提升机技术改造及造成钢丝绳断绳事故分析

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【摘 要】煤矿提升机是咽喉设备，产品不断更新换代，老产品原本落后的结构问题暴露突出，需要进行技术改造，但技术改造不全面，改造后的安全措施不到位，可能导致事故的发生。2008年，南方某煤矿对主提升机进行技术改造后，连续发生两起斜井断绳跑车事故，虽然没有人员伤亡，却毁坏了井筒和沿巷的电缆、风管、水管等设施。本文通过对断绳原因分析，提出技术改造的建议。

【关键词】煤矿 技术改造 断绳事故

1 事故经过

2008年为了提高矿井产量，该矿对地面主斜井提升机JK-2/30进行提速改造，仅更换了减速箱齿轮，将变速比由30改为20，提升机其它运行参数未作任何改变，也未采取保护措施，导致连续两起钢丝绳在使用三个月后，串车上行至距井口10m左右时，提升绞车紧急制动发生蹬绳断裂。

经调查分析认为，提升机技术改造后速度增大，斜井重载上提时，提升机紧急制动时，钢丝绳将出现松弛现象，受串车的冲击力作用，导致断绳事故的发生。

2 事故的原因分析

2.1 自然减速度Ac

2.3 断绳时静阻力Fj

在断绳时，提升机所承受的静阻力为：

式中：k为一次提升的矿车数，k=6；Q为矿车装载重量，Q=1120kg；Q0为矿车自身重量，Q0=595kg；f2为钢丝绳运行时的阻力系数，f2=0.2；p为钢丝绳单位长度重量，采用提升钢丝绳型号为6×7-24-1670+FC，直径24mm，钢丝绳中所有钢丝破断拉力总和为381024N，p=2.141 N/m； L0断绳点至天轮的长度， L0=50m。

改造时对提升载荷未调整，故改造后在断绳时，提升机所承受的静阻力仍为51043.4N。

2.4 提升系统总变位质量∑m

2.8事故原因

提升机改造后，在重载上提，紧急制动时，提升机的制动减速度azj大于重串车的自然减速度Ac，钢丝绳将出现松弛现象，串车组在惯性作用下先减速上行一小段距离后，在重力作用下反向自溜，钢丝绳突然受冲击力的作用，其冲击力为14065.78kg，按新钢丝绳的破断力38840kg考虑，此时钢丝绳的安全系数为2.76，而《煤矿安全规程》规定的安全系数低于6就要更换，此时提升系统已处于很不安全状态，况且已使用3个月的钢丝绳必定会出现断丝、磨损及锈蚀，破断力下降，此时突遇重载串车紧急制动，无疑会发生断绳跑车事故。

3 对策与建议

（1）为了防止斜井提升断绳跑车事故的发生，提升机改造要全面考虑各系统的适应性。合理设置液压系统的油压或改造制动系统，采用二级制动方式，分级施加制动力矩，可避免松绳现象的发生，保证制动安全可靠。

（2）适当延长制动的空动时间。对于斜井提升，如果空动时间太短，使制动减速度小于上提重载的自然减速度，避免松绳造成冲击断绳跑车。

（3）井口采用托绳装置，使钢丝绳在井口松弛长度尽可能减小，避免产生过大的冲击力。

（4）在井口附近应尽量采用慢速运行，采用限速和减速提醒保护，保证选择的提升速度小于《煤矿安全规程》规定的最大值。