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[摘 要]通过对尾绳使用过程中的受力分析，先后分三次对其进行改造升级。改造后的尾绳与尾绳悬挂装置，连接稳定可靠，卸力自如，从而确保了绞车的正常安全运转。
[关键词]尾绳、悬挂、绞车、板卡
中图分类号：P595.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0356-01
淮南矿业集团潘三矿坐落在淮南市潘集区境内。矿井现投用立井三座（主井、副井、矸石井），提升绞车四台。副井及矸石井分别设置一台绞车，主井设置二台绞车（主井1#车、主井2#车）。副井和矸石井担负着全矿井下大型设备的打运，材料、矸石的提绞和入井人员的上下等繁重的提升任务，主井负责矿井原煤提升任务。三井提升绞车为塔式多绳摩擦轮式提升绞车。多绳摩擦轮提升系统中，为减少提升侧与下放侧钢丝绳的张力差，需采用平衡尾绳。平衡尾绳与提升容器底部的尾绳悬挂装置相连。其中，平衡尾绳悬挂装置又分为扁尾绳悬挂装置和圆尾绳悬挂装置，其两者作用相同。即都是通过尾绳重量变化，减少提升侧与下放侧钢丝绳的张力差，以达到整体提升系统的平衡。潘三矿采用的是圆股镀锌平衡钢丝绳和圆尾绳悬挂装置配合使用方案。
随着矿井产量的日益提高，三座立井提升机任务日益加重，导致提升钢丝绳磨损加剧，钢丝绳使用寿命也大大缩短，特别是提升用尾绳。由于主井、副井和矸石井绞车用平衡尾绳均为多股旋转钢丝绳，型号分别为：主井：6*37-？60.5-特-镀-涂-1570-850米/根（共4根）。副井：6*37-？52-特-镀-涂-1570-750米/根（1根），34×7-Ф46-特-镀-涂-1400-750米/根（2根）。矸石井18×19-Ф41-特-镀-涂-1400-750米/根（3根）。在原设计产量300万时，其使用寿命为2年半左右。现在随着产量增加到500万吨，绞车速度的提高和提升勾数增加，其使用寿命只有12个月左右。加上井眼淋水大、潮湿等因素，导致尾绳在使用一段时间后便出现锈蚀、断丝、磨损等情况。特别是在尾绳的根部，因受冲击及旋转释放力等的作用，不仅出现应力集中，而且极易产生疲劳。由于钢丝绳的尾绳头在制做过程中每根钢丝都经过受热及弯折的作用，加之潮湿和酸性气体等的影响，金属变脆，致使钢丝绳抗拉强度和抗冲击强度降低，在使用一段时间后，有时会出现断丝、断股等严重的现象。特别是主井1#车1#尾绳挂绳时间是12月29日，至次年9月27日，已经出现尾绳根部断股，整绳断丝严重，需要更换，仅使用9个月。我矿曾先后出现过因此环节造成的断绳坠入井筒事故，而每次都直接影响了矿井的正常安全生产，尾绳直接跌落至井筒底部，损坏多处井筒设施，造成提升中断72小时以上，经济损失较大。每次钢丝绳断点均出现在尾绳与提升容器下部的悬挂连接处。为了确保提升安全，减少影响矿井的生产时间，需对矿井10根尾绳与尾悬连接处进行全部加固（如下图一），尽可能减少类似事故的发生。
为提高尾绳的使用寿命，我们想方设法采取多种措施以确保安装运行质量，特别是针对尾绳头的制作环节，我们分别改进了制作工艺，已取得良好的效果。但经过几次事故的全面分析，以及我们对现场尾绳使用情况进行跟踪观察，尾绳头根部不但要承受锈蚀断丝及冲击力（自身张力和提升拉力）的作用，还要承载旋转扭力的影响，是一个应力集中、运转薄弱的环节。为确保尾绳在使用过程中不因此环节而发生意外事故，分别进行了三次改造升级。
第一次改造（直接加固）
我们考虑用钢丝绳在尾绳头根部上下加装辅助连接装置，确保使用安全可靠。具体改进如下：
第一，尾悬挂装置是联接承载尾绳重量、冲击力和释放旋转扭力等的装置，在确保不影响轴承旋转的情况下，用钢丝绳卡住上端的圆锥体联接套。
第二，在离尾绳头根部2米处用一付起吊板卡固定，再在其上端卡上四付板卡，以保证起吊板卡有足够承载力。
第三，将卡住上端的联接套的钢丝绳穿过起吊板卡起吊孔，用8付元宝卡卡住（如图一所示），这样起到了保护作用，经此项改进后可以有效防止在此环节发生坠绳事故。
具体新增辅助材料如下：1.绑绳一付（用于连接悬挂椎体部分与下部起吊板卡）；2.起吊一付；3.加固小板卡（位于起吊板卡上部與下部尾悬挂之间）；4.元宝卡八付（将绑绳连接在尾绳上新增的起吊板卡和悬挂上部椎体上）。
现在已用于实践，并取得了良好的效果，加固后主井曾先后三次出现过尾绳头根部出现断丝、断股现象而因此保护设施没有受到大的影响。
第二次改造（焊接吊耳）
但在使用过程中，也存在着不足。主要表现在：尾绳卸力释放尾绳旋转扭力时，帮绳联动旋转，有时会出现卡在上联接套上和钢丝绳被上口螺帽卡住，不能完全释放旋转扭力，轴承更是每半年需要更换一次的，而每次换轴承时都要重新对帮绳进行卡牢固定，即费时又耗力。为确保其连动的安全可靠性和提高工作的效率，我们通过调研分析，采用在其下部悬挂装置的联接套对称两边分别用25mm厚钢板焊接两吊耳
，将绑绳分别穿过起吊板卡和吊耳，并用8付元宝卡卡住，这样使用起来较方便同下口起吊板的连接，也减少了换卸力轴承时的卡绳环节和当卸力轴承旋转时不被卡住，也缩短安装和更换时间，更利于尾悬装置的旋转卸力。
第三次改造（加大尾悬挂连接盘）
在使用一段时间后，我们发现钢板与下联接套外端的联接焊缝锈蚀较为严重，存在不足，需对其进行重新焊接加固，从而增加了劳动强度，也影响了安全生产。经过我们的反复研究探讨，在符合承载强度要求的前提下，提出了新的设计方案。即：改进尾悬挂装置下部圆锥联接套，具体改进：将下部悬挂装置的连接盘加厚10mm，直径由原来的280mm改为360mm（同生产厂家联系计算相关载荷，满足所有要求）。新的设计使不同绳径的钢丝绳有了统一的实用性，用起来也较安全可靠，方便，钢丝绳的寿命也得到延长。确保了提升系统的安全可靠运行。
参考文献
[1] 夏荣海、郝玉琛，矿井提升机械设备[M]，徐州：中国矿业学院出版社，1987
[2] 曹磊， 新型主绳窜绳施工工艺[M]，济南： 《科技信息》杂志社，2013
作者简介：曹磊（1982_），男，安徽蒙城，机电工程师，单位：淮南矿业集团物资供销分公司，机电工程师，2005年本科毕业于安徽理工大学电子信息工程专业。现为安徽理工大学电气工程专业工程硕士。专业方向：煤矿机电。
[关键词]尾绳、悬挂、绞车、板卡
中图分类号：P595.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）39-0356-01
淮南矿业集团潘三矿坐落在淮南市潘集区境内。矿井现投用立井三座（主井、副井、矸石井），提升绞车四台。副井及矸石井分别设置一台绞车，主井设置二台绞车（主井1#车、主井2#车）。副井和矸石井担负着全矿井下大型设备的打运，材料、矸石的提绞和入井人员的上下等繁重的提升任务，主井负责矿井原煤提升任务。三井提升绞车为塔式多绳摩擦轮式提升绞车。多绳摩擦轮提升系统中，为减少提升侧与下放侧钢丝绳的张力差，需采用平衡尾绳。平衡尾绳与提升容器底部的尾绳悬挂装置相连。其中，平衡尾绳悬挂装置又分为扁尾绳悬挂装置和圆尾绳悬挂装置，其两者作用相同。即都是通过尾绳重量变化，减少提升侧与下放侧钢丝绳的张力差，以达到整体提升系统的平衡。潘三矿采用的是圆股镀锌平衡钢丝绳和圆尾绳悬挂装置配合使用方案。
随着矿井产量的日益提高，三座立井提升机任务日益加重，导致提升钢丝绳磨损加剧，钢丝绳使用寿命也大大缩短，特别是提升用尾绳。由于主井、副井和矸石井绞车用平衡尾绳均为多股旋转钢丝绳，型号分别为：主井：6*37-？60.5-特-镀-涂-1570-850米/根（共4根）。副井：6*37-？52-特-镀-涂-1570-750米/根（1根），34×7-Ф46-特-镀-涂-1400-750米/根（2根）。矸石井18×19-Ф41-特-镀-涂-1400-750米/根（3根）。在原设计产量300万时，其使用寿命为2年半左右。现在随着产量增加到500万吨，绞车速度的提高和提升勾数增加，其使用寿命只有12个月左右。加上井眼淋水大、潮湿等因素，导致尾绳在使用一段时间后便出现锈蚀、断丝、磨损等情况。特别是在尾绳的根部，因受冲击及旋转释放力等的作用，不仅出现应力集中，而且极易产生疲劳。由于钢丝绳的尾绳头在制做过程中每根钢丝都经过受热及弯折的作用，加之潮湿和酸性气体等的影响，金属变脆，致使钢丝绳抗拉强度和抗冲击强度降低，在使用一段时间后，有时会出现断丝、断股等严重的现象。特别是主井1#车1#尾绳挂绳时间是12月29日，至次年9月27日，已经出现尾绳根部断股，整绳断丝严重，需要更换，仅使用9个月。我矿曾先后出现过因此环节造成的断绳坠入井筒事故，而每次都直接影响了矿井的正常安全生产，尾绳直接跌落至井筒底部，损坏多处井筒设施，造成提升中断72小时以上，经济损失较大。每次钢丝绳断点均出现在尾绳与提升容器下部的悬挂连接处。为了确保提升安全，减少影响矿井的生产时间，需对矿井10根尾绳与尾悬连接处进行全部加固（如下图一），尽可能减少类似事故的发生。
为提高尾绳的使用寿命，我们想方设法采取多种措施以确保安装运行质量，特别是针对尾绳头的制作环节，我们分别改进了制作工艺，已取得良好的效果。但经过几次事故的全面分析，以及我们对现场尾绳使用情况进行跟踪观察，尾绳头根部不但要承受锈蚀断丝及冲击力（自身张力和提升拉力）的作用，还要承载旋转扭力的影响，是一个应力集中、运转薄弱的环节。为确保尾绳在使用过程中不因此环节而发生意外事故，分别进行了三次改造升级。
第一次改造（直接加固）
我们考虑用钢丝绳在尾绳头根部上下加装辅助连接装置，确保使用安全可靠。具体改进如下：
第一，尾悬挂装置是联接承载尾绳重量、冲击力和释放旋转扭力等的装置，在确保不影响轴承旋转的情况下，用钢丝绳卡住上端的圆锥体联接套。
第二，在离尾绳头根部2米处用一付起吊板卡固定，再在其上端卡上四付板卡，以保证起吊板卡有足够承载力。
第三，将卡住上端的联接套的钢丝绳穿过起吊板卡起吊孔，用8付元宝卡卡住（如图一所示），这样起到了保护作用，经此项改进后可以有效防止在此环节发生坠绳事故。
具体新增辅助材料如下：1.绑绳一付（用于连接悬挂椎体部分与下部起吊板卡）；2.起吊一付；3.加固小板卡（位于起吊板卡上部與下部尾悬挂之间）；4.元宝卡八付（将绑绳连接在尾绳上新增的起吊板卡和悬挂上部椎体上）。
现在已用于实践，并取得了良好的效果，加固后主井曾先后三次出现过尾绳头根部出现断丝、断股现象而因此保护设施没有受到大的影响。
第二次改造（焊接吊耳）
但在使用过程中，也存在着不足。主要表现在：尾绳卸力释放尾绳旋转扭力时，帮绳联动旋转，有时会出现卡在上联接套上和钢丝绳被上口螺帽卡住，不能完全释放旋转扭力，轴承更是每半年需要更换一次的，而每次换轴承时都要重新对帮绳进行卡牢固定，即费时又耗力。为确保其连动的安全可靠性和提高工作的效率，我们通过调研分析，采用在其下部悬挂装置的联接套对称两边分别用25mm厚钢板焊接两吊耳
，将绑绳分别穿过起吊板卡和吊耳，并用8付元宝卡卡住，这样使用起来较方便同下口起吊板的连接，也减少了换卸力轴承时的卡绳环节和当卸力轴承旋转时不被卡住，也缩短安装和更换时间，更利于尾悬装置的旋转卸力。
第三次改造（加大尾悬挂连接盘）
在使用一段时间后，我们发现钢板与下联接套外端的联接焊缝锈蚀较为严重，存在不足，需对其进行重新焊接加固，从而增加了劳动强度，也影响了安全生产。经过我们的反复研究探讨，在符合承载强度要求的前提下，提出了新的设计方案。即：改进尾悬挂装置下部圆锥联接套，具体改进：将下部悬挂装置的连接盘加厚10mm，直径由原来的280mm改为360mm（同生产厂家联系计算相关载荷，满足所有要求）。新的设计使不同绳径的钢丝绳有了统一的实用性，用起来也较安全可靠，方便，钢丝绳的寿命也得到延长。确保了提升系统的安全可靠运行。
参考文献
[1] 夏荣海、郝玉琛，矿井提升机械设备[M]，徐州：中国矿业学院出版社，1987
[2] 曹磊， 新型主绳窜绳施工工艺[M]，济南： 《科技信息》杂志社，2013
作者简介：曹磊（1982_），男，安徽蒙城，机电工程师，单位：淮南矿业集团物资供销分公司，机电工程师，2005年本科毕业于安徽理工大学电子信息工程专业。现为安徽理工大学电气工程专业工程硕士。专业方向：煤矿机电。