货运索道工业噪声治理的探索与研究(1)

1、货运索道工业噪声治理的探索与研究黄世轩四川达竹煤电集团渡市选煤发电厂1项目概况.1.1.1项目背景1.1.1.1企业概况1.1.1.2索道现状2.1.2国内外研究现状4.1.3主要研究内容4.1.4关键技术4.1.5技术路线.6.2索道工业噪声防治方法研究 7.2.1索道托索轮改造7.2.1.1聚氨酯橡胶托索轮的应用72.1.2镜面方筋托索轮的应用92.1.3托索轮轴承的选用改进 232.2吸音屏的推广应用 122.2.1吸音材料区别及选型222.1.2复合式岩棉多孔吸音屏的应用222.3钢丝绳型号的合理与优化选择错误！未定义书签。2.3.1钢丝绳选型的依据错误！未定义书签。2.3.2.点接触

2、钢丝绳、线接触钢丝绳、面接触钢丝绳.错误！未定义书签。2.3.3钢丝绳型号选择202.4钢丝绳自动加油系统的研制 21241原有加油方式存在的缺陷 22242自动加油系统设计22243喷压式加油装置的优点23244本节小结233索道工业噪声治理效果及结论 233.1索道工业噪声治理效果分析 错误！未定义书签。3.1索道工业噪声治理结论 错误！未定义书签。1项目概况1.1项目背景近几年，随着环保要求的不断提高，工业噪声的治理越来越被重视。川煤集 团达竹公司渡市选煤发电厂，一直在用行动践行着对环保的改善。其中，索道噪 声的治理就是典型例子。该厂 70年代建有两条单线循环式货运索道，运输物料 为原煤

3、，索道运行过程中，钢丝绳与托索轮的摩擦、轴承损坏、塔头振动及其他 构件松动等产生的机械噪声，会对周围居民生活带来影响，为此，该厂通过各种 技术改造和新材料的应用，加大对噪声治理设施的投入，降低了索道的工业噪声， 在索道噪声治理方面取得了明显成效。1.1.1企业概况渡市选煤发电厂是四川达竹煤电集团公司自筹资金兴建的一座矿区型选煤 厂，距达州市27公里，交通不是很便利。选煤厂于1982年投产，设计能力为年 入洗原煤45万吨，采用跳汰浮选联合工艺流程。通过2008年进行的重介选煤工 艺技术改造。目前生产能力已达150万吨，主要产品为8- 13级冶炼精煤，煤种 为1/3焦煤，具有低灰、低硫、结焦性好等

4、优点。产品主要销往武钢、重钢、湘 钢等钢铁企业。建厂31年来，厂先后获得 “省环境保护先进企业”、“煤矸 石综合利用发电企业”、“省级文明单位、“全国优质高效选煤厂”等多项荣誉。渡市选煤发电厂入洗原煤由柏林、白腊坪、铁山南三矿提供。其中柏林煤 矿原煤输送由柏林索道承担，白腊坪煤矿原煤输送由白腊坪索道承担。 索道由原 煤炭工业部重庆煤矿设计研究院设计，柏林索道设计运力为21万吨/年，至1973 年投产运行至今已40年。近年来随着市场发展的需要，除完成三矿内调原煤入 洗任务外还增加了外购煤，入洗原煤量逐年增加，柏索运量也不断刷新，2005年全年三班二十四小时运行，索道运量接近 30万吨，远远超过原

5、设计能力。目 前，柏林煤矿机械化开采率仍在稳步增长，产能不断扩大，柏林索道的运力已难以满足生产的需要，更难以满足未来集团公司发展的需要。该厂于2007年对柏林索道进行了扩能改造，由原有设计能运力21万吨/年提高到了 40万吨/年以上。白腊坪煤矿由于矿井资源不足，产能扩大能力有限，目前白腊坪索道运力还能满足生产形势的需要柏林索道、白腊坪两条索道为单线循环货运索道，索道运行过程中，钢丝绳 与托索轮的摩擦、轴承损坏、塔头振动及其他构件松动等产生的机械噪声，对周 围居民生活造成了一定影响，为此，该厂以柏林索道为研究范例，围绕噪声问题 做了大量的技术研究和探索工作。1.1.2索道现状（1）设计能力柏林索

6、道建于1973年，全长9.5公里，该索道系由原煤炭工业部重庆煤矿 设计研究院设计，设计运输能力为 21万吨/年，由于柏林煤矿产量的不断扩大， 至2005年全年三班二十四小时运行，索道运量接近30万吨，远远超过原设计能 力。2006年10月至2007年2月实施了柏林索道扩能改造，改造主要内容为增 加了 4座新支架、升高了 4座支架、更换了驱动机系统，增加了矿斗容积、更换 了性能更好的夹板及托绳轮。扩能后柏林索道设计运力提高到了 45万吨/年。if Pl单线索道环圈示意图i转角站 -/1I重锤 起点站 ,-厂终点站、if i a .|f- T -J!-X I-.!jip II :p.、为 i张紧尾

7、车运载索钢丝绳I驱动机图1.1柏林索道示意图柏林索道通过技改后的实际情况实际运行参数如下：年运输量：330-400kt/a工作制度：330天X 3班X 6.5小时运输不均衡系数：1.221.37日运输量：9931134t/d小时运量：52 64t/h货车型号：DS100-0.7-M -34,左向运行内翻货车容积：0.7m3货车自重：264kg物料松散比重：1.01.17t/m3货车有效载重：700819kg小时发车数：95台发车时间间隔：40s运行速度：2.5m/S货车间距：100m线路集中载荷：重车侧：945510622N空车侧：2590N线路均布载荷：重车侧：133.58145.25N/m

8、空车侧：64.93N/m运载索规格为：6X 7-34-1670-特-光-右同 GB8918-1996运载索拉紧重锤质量：9t （双绳悬挂）驱动机功率：220kW1.2国内外研究现状由于工业噪声声源多而分散，噪声类型比较复杂，因生产的连续性声源也较 难识别，治理起来相当困难。而索道工业噪声的治理，现阶段没有可以直接参照 的例子。1.3主要研究内容川煤集团达竹公司渡市选煤发电厂，在生产过程中仔细查找分析索道噪声 源，以消除或降低噪声源为目标，分别从以下几个方面做了技术研究：1）索道托索轮方面的探索研究。1 、聚氨酯橡胶托索轮的应用；2 、镜面方钢筋托索轮的应用；3 、托索轮圆柱滚子轴承的应用。2）

9、复合式岩棉多孔隔音屏的应用，利用吸音材料降低空气中的噪声传播。3）钢丝绳的合理选型，选取面接触钢丝绳，提高耐磨性能，减少轮子与钢绳 的接触面，降低托索轮与钢绳间产生的噪声。4）改善钢丝绳润滑效果，研制自动加油系统。1.4关键技术要达到在确保索道安全运行的前提下，消除或减小生产运行过程中产生的噪 声，就要重点解决以下几个关键技术：1）解决钢丝绳润滑保养，将传统的人工加油改为自动加油系统，确保钢绳的 全过程润滑效果，降低钢丝绳的磨损，减少钢丝绳与托绳轮、导向轮的摩擦，减少索道沿线噪音2）改造索道托索轮，将原来普通307单列向心球轴承，更换成NJ307E单列圆 柱滚子轴承，降低轴承坏损率，减少轮子内

10、部产生噪声的频率； 采用聚氨酯橡胶 托索轮和光面托索轮，减小轮子摩擦系数，除低轮子外缘产生的噪声。3）推广使用复合式岩棉隔多孔音屏，破坏声音传播途径使声能衰减，从而降 低噪声。1.5技术路线241.5.1技术路线研究线路如下图图1.2技术路线图2索道工业噪声防治方法研究2.1托绳轮改造在我国，目前货运架空索道都采用铸钢和结构钢制作的托索轮。由于运载索直接在钢质托索轮缘上运行，运行过程中，索道运载索与托索轮摩擦产生连续性 的声响，该声音是索道沿索主要噪声源。 为消除或减少这种噪声，需要将产生这 种噪声源的构件进行改造，及对托索轮进行改造，主要从以下三个方面入手。2.1.1聚氨酯橡胶托索轮的应用为

11、减少托索轮与钢丝绳之间的摩擦，降低摩擦产生的噪音，同时，为了满 足货运索道托索轮载重及耐磨性能特点，决定选用聚氨酯材料作为托索轮轮衬进 行试验。2.1.1.1聚氨酯材料的特点聚氨酯弹性体是一种介于橡胶和塑料之间的新型高分子合成材料，它既具有塑料的高强度又具有橡胶的高弹性。其特点有：n 1、硬度范围宽。在高硬度下仍具有橡胶的伸长率和回弹性。聚氨酯弹性体的硬度范围为邵氏A10-D8Q2、强度高，在橡胶硬度下它们的扯断强度和承载能力比通用橡胶高得多。在 高硬度下其冲击强度和弯曲强的又比塑料高得多。3、 耐磨性能非常杰出，一般在 0.01-0.10 (cm3 /1.61km范围内，约为橡胶 的3-5倍

12、。4、耐油性极佳。聚氨酯弹性体是一种强极性高分子化合物，和非极性矿物油 的亲和性小，在燃料油和机械油中几乎不受侵蚀。5、耐氧和臭氧性能好。6、吸振性能优良，可做减振、缓冲作用。在模具制造业中，替代橡胶及弹簧。7、具有良好的低温性能。&耐辐射性能。聚氨酯耐高能射线的性能很好，在10-10戈辐射剂量下仍具有满意的使用性能。2.1.1.2聚氨酯托索轮的优点(1) 减轻对钢丝绳的磨损，提高钢丝绳使用寿命。(2) 减振降噪，由于其具有橡胶的伸长率和回弹性能，在与钢丝绳接触时, 能起到明显的减振降噪作用。(3) 比普通橡胶或尼龙更耐磨，耐腐蚀，适合野外恶劣环境。(4) 材质轻，安装方便，适应高空作业环境。

13、2.1.1.3聚氨酯托索轮的应用及改造第一次试用，选择钢质内圈镶嵌聚氨酯外衬，如下图：使用过程中存在一个明显缺陷：外衬磨损较快，当外衬磨损超过3/54/5时，出现局部外衬整体脱落，致使托索轮轮槽被损坏，运行过程中，造成索道跳 线事故，如下图：第二次试用，选择整体聚氨酯托索轮，如下图:使用过程中也存在不足：1、托索轮直径磨损超过1/5，基本不能再使用,整体采用聚氨酯材料造价过高而且浪费；2、质量较重，且没有吊装孔，拆装不 方便；3、内孔轴承位置没有设计钢套，轴承位置精度受温度影响较大。第三次试用，在第二次的基础上通过自主设计改良，采用如下结构：匚三+ 舌钢套hihij吊装孑通过改良后的聚氨酯托索

14、轮消除了前两次试用中存在的缺陷， 兼顾成本及 耐磨条件，满足减振降噪的用途，使用效果较好。2.1.2镜面方筋托绳轮的使用由于柏林索道长约9.8公里，全线共480多个托索轮，聚氨酯托索轮降噪效 果虽好，但没有结构钢制托索轮耐磨，按柏林索道24小时正常运行情况计算，一个结构钢制托索轮至少可以使用 6个月，而聚氨酯托索轮最多可以用 25天， 所以，同条件下，使用聚氨酯托索轮是结构钢制托索轮的 6倍成本。客运索道里 程短、载物轻，可以全部使用聚氨酯橡胶托索轮以达到降噪的目的，但货运索道却不行，迫于成本的压力，只能兼顾两者搭配使用，而且钢制托索轮起主导作用， 为此，研究如何改进钢制托索轮以更好的降低噪音

15、就成了新的课题。2.121托索轮筋板改造托绳轮与钢绳接合面磨损后在堆焊修复容易造成扁平筋板弯曲导致轮毂变 形。上线使用轮子转动过程中摆动大。易造成钢绳跳线和轴承损坏，原托绳轮筋 板是8mm钢板加工受热后不易抵抗轴向应力导致变形。根据这一情况我厂与托 绳轮生产厂商一起设计，将筋板改为30mm的方钢，提高了托绳轮的抗变形能力。2.1.2.2托索轮轮缘改造以前采用的结构钢扁筋托索轮，轮缘呈U型，使用中钢绳与轮缘的摩擦较大, 噪声明显。为减少振动，降低噪音，选用耐磨镜面轮缘托绳轮，轮缘呈型（见 下图），相比R更大，且摩擦面采用镜面特殊材料，钢绳与轮缘的接触面变小， 摩擦减小，噪声降低；同时，为保正轮缘

16、正圆度的尺寸，确保轮缘对钢绳的导向 作用，将原来托索轮宽度 D加宽了 3mm。通过对钢制托索轮轮缘和筋板的改造， 大大的改善了托索轮的综合性能，降低了噪声，增加了强度，提高了耐磨性能，再利用修复中，不易弯曲变形。2.1.3托索轮轴承的选用2.1.3.1单列深沟球轴承单列深沟球轴承（如图），可承受大的颈项载荷，但基本不能承受轴向载荷。 在使用过程中噪声较大，易损坏。单一乳探构球轴承2.1.3.2单歹U圆柱滚子车由承单列圆柱滚子轴承（如图）是可分离轴承，便于安装和拆卸，两个套圈都可 以采用紧配合，修正的滚子和滚道之间的接触线可以减小应力集中。NJ型圆柱滚子轴承外圈有两个挡边，内圈单挡边，可以承受一

17、个方向轴向力。圆柱滚子轴 承中经过修正的滚子和滚道接触线可以减小应力集中。从而允许一定的偏转。单 列圆柱滚子轴承的允许偏转角最大为 4圆柱滚子轴承特点:1. 滚子与滚道为线接触或修下线接触，径向承载能力大，适用于承受重负荷与 冲击负荷。2. 摩擦系数小，适合高速，极限转速接近深沟球轴承。3. N型型可轴向移动，能适应因热膨胀或安装误差引起的轴与外壳相对位置的 变化，可作自由端支承使用。4. 对轴或座孔的加工要求较高，轴承安装后外圈轴线相对偏斜要严加控制，以免造成接触应力集中。5. 内圈或外圈可分离，便于安装和拆卸。圆柱滚子轴承通常是只受径向力，与同尺寸球轴承相比，径向承载能力提高1.5-3倍，

18、刚性好，耐冲击。2.1.3.3圆柱滚子轴承托索轮应用效果将原来普通307单列深沟球轴承，更换成 NJ307E单列圆柱滚子轴承，轴承 径向承载能力更大，承受重负荷与冲击负荷能力更强。，相比更耐磨，使用周期 延长，坏损率下降，阶段内噪声更低。2.2复合式岩棉多孔吸音屏的应用当前，噪声已成为一种主要的环境污染，索道沿线的声环境问题越来越受到 企业的关注和重视。选用适当的材料对索道噪声进行吸音、隔音、减震处理是索 道噪声控制工程中最常用最基本的技术措施之一。2.2.1隔音材料区别及选型由于对噪声控制的手段缺乏了解，所以，“吸音”、“隔音”和“减震”几 者之间概念的差异和使用起来不可或缺的紧密关系，常常

19、被混淆了。玻璃棉、岩矿棉一类具有良好吸音性能但隔音性能很差的材料被误称为“隔音材料”，早年一些以植物纤维为原料制成的吸音板被命名为 “隔音板”并用以解决建筑物的隔 音问题，同时减震又常常被忽略。为了合理使用材料、提高建筑物噪声控制 效果，对“吸音”、“隔音”和“减震”这三者概念有进一步了解和明确的必要。材料的吸音、隔音、减震区别在于，材料吸音着眼于声源一侧反射声能的大 小，目标是反射声能要小。吸音材料对入射声能的衰减吸收，一般只有十分之几， 因此，其吸音能力即吸音系数可以用小数表示；材料隔音着眼于入射声源另一侧 的透射声能的大小，目标是透射声能要小。隔音材料可使透射声能衰减到入射声 能的10-

20、310-4或更小，为方便表达,其隔音量用分贝的计量方法表示。 而减震 既独立吸音隔音以外，却又与其密不可分，减震材料的使用，大大增加了吸音隔 音材料的作用。这三种材料在材质上的差异是：1、吸音材料吸音材料对入射声能的反射很小，这意味着声能容易进入和透过这种材料； 这种材料的材质应该是多孔、疏松和透气，如聚酯纤维棉隔音棉、离心玻璃棉、 岩棉、矿棉等，这就是典型的多孔性吸音材料，在工艺上通常是用纤维状、颗粒 状或发泡材料以形成多孔性结构；结构特征是：材料中具有大量的、互相贯通的、 从表到里的微孔，也即具有一定的透气性。当声波入射到多孔材料表面时，引起 微孔中的空气振动，由于摩擦阻力和空气的黏滞阻力

21、以及热传导作用， 将相当一 部分声能转化为热能，从而起吸音作用。2、隔音材料隔音材料对减弱透射声能，阻挡声音的传播，就不能如同吸音材料那样多孔、 疏松、透气，相反它的材质应该是重而密实，如钢板、铅板、砖墙等一类材料。 隔音材料材质的要求是密实无孔隙或缝隙；有较大的重量。由于这类隔音材料密 实，难于吸收和透过声能而反射能强，所以它的吸音性能差。3、减震材料减震材料的出现则是大大减少了空间音能产生震动，噪音所进行的时间，所以它以减震器和减震吊钩为代表。在工程上，吸音处理、隔音处理和减震处理所解决的目标和侧重点不同，吸音处理所解决的目标是减弱声音在室内的反复反射，也即减弱室内的混响声，缩短混响声的延

22、续时间即混响时间； 在连续噪声的情况下，这种减弱表现为室内噪 声级的降低，此点是对声源与吸音材料同处一个建筑空间而言。而对相邻房间传 过来的声音，吸音材料也起吸收作用，从而相当于提高围护结构的隔音量。 减震 材料则是起到了不可或缺的辅助作用综上所迷，结合索道高空特点，选择扩散式吸音性能较好且质量较轻的岩 棉作为吸音材料较为合适。222复合式岩棉多孔吸音材料的应用岩棉是以玄武岩及其它天然矿石等为主要原料，经高温熔融成纤，岩棉保温毡加入适量粘结剂加工而成的，是由岩棉毡外覆铁丝网、不锈钢丝网或玻璃丝 布 缝制而成的柔软的卷状产品。岩棉具有优良的吸声隔音性能，施工及安装便利、 节能效果显着，具有很高的

23、性能价格比。2.2.2.1岩棉性能特点1、绝热性能：绝热性能好是岩棉、矿渣棉制品的基本特性，在常温条件 下(25 C左右)岩棉的热导率通常在 0.030.047W/(moK)之间。2、燃烧性能：岩棉、矿渣棉制品的燃烧性能取决于其中可燃性粘接剂的 多少。岩棉、矿渣棉本身属无机质矿物纤维，不可燃，在加工成制品的过程中， 有时要加入有机粘结剂或添加物，这些对制品的燃烧性能会产生一定的影响。3、隔音性能：岩棉、矿渣棉制品具有优良的隔音和吸声性能，其吸声机 理是这种制品具有多孔性结构，当声波通过时，由于流阻的作用产生摩擦，使声 能的一部分为纤维所吸收，阻碍了声波的传递。2.2.2.2吸音原理纤维多孔吸音

24、材料，如聚酯纤维棉吸音棉、离心玻璃棉、岩棉、矿棉、植物 纤维喷涂等，吸音机理是材料内部有大量微小的连通的孔隙，声波沿着这些孔隙可以深入材料内部，与材料发生摩擦作用将声能转化为热能。多孔吸音材料的吸 音特性是随着频率的增咼隔音系数逐渐增大，这意味着低频吸收没有咼频吸收 好。多孔材料吸音的必要条件是 ：材料有大量空隙，空隙之间互相连通，孔隙 深入材料内部。吸音原理：吸音原理是吸音材料给声音留下个进入的通道（无数连锦在一起的微小孔洞组成的通道，或者由数不清的纤维交织混在一起而形成数不清的细小缝隙）但是声音一旦进去就出不来了，由于通道太长，声音在里面钻来钻去，左右冲撞在这个过程中逐渐消耗掉能量，起到了

25、吸音的作用。2.223吸音板安装方式根据索道高空塔架的特点，在塔架上方轻重两侧托索轮外侧分别 吊装吸音板（如图），做到既不影响索道安全运行，又能有效的吸收 和隔离一部分托索轮产生的声音，从而降低索道外界噪声。222.4吸音材料的应用效果为减少噪声的直接传递，在钢塔架上面安装吸声材料。由于索道运载索与托 索轮产生的摩擦是索道沿索主要噪声源， 具有高频、连续性特点，在索道钢塔架 轻重侧外缘安装复合式岩棉隔多孔音屏， 当声波入射到多孔材料时，引起孔隙中 的空气振动。由于摩擦和空气的粘滞阻力，使一部分声能转变成热能；此外，孔隙 中的空气与孔壁、纤维之间的热传导，也会引起热损失，使声能衰减，从而降低 噪

26、声。2.3钢丝绳的合理选型231钢丝绳型号的合理与优化选择2.2.1.1钢丝绳选型的依据关于钢丝绳选择在现行标准 GB/T8918-1996和钢丝绳使用安全技术 第二章中均有钢丝绳主要用途推荐表和比较详细的论述，是生产企业及其用户应该遵循的规则，钢丝绳品种繁多，性能多样，外表相似，但“全能”型的钢丝绳 还没有，要求破断拉力、柔韧性、耐疲劳性、耐磨性、耐腐蚀性、耐挤压性、不 旋转性、耐热性能均达到最佳是困难的，现有的技术水平只能满足上述一种或几 种性能性能要求。因此，要经济、安全地使用好钢丝绳，就必须从以下几个方面 正确地选择使用钢丝绳。在选择钢丝绳时应根据不同的用途考虑。（1）钢丝绳破断拉力。

27、在钢丝绳直径和抗拉强度一定的条件下，应选择 金属密度系数（即钢丝截面积与绳载面积之比）大的钢丝绳。一般情况下钢丝绳 的密度系数的大小顺序为面接触绳大于线接触绳，线接触绳大于点接触绳。（2）耐疲劳性。一般情况下，面接触绳比线接触绳好，线接触绳比点接触绳好；预张拉绳比非预张拉绳好；相同结构时同向捻比交互捻好； 纤维绳芯绳 比金属芯绳好。（3）耐磨性。钢丝绳的表面钢丝与滑轮或卷筒接触面越大，接触应力越 小，耐磨性能就越好，因此，耐磨性优劣的顺序为密封绳、异型股绳、多股绳、圆股绳。对于耐外部磨损，外层钢丝直径较粗的有利；对于耐内部磨损，线接触、 面接触比点接触优越。（4）耐剂压性。主要表现在受到横向剂

28、压时钢丝绳抵抗结构变形的能力。一般金属绳芯优于纤维绳芯，股丝少的优于股丝多的，线接触优于点接触，面接 触优于线接触，相同结构交互捻优于同向捻。（5）柔软性。绳径相同时钢丝根数越多，挠性系数（钢丝绳直径与绳中 最粗钢丝直径之比）越大，柔软性越好。（6）耐蚀性。钢丝绳大多在大气环境甚至酸或碱腐蚀性介质中使用，实 践证明选择镀锌，锌铝合金，油封防锈，减少绳芯含水率，涂覆尼龙，塑料等防 腐措施，将会成倍地提高钢丝绳使用寿命。（7）结构伸长和弹性模量。在定长使用或绳子调整比较麻烦或困难的场 合，应选择结构伸长小、弹性模量较大的钢丝绳。正常情况下金属绳芯钢丝绳结 构伸长约为0.1%-0.2%，纤维绳芯钢丝

29、绳为0.5%-0.6%,采用预张拉加工的钢丝 绳结构伸长可减少0.1%-0.3%，同时可提高弹性模量。2.2钢丝绳使用中应遵循的规范（1）钢丝绳的选择必须符合要求。煤炭安全规程第 374，376和378 条规定了钢丝绳应具备的特性，钢丝绳使用前应具备有效的证明文件， 新绳到货 后进行验收试验，合格后应妥善保管，防止损坏或锈蚀。如果保管期超过一年的 钢丝绳，在悬挂前再进行一次试验，合格后方可使用。（2）坚持日常检查。煤矿安全规程第 380条规定提升用钢丝绳必须 每天检查1次，其它用途钢丝绳至少每周检查 1次。对易损坏和断丝或锈蚀较多 的一段应停车详细检查。断丝的突出部分应在检查时剪下并及时维修。

30、检查结果 应记入钢丝绳检查记录薄。（3）实行有效维护。煤矿安全规程第 387条规定，对使用中的钢丝 绳应根据井巷条件和锈蚀情况，至少每月涂油1次。摩擦式提升装置的提升钢丝 绳，只准涂、浸专用的钢丝绳油（增摩脂），否则可不涂油，但对不绕过摩擦轮 的部分，必须涂防腐油。对使用中钢丝绳的维护，是延长钢丝绳使用寿命、保证 安全的重要环节。（4）坚持定期检查。对使用的钢丝绳进行定期试验，是掌握其使用性能变化的重要手段，必须按规定进行。煤矿安全规程第375，377和378条对此做出了明确要求。积累钢丝绳自使用之初直到报废的试验记录、日常检查和维护记录、特殊情况（如过卷、紧急制动和其它事故等）记录，建立钢丝

31、绳使用档 案。（5） 严格执行更换标准。煤矿安全规程第377, 378, 379, 381, 382, 383和384条分别从使用中钢丝绳安全系数、不合格钢丝断面积比例、使用期限、 一个捻距内断丝断面积比例、直径减小量、遭受突然停止等猛烈拉力和锈蚀情况 等方面规定更换钢丝绳的标准，必须严格执行。（6）煤矿安全规程第 346, 357, 385, 386, 392-399和463条分别 对钢丝绳使用配套装置及其它事项做出了明确规定。2.3冲击载荷危害大下面举例说明其危害。假设6 19+NF-20mm钢丝绳悬挂长10m,静载重物 2t，自由落体5m,那么钢丝绳受到了冲击载荷如下：冲击载荷计算公式

32、W2=W1（1+a/g）,其中 W1=2 103kg,83.3 106Pa=8.5 103kgf/mm2,S0=151mm2,LA5 103mm, h=1 104mm。代入得：W2=2000 51.67kg其冲击载荷为静载荷的近 51.67 倍，钢丝绳被拉断就不难理解。2.2.2点接触钢丝绳、线接触钢丝绳、面接触钢丝绳2.2.1.1点接触钢丝绳图3.2点接触钢丝绳绳股中相邻层钢丝呈点状态接触的钢丝绳，也叫非平行捻钢丝 绳如图。这种钢丝绳的绳股（中心钢丝除外）均用同一规格的钢丝捻制而成，各层 钢丝的捻角相等但捻距不等，是一种老式结构的钢丝绳，通常所称的普通圆股钢 丝绳就属此类。绳股内钢丝呈同心排

33、列、相邻层钢丝数目的差值为6根。捻制的 方法有右交互捻、左交互捻、右同向捻、左同向捻 （见钢丝绳捻法）。绳股有带纤 维芯和不带纤维芯的，有带涂层和不带涂层的。由绳股捻制的钢丝绳有带纤维芯 的、也有带金属芯的（见绳芯）。点接触钢丝绳较柔软，制造也简单，但使用性能不如线接触钢丝绳，更比不上面接触钢丝绳。使用时绳中钢丝之间易产生滑 移，受外力作用时钢丝上同时产生两种形式弯曲应力，即钢丝通过滑轮或卷筒时所产生的一次弯曲应力和由于层间钢丝相互挤压而产生二次弯曲应力。更有甚 者，当钢丝由于结构松散发生浮动时， 还会产生三次弯曲应力。故在使用时钢丝 绳的弯曲应力大，耐疲劳性差。点接触钢丝绳的绳股结构较松散，

34、受力后钢丝间 滑动较大，伸长较大，密度系数较小。虽比线接触钢丝绳能承受更大载荷，但寿 命较低。随着技术的不断发展，除了小直径 （10mm以下）和大直径（60mm以上） 以及起重吊装和捆扎等需要考虑操作方便的场合之外，已不再使用这类钢丝绳。2.2.1.2线接触钢丝绳绳股中相邻层钢丝呈线状态接触的钢丝绳，也叫平行捻钢丝绳。绳股由几 种规格的钢丝捻制而成，各层钢丝的捻距相同但捻角不等。按照股中钢丝配置方 式，线接触钢丝绳分为瓦林吞式、西鲁式、填充式和瓦林吞一西鲁式4种，如图所示。线接触钢丝绳，不仅同层钢丝问是线接触，且各相邻层钢丝之间也是线接触， 股中各层钢丝具有相同捻向（见钢丝绳捻法）和捻距，各层

35、钢丝的直径不同，且具 有一定比值，因而具有的特点是：（1）股内结构较点接触的紧密，使用时可减少 股内钢丝间相对滑动；股内钢丝捻距相等，内层的捻角较小，整绳伸长相对比点 接触的钢丝绳为小； 密度系数较高，在其他条件相同时，捻制后的强度损失 比点接触钢丝绳为小，同直径、同强度时，比点接触钢丝绳能承受较高的负荷； （3）工作时，绳内钢丝所受的弯曲及接触应力较小；（4）寿命比一般点接触钢丝绳高20%40%,甚至可达12倍。线接触钢丝绳是同向捻，比交互捻的钢丝绳的寿命高，但使用时易松散。线 接触钢丝绳主要用在立井提升、斜井卷扬、露天矿斜坡卷扬、挖掘机及石油钻井、 高炉卷扬、各种缆车、电梯、热移钢机、船舶

36、装卸、渔业拖网、农业电犁等方面。ha 瓦算式1 & 希戟、JcKi w 嵐址赫軒武2.2.1.3面接触钢丝绳图3.46 * 7 + FC面接触钢丝绳绳股内大多数钢丝之间呈面接触状态的钢丝绳。绳股由异形钢丝构成。一般用线接触钢丝绳的绳股，在捻股时或捻制后经塑性变形压缩而成。 这是一种新颖的钢丝绳，其结构种类很多，如ITx7、仃26times;S(19)、仃26times;w(19)单股钢丝绳；6T%26times;7、6T%26times;s(19)、6T%26times;w(19)等6股钢丝绳及多股钢丝绳等。一般说来，面接触钢丝绳可有 和线接触钢丝绳同样的品种，以及由此而派生出来的各种单股及多

37、股面接触钢丝 绳，如图所示。面接触钢丝绳中的股绳是线接触绳股的进一步演化，其结构与线接触钢丝绳有类似的地方.面接触钢丝绳特点和用途主要用途：钭井提升、索道牵引、无极绳缆车、钢 丝绳皮带运输机.面接触钢丝绳有较高的耐磨性和耐疲劳性。钢丝绳表面平滑，使用时与卷筒、 绳轮及钢丝绳自身钢丝间接触面积大，接触应力减小，耐磨性比普通钢丝绳高2倍。由于钢丝间接触面积较大，绳股在成形过程中又消除了捻制应力，使用过程 中仅在钢丝绕过绳轮时产生弯曲应力，又因部分钢丝问存在间隙而产生的附加弯 曲应力较小，且没有层间钢丝相互挤压而产生的弯曲应力，面接触钢丝绳的耐疲劳性比普通钢丝绳高1. 72. 8倍。面接触钢丝绳的密

38、度系数大，因而在直径 和强度级相同的情况下，总破断拉力(见钢丝绳检验)比普通钢丝绳高25%以上。 面接触钢丝绳的另一特点是使用时不易走形，抗压性和耐腐蚀性能好，在使用中还能减少旋转。面接触钢丝绳可代替大部分现有的各种钢丝绳，用于矿山竖井和斜井的提升、钢丝绳罐道、各种起重卷扬、电铲、拖绳、采矿机械及架空索道等 方面.2.2.3钢丝绳型号选择柏林索道实施扩能改造，由中煤国际工程集团重庆设计研究院进行设计，设计单位分析我厂索道实际情况后，设计将钢绳型号确定为6X 7+SF线接触钢丝 绳，并推荐了宁夏恒力公司产品。鉴于钢绳更新选型是涉及到安全的重大问题， 厂领导非常重视，派我厂三名工程技术人员赴宁夏、

39、 甘肃两地，对宁夏恒力公司 及两家用户单位进行了实地考察，目前国内能够生产货运索道用大直径钢绳的厂家有三家：分别是贵州钢绳有限公司、鞍山钢绳有限公司、宁夏恒力钢绳有限公司。贵州钢绳主要业务范围在 小直径钢绳，大直径货运索道钢绳用户口碑不佳，且曾发生过断绳事故。鞍山钢 绳从我厂目前使用的情况看也不是很理想，新绳即存在断丝（约50处），且发展速度很快，尾期断丝和滑头情况严重。恒力钢绳十年前进入西南地区，我厂以 前未使用过，但从此次考察的情况来看，其生产规模、工艺技术、设备水平处于 国内同行业前列，用户对其产品评价不错。设计单位也很认同。我厂索道终点站垂直导向轮存在弯曲半径偏小的问题， 柏索改造后直径增加 到2.5米，因此对钢绳的抗磨损性要求高于抗弯曲性。从我厂现有线接触钢绳的 使用情况来看表面断丝数少，但磨损量较大，直径达到31伽以下，容易造成抱索器打滑，诱发跳线吊斗事故。充分说明磨