淺析露天采礦電鏟鋼繩經(jīng)濟(jì)使用的—些影響因素

李慶

摘要：目前，在露天采礦行業(yè)電鏟的使用數(shù)量及要求逐步提高，因而對(duì)電鏟鋼繩的要求及使用有必要進(jìn)行一定的討論和研究，以求對(duì)露天采礦事業(yè)提供更好的技術(shù)保障。有研究表明，露天采礦產(chǎn)業(yè)在鋼繩方面的節(jié)省會(huì)給礦山開采方面帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益方面的節(jié)省。本文就露天采礦電鏟鋼繩經(jīng)濟(jì)使用的一些影響因素進(jìn)行探討和研究。

關(guān)鍵詞：露天采礦；電鏟鋼繩；經(jīng)濟(jì)使用；影響因素

1.電鏟鋼繩在露天采礦初期的狀態(tài)。

在大部份露天采礦作業(yè)過程中，電鏟的提升鋼繩在開始開采的一段時(shí)間之中，通常不能獲得令人滿意的使用壽命和使用效果。如果電鏟的操作及爆破工作得到改進(jìn)，使之與被挖物料和電鏟本身的性能相適應(yīng)，則鋼繩壽命將有所提高。在礦山投產(chǎn)初期，大多數(shù)電鏟的提升鋼繩由于下述操作上的原因中的一個(gè)或幾個(gè)的影響引起損壞而必須更換。

1.1礦巖塊度不均勻。這種情況出現(xiàn)在礦山的試驗(yàn)工作階段，為了探求正確的爆破技術(shù)，難免會(huì)出現(xiàn)一些過大的巖塊，使鏟斗裝載不均勻，從而造成提升鋼繩的負(fù)荷不均勻。

1.2工作面梯段過高。這與第一個(gè)問題密切相關(guān)，它容易導(dǎo)致松動(dòng)巖石塌落而使提升鋼繩遭到損壞。

1 3司機(jī)難于進(jìn)行良好的挖掘作業(yè)。這是上述兩個(gè)問題綜合在一起造成的結(jié)果，它會(huì)導(dǎo)致提升鋼繩產(chǎn)生一定的沖擊或不均勻大的載荷。

1.4電鏟司機(jī)缺乏操作經(jīng)驗(yàn)。這將造成鋼繩時(shí)緊時(shí)松，不能正確地在卷筒上進(jìn)行纏繞，從而使鋼繩迅速遭到損壞。

2.提升鋼繩的規(guī)格。

當(dāng)鋼繩由于上述這些原因而損壞時(shí)，即使采用高強(qiáng)度鋼繩或特制的繩芯鋼繩也無(wú)濟(jì)于事，因此迫切需要采用更為堅(jiān)韌的鋼繩結(jié)構(gòu)來承擔(dān)挖掘作業(yè)，并克服由于上述原因造成的損壞。對(duì)此，我們常建議使用6x19加芯股鋼繩。它的12根外層鋼絲形成一個(gè)堅(jiān)韌的外皮，有助于承受劇烈的磨損，25根鋼絲構(gòu)成的繩股具有較好的撓性。此外，這種結(jié)構(gòu)的鋼繩比通常的6x37鋼繩較為便宜。

在推壓鋼絲繩方面，工作人員在采用鋼絲繩推壓的正鏟挖掘機(jī)上，推壓卷筒和滑輪的直徑通常都比提升系統(tǒng)的滑輪直徑小，因此都采用撓性較大的6x37鋼繩。在動(dòng)臂繃?yán)K的使用過程中，我們推薦采用撓性的6x37鋼繩作動(dòng)臂繃?yán)K。但是當(dāng)動(dòng)臂繃?yán)K作為挖掘機(jī)的構(gòu)件時(shí)則例外，這時(shí)一般采用吊橋用的鋼繩。采用可動(dòng)動(dòng)臂的挖掘機(jī)進(jìn)行挖掘時(shí)繃?yán)K會(huì)出現(xiàn)相當(dāng)大的松弛，當(dāng)動(dòng)臂回動(dòng)時(shí)使繃?yán)K突然繃緊就使鋼繩產(chǎn)生相當(dāng)大的振動(dòng)，6x37鋼繩具有承受這種振動(dòng)的撓性而不會(huì)產(chǎn)生繩股變形。我們還建議采用模鍛索具，因?yàn)檫@種索具與其它索具相比可使鋼繩具有最大的疲勞強(qiáng)度。

3.露天采礦作業(yè)中電鏟鋼繩的性能。

在實(shí)際露天采礦作業(yè)中，鋼繩通常會(huì)在多處發(fā)生損壞現(xiàn)象，具體見下圖。圖中位置1（卷筒處疲勞破壞）和位置4（斗梁滑輪處的疲勞破壞）都屬于正常損壞，在這些地方為提高鋼繩壽命能夠采用的措施很少。對(duì)于非正常損壞，可改進(jìn)電鏟或作業(yè)方式來減少這種損壞?！ば蛱?hào)2、3、5、6為正常損壞點(diǎn)，位置2是巖塊掉在斗梁滑輪上將鈉繩砸壞，位置3為不均勻負(fù)載和向過高的自卸車裝載而在提梁滑輪處的擦傷性損傷；位置5為鋼繩在機(jī)棚進(jìn)口處的磨擦或卷筒工作狀況較惡劣而引起的損壞，位置6為在天輪處由于輪槽偏斜或不光滑引起的磨損。

4.電鏟鋼繩的發(fā)展方向以及趨勢(shì)。

電鏟提升鋼繩每年需更換8到9次。根據(jù)電鏟和鋼繩的規(guī)格，這要費(fèi)一些人工和停機(jī)時(shí)間。關(guān)于這裝置的效率的最新數(shù)字是，可以仗更換鋼繩所需的人工減少將近50%，并使采兀兩根提升綱繩的電鏟上的鋼繩壽命提高20至30%。鋼繩在卷筒上的死圈數(shù)決定了固定鋼繩所需的握力，如在筒繩直徑比為20：1和具有1.5個(gè)個(gè)死圈的條件下，其張力比（即鋼繩破斷力與塞箍拉脫力之比，為3.5：1。因?yàn)樵?.75時(shí)的握力，在死圈為1.5圈的情況下，從另一端把繩箍從鋼繩上拉下來的拉力為32000磅（145280公斤），遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鋼繩的實(shí)際破斷力。

從另一方面來看，在采用兩根1.75時(shí)鋼繩的挖掘機(jī)上，雙繩每個(gè)連接點(diǎn)處的理論設(shè)計(jì)拉力為60000磅。即使在卷筒上只有1/2個(gè)死圈，張力比仍可達(dá)1.70：l，這就是說，要用150000磅的拉力才能將繩箍從鋼繩上拉下來，而最大設(shè)計(jì)拉力才60000磅。從這些數(shù)據(jù)可看出，在任何

情況下，繩箍都有足夠的握力來防止鋼繩從卷筒上被拉脫。

5.B-E公司的電鏟大多數(shù)B-E公司的電鏟，如280 B，其提升鋼繩的兩端是安裝在相對(duì)為180。的兩半法蘭盤上。圖8為繩箍座焊在這些法蘭尾部的切槽中的情況。切槽的剩余部份應(yīng)能使繩箍在繩箍座內(nèi)滑動(dòng)，原來的四個(gè)或五個(gè)棒形繩夾被卸掉，其孔空著。鋼繩按密排纏繞供貨，其外端裝有標(biāo)準(zhǔn)繩箍引繩，將引繩穿過斗梁滑輪然后將鋼繩兩端繞過天輪。將繩箍裝在繩箍座內(nèi)，另一端楔緊在卷筒中心上。如果鋼繩單根更換，可改變鋼繩在卷筒中心的楔緊位置來進(jìn)行鋼繩長(zhǎng)度的調(diào)整。由于繩箍裝在法蘭的尾部，因此可隨時(shí)重新啟用棒形繩夾。

6.馬里恩公司的電鏟馬里恩公司的電鏟一般采用一很大直徑提升鋼繩，圖9為建議對(duì)采用直徑為l寫時(shí)以上的鋼繩的電鏟進(jìn)行的修改。在每個(gè)外側(cè)法蘭上都開有長(zhǎng)為?；洉r(shí)、寬為5時(shí)的槽，繩箍座焊在槽的前部。繩箍座在每側(cè)法蘭上的安裝深度都小于通常使用的固定鋼繩繩夾。在這些電鏟上，要對(duì)提斗滑輪進(jìn)行一些修改，以使繩箍可自由無(wú)阻地繞過滑輪。但是，換繩時(shí)省去的停機(jī)時(shí)間和人工，將大大抵消修中的消耗費(fèi)。

7.繩箍的經(jīng)濟(jì)性

通過使用繩箍套而獲得的益處是令人滿意的，在使用兩根提升繩的正鏟挖掘機(jī)上更是如此。在這種正鏟上，通常幾乎無(wú)法使每根提升鋼繩具有同樣的安裝長(zhǎng)度。使用繩箍套裝置以后，一組鋼繩的繩箍套之間的距離實(shí)際上是相等的。這意味著每根鋼繩的安裝長(zhǎng)度相同。兩根繩的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度也將相同，所以每根鋼繩上的負(fù)載也必然相等。這樣就可以使鋼繩壽命提高20%至30%。有一個(gè)礦山將鋼繩計(jì)劃更換期從475小時(shí)延長(zhǎng)到650小時(shí)。此外在采礦電鏟的停機(jī)時(shí)間和更換鋼繩所需人工的時(shí)間方面也有節(jié)省。這種繩箍出現(xiàn)不久，但它在直徑達(dá)1呱英寸的單繩正鏟上已使用過兩年多；使用兩根1萬(wàn)英寸鋼繩的一臺(tái)P&H190。上邊已使用近一年，并在一臺(tái)P&H2100上使用了兩個(gè)多月。實(shí)踐證明，這種裝置是成功的。