煤矿用多绳摩擦式提升机防滑安全试验检测
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发布时间:2026-05-06 21:17:50 更新时间:2026-05-05 21:17:53
点击:0
作者:中科光析科学技术研究所检测中心
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在现代化煤矿生产系统中,多绳摩擦式提升机作为连接井下与地面的“咽喉”设备,承担着提升煤炭、矸石、下放材料以及运送人员等重要任务。其的安全性与可靠性直接关系到矿工的生命安全和矿井的正常生产。与单绳缠绕式提升机不同,多绳摩擦式提升机依赖于钢丝绳与摩擦衬垫之间的摩擦力来传递动力,这一特性决定了“防滑”是其安全的核心命题。一旦提升机在过程中发生钢丝绳与摩擦轮之间的相对滑动,将导致过卷、墩罐、断绳等灾难性事故,后果不堪设想。因此,依据相关国家安全规程及行业标准,定期开展多绳摩擦式提升机防滑安全试验检测,是消除事故隐患、确保设备本质安全的必要手段。
防滑安全试验检测不仅是对设备制造安装质量的复核,更是对设备状态、维护保养情况以及安全性能的综合“体检”。通过对防滑安全系数的验算与实地测试,可以科学评估提升机在各种极端工况下的抗滑能力,为设备的安全提供坚实的数据支撑。
本次防滑安全试验检测的对象明确为煤矿在用多绳摩擦式提升机。检测工作不仅针对提升机主机本身,还涵盖与其紧密相关的钢丝绳、首尾绳悬挂装置、容器及装载设备等整个提升系统。在进行防滑安全检测时,必须对影响防滑性能的核心参数进行精确测量与确认,这些参数构成了后续验算的基础数据。
首先是摩擦系数。摩擦衬垫的摩擦性能是决定防滑能力的关键材料因素。不同材质的衬垫(如高性能摩擦衬垫)在不同工况下的摩擦系数存在差异,且受环境温度、湿度及钢丝绳表面状况影响较大。其次是钢丝绳张力。多绳摩擦提升要求各根钢丝绳张力平衡,若张力差过大,将导致某根钢丝绳承受过载,进而引发蠕动加剧甚至打滑。再次是提升系统的变位质量。包括提升容器、载重、钢丝绳自重以及提升机转动部分的变位质量,这些参数直接决定了提升系统在加速、减速及紧急制动时的惯性力。最后是围包角。钢丝绳在摩擦轮上的围包角大小直接影响欧拉公式的计算结果,通常设计为180度或更高,检测时需核实实际结构是否与设计相符。
防滑安全试验检测是一项系统性工程,主要包含以下几个关键项目,旨在全方位评估提升机的防滑性能。
一、钢丝绳张力平衡测定
多绳摩擦提升机依靠多根钢丝绳共同承担载荷,各绳张力的一致性至关重要。检测人员需采用专业的张力测定仪器,在提升容器静止状态下对各根钢丝绳的张力进行测量,计算张力不平衡系数。若不平衡系数超过相关标准规定,需指导使用单位通过调整螺旋液压调绳器等方式进行修正。张力平衡不仅有助于防滑,还能延长钢丝绳和衬垫的使用寿命。
二、摩擦衬垫摩擦系数测试
摩擦系数是防滑计算中最敏感的参数。检测通常包含现场实测与实验室取样分析两部分。在现场,通过专用的摩擦系数测试装置模拟钢丝绳与衬垫的相对运动,测量不同比压和相对滑动速度下的摩擦系数。同时,需检查衬垫的磨损情况、老化程度及表面是否有油污、煤粉等杂物,这些因素均会显著降低摩擦系数,增加打滑风险。
三、防滑安全系数验算
这是检测的核心环节。依据实测的参数,结合相关标准规定的计算方法,分别计算提升机在正常提升、正常下放、空载以及紧急制动等多种工况下的防滑安全系数。计算过程需严格遵循欧拉公式,综合考虑静张力差、惯性力以及制动力矩的影响。重点关注加速阶段的动防滑安全系数和紧急制动时的防滑安全系数,确保其数值满足安全规程要求(如动防滑安全系数大于等于1.25,静防滑安全系数大于等于1.75等具体指标,以现行标准为准)。
四、制动系统性能测试
提升机的制动系统是保障安全的最后一道防线,但制动力矩的大小必须与防滑要求相匹配。制动力矩过小,无法可靠制动;制动力矩过大,则可能导致制动减速度过大,引发钢丝绳滑动。因此,必须检测制动系统的制动力矩、空动时间及制动减速度,确保其在满足制动效能的同时,不突破防滑极限。
为了确保检测结果的准确性和权威性,防滑安全试验检测遵循严谨的流程与技术方法,主要分为前期准备、现场检测、数据验算与结果评价四个阶段。
前期准备阶段
在开展现场检测前,检测人员需收集提升机的原始技术资料,包括设计图纸、产品说明书、历年检测报告及维护记录。通过对资料的审查,初步了解设备的基本参数、工况及历次故障情况,据此编制针对性的检测方案。同时,需协调矿方在检测期间停止提升作业,确保检测现场的安全环境,并由专业人员对提升机各部件进行外观检查,确认无明显结构性缺陷后方可进行加载试验。
现场检测实施
现场检测是获取真实数据的关键环节。首先,检测人员会对提升容器进行称重或加载标准砝码,以模拟实际提升载荷。随后,利用高精度传感器和数据采集系统,实时监测提升机过程中的速度、加速度、钢丝绳张力变化及制动力矩等参数。在张力测定中,通常采用振波法或测力计法,分别测量重载侧和空载侧的张力分布。在摩擦系数测试中,则需在确保安全的前提下,模拟衬垫与钢丝绳的微量相对滑动,记录摩擦阻力数据。
数据验算与结果评价
现场检测结束后,技术人员将采集到的原始数据导入专业计算软件,依据相关国家标准及行业规范进行防滑安全系数的详细验算。计算过程充分考虑各种不利工况的组合,如重载提升、重载下放、最重尾绳工况等。根据验算结果,编制详细的检测报告。报告中不仅列出各项检测数据,还会对防滑安全系数是否达标给出明确结论。对于不达标的项目,报告中将深入分析原因,并提出具体的整改建议,如更换高性能衬垫、调整制动力矩、优化提升系统配重等。
在多年的检测实践中,我们发现多绳摩擦式提升机在防滑安全方面存在一些典型的共性问题。认识这些问题并采取针对性的应对策略,对于提升设备安全水平具有重要意义。
隐患一:钢丝绳张力严重不平衡
由于钢丝绳长度、直径及弹性的差异,随着时间的推移,各钢丝绳张力往往会出现较大偏差。张力不平衡会导致衬垫局部磨损加剧,甚至产生“共振打滑”现象。
应对策略:建议使用单位建立定期测长调绳制度,利用液压调绳器及时调整各绳张力,确保不平衡系数控制在允许范围内。同时,可加装在线张力监测系统,实现实时监控。
隐患二:摩擦衬垫老化或受污染
井下环境潮湿,空气中悬浮着大量的煤尘、油雾。若摩擦衬垫长期暴露在此环境中,表面易吸附油污、水膜,导致摩擦系数大幅下降。此外,衬垫使用过久会发生老化变硬,摩擦性能衰退。
应对策略:应定期清理摩擦衬垫沟槽内的积油、积尘,保持衬垫表面干燥清洁。定期对衬垫进行摩擦系数测试,一旦发现摩擦系数低于许用值,应立即更换新衬垫。严禁在钢丝绳上涂抹非专用防锈油,以免污染衬垫。
隐患三:制动力矩调整不当
部分矿井在维护制动系统时,往往片面追求“制动力大更安全”,忽略了制动力与防滑能力的匹配性。过大的制动力矩在紧急制动时会产生极大的减速度,极易引发钢丝绳滑动。
应对策略:必须通过精确的计算和测试,将制动力矩调整在标准规定的范围内(通常为提升机最大静张力差的3倍左右,具体视工况而定)。建议定期进行制动性能测试,绘制制动力特性曲线,确保制动力矩既能满足制动要求,又不会诱发滑绳事故。
隐患四:超载
随着开采深度的增加或产量的压力,部分矿井存在超载提升的现象。超载直接增加了钢丝绳的静张力差,降低了防滑安全储备,极易导致提升机在启动或制动阶段发生打滑。
应对策略:严格执行定重装载制度,严禁超载、超员。完善提升信号系统的联锁功能,确保超载时无法发出开车信号。
防滑安全试验检测并非一次性工作,而应贯穿于提升机的全生命周期。根据相关法规及现场管理经验,以下场景必须开展此项检测:
1. 新安装或大修后:设备安装完毕或进行重大技术改造(如更换衬垫、钢丝绳、电控系统)后,必须进行全面的防滑安全试验,以验证系统设计的正确性和安装质量。
2. 定期检验周期:依据相关安全规程,在用提升机应定期进行安全检测,防滑试验是其中的核心内容,通常每三年或按照当地监管要求进行一次。
3. 发生故障或异常时:当提升机在中出现打滑征兆、衬垫异常磨损、张力严重失衡等情况时,应立即停机进行专项检测,查明原因并排除隐患。
4. 重大参数变更时:当提升高度、提升载荷、钢丝绳规格等主要参数发生变化时,原有的防滑计算不再适用,必须重新进行检测与验算。
通过专业的防滑安全试验检测,煤炭企业可以获得显著的效益。首先是安全效益,通过排查隐患、验证性能,将事故风险降至最低,保障矿工生命安全。其次是经济效益,科学的检测可以避免盲目更换零部件带来的浪费,同时通过优化参数,减少设备磨损,延长提升机及钢丝绳的使用寿命。最后是管理效益,检测报告为企业的设备维护、安全决策提供了科学依据,有助于提升矿井的安全管理水平。
煤矿用多绳摩擦式提升机的防滑安全试验检测,是一项技术性强、责任重大的专业工作。它涉及机械、电气、力学等多个学科领域,是保障矿井提升系统安全的关键技术屏障。面对日益复杂的开采条件和更高的安全要求,检测机构与煤炭企业应紧密合作,秉持科学严谨的态度,严格执行检测流程,准确验算防滑安全系数,及时发现并消除潜在隐患。
安全无小事,防患于未然。只有通过规范的检测与维护,不断提升设备的本质安全水平,才能确保煤矿提升系统这条“生命线”畅通无阻,为我国煤炭工业的高质量发展保驾护航。

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