关于模板钢丝绳断绳的试验分析.pdf

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1、经济·管理·综述建材与装饰2016年7月关于模板钢丝绳断绳的试验分析秦晓光（安徽理工大学安徽淮南232001中煤矿山建设集团工程技术部安徽合肥230601）摘要：本文通过对某煤矿新副井施工模板断绳事故的钢丝绳试验和提升设备的拉力模拟试验，分析判断断绳事故的直接原因，从而找出从根本上预防此类事故的最佳方案。关键词：断绳；试验；分析中图分类号：TH21文献标识码：A文章编号：1673-0038（2016）31-0128-02立井井筒混凝土井壁施工普遍采用整体金属模板，模板的升生事故时所受实际拉力超过了钢丝绳能够承受的破断拉力。降一般用三根钢丝绳由三台凿井绞车提升和悬吊。

2、模板在井筒钢丝绳的破断拉力计算方法：实测合格钢丝破断拉力总和乘中提升时极易受阻，在使用中曾多次发生断绳事故，造成设备损以换算系数，按18×7+FC结构0.85倍换算系数计算该钢丝绳最毁，人员伤亡的重大损失。在进行事故分析，追查断绳原因时，多小破断拉力为：通过事故现象，根据经验来判断。也可以通过理论计算分析断绳835.46kN×0.85=710.14kN（1）原因。而通过对事故钢丝绳进行试验和模板提升设备的拉力模2模板提升设备拉力模拟试验拟试验，可以为判断断绳事故的原因提供直接证据，从而找出预该矿井模板提升采用JZ-16/1000型凿井绞车，其设计钢丝防此类事故的最佳

3、方案。绳最大拉力160kN，卷筒直径φ1.0m，容绳量1000m。配套电动机1钢丝绳试验及结果分析YZR-250M2-8型，额定功率37kW，额定转速750r/min，额定电压某煤矿新副井施工，井筒设计深度855m，净直径φ6.5m，开380V，额定电流78A。绞车运行速度快挡6m/min，慢档3m/min，掘最大荒径φ9.9m，井筒外壁浇注采用整体金属大模板施工，采一般运行时采用慢档。用三根18×7+FC-φ32-1770钢丝绳悬吊，捻向为：1号和2号绳由（1）式可知，当模板钢丝绳破断时，凿井绞车对钢丝绳的拉为左交互捻，3号绳为右交互捻。根据《煤矿重要用途钢丝绳验

4、收力至少要达到710kN，这远远超过了JZ-16/1000型凿井绞车的技术条件》（MT716-2005）进行悬挂前钢丝绳试验，试验结果合设计最大拉力。该凿井绞车虽设有过流保护装置，按稍大于其额格，安全系数符合《煤矿安全规程》要求。具体试验数据如表1所定电流进行整定。但在断绳时电动机电流未达到整定值，保护装示。置没有动作。表1模板钢丝绳悬挂前试验数据为了确定凿井绞车负荷与配套电动机电流之间的关系，我们实测抗拉强度平均值实测钢丝反复弯曲实测钢丝扭转次数实测合格钢丝绳（MPa）次数（次）（次）钢丝破断在试验室安装了一套模拟试验装置，采用与事故现场相同的凿编号钢丝直径钢丝直

5、径钢丝直径钢丝直径钢丝直径钢丝直径拉力总和井绞车，绞车钢丝绳终端通过桃形环、卸扣与拉力传感器连接，2.06（mm）2.18（mm）2.06（mm）2.18（mm）2.06（mm）2.18（mm）（kN）1#1850193023~2718~2332~4438~40849.96再连接在地锚上。2#1820191022~2718~2335~4634~40835.80试验用传感器采用TJL-7型拉力传感器，传感器额定载荷3#1860193023~2619~2031~4934~42849.24300kN，可安全过载150%，传感器材质为40CrNiMoA合金钢，最钢丝绳使用半

6、年后发生断绳事故，2号钢丝绳在凿井绞车提大抗拉强度可达1000MPa，显示控制装置为NS-YB04型四位测升模板时从滚筒处破断。钢丝绳断口较为整齐，说明钢丝绳无捻量显示控制仪。制质量问题（捻制质量差的钢丝绳在破断时部分绳股先断，断口在绞车电控回路中接入精度为0.5级的交流电流表，慢档启参差不齐）。动绞车，同时观察传感器拉力显示值与电动机电流值，试验时每截取发生事故的钢丝绳，按照《煤矿重要用途在用钢丝绳测20kN测取一对数据，共取15个测点，绘制负载—电流曲线图，如定方法和判定准则》（MT717-1997）进行试验，将其试验数据与悬图1所示。挂前进行比较，如表2所示。

7、表2模板钢丝绳悬挂前与事故后试验数据比较实测抗拉强度平均值实测钢丝反复弯曲实测钢丝扭转次数实测合格钢丝绳（MPa）次数（次）（次）钢丝破断编号钢丝直径钢丝直径钢丝直径钢丝直径钢丝直径钢丝直径拉力总和2.06（mm）2.18（mm）2.06（mm）2.18（mm）2.06（mm）2.18（mm）（kN）2#1820191022~2718~2335~4634~40835.80悬挂前2#1820191020~2716~22//835.46事故后由表2可知，模板钢丝绳在使用至事故发生时其破断拉力和韧性等性能并未明显下降，安全系数仍然符合《煤矿安全规程》要求。即模板钢丝绳