煤矿更换钢丝绳的安全措施

为避免事故发生，从技术角度分析，要注意以下几点基本要求：①.钢丝绳直径的选择；②.钢丝绳的穿插和夹固；③.钢丝绳的保养和检查；④.吊具夹角；⑤.钢丝绳的报废。针对上述要求，以最常用的6×37+1钢丝抗拉强度1700Mpa（170Kg/mm2）的麻芯钢丝绳为例，谈一谈本人的看法，供各位参考。一、钢丝绳直径的选择钢丝绳直径的选择考虑的问题很多，主要是工作环境、工作级别，以及与之配套的滑轮直径、轮槽尺寸和卷筒直径等，通常来说，其它条件一定时，工作级别是决定钢丝绳直径大小的重点，应按照工作级别选定钢丝绳的安全系数，工作级别越高，其安全系数的取值相应增加。对于建筑工地，许多是定型产品，如塔吊、井架提升机等使用的钢丝绳，都是经过设计验算后采用的，此处不再叙述，但吊具、缆风用的钢丝绳则随意性较大，有时会发生吊物重量估计不准的问题，考虑到建筑工地起重专业技术人员较少和缺乏相应的工具书的情况，以单索绳为例，建议安全系数取6倍。这里有一个经验法：单索钢丝绳承载允许值S：S=F/6F——钢丝绳的破断拉力：NF≈500d2d——钢丝绳直径：mm用于缆风绳，绳径的选择并无明确规定，选用时应根据高度来综合考虑，建筑工地使用最多的是12.5mm、15mm两种，使用前要先保养，日后的保养要相对困难许多。对于吊具用钢丝绳，经验丰富的起重工通常采用一种极为简便的方法选择钢丝绳，此文不妨介绍一下，供大家参考：单索：S1=d2/10d——钢丝绳直径，英制英分S1——钢丝绳承载允许值，吨如直径为12.5mm即4分绳，即可认为单索可以起吊42/10=1.6T，在合理的夹角范围内，四个吊点情况下，总起重量不应大于6.4T为宜。二、钢丝绳的穿插和夹固实际使用中，钢丝绳搭接的情况十分少见，但穿插和夹固就较普遍，采用穿插时应由专业人员来完成，否则还是用夹固更为安全方便。相比之下，建筑工地使用较多的是用夹头夹固，如缆风绳、吊索等，但夹头不应少于3个，夹固时，夹头的开口方向应一致，夹头大小应根据钢丝绳直径来选定，不宜过大、过小。同时紧固力也有一定的要求，不要认为越紧越好，一般以扳手紧固，手感为准，不得使用加力杆。夹头的间距有一定的要求，绳径增加间距加大，但最小间距不得小于100mm。　三、钢丝绳的保养和检查钢丝绳在使用过程中，绳径会减小，一方面是磨损产生，另一方面是受力后的缩径，如何正确处理这一问题，是许多单位的一个难题，本人认为，使用中的钢丝绳应定期检查，特别是工作段，尤其是发现断丝时更应特别引起高度重视，但平时的保养工作也特别重要。多数单位对钢丝绳从不保养，这将大大降低其使用寿命。为提高钢丝绳的使用寿命，日常保养十分重要，不应让钢丝绳的外表干涩，定期或不定期的涂抹润滑油。对于暂不使用的钢丝绳，在收藏前，加抹润滑油后入库。用作保养用的润滑油，采用普通黄油即可，没有必要特别高级，但废机油最好不要使用，因其中有金属粉末会加剧钢丝绳及其它零件的磨损。四、吊具夹角吊具在建筑工地上使用最多的是两吊点起吊，四吊点用得相对较少，目前大家通常采用的吊具夹角一般不大于60°（此值为吊钩下的吊索夹角）。特别强调，这一说法是经验数，仅供参考。五、钢丝绳的报废考虑到建筑工地的实际情况，钢丝绳的报废也要因具体情况而定，一般出现下列情况下应立即报废：①.绳芯断裂；②.整股断丝；③.磨损严重，当钢丝绳在受力情况下，其直径小于等于其公称直径的93%时，即使未发现断丝等其他情况也应报废；④.钢丝绳在许多资料里都列有一捻距内的断丝数量来确定报废标准，发现断丝的情况钢丝绳是否报废，应请相关专业人员来鉴定。钢丝绳的报废是一个十分复杂的问题，报废太早是浪费，迟了又是重大安全隐患，在施工单位无法确定是否真正达到报废时，宜早不宜迟，更换下来的钢丝绳征询相关专业人员的意见后可视具体情况另作安排，可以做到物尽其用，不会造成太大的浪费。

（2）钢丝绳夹头在使用时应注意以下几点：

a)选用夹头时，应是其U形环的内侧净距比钢丝绳直径大1~3mm，太大了卡扣连接卡不紧，容易发生事故。

b）上夹头时一定要将螺栓拧紧，直到绳被压扁1/3~1/4直径时为止，并在绳受力后，再将夹头螺栓拧紧一次，以保证接头牢固可靠。

c）夹头要一顺排列，U形部分与绳头接触，不能与主绳接触，如图a所示。如果U形部分与主绳接触，则主绳被压扁后，受力时容易断丝。

d）为了便于检查接头是否可靠和发现钢丝绳是否滑动，可在最好一个夹头后面大约500mm处再安一个夹头，并将绳头放出一个“安全弯”，如图b所示。这样，当接头的钢丝绳发生活动时，“安全弯”首先被拉直，这时就应该立即采取措施处理。

即一进一插接法、一进二插接法、一进三插接法、一进四和一进五插接法。最常用的是一进三插接法，一进五插接法多用于钢丝绳的小结。钢丝绳用作吊索时，需要经过人工的插接后才能成为吊索，俗称小接法。

钢丝绳检查员用油标卡尺测量其直径，测量方法是钢丝绳两股外径，中间段每100m处为一个测量点，前后1m处分别再量两个点，记下最小直径，与新钢丝绳出厂时的测量直径相对比，每月更换测量点，做到月固定，对比分析。

捻股的生产工艺及设备 钢丝绳的生产有拉丝、捻股及合绳三个基本工序。 原材料:这里说的钢丝绳拉丝是指原材料经过酸洗、磷化、剥壳、开坯，其间进行一次或多次的拔拉，改变其分子机构，使其达到目标直径的一种工艺手段。

原材料有0.14～10.00mm的黑色金属和直径为0.01～16.00mm的有色金属。

酸洗：用酸液洗去钢丝绳原材料表面锈蚀物和轧皮的过程，在钢丝绳生产工艺中又叫剥壳，主要把高线的氧化物剥离，以免铁锈等杂质影响开坯，损坏拉丝模具。

磷化：通俗的说就是把材料浸入磷酸盐溶液中，使其表面获得一层不溶于水的磷酸盐薄膜的工艺。在一定程度上防止腐蚀。

开坯：通过各种拉制金属线的模具中心的一定形状的孔，圆、方、八角或其它特殊形状。当金属强行穿过模孔时尺寸、形状都发生变化。

冷拔丝：普通的圆钢，让它通过比它的直径小一点的孔中强行拉过，则圆钢直径就会变小，长度会伸长，不断重复这样的加工过程，则圆钢就会进一步变小。产生这种塑性变形以后的钢材硬度会增加，塑性会基本消失。不要求塑性，只要求强度的场合，可以使用这样的钢材。

回火：因为钢丝的分子结构已经破坏，只有回火再次还原钢丝内部的结构。以便于再次拉丝，这样不易断裂，而且能拉到我们想要的强度。强度就是我们说的的抗拉强度。强度是拉丝拉出来的，不是热处理出来的。这就是钢丝绳工艺和机械加工工艺最大的区别了。一般的强度：1470N/mm2,1570N/mm2,1670N/mm2,1770N/mm2,1870N/mm2,1960N/mm2.强度越高，拉力越强，但是韧性越差。所以，在钢丝绳选型上应选择合适的强度。不能一味高强度。高强度钢丝绳拉力是强的，但是在耐磨度和柔韧性方面比较弱。 捻股的类型、结构和用途 钢丝绳的类型、结构、原料和生产工艺取决于用途。一般钢丝绳用直径 0.1～6.0mm 圆断面的碳素钢丝。捻制密封和半密封钢丝绳时，采用 Z形和其他异型钢丝。钢丝绳的类型按用途分：有悬吊桥梁用绳和矿用捻股、架空索道用承载绳、传动装置用牵引绳、电梯用绳、捆扎和拖编货物用系扎绳等。钢丝绳的品种不断增多，结构日益复杂，除采用各种涂层钢丝外，还使用不锈钢丝和双金属钢丝。为确保钢丝绳使用的安全性和可靠性,要求钢丝绳有足够的强度,良好的挠性、捻制的密实性、抗压性、耐磨性、耐腐蚀性和抗疲劳强度等，其中强度最为重要。

钢丝绳的截面结构有点接触圆股、线接触圆股、面接触圆股、异型股、单层股不旋转、密封及扁平等。其中面接触圆股钢丝绳是靠捻股机的牵引力将线接触绳股通过拔丝模或辊模拔制而成。通过拉模，绳股变形前和变形后的截面捻股中有涂油和镀层两种防腐措施。 涂油：所有钢丝绳都必须涂油。纤维芯浸油，要求油脂能够保护纤维芯不腐烂、不锈蚀钢丝,滋润纤维,并从内部润滑钢丝绳。表面涂油使绳股中所有钢丝表面都均匀地涂上一层防锈润滑油脂，其中对摩擦提升和矿水大的矿井用绳，要涂增磨和抗水性强的黑油油脂；其他用途则涂成膜性强、防锈性能好的红油油脂，并要求油层薄，便于在操作过程中保持清洁。

镀层：有镀锌、镀铝、涂尼龙或塑料等。镀锌又分钢丝先镀后拔的薄镀层和钢丝拔后镀锌的厚镀层，厚镀层的机械性能比光面钢丝绳有所降低，宜在严重腐蚀环境中使用。镀铝钢丝绳比镀锌钢丝绳更耐腐蚀、耐磨、耐热，主要用于渔业拖网船舶及含H2S的矿井等，采用先镀后拔法生产。涂尼龙或塑料的钢丝绳分涂绳和涂股后合绳两种。前者用于静索，后者用于动索。

卷线工序：将钢丝线盘，重新卷在捻股机的工字轮上；也可将钢丝从拔丝机后直接卷到工字轮上。 捻股 将钢丝捻成绳股。捻股机有筐篮式、轴管式、无管式和双捻机等。为12轴管式捻股机示意图，1是装下层绳股的工字轮，2是旋转的机筒，内装12个卷满钢丝的工字轮,3是成股的压线瓦，4是牵引轮，5是上层绳股的收线轮，机筒旋转一周，牵引轮引出的绳股长度即为股的捻距。 在合绳机上将绳股围绕绳芯中心线作螺旋线排列生产钢丝绳的工艺过程。合绳要严格按照钢丝绳制造工艺规定进行。合绳机选定后，应认真选配合绳用股，股的规格、结构、捻向(见钢丝绳捻法)、长度等应满足钢丝绳制造卡片的要求。股选定后，将载股工字轮安装在合绳机的工字轮轮架上。合绳工序中工字轮的安装、股的穿线方法、捻制参数的调整及捻制操作与捻股时的相同。合绳与捻股相比，仅在捻制工艺上有所不同。钢丝绳的捻制分为单捻钢丝绳的捻制、双捻钢丝绳的捻制和三捻钢丝绳的捻制3种类型。

单捻钢丝绳捻制方法和捻制工艺与相同结构的股的捻制方法和捻制工艺基本相同，区别仅在于在单捻钢丝绳中，围绕绳芯外的各捻制层的钢丝捻向是交替变化的，捻向则按外层钢丝的捻向确定。密封钢丝绳属单捻钢丝绳，捻制方法与捻制圆股单捻钢丝绳相似，其不同点在于，捻制时必须保证绳芯外的异形钢丝大面始终朝向钢丝绳的外表面。密封钢丝绳绳芯外异形钢丝的捻制一般在专用设备上完成。

双捻钢丝绳通常由2、3、4、6、7、8根股捻制而成。最多可达到36股，品种多，结构较复杂，是应用最广泛的钢丝绳。应用最普遍的是由6根股组成的双捻钢丝绳。中细规格的双捻钢丝绳可采用管式捻股机捻制。粗规格钢丝绳，特别是同向捻钢丝绳(见钢丝绳捻法)，采用筐篮式合绳机捻制。异形股钢丝绳可采用专用设备捻制，也可在普通合绳机上将圆形股变形成异形股后捻制成钢丝绳。面接触钢丝绳可采用异形钢丝绳捻制法制造，也可采用塑性压缩法制造。塑性压缩法是在捻股时将圆形股经受拉拔或辊压，使股中钢丝产生塑性变形，改变股内钢丝的接触状态，然后用这种股捻制成钢丝绳。三捻钢丝绳的捻制与双捻钢丝绳的捻制相同，只是捻制次数增加了。

所有钢丝绳都应捻制成不松散的。钢丝绳的不松散性能通过合绳时对捻制股进行预变形实现。金属绳芯的钢丝绳也可以采用热处理方法获得不松散性能。为了改善钢丝绳的力学性能和不松散性能，除合绳时对股进行预变形外，捻股和合绳时还广泛采用股矫直工艺，以消除钢丝绳的捻制应力。

在合绳机的牵引轮和收线装置之间设有钢丝绳涂油槽，对钢丝绳涂油。钢丝绳涂油后经排线机构均匀地缠绕在收线机构的工字轮上。捻制完毕后，钢丝绳的绳头用软钢丝扎紧并固定在工字轮轮盘上。