現代礦井提升機鋼絲繩安全監(jiān)管模式探討 -王天中
發(fā)表期刊:《煤礦安全》
摘要:指出提升鋼絲繩傳統(tǒng)檢驗方法弊端，從現代化煤礦建設的觀點出發(fā)，闡述應用TCK弱磁鋼絲繩檢測技術手段監(jiān)控鋼絲繩安全的必要性和可行性，對提升鋼絲繩安全監(jiān)管的現代化模式進行有益探索實踐。
主題詞：提升鋼絲繩檢測 弱磁檢測技術 鋼絲繩在線自動檢測 鋼絲繩安全監(jiān)管模式
中圖分類號：TD532 文獻標志碼：B 文章編號：1003-496X(2011)01-0148-02
隨著現代化煤礦建設的不斷深入，我國絕大部分國有煤礦企業(yè)都在創(chuàng)建數字化、信息化礦井，以期實現煤礦本質安全。但是，礦井運輸提升設備的安全管理仍停留于傳統(tǒng)管理階段，與現代化煤礦管理相比顯得格格不入，迫切需要應用先進的現代化管理手段徹底改變這一落后現狀。
1 現代煤礦提升運輸設備鋼絲繩管理呼喚先進的檢測技術
提升機對煤礦生產作用十分重要，作業(yè)人員、原煤、物料等的運輸提升都由其完成。在提升運輸中，鋼絲繩維系著職工的生命安危，直接關系到礦井設備、財產安全，是礦井“咽喉”的“生命線”。因此，提升鋼絲繩是煤礦機電設備管理的重點和難點。
在同煤集團，盡管提升鋼絲繩的安全運行一直倍受關注，但由于缺少可靠的檢測手段，長期以來，同煤仍沿用人工外觀檢驗方法和定期換繩措施保證提升鋼絲繩的安全運行。這種落后且不可靠的方法，使提升鋼絲繩的使用管理始終存在“五大難題”。
(1)不安全。 據《中國煤礦事故暨專家點評集》統(tǒng)計，截止1995年，全國煤礦運輸提升事故死亡19871人，占死亡總人數的15.06%，僅次于頂板和瓦斯事故，是煤炭系統(tǒng)第三大災難事故。鋼絲繩由此成為煤礦企業(yè)各類運輸提升設備當中的高度危險構件。
(2)不經濟。 為避免鋼絲繩事故，各鋼絲繩使用企業(yè)普遍采用定期更換的措施。這種到期一律更換新繩的做法導致了鋼絲繩用繩成本的提高。日本有統(tǒng)計結果表明：被強制更換的鋼絲繩，有一半以上的強度達新繩強度的90%以上，還有不少超過100%，即還處在磨合期。而美國的調查結果：約70%被強制更換的鋼絲繩只有很小或沒有強度損失。
(3)效率低。 人工檢查效率低下，浪費了大量的生產時間。以煤炭開采為例，按照《煤礦安全生產規(guī)程》的要求，每班需對鋼絲繩檢查一次，每次檢查約1小時，每個作業(yè)礦井僅鋼絲繩檢測一項，一年浪費330小時以上寶貴的生產時間，按照年產100萬噸的生產能力，每小時提煤200噸，330小時少提煤66000噸，若按500元/噸的煤價，經濟效益損失每年將達3300萬元。同煤集團共有52對作業(yè)礦井，僅鋼絲繩檢測浪費的生產時間一項，每年經濟效益的損失十分巨大。
(4)不可靠。 人工檢測只能部分檢出鋼絲繩外部較明顯的損傷，而對鋼絲繩內部的磨損、銹蝕、斷絲，尤其是疲勞等損傷則根本無法檢測，因而許多重大事故隱患根本無法發(fā)現。
(5)危害大。 鋼絲繩一旦發(fā)生斷繩事故，必然導致重大危害。鋼絲繩事故造成的設備、礦井修復、停產整頓，間接損失巨大;如事故造成人員傷亡，對遇難者家庭的傷害將是無法用經濟方式衡量和彌補的。
為改變被動的鋼絲繩使用管理現狀，大同煤礦集團與其它煤礦企業(yè)一樣，迫切需要改變落后的鋼絲繩使用管理現狀，一直在積極尋求可靠的鋼絲繩無損檢測設備，希望能借助先進、可靠的檢測技術手段，用以提高同煤運輸提升設備的安全管理水平。
2 TCK.W便攜式無損探傷儀改善鋼絲繩管理狀況
提升鋼絲繩運行安全向來都是礦用提升機安全管理的難點。礦井提升作業(yè)工況惡劣、復雜，鋼絲繩因長期遭受地下水、酸堿腐蝕物或氣體等的侵蝕，易出現腐蝕性損傷;在提升運行中，鋼絲繩始終遭受擠壓、拉伸、彎曲、拉壓等各種應力集中持續(xù)作用，產生疲勞;生產作業(yè)中，因人的不當操作造成鋼絲繩受到意外損傷或創(chuàng)傷。還有其它如鋼絲繩制造、運輸、倉儲等環(huán)節(jié)也會使其受到損傷。這些損傷隨時都有可能造成鋼絲繩事故。
分析·探討 煤礦安全 (2011-01) .149.
要解決上述安全管理難點，杜絕事故隱患，有效預防事故，無疑必須應用先進的檢測手段。同煤集團共有主、副礦井52對，生產負荷大，運輸提升的安全顯得尤為重要。為保證提升鋼絲繩運行安全，同煤在06年引進了TCK便攜式無損探傷儀后，雖說確實使同煤提升鋼絲繩的檢測效率和安全管理水平得到很大提高，讓同煤在提升設備安全管理上前進了一大步。但在設備的使用實踐中，我們也感到，便攜式探傷儀還未能完全消除人為因素對設備本質安全的影響。況且，礦井工況復雜，出于安全考慮，有些提升鋼絲繩是檢測人員持儀器無法檢測的。所以，要徹底解決礦井提升鋼絲繩安全監(jiān)管難題，還需進一步創(chuàng)新管理模式，而最佳方案是實現鋼絲繩的在線實時連續(xù)檢測。
為探索鋼絲繩在線自動檢測的先進管理模式，同煤曾做出過一定的努力。然而，由于傳統(tǒng)強磁檢測技術缺乏突破，一直無法克服不了通過性差的弊端而無法實施在線實時檢測，所以，長期以來在線實時檢測只能是一種愿望。直到弱磁檢測技術出現，鋼絲繩在線實時檢測真正得以變成現實。這是因為，弱磁檢測采用的傳感器靈敏度高，比霍爾元件高數萬倍，所以即使檢測體與被測物體之間的間距達30mm，仍然可以準確拾取信號，實現寬距非接觸檢測。這一技術上的重大突破，也決定了目前只有弱磁檢測技術可以實現真正意義上的鋼絲繩在線實時自動檢測。擁有弱磁檢測技術的TCK 公司經過一年多時間的開發(fā)，成功研制了TCK鋼絲繩在線實時自動檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)，采用獨創(chuàng)的弱磁檢測核心技術，根據重大運輸提升設備的安全運行需要，通過定制化配備的模式組合檢測裝置，智能型數采轉換裝置、光電計程測速裝置、聲光預警裝置、終端主控裝置，在線實時自動對鋼絲繩的斷絲、磨損、銹蝕、疲勞等內外部損傷進行定性、定量、定位檢測，同時自動綜合分析各類損傷信息、存儲和記錄檢測結果，打印檢測報告，有效消除了人工檢測的種種弊端。
2009年，同煤在21對主力礦井裝備了TCK鋼絲繩在線實時自動檢測系統(tǒng)，分別用于單繩纏繞、四繩落地摩擦、六繩落地摩擦提升機鋼絲繩在線檢測。隨著TCK鋼絲繩在線實時自動檢測系統(tǒng)的安裝使用，一個全新的鋼絲繩安全監(jiān)管模式在同煤得以創(chuàng)建。采用了TCK鋼絲繩在線實時自動檢測系統(tǒng)，這些礦井的提升鋼絲繩運行便始終處在了安全受控的檢測狀態(tài)，從根本上杜絕了事故隱患，確保了安全;由于在正常生產的同時就能完成檢測，所以使生產、檢測合二為一，既增加了有效作業(yè)時間、提高了產能，還大幅降低了專門用于鋼絲繩檢測的空轉能耗。同時，使用該系統(tǒng)還可以科學延長鋼絲繩使用壽命，節(jié)約換繩時間，降低用繩成本。總之，這一先進的鋼絲繩在線實時自動檢測系統(tǒng)的使用，徹底改變了同煤提升機鋼絲繩安全管理的落后現狀，為同煤解決了“隱患、浪費、低效”同在的三大矛盾，實現了“安全、節(jié)約、高效”三重管理目標。
應用TCK鋼絲繩在線實時自動檢測系統(tǒng)創(chuàng)新提升鋼絲繩安全監(jiān)管模式，使同煤的運輸提升設備管理步入了數字化，智能化、自動化，圓滿實現了與同煤集團各方面現代化管理的從容接軌。
作者簡介
王天中、男、生于1973年9月，中國共產黨黨員，畢業(yè)于太原理工大學電氣自動化專業(yè)，本科，助理工程師，現任大同煤礦集團公司機電處機械科科長，發(fā)表論文十多篇，主要從事礦山機電設備技術研究和現場管理工作。
參考文獻
1《礦用鋼絲繩的檢測及事故案例分析》，(1999年，煤炭工業(yè)出版社)
2《鋼絲繩(纜)在線無損定量方法和判定規(guī)則》。MT/T970-2005
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序號
論文名稱
發(fā)表期刊
作者單位
作者
行業(yè)
40
能 源 與 環(huán) 保
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