尾繩

尾繩是煤礦豎井多繩摩擦輪提升系統的重要組成部分,它的兩端(提升容器一般設計配置2根尾繩) 分別連接懸掛於2 個提升容器(如副井罐籠或主井箕斗) 底部,形成由提升繩、提升容器、尾繩、提升容器、提升繩組成的環形運行系統,尾繩在該提升系統中起平衡作用。尾繩在豎井提升系統正常運行時,也會存在各種安全隱患。下面結合多年現場工作經驗,對尾繩常見安全隱患與防治進行探討 ^[1]  。

我們通過對平煤十三礦、平煤一礦北二風井、平寶公司首山一礦、平煤梨園礦寧莊井、平煤十一礦西翼風井、平煤十二礦三水平進風井、平煤香山礦、平禹煤電公司一礦等多個礦井提升系統尾繩運行的觀測,發現尾繩存在以下安全隱患。

(1) 尾繩彎曲

在安裝懸掛尾繩時,操作人員對尾繩放繩、懸掛安裝工序不清楚,或違反操作工藝要求,或操作不慎,均會造成尾繩彎曲、打結,不可展平恢復到原來狀態。此外,尾繩受外物擠壓時,可能會產生彎曲、硬彎。由於尾繩彎曲、硬彎會造成尾繩運行軌跡改變,使尾繩與井筒內構件等設施之間產生磨損、拉掛等現象,因而會帶來安全隱患。現行規範要求,做為尾繩的扁鋼絲繩編織後,不得瓢曲和扭轉;目的在於尾繩掛設安裝後,能保證其平穩運行。

(2) 尾繩扭勁

尾繩懸掛於提升容器下部時,尾繩懸掛方向和垂直順展方向未辨清,安裝懸掛後運行時,可發現尾繩有扭勁(常見有1～2 個勁,即尾繩向一個方向旋轉了180～360°) 。由於尾繩扭勁會使尾繩運行時出現旋轉而導致其運行軌跡改變,因而與尾繩彎曲一樣,也會帶來安全隱患。

(3) 尾繩磨損、斷絲、斷股、扭結

造成這種安全隱患的主要原因是尾繩運行時偏擺嚴重。尾繩運行時,由於自身應力的作用,會自然擺動。受井筒淋水、井筒風壓及引起提升容器衝擊、振動等的因素影響,尾繩與井筒內鋼樑等裝備構件間的安全距離會變小,導致尾繩在運行時,易接觸鋼樑等裝備構件而產生磨損、拉掛現象。如果尾繩運行時,該問題長期存在,就會導致尾繩磨損超標,甚至出現斷絲、斷股現象。

井口向井筒內墜物也是造成這種安全隱患的一個重要原因,因為井口掉落的構件等物件會刮傷或砸傷尾繩,使其斷絲、斷股。提升容器靜止時,井口掉落的構件容易造成尾繩斷絲、斷股,主要損傷部位在井底尾繩環段;運行時,構件墜落造成的損傷部位不易監測到。井口墜物常會造成井筒內設施不同程度的損壞,這是安全運行管理所嚴格禁止的。

在井底防撞梁平台處,有為防止井底尾繩環相互纏繞造成扭結而設計佈置的分繩梁、擋繩木。尾繩運行時,由於偏擺大,容易與之接觸而造成磨損(磨損首先在尾繩的橫向編織繩處出現) ,進而造成斷絲、斷股。已斷股的橫向編織繩繩頭會造成尾繩拉掛井筒裝備構件現象,嚴重者可拉掛壞井筒內構件設施,同時尾繩將持續斷股。尾繩斷絲不易檢查到,一般是在斷股後,散亂的繩股纏在尾繩上後才能被發現,這是一個重大安全隱患。

提升容器高速運行時,如遇特殊情況緊急制動,慣性可能會引起尾繩運行軌跡改變(即偏擺幅度增大) ,造成尾繩局部拉掛、斷股等安全隱患。

另一方面,井口墜物也可能導致尾繩擺動;擺動嚴重時,會使尾繩相互之間,或尾繩與井筒內設施纏繞在一起,造成扭結、絞繩等安全隱患。

(4) 尾繩在井底浸水帶水運行

目前很多井筒由於井壁淋水,會在井底形成積水水窩。正常情況下,尾繩是嚴禁帶水運行的。井筒排水不及時而造成水位上漲,淹沒井底尾繩環後,便會導致尾繩在井底泵窩中帶水運行。當提升機高速運行時,井底尾繩在水面由於受到水的浮力的作用,會出現打漂滑移現象,進而導致尾繩大幅偏擺,並和井底防撞分繩裝置或其他金屬構件產生摩擦,造成尾繩磨損、扭結或拉掛。尾繩在井底浸水帶水運行,一般會在短期內造成尾繩損壞,這是嚴格禁止的。

(5) 井底水窩存在雜物

設計要求井底水窩底與尾繩底繩環有一定的安全距離。當井筒墜物高度超過該安全距離後(尤其是掉落較長構件時) ,尾繩便會掛上構件運行,導致尾繩大幅偏擺,很容易拉掛壞井筒內鋼樑等設施,並造成尾繩多處扭結、斷股現象;嚴重者會導致尾繩損壞,引發重大安全事故 ^[2]  。

根據對尾繩運行中存在的安全隱患形成原因的分析,可採取有針對性的防治措施:

(1) 尾繩安裝懸掛要嚴格按照作業程序、操作規程進行,防止尾繩彎曲和扭勁。

(2) 經常檢查井筒中的構配件有無因受外力作用而出現變形或鬆動的現象,以防拉掛尾繩。

(3) 健全井筒設施日常檢修制度,特別是要加強對罐道接頭、罐耳間隙等易於引起提升容器衝擊、振動等部位的檢修工作,保障提升容器平穩運行。

(4) 提升容器正常運行中,遇到特殊情況而採取緊急制動措施後,要及時對井筒裝備、井底設施和尾繩進行檢查,並讓提升機空負荷慢速運轉1 個循環,以防由於緊急制動造成尾繩大幅偏擺而出現拉掛、斷股問題。

(5) 在井口設置安全防護圍欄,防止墜物。

(6) 井底水窩要建立專項排水制度,對井底泵窩水泵要經常進行檢修,對井底水窩要定期進行清理。

(7) 加強對檢修、操作人員的安全、技術培訓,加強尾繩井上下監護、檢查工作,發現隱患,及時處理 ^[2]  。

尾繩運行中常見的彎曲、扭勁、磨損、斷絲、斷股、扭結、尾繩帶水運行、井底水窩存在雜物等安全隱患,在採用尾繩平衡的豎井摩擦式提升系統中普遍存在;通過採取有針對性的措施,並加強現場安全管理,是可以防治的。在日常檢查中,若發現尾繩存在斷股、扭結等嚴重問題,要及時進行安全評價;若不能保證安全運行,必須立即更換成新繩,以防引發提升容器墜井等重大安全事故。相關崗位的安全管理人員,要高度重視尾繩隱患防治工作,加強現場安全管理,並通過建立健全相關制度來保障豎井提升系統安全運行 ^[3]  。