煤礦主、副井是煤礦生產的“咽喉”。鋼絲繩是主、副井提升設備的一個重要組成部分,它直接關系到煤礦正常生產、人員生命安全及經濟運轉。為確保煤礦提升的安全,《煤礦安全規(guī)程》(以下簡稱《規(guī)程》)對提升用鋼絲繩做了詳細的規(guī)定。這些規(guī)定雖在燃礦安全生產中發(fā)揮了不可替代的作用,但目前《規(guī)程》和MT716-1997《煤礦重要用途鋼絲繩驗收技術條件》對鋼絲繩低值鋼絲的要求,已低于或落后于國內鋼絲繩的科學技術發(fā)展水平,距離國際鋼絲繩技術水平相差得更遠。
目前,國內許多掌握鋼絲繩生產先進技術的企業(yè),生產能力、技術水平逐步向國際化邁進。已具備生產高強度、高韌性、低松弛、捻制質量均勻的鋼絲繩能力。生產的鋼絲繩,抗彎曲疲勞性能可能控制,且滿足設計要求;結構伸長量、斷面收縮率滿足設計要求;整繩破斷拉力滿足標準規(guī)定的要求,且繩內各股繩之間捻制張力均勻;麻芯的含油量滿足使用中潤滑鋼絲的要求等等。在制繩工藝過程中,繩徑與絲徑的配置科學化,鋼絲繩結構和繩徑一旦確定,絲徑的大小可精確到0.01 mm;絲與絲之間、股與股之間的間隙控制數(shù)量化;鋼絲的晶粒度要求標準化;麻芯的徑向壓縮率規(guī)范化;鋼絲繩拆股做單絲力學性能檢驗,其鋼絲的抗拉強度、反復彎曲值和扭轉值,在滿足標準規(guī)定的條件下,可均勻的控制在一定范圍內。
1 存在的問題
1.1 煤礦對提升用鋼絲繩的要求低于國家標準
調查研究發(fā)現(xiàn),占調查中90%以上的大煤礦集團、煤礦不十分了解國內鋼絲繩現(xiàn)行標準,在購買鋼絲繩時不會依據(jù)現(xiàn)行標準,提出符合礦井自身條件的技術要求,用上世紀70~80年代鋼絲繩標記代號標準(即建井時選定的鋼絲繩規(guī)格型號)要求購買提升鋼絲繩。如:煤礦提升人員時,1996年以前,煤炭行業(yè)標準規(guī)定采用特類鋼絲繩;1996年以來,國家標準、煤炭行業(yè)標準都改用重要用途鋼絲繩,若要求鍍鋅,則必須采用AB類或B類鍍鋅。煤礦在向生產企業(yè)提出購繩要求時,仍然要求特類、鍍鋅。鋼絲繩生產企業(yè)為了容易生產、降低成本,向煤礦提供A類鍍鋅鋼絲繩。有的鋼絲繩企業(yè)向煤礦提供一般用涂鋼絲繩,鉆煤礦用繩人員不了解現(xiàn)行標準的空子。
鋼絲繩企業(yè)生產執(zhí)行的GB、T8918-1996《鋼絲繩》,與世紀70~80年代的GB1102-74《圓股鋼絲繩》、YB829~79《異型股鋼絲繩》等標準差別很大,用途的分類、強度等級、韌性指標、鍍鋅等級等都相差懸殊,兩者不能一一比對。煤礦用繩的技術人員或管理人員,把礦井提升用鋼絲繩經過有資質的檢驗機構,檢驗合格與否,作為能否懸掛使用的唯一依據(jù),不懂得合格不一定符合該礦井使用的技術要求之原則。有相當數(shù)量的多繩摩擦提升副井(提升人員或物料),購買的是A類鍍鋅鋼絲繩,檢驗中因用在提人時必須按AB類判定。鋼絲繩生產企業(yè),要求檢驗機構按A類鍍鋅檢驗,發(fā)放A類鍍鋅驗收檢驗合格報告。然而兩種鍍鋅類型的鋼絲繩韌性指標相差較大,抗彎曲疲勞性能差別大,有的強度相差也很大。煤礦拿到有資質的檢驗機構發(fā)放的檢驗合格報告,安然使用,全然不知道已給礦井提升埋下安全隱患。
1.2 煤炭行業(yè)標準對低值鋼絲的要求低于國標
《規(guī)程》和MT716-1997《煤礦重要用途鋼絲繩驗收技術條件》規(guī)定,鋼絲的抗拉強度、反復彎曲和扭轉三項試驗允許的低值鋼絲總數(shù),以低值鋼絲的總斷面積與試驗鋼絲總斷面積之比計算,達到6%不得用作升降人員;達到10%,不得用作升降物料。
6%和10%的量值要求,已經低于或落后于GB/T8918-1996《鋼絲繩》對低值鋼絲的要求,具體數(shù)據(jù)以表1所列的6×19+Fc-21.5、6V×21+Fc-22、6V×37S+Fc-39.5鋼絲繩為例。
表1 低值鋼絲繩斷面積與全部試驗鋼絲總斷面積比值
名稱 低值鋼絲繩總斷面積與全部試驗鋼絲總斷面積比
依據(jù)GB/T8918-1996允許值 依據(jù)《規(guī)程》、MT716-1997允許值
拆一股鋼絲試驗 100%拆股試驗 提人(100%拆股試驗) 提物(100%拆股試驗)
6×19+Fc-21.5
6V×21+Fc-22
6V×37S+Fc-39.5 5根(27.78%)
2根(6.59%~11.70%)
3根(8.03%~11.57%) 9根(7.83%)
7根(3.85%~6.84%)
10根(4.46%~6.42%) 小于6%
小于6%
小于6% 小于10%
小于10%
小于10%
注:1.GB/T8918-1996拆一股鋼絲試驗不符合《規(guī)程》和MT716-1997的要求。
2.表1括號中的百分數(shù)值,為允許的低值鋼絲根數(shù),折合成低值鋼絲總斷面積與全部試驗鋼絲總斷面積比值。
由表1所列數(shù)據(jù)分析可得:
(1)GB/T8918-1996中不同結構的鋼絲繩,對低值鋼絲根數(shù)的要求不同,折合成低值鋼絲總斷面積與試驗鋼絲總數(shù)面積之比,也不是定值。
(2)按GB/T8918-1996拆一股鋼絲做單絲力學性能試驗,允許的低值鋼絲根數(shù),折合成低值鋼絲總斷面積與試驗鋼絲總斷面積之比約在6.59%~27.78%之間,大于6%。6×19+Fc-21.5鋼絲繩的低值鋼絲允許值已達到了27.78%,是《規(guī)程》規(guī)定的提人不大于6%的4.63倍,提物不大于10%的2.8倍。因此,按GB/T8918-1996拆一股鋼絲做單絲力學性能試驗,不符合《規(guī)程》和MT716-1997的要求。同時按GB/T8918-1996拆一股鋼絲做單絲力學性能試驗,判定鋼絲繩合格后,在煤礦提升中使用,給煤礦生產埋下了安全隱患。