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時間：2024-04-10 08:46:48 點擊數(shù)：
導讀
針對礦用罐道鋼絲繩張力及剛性系數(shù)現(xiàn)場測量難題，依據(jù)振動波周期法理論，研制了一種礦井罐道繩用張力測試設備。該設備利用電子技術(shù)，將固定點的加速度振動波形轉(zhuǎn)換成可視波形，根據(jù)其波形峰值差自動計算周期，有效降低了人工測試時間產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差。在鄭煤集團多個礦井現(xiàn)場進行試驗，通過分析罐道繩張力測試結(jié)果，驗證了該張力測試設備的可靠性和可實施性。
罐道鋼絲繩作為礦井提升的重要部件，可防止提升容器非正常擺動或轉(zhuǎn)動，保障其平穩(wěn)運行，但在柔性罐道繩約束下的提升容器容易產(chǎn)生橫向偏擺。罐道繩張力偏小、偏大或者不均，都會給礦井安全生產(chǎn)帶來嚴重隱患。《煤礦安全規(guī)程》第三百九十八條明確規(guī)定：“每個提升容器 (平衡錘)有 4 根罐道繩時，每根罐道繩的zui 小剛性系數(shù)不得小于 500 N/m，各罐道繩張緊力之差不得小于平均張緊力的 5%，內(nèi)側(cè)張緊力大，外側(cè)張緊力小。每個提升容器 (平衡錘) 有 2 根罐道繩時，每根罐道繩的剛性系數(shù)不得小于 1 000 N/m，各罐道繩的張緊力應當相等”。目前，罐道繩張力的檢測與調(diào)整，已經(jīng)成為煤礦提升技術(shù)管理工作中的一項重要內(nèi)容。但罐道繩安裝后，缺少罐道繩張力檢測手段，無法準確測量、表征各罐道繩的張力，可能造成罐道繩張力偏大、偏小或不均勻等情況。如何測試罐道繩張力，為煤礦安全生產(chǎn)提供科學數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐，是行業(yè)迫切需要解決的難題。
關(guān)于罐道繩張力測試，目前理論研究分為 3 種：豎向張緊法、橫向張拉法和振動波周期法。前兩者雖然理論簡單，但受現(xiàn)場環(huán)境和安全要求的制約，可實施性差，一直沒有推廣使用。第 3 種理論自研究以來，一直沒有實現(xiàn)從理論到產(chǎn)品的成熟應用轉(zhuǎn)化，沒有研制出成熟的測試設備，實際生產(chǎn)中鮮有應用。罐道繩長期在重載及濕潤的環(huán)境下運行，需要進行定期檢測與維護。本研究依據(jù)振動波周期法研制了一款礦井罐道繩張力測試設備，通過在鄭煤集團多個礦井現(xiàn)場試驗，驗證了設備的可靠性和可實施性。根據(jù)測試結(jié)果，可及時調(diào)整不滿足《煤礦安全規(guī)程》要求的罐道繩張力，為罐道繩的安全運行提供了科學數(shù)據(jù)，也為罐道繩張力的科學定量測試提供了一種新的途徑和思路。
1 基于振動波周期法的理論研究
振動波周期法是依據(jù)振動波在鋼絲繩上的傳遞速度和鋼絲繩張力的關(guān)系，通過速度傳感器測量鋼絲繩振動波周期，得到傳遞速度，進而計算出鋼絲繩張力。
1.1 罐道繩拉力的測量
在井口附近位置，對罐道繩某一點施加一垂直沖擊力，使罐道繩產(chǎn)生橫向振動。振動波在鋼絲繩上的傳遞速度與鋼絲繩所受張力的關(guān)系如下：
