塑襯技術(shù)在煤礦提升機(jī)繩槽中的應(yīng)用

1.引言

從煤礦單繩纏繞式提升機(jī)的繩槽材料發(fā)展來(lái)看，先是木襯、剛質(zhì)襯板，后發(fā)展為塑料襯板（簡(jiǎn)稱塑襯）。塑襯技術(shù)目前已達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)的水平。朔里礦2004年7月在主井提升絞車3米卷筒繩槽上應(yīng)用了塑襯技術(shù)，后在2006年10月又應(yīng)用到主井3米天輪上。該塑襯材料是洛陽(yáng)市礦實(shí)機(jī)械制造有限公司研制的，它克服了木質(zhì)滾筒及鋼質(zhì)襯板諸多不足的許多缺陷，是一種新技術(shù)產(chǎn)品。自應(yīng)用以來(lái)，一直效果較好。

2.塑襯與木襯及鋼質(zhì)襯板的比較

2.1材質(zhì)與安裝更換的比較

單繩纏繞提升機(jī)采用的木制滾筒襯板，因?qū)σr木選材要求較高，操作起來(lái)周期長(zhǎng)。通常為柞木、橡木，其次為伏質(zhì)曲柳。嚴(yán)格按技術(shù)要求處理后，現(xiàn)場(chǎng)安裝一般為4天左右，且工序繁瑣，影響生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)；更換鋼質(zhì)卷筒繩槽，實(shí)際上相當(dāng)于更換了主軸裝置，且安裝工程量大，勞動(dòng)強(qiáng)度大，一般至少需要5天時(shí)間，影響生產(chǎn)的時(shí)間也比較長(zhǎng)；而塑襯是壓制成型，其厚度在一定的范圍內(nèi)可以選擇。繩槽光滑平整，現(xiàn)場(chǎng)安裝僅需13個(gè)小時(shí)左右，并馬上可以投入使用。顯然塑襯技術(shù)性能比較優(yōu)越。

2.2三者對(duì)鋼絲繩的影響

木襯由于強(qiáng)度低，耐疲勞性差，很容易被鋼絲繩將繩槽凸起的部分壓碎或搓平，造成繞繩排列不整齊，出現(xiàn)咬繩現(xiàn)象，導(dǎo)致鋼絲繩磨損、斷絲超限而報(bào)廢；鋼質(zhì)卷筒襯板由于鋼質(zhì)材料與鋼絲繩的接觸應(yīng)力大，反復(fù)受擠壓應(yīng)力、彎曲應(yīng)力及動(dòng)應(yīng)力作用，對(duì)鋼絲繩的磨損嚴(yán)重，以至更換鋼絲繩較為頻繁；塑襯是低彈性模量的材料，能使鋼絲繩排列整齊，可以明顯的降低鋼絲繩與繩槽的接觸應(yīng)力，從而大大的降低鋼絲繩的磨損，有效的延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命。

2.3費(fèi)用與使用壽命的比較

以朔里礦2JK-3/11.5礦井提升機(jī)為例，木襯一般1年更換一次，費(fèi)用約3.5萬(wàn)元；鋼質(zhì)襯板，使用壽命則20年左右，費(fèi)用約30萬(wàn)元；采用塑襯材料，使用壽命一般為8-10年，費(fèi)用約6.2萬(wàn)元。由比較可知，塑襯在使用壽命和價(jià)格的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)。

通過(guò)以上比較，塑襯具有安裝方面施工時(shí)間短，又能延長(zhǎng)鋼絲繩的使用壽命。由于本身的機(jī)械強(qiáng)度高，使用壽命長(zhǎng)，模壓成型，繩槽光滑，應(yīng)用范圍廣，因其比重?。?.98），又不會(huì)增加設(shè)備轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和無(wú)功功率等優(yōu)點(diǎn)，具有節(jié)能功效。

3.塑襯技術(shù)在提升機(jī)中的應(yīng)用情況

朔里礦主井提升機(jī)是從1984年12月投入使用，繩槽為鋼質(zhì)滾筒襯板結(jié)構(gòu)。2004年7月主井絞車改造，繩槽為塑襯材料。2004年主井絞車滾筒改造的根本原因就是：從2001年底起，主井提升鋼絲繩逐漸出現(xiàn)扭曲變形、跳絲、斷絲等嚴(yán)重問(wèn)題。從2001年11月底至2003年初，共更換14根提升鋼絲繩。經(jīng)過(guò)礦、集團(tuán)公司機(jī)電處、貴州鋼絲繩廠家及英國(guó)布萊頓鋼絲繩廠家現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)測(cè)定（用圓鋼精加工成直徑為32-37mm的圓進(jìn)行測(cè)試）,確認(rèn)滾筒繩槽經(jīng)過(guò)近20年的使用已磨深。繩槽直徑變小,運(yùn)行中發(fā)生卡繩現(xiàn)象,導(dǎo)致鋼絲繩早期永久變形,嚴(yán)重影響鋼絲繩的使用壽命。

從2004年7月至2007年2月,主井絞車改造滾筒,繩槽為塑襯材料之后，兩年共更換5根鋼絲繩。特別在2006年10月更換塑襯天輪后,在5個(gè)月的使用過(guò)程中,已使用近1年的東勾鋼絲繩斷絲情況沒(méi)有繼續(xù)發(fā)展。

4.塑襯技術(shù)產(chǎn)生的效益。

從2001年底至2003年初，與2004年至2006年10月期間使用鋼絲繩比較，塑襯技術(shù)在朔里礦提升機(jī)中應(yīng)用后經(jīng)濟(jì)效益非常明顯。

4.1節(jié)省鋼絲繩。應(yīng)用期間至少節(jié)約了9根鋼絲繩，每根鋼絲繩的價(jià)值約12萬(wàn)元，合計(jì)108萬(wàn)元。

4.2減少提煤影響時(shí)間。正常更換9根鋼絲繩影響提煤量很大，（每根需要3.25小時(shí)，每小時(shí)提57勾煤，每勾按5噸計(jì)算，每噸煤200元），按影響的產(chǎn)量計(jì)算，合計(jì)為166萬(wàn)元。

4.3使用周期加長(zhǎng)。如果提升機(jī)使用20年左右，塑襯需更換2.5次，塑襯總費(fèi)用為15.5萬(wàn)元。而更換鋼質(zhì)滾筒襯板，必須換主軸裝置，費(fèi)用為108.4萬(wàn)元，兩者比較可節(jié)約92.9萬(wàn)元（不包括因施工時(shí)間長(zhǎng)造成原煤提升損失）。

4.4具有節(jié)電作用。改進(jìn)成塑襯以后，由于滾筒摩擦力的變化影響，其系統(tǒng)阻力相對(duì)減少，提升過(guò)程中還具有一定的節(jié)電效果。

從以上幾項(xiàng)分析可以看出，提升絞車滾筒使用塑襯技術(shù)以后，為煤礦節(jié)約了366.9萬(wàn)元以上的經(jīng)濟(jì)效益，而且更重要的是大大提高了礦井提升的安全性和可靠性。塑襯在我礦的應(yīng)用是成功的,效果是明顯的。