1、 煤矿 钢丝绳 罐道 刚性系数检测检验规范 Q/ZM 郑州煤炭工业（集团）有限责任公司企业标准 Q/ZM 0012017 2017-10-11 发布 2017-10-11 实施 2014-06-01 实施 郑州煤炭工业（集团）有限责任公司 发布 Q/ZM 0012017 I 目 录 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 定义 . 1 3.1 钢丝绳罐道 . 1 4 基本要求 1 4.1 选型设计 . 1 4.2 间距要求 . 1 4.3 罐道钢丝绳日常检查 . 2 4.4 张紧方式 . 2 5 检验项目及要求 2 5.1 刚性系数 . 2 5.2 安全系数 . 2
2、 6 检验方法 2 6.1 横向拉伸法 . 2 6.2 振波周期法 . 4 6.3 最小刚性系数 . 5 6.4 罐道钢丝绳安全系数校验 . 5 7 检验结果判定 5 8 检验周期 . 6 9 检验报告及记录 . 6 9.1 检验报告（附录 A） . 6 9.2 检验记录（附录 B） . 7 附录 A . 8 附录 B . 12 Q/ZM 0012017 II 前 言 本标准编写格式依据 GB/T 1.1 2009 给出的规则起草 本标准由郑州煤炭工业 (集团 )有限责任公司提出 本标准归口 郑州煤炭工业 (集团 )有限责任公司 技术中心 本标准起草单位： 郑州煤炭工业（集团）有限责任公司工程
3、技术研究院 郑州煤炭工业（集团）有限责任公司机电运输部 郑州煤矿安全检测检验中心 本标准主要起草人： 赵德山 常用根 程远强 闵得华 王 军 贺光田 张冬梅 信婉莹 马 涛 刘承云 苏立强 樊 琰 刘加森 康晓玲 本标准为首次发布。 Q/ZM 0012017 1 煤矿 钢丝绳 罐道 刚性系数检测检验规范 1 范围 本标准 规定了 郑州煤炭工业（集团）有限责任公司煤矿 钢丝绳 罐道 安装 、 使用、刚性系数检测检验要求 。 本 标准 适用于 郑州煤炭工业（集团）有限责任公司 所有 矿井 。 2 规范性 引用 文件 煤矿安全规程 （ 2016） 煤炭工业矿井设计规范 （ GB 50215-2005
4、） 3 定义 3.1 钢丝绳 罐道 钢丝绳罐道是利用钢丝绳作为提升容器运行的罐道，罐道绳的两端在井上和井底用专用装置固定和拉紧，井筒内不需设置罐道梁。 钢丝绳罐道主要包括：罐道钢丝绳、 罐道 钢丝绳 的 固定 和 拉紧装置、井口及井底进出车水平的刚性罐道以及中间水平的稳罐装置等。 3.2 钢丝绳 罐道 刚性系数 张紧的 钢丝绳 罐道 抵抗 横向力或阻止提升容器运行时横向偏移的能力，叫做 钢丝绳 罐道的刚性。 钢丝绳 罐道产生单位横向偏移的阻抗系数，通常称之为 钢丝绳 罐道的 “刚性系数 ”，一般用 K 表示 ，单位为 N/m。 4 基本要求 4.1 选型设计 4.1.1 新建或改 扩 建的矿井
5、，对立井提升系统，应优先选用刚性罐道 。 因条件限制，必须选用钢丝绳罐道的，对罐道钢丝绳、防坠器制动绳的选型计算，直管矿井 应 报集团公司机电运输 主管 部 门 ，兼并重组矿井 应 报区域公司机电 主管部门 审批。 4.1.2 罐道钢丝绳应 当 优先选用密封式钢丝绳， 其次选用 三角股钢丝绳 或同向捻的多层股钢丝绳 。 4.2 间距要求 4.2.1 采用钢丝绳罐道，当提升 容器之间 的间隙小于表 1 要求时，必须设防撞绳。 表 1 立井提升容器间 、 提升容器与井壁、容器与井梁间的最小间隙值 钢丝绳罐道 容器与容器之间 容器与井壁之间 容器与井梁之间 备注 500mm 350mm 350mm
6、设防撞绳时，容器之间最小间隙为 200mm Q/ZM 0012017 2 4.2.2 罐道 钢丝 绳的井上、下固定装置（或固定梁）安装位置的中心线与设计提升中心线距离偏差不应超过 3mm。 4.3 罐道 钢丝绳 日常检查 4.3.1 罐道 钢丝 绳必须 每周至少检查 1 次 ，检查结果应 记入 钢丝绳检查记录 簿 。 4.3.2 使用的 罐道 钢丝绳在 1 个捻距内断丝断面积与钢丝绳总断面积之比达 到 15%时，必须更换 。 4.3.3 以钢丝绳标称直径为准计算的直径减小量达到下列数值时，必须更换： a） 罐道钢丝绳 的为 15%； b） 使用密封 式 钢丝绳外层钢丝厚度磨损量 的为 50%。
7、 4.4 张紧方式 4.4.1 罐道钢丝绳可采用上端固定 、 下端拉紧 ， 或下端 固定 、 上端拉紧。拉紧方式可采用重锤拉紧、液压张紧，严禁采用倒链 拉紧、 螺杆拉紧或直接两端固定。优先采用下端固定， 井架 上 用液压自动张紧 方式 ，或上端固定，下端用重锤拉紧。 4.4.2 罐道 钢丝 绳采用下端固定方法时，可在井底预埋工字钢或紧固件，做好与罐道 钢丝 绳的连接装置。 5 检验项目及要求 5.1 刚性系数 5.1.1 每个提升容器（平衡锤）有 4 根罐道绳时，每根罐道 钢丝 绳的最小刚性系数不得小于500N/m，各罐道 钢丝 绳张紧力之差不得小于平均张紧力的 5%，内侧张紧力大，外侧张紧力
8、小。 5.1.2 每个提升容器（ 平衡锤）有 2 根罐道时，每根罐道 钢丝绳 的最小刚性系数不得小于1000N/m，各罐道 钢丝 绳的张紧力应 当 相等。 5.1.3 单绳提升的主提升钢丝绳必须采用同一捻向或不旋转钢丝绳。罐道 钢丝 绳抗拉强度不小于 1570MPa。 5.2 安全系数 罐道 钢丝绳 安全系数不小于 6。 6 检验方法 可采用 横向拉伸法 或 振波周期法 。 6.1 横向拉伸法 6.1.1 用横向拉伸法测罐道钢丝绳下端 张 力，测定前将提升容器或平衡锤停在井底，在提升容器和罐道钢丝绳完全静止的情况下进行测定 。 罐道钢丝绳 在井筒中的示意图如 图 所示 。 Q/ZM 00120
9、17 3 6.1.2 在井口 选择 合适 的 测试 位置， 安装 拉力传感器 ，测 量 测试 处至罐道钢丝绳上端距离 1L ，测试 处 至 罐道钢丝绳末端距离 2L 。 拉动罐道钢丝绳， 测量钢丝绳横向位移 x ， 钢丝绳发生弹性变化， 上部钢丝绳 拉伸后 长度为 L1， 下部钢丝绳 拉伸后 长度为 L2， 传感器示值 W 。受力点力学分析 如图 所示： 向量运算： 021 QQW （ 1） 得 21 -QQW （ 2） 由水平方向力的平衡可得， QQW c o sc o s 21 因横向位移 x 1L 、 2L ，则 LL 11LL 2211co s LxLx ；22co s LxLx 罐道
10、钢丝绳受力点 2QQ1 因此， xL LWLLLx LWLQQ 2121 2121 )( （ 3） 式中： 1Q 测试点位置上方钢丝绳张力， N； 2Q 测试点位置 下方 钢丝绳张力， N； 图 LL 2WQ 2Q 1xL 1图 下端固定罐道绳张紧装置WQQ 1x图 WQ 2Q fxL 1L 2图 L 1 L 2 MNOMO ONQ/ZM 0012017 4 W横向拉力 ， N； 1L 测试点位置到罐道 钢丝绳上 端距离， m； 2L 测试点位置到罐道 钢丝绳 末端距离， m； L 罐道 钢丝 绳 悬垂长度 ， m； x 罐道钢丝绳横向位移， m； L1 上部罐道钢丝绳拉伸后的长度 ， m；
11、L2 下部罐道钢丝绳拉伸后的长度 ， m； 6.1.3 罐道钢丝绳 上端 张力 tQ 上部钢丝绳的受力如图 所示，向量公式： 012 GQQW t （ 4） 又因 90 ， 由公式（ 1）、（ 2）、（ 3）、（ 4）， 在竖直方向 得 ： qLxL LWLGQQ t 12112 （ 5） 式中： tQ 罐道钢丝绳 上端 张力， N； 1G 上部 罐道钢丝绳 的重力 ， N； q 罐道钢丝绳每米重力， N/m； 6.1.4 罐道钢丝绳下端张力 Q 下部 钢丝绳受力如图 所示 ，得向量公式： 021 GQQW （ 6） 又因 90 ， 由公式 （ 1）、 （ 2）、（ 3）、（ 4）， 在竖直方
12、向 得 ： 22 GQQ qLxL LWLGQQ 22122 （ 7） 式中： Q罐道钢丝绳下端张力， N； 2G 下部 罐道钢丝绳 的重力 ， N； 6.2 振波周期法 6.2.1 用振波测试法测罐道钢丝绳下端拉紧力，测定前将提升容器或平衡锤停在井底，在提升容器和罐道钢丝绳完全静止的情况下进行测定。 6.2.2 在井口用冲击力垂直打击罐道 钢丝绳 某一点产生振动波，振动波传至井底提升容器或平衡锤即反射回来，在垂直击打点产生明显的波动信号，用提升系统无线振动测试仪记录 振Q/ZM 0012017 5 动波往返传递的时间 T 。 6.2.3 罐道钢丝绳下端 张 力 1Q )L-gTgT Lq(Q
13、 2644 22 2 （ 8） 式中 ： L 罐道钢丝绳悬垂长 度， m； T 振波往返传递 周期 ， s； g 重力加速度， m/s2； 6.3 最小刚性系数 6.3.1 罐道 钢丝绳极限悬垂长度 gmLm （ 9） 式中 ： mL 罐道钢丝绳极限悬垂长度， m； 罐道钢丝绳的抗拉强度， Pa； m 罐道钢丝绳的安全系数，取 6； 罐道钢丝绳的密度， kg/m3； 6.3.2 罐道钢丝绳 最小刚性系数 2 1Kmin )ln ()(4m i nLLLLL QKmmm （ 10）式中 ： Q罐道钢丝绳下端 张 力 ， N； mL 罐道钢丝绳 极限 悬垂长度， m； L 罐道钢丝绳悬垂长度 ，
14、m； 6.4 罐道钢丝绳安全系数校验 LqQFm （ 11） 式中： F 罐道钢丝绳 实测的合格钢丝拉断力总和 ， N； 7 检验结果判定 凡检验发现下列情况之一者，判定为不合格。 1 陈维健 .矿山大型固定设备测试技术 M.中国矿业大学出版社 ,2007.4 2 陈锡章 .如何确定钢丝绳罐道的刚性系数 J.煤炭工程 ,1980（ 5） Q/ZM 0012017 6 a）张紧方式不符合 4.4 要求的； b）最小刚性系数不满足 5.1 要求的； c）安全系数不满足 5.2 要求的。 8 罐道钢丝绳的调整 当罐道绳最小刚性系数不满足要求时，应做以下调整： a） 下端固定、上端张紧方式的调整： 罐
15、道绳最小刚性系数不满足要求时，需调整罐道绳 上 端 张力 Qt。根据公 式 （ 10） ， 计算需要的 最小刚性系数 min 所对应的 下端张力 ,然后 调整 上端 钢丝绳 张力 Qt： Q = + （ 12） Q = （ 13） 式中： Q 需要的 最小刚性系数 min 所对应的 罐道绳下端张力 ， N； Q罐道钢丝绳 实际 下端张力 ， N； b） 上端 固定、 下 端张紧方式的调整： 罐道绳最小刚性系数不满足要求时，需调整罐道绳 下端张力 Q。根据公式（ 10） ， 计算需要的 最小刚性系数 min 所对应的 下端张力 ,然后调整 下端 钢丝绳 Q： Q = （ 14） 式中： Q 需要
16、的最小刚性系数 min 所对应的 罐道绳下端张力 ， N； Q罐道钢丝绳 实际 下端张力 ， N； 9 检验周期 a）用于提人系统的罐道钢丝绳，刚性系数检验周期为一年； b）用于提物系统的罐道钢丝绳，刚性系数检验周期为两年； c）有下列情况之一时，应按本规范要求进行检验： 1） 新安装的钢丝绳罐道投入使用前； 2） 因故调整钢丝绳罐道固定方式或张紧力时。 10 检验报告及记录 10.1 检验报告（附录 A） 本着科学、公正、客观的原则出具检验报告，检验项目要准确清晰、明确和客观。报告格式、内容应满足检测方法中规定的要求，应提供足够的信息。 Q/ZM 0012017 7 10.2 检验记录 （附
17、录 B） 检验记录由检测人员填写并签名，确保现场记录的真实、准确。 记录 编号： 第 1 页 共 4 页 8 附录 A （规范性附录） 检验报告 煤矿 钢丝绳 罐道 刚性系数检验报告 委托单位： 检验类别： 检验日期： 检验单位： （公章） 记录 编号： 第 2 页 共 4 页 9 注 意 事 项 1、检验报告无 “检测检验单位公章 ”和 “检测检验专用章 ”者无效。 2、检验报告无骑缝章者无效。 3、检验报告无主检、审核、批准人签字无效。 4、检验报告涂改无效。 5、复制报告无检测机构 “检测检验专用章 ”者无效。 6、对报告检验数据若有异议，应于收到报告之日起十五日内向检验单位提出，逾期不
18、予受理。 检 验机构名称： 检验机构地址： 邮 政 编 码： 联 系 电 话： 记录 编号： 第 3 页 共 4 页 10 检 验 报 告 单位 名称 单位地址 检验日 期 检验人员 检验依据 环境条件 温度： 相对湿度： 检 验 数 据 罐道绳 张紧方式 罐道绳 安全系数 罐道编号 下端张力 （ N） 最小刚性系数 （ N/m） 检验结果 备注 1 2 3 4 5 6 7 8 检 验 结 论 签发日期： 年 月 日 备 注 批准： 审核： 主检：记录 编号： 第 4 页 共 4 页 11 检验设备环境一览表 检验用主要设备和仪器、仪表 名称 规格型号 精度 检定证书编号 备注 : 记录 编号
19、： 第 1 页 共 2 页 12 附录 B （规范性附录） 检验记录 煤矿 钢丝绳 罐道 刚性系数 检验原始记录 委托单位： 检验类别： 检验日期： 检验单位： 记录 编号： 第 2 页 共 2 页 13 刚性系数 检测检验原始记录 单位名称 单位地址 检验日 期 检验人员 检验依据 基 本 参 数 罐道钢丝绳规格型号 罐道钢丝绳悬垂长度（ m） 罐道钢丝绳每米重力 (N/m) 罐道钢丝绳抗拉强度（ MPa） 罐道钢丝绳的密度（ kg/m3) 罐道钢丝绳的总破断拉力（ N) 罐道钢丝绳张紧方式 环境条件 温度： 相对湿度： 测 检 验 数 据 测试方法 横向拉伸法 振波周期法 罐道编号 拉力 （ N） 横向 位移 （ m） 测点至罐道绳末端距离（ m） 振波周期（ s） 第一次 第二次 第三次 平均值 1 2 3 4 5 6 7 8 备注 校核人员： 检验人员：
