В.И. Дворников, В.Е. Гадецкий, Г.С. Чубенко "Нормативы и фактическая работоспособность шахтных подъемных канатов". Шахтный подъем. Сборник научных трудов №77. Донецк. с. 66

Долговечность шахтных подъемных канатов в равной степени определяется их качеством и эффективностью использования ресурса работоспособности. Существующие методы испытвний, контроля состояния и браковки шахтных канатов не позволяют объективно определять момент снятия канатов. Это вызвано рядом причин. Действительно, в процессе эксплуатации канаты одновременно подвержены воздействию многих факторов повреждения. Часто снижение их прочности до критических значений достигается раньше, чем выполнение одного из нормотивов браковки, определенных в ПБ. Кроме того, усталостные повреждения канатной проволоки практически не поддаются контролю во время эксплуатации канатов.
Периодические испытания канатов не обеспечивают постоянного контроля за их состоянием, и зачастую канаты снимаются в интервале между двумя испытаниями по результатам визуального и инструментального контроля.
На практике нередки случаи преждевременного снятия канатов, причем в причинах снятия указывается субъективная оценка состояния канатов (износ, истирание, срок службы). По "сроку службы" часто снимаются канаты наклонных подъемных установок и вертекальных барабанных установок, хотя для этих случаев нормативных сроков не существует. В связи с этим возникла необходимость определять работоспособность канатов по некоторым критериям, прогнозирующим сроки эксплуатации канатов.
В зарубежной практике, наряду с визуальным и инструментальными методами контроля состояния канатов, при их отбраковке используются нормативные сроки службы канатов. Например, в Англии, ФРГ и ЮАР для некоторых канатов этот срок составляет 3 года. по истечении этого времени канат, независимо от его состояния, снимают.
В Канаде, Бельгии и некоторых других странах при отбраковке канатов в качестве критерия используется количество подъемных циклов установки. Например, в Канаде наработка в 300,000 циклов для ряда подъемных канатов на четырехканатном грузовом подъемнике рассматривается как средняя.
Третий критерий работоспособности определяется по выполняемой канатами работе в ткм на кГ веса каната. Формула для расчета работы каната в ткм/кГ предложена Меебольдом в 1935 году и имеет вид:


где Q, Qл,Qм-соответственно общий вес поднятого полезного груза, поднятых и опущенных людей, опущенного материала (т);
Qгр-полезная грузоподъемность сосуда (т);
Pст-максимальная статическая нагрузка на один канат (т);
G-вес одной нити каната (кГ);
H-высота подъема (км);
K-1 и 0,5 соответственно для барабанных машин и машин со шкивами трения.

Анализ многочисленных данных о работоспособности канатов свидетельствует о том, что ни один из упомянутых показателей работоспособности сам по себе не может являться нормативным для достаточно надежного определения срока службы канатов. Срок службы канатов находится в сильной зависимости от интенсивности эксплуатации подъема, т.е. от количества циклов в сутки.
Принимая во внимание эти доводы, в данной работе работоспособность канатов анализировалась по количеству циклов подъема и срокам службы в днях. Исходными данными послужили сведения по фактической работоспособности канатов с учетом их типоразмеров и характеристик подъемов.
Сведения о канатах были собраны по 2300 шахтным подъемам Кизеловского и Донецкого угольных бассейнов. Результаты статистической обраьотки сведений по фактической работоспособности приведены в таблицах 1, 2, 3.

Таблица 1 Работоспособность некоторых канатов в наклонных и вертикальных стволах


№ пп ГОСТ канатов Срок службы канатов (сутки) Наработка в циклах подъема за срок службы (в тыс.) Количественное распределение канатов по углам наклона подъема
Tmin Tmax T GT Цmin Цmax Ц Gц Вертик. Наклон.
1 7668-69 62 936 387 158 1.54 378 124 74 492 29
2 2688-69 61 1015 293 181 1.35 584 83 94 230 245
3 7665-69 61 963 318 181 0.55 296 65 70 72 86
4 7685-55 290 941 510 212 58.40 489 143 128 20 -
5 3077-69 64 944 273 158 0.55 426 47 63 106 251
6 3085-69 62 788 346 236 6.20 483 84 108 15 2
7 7669-69 105 967 367 177 10.86 290 98 58 32 2
8 3079-69 71 942 295 186 2.08 377 102 94 30 10
9 7667-69 165 643 401 154 14.08 283 80 81 9 1
10 3077-55 64 913 302 179 3.58 295 33 47 6 48
11 3087-55 93 1012 459 214 10.12 282 131 68 15 1
12 7665-55 67 989 406 236 0.96 371 82 91 61 51
13 3070-55 126 993 380 213 0.63 458 73 96 31 14
14 2688-55 72 891 311 175 0.75 268 49 65 33 65
15 7668-55 224 927 532 165 6.17 404 144 91 32 1

Таблица 2 Сроки службы канатов и наработка в циклах за срок службы для грузовых грузолюдских и людских подъемов


Назначение подъема Угол наклона ствола Срок службы канатов (сутки) Наработка в циклах за срок службы (в тыс.)
M Tmin Tmax T GT M Цmin Цmax Ц GЦ
Грузовой Вертикальный 511 20 1722 380 194 507 0,53 600 138 83
до 300 7 - - - - 7 - - - -
от 300 до 800 246 36 1217 178 154 245 1.32 182 301 25
Грузолюдской Вертикальный 730 7 1949 425 230 686 0,63 872 120 102
до 300 243 61 1015 258 150 242 1,10 183 18 23
от 300 до 800 183 51 1204 228 153 182 2,56 191 31 26
Людской Вертикальный 18 150 1115 503 264 18 0,54 155 26 28
до 300 78 150 915 300 146 78 1,71 183 28 36
от 300 до 800 25 123 563 290 133 25 0,55 81 24 19

Таблица 3 Характеристика причин снятия канатов


№ пп Причины снятия канатов Угол наклона ствола Срок службы канатов (сутки) Наработка в циклах за срок службы (в тыс.)
Tmin Tmax T GT Цmin Цmax Ц GЦ
1 Не прошел испытания Вертикальный 69 1012 446 196 0,55 872 117 108
Наклонный 72 1015 279 154 0,55 191 22 28
2 Порывы утонение Вертикальный 62 967 352 161 16,50 583 127 75
Наклонный 61 556 183 122 6,05 94 23 19
3 Истирание Вертикальный 120 918 327 183 10,53 221 108 45
Наклонный 62 983 182 128 3,22 121 33 23
4 Потеря сечения Вертикальный 182 954 421 149 20,80 567 152 84
Наклонный - - - - - - - -
5 Истечение срока службы Вертикальный 116 936 368 140 8,65 371 120 81
Наклонный 111 640 168 100 2,56 119 27 20
6 Нарушение конструкции Вертикальный 70 531 269 97 0,53 230 126 63
Наклонный - - - - - - - -
7 Прочие Вертикальный 127 900 400 195 31,61 495 152 94
Наклонный 111 640 168 100 2,56 119 27 20

По резульатам обработки исходных данных видно, что около 18% канатов сняты по"условному сроку службы". Этот факт указывает на необходимость разработки обоснованных нормативов работоспособности подъемных канатов и внедрении их в угольную промышленность. Наряду с применением инструментальных методов контроля и выпуском канатов гарантийного качества, практическое применение нормативов сроков службы канатов позволит в полной степени использовать их ресурс работоспособности, а также упорядочить поставку канатов предприятиям.

Назад