浅论在用钢丝绳的维护和报废

福建省永春煤矿官殊矿井 叶丽娜

钢丝绳是矿井提升运输系统和露天采矿机械的重要组成部分，煤炭行业中使用的钢丝绳占我国钢丝绳产量的一半左右。钢丝绳广泛应用于煤矿提升和运输设备中，它的好坏不仅对煤矿生产有直接影响，还关系到矿工的人身安全。

1 钢丝绳使用情况

实践证明，钢丝绳的工作条件对其寿命影响极大。它的工作特点是：一般都围绕多种滑轮运动，承受很大的拉力 (牵引力) 及绳与绳之间的摩擦力。工作时，经常处于弯曲、变形状态。矿井提升钢丝绳是在风速高、湿度大的恶劣环境中工作，在这种条件下，钢丝绳的锈蚀、磨损都很严重。露天矿山机械是在露天矿坑中工作，终年经受风吹、日晒、雨淋和寒暑的侵蚀，损害状况很严重。锈蚀能使钢丝绳的绳股直径减小，其破坏拉力和抗冲击的性能大幅度降低，严重影响其寿命，甚至有些结构优良的钢丝绳由于锈蚀严重而不能显示其优越性能，在酸性淋水矿井中问题更加突出。

磨损、锈蚀和疲劳断丝，一般共同起作用，使用目的和使用环境不同，起作用的因素也不同。竖井提升钢丝绳，锈蚀是其机械性能下降的主要因素，锈蚀促进磨损和疲劳断丝。而对斜井来说，钢丝绳经常与拖轮、地面接触摩擦，涂油比较困难，因此，磨损锈蚀是其损坏的主要因素。钢丝绳带式输送机、露天矿山挖掘机上使用的钢丝绳，主要原因也是锈蚀和磨损。为了防止钢丝绳的失效， 避免重大事故的发生，必须采取适当的维护方法和检测方法，保证钢丝绳的正常使用。

2 钢丝绳失效的主要原因

钢丝绳由于经常处于磨损、摩擦、潮湿、腐蚀等工作环境中，承受着反复弯曲、变形，加之承受着较大的载荷及长期失修等因素而最终断丝失效。钢丝绳在高速运行中，与辊筒、托辊 (轮) 等相接触的构件产生剧烈摩擦，若构件表面有损伤或钢丝绳本身润滑不良，会产生极大的摩擦力；某一段钢绳被挤或被卡时，也会产生极大的摩擦力，导致表面形成一马氏体层。而马氏体相本身是一脆性相，耐疲劳性极差。在钢丝绳使用中，疲劳首先在马氏体层处产生裂纹，裂纹会不断地扩散、延伸，最终导致断丝。有时会在使用现场见到钢丝绳表面“发蓝”、“变糊”，均是由于剧烈摩擦表面温度升高而致。

3 钢丝绳的维护、保养和检查

3.1 运行

钢丝绳在运行过程中应速度平稳，不得超负荷运行，避免发生冲击负荷。

3.2 维护保养

钢丝绳在制造时已涂了足够的油脂，但经过运行后，油脂会逐渐减少，并且钢丝绳表面会沾有有害物质，会导致钢丝绳与滑轮的磨损和钢丝绳生锈，因此应定期清洗加油。

3.3 检查记录

使用钢丝绳必须定期检查，并做好记录，定期检查的内容除了上述清洗加油外，还应检查钢丝的磨损程度、断丝情况，腐蚀程度及滑轮槽、吊环、吊钩等易损部件的磨损情况。尤其是钢丝端固结处，过滑轮组和卷筒处钢丝绳的外部及内部断丝情况。

4 在用钢丝绳的报废

在用钢丝绳的报废建立在日常检查和和定期的力学与工艺性能检验基础上。在用钢丝绳报废和更新应从以下几个方面进行判断：

4.1 钢丝绳直径变化。以钢丝绳公称直径为基准计算的直径减少量，提升钢丝绳或制动钢丝绳达到10%，必须更换钢丝绳。

4.2 钢丝绳磨损。使用密封钢丝绳如果外层钢丝厚度磨损达到50%,必须更换。

4.3 钢丝绳断丝。以一个捻距内断丝横截面积与钢丝绳总横截面积之比为计算依据，达到10%必须更换。

4.4 钢丝绳锈蚀。钢丝绳中钢丝有变黑、锈皮、点蚀麻坑时不得用作升降人员，钢丝绳锈蚀严重，点蚀麻坑形成沟纹，外层钢丝出现松动时，不论钢丝绳直径有无变化或断丝多少，钢丝绳的强度和韧性损失都很大，必须立即报废。

4.5 定期检验数据。一般只试钢丝破断拉力和弯曲2项，当不合格钢丝横截面积与钢丝总横截面积之比达到25%，以合格钢丝破断拉力计算出的安全系数低于《煤矿安全规程》规定的相应用途的安全系数时，钢丝绳必须更换。

4.6 意外事故。当钢丝绳运行过程中受到意外卡罐、突然停车、挤压损伤、剧烈外力作用，导致钢丝绳产生严重变形，断丝数和直径不符合上述要求、受猛力拉力使长度伸长0.5%，则必须换绳或更新受力段钢丝绳。

4.7 钢丝绳使用期间，如发现断丝数突然增加，伸长突然加快以及钢丝绳突然变强细等异常情况，与必须立即换绳。

上述钢丝绳报废规定都是经过大量的科学计算和经验教训总结归纳出来的，是煤矿企业必须遵守的安全法规，有些意识不强的企业，为了降低生产成本总抱着侥幸心理，不按规定换绳，这是非常危险的。

5 结语

煤矿在用钢丝绳的管理检验、维护和报废与煤矿的安全生产及人身财产安全息息相关，为了进一步提高钢丝绳运行的可靠性和使用寿命，需要捻制质量均匀、性能稳定、结构先进的钢丝绳，更需要正确的使用和维护。使用人员掌握在用钢丝绳的检验、维护和报废知识，是做好安全工作必不可少的一个重要环节。