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組列松繩試驗檢測

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發(fā)布時間：2025-08-16 18:43:40 更新時間：2025-08-15 18:43:40

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作者：中科光析科學(xué)技術(shù)研究所檢測中心

組列松繩試驗檢測：原理、儀器、方法與標(biāo)準(zhǔn)詳解

組列松繩試驗是礦山提升系統(tǒng)安全性能檢測中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，主要用于評估提升鋼絲繩在運行過程中因松繩故障引發(fā)的潛在風(fēng)險，確保礦井提升設(shè)備在復(fù)雜工況下的運行穩(wěn)定與安全。該試驗通常應(yīng)用于多繩摩擦式提升機系統(tǒng)，通過模擬鋼絲繩在張力不均、斷繩或松繩情況下的動態(tài)響應(yīng)，檢驗提升系統(tǒng)是否具備足夠的自動保護能力。隨著礦井深度的增加和提升速度的提高，組列松繩問題已成為影響提升安全的重要因素之一。因此，開展科學(xué)、精準(zhǔn)的組列松繩試驗檢測，不僅有助于排查設(shè)備隱患，還能為提升系統(tǒng)的設(shè)計優(yōu)化和安全評估提供有力支撐。目前，該檢測已納入國家相關(guān)安全技術(shù)規(guī)程，并在礦山安全監(jiān)察中作為強制性檢查項目，其檢測結(jié)果直接關(guān)系到礦井的安全生產(chǎn)等級和設(shè)備運行許可。

組列松繩試驗檢測項目

組列松繩試驗主要涵蓋以下幾個核心檢測項目：鋼絲繩張力均衡性檢測、松繩敏感性測試、松繩保護裝置動作響應(yīng)時間測試、多繩系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)特性分析，以及提升機運行狀態(tài)下的振動與噪聲監(jiān)測。其中，張力均衡性是基礎(chǔ)，通過測量各鋼絲繩的實際張力值，判斷是否存在因制造公差、安裝誤差或磨損不均導(dǎo)致的張力偏差；松繩敏感性測試則模擬某一鋼絲繩突然松弛的工況，評估系統(tǒng)是否能及時識別并觸發(fā)保護機制；響應(yīng)時間測試關(guān)注從松繩發(fā)生到保護裝置動作的延遲，要求在毫秒級響應(yīng)，確保提升機在極端情況下能立即停機；動態(tài)響應(yīng)分析則通過數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)記錄整個松繩過程中的加速度、位移和速度變化，用于評估系統(tǒng)穩(wěn)定性；振動與噪聲監(jiān)測則輔助判斷松繩是否引發(fā)機械共振或結(jié)構(gòu)損傷。

檢測儀器與設(shè)備

組列松繩試驗需依賴高精度、高可靠性的檢測儀器系統(tǒng)，主要包括：鋼絲繩張力傳感器（通常采用壓電式或光纖傳感技術(shù)）、動態(tài)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)（如NI CompactDAQ或HBM Spider8）、激光位移傳感器、加速度計、工業(yè)級PLC控制系統(tǒng)以及專用的松繩模擬裝置。張力傳感器安裝在提升機的鋼絲繩懸掛點或?qū)蜉喬?，可實時獲取每根鋼絲繩的張力變化；數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)用于同步記錄多通道信號，采樣頻率一般要求不低于10kHz，以捕捉瞬態(tài)信號；激光位移傳感器用于測量提升容器的垂直位移變化，配合加速度計分析系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)。PLC系統(tǒng)則負(fù)責(zé)控制松繩模擬裝置的觸發(fā)時機，實現(xiàn)精確的故障模擬。此外，還需配備上位機軟件平臺（如LabVIEW或MATLAB）進行數(shù)據(jù)處理、波形分析和結(jié)果可視化，確保檢測過程可追溯、可復(fù)現(xiàn)。

檢測方法與流程

組列松繩試驗檢測流程分為準(zhǔn)備階段、模擬階段、數(shù)據(jù)采集與分析階段。在準(zhǔn)備階段，需對提升系統(tǒng)進行全面檢查，確認(rèn)鋼絲繩無明顯斷絲、磨損或銹蝕，張力調(diào)整至設(shè)計值，并校準(zhǔn)所有傳感器。模擬階段采用可控方式實施松繩：通過PLC控制電磁閥或機械釋放裝置，使某一根鋼絲繩在運行中突然松弛，模擬真實斷繩或松繩工況。試驗通常在低速（1~2 m/s）下進行，以降低風(fēng)險。數(shù)據(jù)采集階段啟動多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，同步記錄張力、位移、加速度、振動、電流及保護裝置動作信號。試驗重復(fù)3~5次，確保數(shù)據(jù)可靠性。分析階段對采集數(shù)據(jù)進行濾波、FFT頻譜分析、時域統(tǒng)計與響應(yīng)曲線擬合，評估系統(tǒng)在松繩情況下的響應(yīng)速度、保護動作及時性及整體穩(wěn)定性。若檢測結(jié)果中任一項目不達標(biāo)，需進行系統(tǒng)調(diào)整或部件更換，并重新試驗。

檢測標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

我國組列松繩試驗檢測主要依據(jù)以下國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范：《GB 50016-2014 建筑設(shè)計防火規(guī)范》（涉及礦井提升系統(tǒng)安全要求）、《GB/T 3811-2008 起重機設(shè)計規(guī)范》、《AQ 1029-2007 煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)及檢測儀器使用規(guī)范》以及《MT/T 617-2019 礦用提升鋼絲繩檢測技術(shù)規(guī)范》。其中，《MT/T 617-2019》明確指出：組列松繩保護裝置應(yīng)在松繩發(fā)生后100ms內(nèi)動作，且各鋼絲繩張力偏差不得超過設(shè)計值的±10%；《AQ 1029》要求提升系統(tǒng)必須具備松繩檢測功能，并定期進行模擬試驗。此外，國家礦山安全監(jiān)察局發(fā)布的《關(guān)于加強礦井提升系統(tǒng)安全檢測的指導(dǎo)意見》也要求：每半年至少開展一次組列松繩試驗，試驗結(jié)果須存檔備查，并納入安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化考核體系。國際上，ISO 4301《起重機—安全要求》和IEC 61508《電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全》也提供了類似的技術(shù)參考，強調(diào)檢測系統(tǒng)應(yīng)具備功能安全等級（SIL）認(rèn)證。