机构发放的检验合格报告,进行使用,全然不知道已给矿井提升埋下安全隐患。
1.2行业标准对低值钢丝的要求低于国际标准
《规程》和MT716-1997《煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件》规定,钢丝的抗拉强度、反复弯曲和扭转三项试验允许的低值钢丝总数,以低值钢丝的总断面积与试验钢丝总断面积之比计算,达到6%不得用作升降人员;达到10%,不得用作升降物,MT716-1997标准规定,钢丝绳中钢丝的抗拉强度允许值为公称抗拉强度减去50MPa;国际标准ISO3154-88《矿井提升用钢丝绳交货技术条件》,对钢丝绳中钢丝抗拉强度的要求是:公称抗拉强度为下限值,上限为公称抗拉强度加上260、290、320、350 MPa不等(钢丝直径不同所加的数值不同)。比MT716-1997要求的钢丝抗拉强度最低提高50 MPa,最高提高400 MPa。因此,对进口钢丝绳做悬挂前的检验,执行MT716-1997标准,降低了煤矿提升对进口钢丝绳的要求。
1.3钢丝绳的检验项目少于国家标准规定
钢丝绳检验,判定合格的条件是钢丝绳拆股做钢丝的单丝力学性能试验,即钢丝的抗拉强度 、反复弯曲和扭转试验。三项试验结果符合标准要求,判定为合格;否则判定为不合格。
GB/T8918-1996和MT716-1997都对钢丝绳的直径允许偏差和不圆度、每米重量、绳芯、捻制质量、涂油等作了定量或定性的规定。
1.4标准未包含提升理论和实际对钢丝绳的要求
多绳摩擦提升一般要求各绳槽直径相差不超过0.05 mm,否则张力不平衡现象会十分明显,直径愈大的绳槽,其上升侧的张力愈大,其下放侧的张力愈小。GB/T8918-1996和MT716-1997把钢丝绳的绳径偏差均规定为公称直径的0-6%。多绳摩擦提升钢丝绳直径大多在d=21-40 mm,若钢丝绳直径d=21 mm,则+6%偏差为1.26 mm,是0.05 mm的25倍;若钢丝绳直径d=40 mm,则+6%偏差为2.40 mm,是0.05 mm的48倍。在多绳摩擦提升过程中,钢丝绳是搭放在绳槽上,依靠钢丝绳和绳槽之间的摩擦力带动提升容器上提或下放。如果绳槽直径偏差满足规定要求,钢丝绳直径偏差大张力不平衡现象也会十分明显。
金矿多绳摩擦提升若能要求各绳的力学性能、结构伸长、绳径、断面收缩率相等,即偏差控制在某一很小的规定值内,则提升过程的张力不平衡现象会得到有效控制。钢丝绳刚性系数不等和绳径偏差造成的影响可忽略。金矿行业的技术人员,为了解决钢丝绳结构伸长量大,停车位置不能准确的问题,曾研制了箕斗提升可升降的装载和卸载装置,多绳摩擦提升钢丝绳张力制动调节装置等等。
金矿多绳摩擦提升若都能使用高强度、高韧性、低松驰、捻制质量均匀,且各绳的结构伸长率、断面收缩率、直径相同(误差越小越好)的钢丝绳,那么多绳摩擦提升钢丝绳的张力不平衡现象,就有可能从根本上得到遏制,从而减少或消除提升过程中钢丝绳打滑、卡罐、断绳甚至容器掉入井低等事故隐患。如今煤炭行业对提升用钢丝绳的要求,仍停留在只要求钢丝单丝力学性能的水平上。
2.金矿应对钢丝绳加强认识
安全标志证书作为订购的依据;金矿用绳单位及负责人,把悬挂前的钢丝绳经过有资质的检验机构检验合格,作为使用安全可靠的唯一依据。然而,安全标志檢验、悬挂前检验,仅仅对钢丝绳拆股做钢丝的抗拉强度、反复弯曲和扭转试验,即单丝力学性能满足所执行标准的相关条款检验。
3.改进建议
3.1金矿行业做具体工作的相关专家,应该熟悉并掌握国际、国内钢丝绳科学技术发展状况,使金矿行业提升用钢丝绳标准和《规程》对提升用钢丝绳的要求,跟上国际、国内钢丝绳行业发展的技术水平。
3.2金矿行业做具体工作的相关专家,参加钢丝绳国标的制、修订工作。把煤矿提升运输理论和实际,对钢丝绳的要求写进国标,写进煤炭行业矿井提升用钢丝绳标准。让钢丝绳生产企业掌握金矿矿井提升对钢丝绳的要求。
3.3向金矿的购绳人员,金矿的用绳人员,宣传现行钢丝绳国家标准和煤炭行业标准,宣传钢丝绳理论知识。向制绳行业提出金矿行业对钢丝绳的实际要求。
3.4行业矿井提升用钢丝绳标准的制、修订专家,不间断的了解掌握煤矿提升运输中钢丝绳存在的问题,用制绳行业能理解和接受的语言,把存在的问题反馈给制绳行业。
3.5增加钢丝绳检验项目。在实验室条件下,检测钢丝绳的抗弯曲疲劳性能,钢丝绳的弹性模量,钢丝绳的结构伸长量,钢丝绳在一定的拉力作用下断面收缩率,钢丝绳的麻芯质量,麻芯的含油率,钢丝绳表面涂油质量和表面涂油状态等。使提升用钢丝绳逐步向科学化,合理化,规范化迈进。
【参考文献】
[1]莱西山后金矿初步设计,中国恩菲工程技术有限公司.
[2]MT716-1997,煤矿重要用途钢丝绳验收技术条件.
[3]煤矿提升机安全规程.