礦井提升鋼絲繩

礦井提升鋼絲繩第一頁，共三十七頁，2022年，8月28日第二章提升鋼絲繩提升鋼絲繩是礦井提升設備的一個重要組成部分，提升鋼絲繩選擇是否合理是關系到提升設備安全可靠性和經濟性的重要環(huán)節(jié)，應引起足夠的重視。第二頁，共三十七頁，2022年，8月28日第一節(jié)提升鋼絲繩的結構、分類和選擇使用一、提升鋼絲繩的結構礦用提升鋼絲繩都是絲→股→繩結構，即先由鋼絲捻成繩股．再由繩股捻成繩，提升鋼絲繩各部分名稱如圖所示。直徑從0.4～4mm不等,常用鋼絲的抗拉強度：1550N/mm2和1700N/mm2第三頁，共三十七頁，2022年，8月28日一、結構：第一節(jié)鋼絲繩的結構、分類及選用

2.鋼絲的韌性：有特號、Ⅰ號、Ⅱ號三種。提物可用特號和Ⅰ號，提人必須用特號。3.抗腐能力：有鍍鋅鋼絲(鋼絲表面鍍鋅)和光面鋼絲(鋼絲表面未鍍鋅)。第四頁，共三十七頁，2022年，8月28日4.繩芯的結構和作用：1）結構：鋼絲捻成繩股時，有股芯，股芯由不同截面形狀的鋼絲組成，在由股捻制成繩時要有繩芯，繩芯由金屬繩芯和纖維繩芯，金屬繩芯由鋼絲制成，纖維繩芯由創(chuàng)麻、黃麻等制成。2）作用：a支持繩股，保持鋼絲繩的截面形狀，減少鋼絲的擠壓和變形，減少繩段間鋼絲的接觸應力。b繩芯富于彈性，在鋼絲繩彎曲時，允許繩段間和鋼絲間有相對移動，以緩和彎曲應力，使鋼絲富有韌性。c貯存潤滑油，預防鋼絲內部銹蝕，減少鋼絲間的摩擦。戈培油。第五頁，共三十七頁，2022年，8月28日二、提升鋼絲繩的分類圖2-2所示為各種不同類型的鋼絲繩.。第六頁，共三十七頁，2022年，8月28日第七頁，共三十七頁，2022年，8月28日分類：

1.按鋼絲在繩中的捻次分：一次捻（單捻），絲→繩二次捻（雙捻），絲→股→繩，提升繩三次捻（三捻），絲→股→細繩→粗繩，橋梁鋼索2.按股在繩中的捻向分：左捻（S捻）右捻（Z捻）3.按絲在股中和股在繩中的捻向關系分：交互捻同向捻。第八頁，共三十七頁，2022年，8月28日(1)依繩股在繩中的捻向來分，有：左捻鋼絲繩,即股在繩中以左螺旋方向捻繞；右捻鋼絲繩，即股在繩中以右螺旋方向捻繞。(2)依鋼絲在股中和股在繩中捻向的關系分，有：同向捻(順捻)鋼絲繩，即股和繩的捻制方向相同；交叉捻(逆捻)鋼絲繩，即股和繩的捻制方向相反。習慣上又把以上兩種分類方法結合起來，分為右同向捻、左同向捻、右交叉捻、左交叉捻四種。第九頁，共三十七頁，2022年，8月28日

(3)依鋼絲在股中的接觸情況分，鋼絲在繩股中的接觸形式有點接觸、線接觸和面接觸三種。

點接觸式鋼絲繩，股中內外層鋼絲以等捻角不等捻距(跨越捻)來捻制，一般以相同直徑的鋼絲來制造，鋼絲間呈點接觸狀態(tài)，如圖2-3(a)所示。

線接觸式鋼絲繩，股中內外層鋼絲以等捻距不等捻角(等距離)來捻制，一般以不同直徑的鋼絲來制造，線間呈線接觸狀態(tài)，如圖2-3(b)所示。第十頁，共三十七頁，2022年，8月28日面接觸式鋼絲繩：為了改善絲間的接觸狀態(tài)，將線接觸式鋼絲繩的繩股經特殊碾壓加工，使鋼絲產生塑性變形，形成鋼絲間呈面接觸狀態(tài)，然后再捻制成繩，稱為面接觸式鋼絲繩，所有線接觸鋼絲繩均可制成面接觸式鋼絲繩。圖2－3繩股中鋼絲接觸情況第十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日(4)依繩股斷面形狀分，有：圓股繩(如圖2-4(a)～(g))、異形繩如圖2-4(h)等。第十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日第十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日第十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日第十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日(5)特種鋼絲繩

多層股不旋轉鋼絲繩，如圖2-2(c)所示。這種繩由二層或三層繩股捻成，各層捻向相反，因而克服了鋼絲繩的旋轉性，適用于作鑿井提升繩或生產礦井提升尾繩。第十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日

密封鋼絲繩和半密封鋼絲繩，如圖2-2(e)，(f)所示。這種繩屬于單股結構，最外一層是用異形鋼絲彼此互相鎖住，它的特點是密實、表面光滑、耐磨和耐腐蝕性好、不旋轉、彈性伸長小，但撓性差、制造技術復雜，適用于作罐道繩。第十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日三、提升鋼絲繩選擇使用選擇原則是：繩的捻向與繩在卷筒上的纏繞螺旋線方向一致。我國單繩纏繞式提升機多為右螺旋纏繞，故應選右捻繩，目的是防止鋼絲繩松捻；多繩摩擦提升為了克服繩的旋轉性給容器導向裝置造成磨損，一般選左、右捻各一半。還應考慮如下因素：

(1)在井筒淋水大，水的酸堿度較高且處于出風井中的提升鋼絲繩，因腐蝕嚴重，應選用鍍鋅鋼絲繩；第十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日

(2)以磨損為主要損壞原因時，如斜井提升，采區(qū)上、下山運輸?shù)?，應選用外層鋼絲較粗的鋼絲繩。如6×7，6×(19)或三角股等；

(3)以彎曲疲勞為主要損壞原因時，應優(yōu)先選用線接觸式或三角股鋼絲繩，如6T(25)；6W(19)等；

(4)用于高溫和有明火的地方，如煤礦矸石山等，應選用金屬繩芯鋼絲繩。第十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日第二節(jié)提升鋼絲繩的選擇計算我國是按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定來設計的，其原則是：鋼絲繩應按最大靜載荷并考慮一定的安全系數(shù)來進行計算。

安全系數(shù)是指鋼絲繩鋼絲拉斷力的總和與鋼絲繩的計算靜拉力之比。但是應當注意，安全系數(shù)并不代表鋼絲繩真正具有的強度儲備，只不過表示經過實踐證明在此條件下鋼絲繩可以安全運行。

第二十頁，共三十七頁，2022年，8月28日示意圖中Hc——鋼絲繩懸垂長度，mHc=Hj+HS+HZHj——井架高度，箕斗提升：Hj=30-35m；罐籠提升：Hj=15-25m；HS——礦井深度，m；HZ——裝載高度，箕斗提升：HZ=18-25m；罐籠提升：HZ=0一、單繩纏繞式提升鋼絲繩計算(主井，無尾繩)

HcHjHsHzA第二十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日由立井單繩纏繞式提升系統(tǒng)示意圖可以看出，鋼絲繩最大靜載荷位于A點，當重容器位于井底裝載位置時，有Qmax式中：QZ——容器自重，kg；Hc——鋼絲繩懸垂長度，mQ——一次提升量，kg；

p——鋼絲繩每米重力，N/m；(2-1)第二十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日鋼絲繩的破斷力應該是鋼絲繩的抗拉強度B(N/cm2)乘以鋼絲繩斷面積之和S0(cm2)，根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定：

S0和p′之間的關系:p′=1000

S0N/m，0——平均比重,近似取0=0.09N/cm3，0

=，

——鋼的比重，

=0078N/cm3

。

(2-3)第二十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日計算出鋼絲繩每米重力p′后，可以從鋼絲繩規(guī)格表中選每米重力稍大于p′的鋼絲繩，并查出其全部鋼絲的拉斷力之和Qd驗算是否滿足安全系數(shù)要求(由于p變大，0不一定是0.09N/cm3)

。

(2-4)將S0=p′/1000代入(2-3)式，得：第二十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日驗算公式：Qd——鋼絲破斷拉力總和，N；查鋼絲繩規(guī)格表。如安全系數(shù)不滿足，則要重選稍大的鋼絲繩或高一級強度的鋼絲繩。

(2-5)第二十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日h0——容器卸載位置到天輪中心線位置,m；h1——卸載高度,m；Hj——井架高度,m；H——提升高度,m；

H0——尾繩最大懸垂長度，H0=Hh+Hz+Hs+Hxm,Hh——尾繩環(huán)高度,m,Hh=Hg+1.5S；

Hg——尾繩環(huán)高度

S——兩容器的中心距二、多繩摩擦提升鋼絲繩計算HsHcHxHzHhH0

Hjh0

H

AS第二十六頁，共三十七頁，2022年，8月28日多繩摩擦提升主繩為n1根，鋼絲繩每米重力為p(N/m)，每根繩承受終端載荷(Q+Qz)/n1為了滿足防滑要求，多繩摩擦提升有n2根尾繩，尾繩的每米重力為qN/m。根據(jù)主繩與尾繩每米重力的不同，分等重尾繩n1p=n2q，重尾繩n1p<n2q，輕尾繩n1p>n2q，一般情況下采用等重尾繩，重尾繩也有應用，輕尾繩幾乎沒有使用的。第二十七頁，共三十七頁，2022年，8月28日驗算公式：

等重尾繩計算公式：第二十八頁，共三十七頁，2022年，8月28日重尾繩(設主、尾繩每米總重力差為=n2q-n1p)驗算公式：第二十九頁，共三十七頁，2022年，8月28日三、斜井提升鋼絲繩的計算特點第三十頁，共三十七頁，2022年，8月28日三、斜井提升鋼絲繩的計算：L

圖2-7所示為斜井提升鋼絲繩計算示意圖對于斜井提升鋼絲繩的計算，只要考慮到井筒的傾角以及容器和鋼絲繩沿斜井運行的阻力，其他與單繩立井提升鋼絲繩計算相同。第三十一頁，共三十七頁，2022年，8月28日

最大靜載荷，

計算公式

1——容器運行阻力系數(shù)，可取1=0.01～0.015

第三十二頁，共三十七頁，2022年，8月28日驗算公式：

2——鋼絲繩運行阻力系數(shù)。鋼絲繩全部支承在地滾上，取2=0.15～0.20；鋼絲繩局部支承在地滾上，取2=0.25～0.40；鋼絲繩全部支承在底板或枕木上拖動時，取2=0.4～0.6；第三十三頁，共三十七頁，2022年，8月28日第三節(jié)提升鋼絲繩的維護和試驗一、《煤礦安全規(guī)程》對提升鋼絲繩運轉維護的要求：

(1)必須符合規(guī)定的繩輪直徑和繩徑比；

(2)繩槽直徑要符合要求；

(3)纏繞式提升機用鋼絲繩必須定期涂油潤滑，潤滑油要符合鋼絲繩制造廠提出的要求：摩擦提升用鋼絲繩只能涂專用的鋼絲繩油(戈培油)；

第三十四頁，共三十七頁，2022年，8月28日

(4)嚴禁用布條之類的東西捆在鋼絲繩上作提升深度指示標記，以防該處的鋼絲繩得不到良好的潤滑而發(fā)生腐蝕斷絲；

(5)鋼絲繩的運送、存放和懸掛都應嚴格按要求去做；

(6)對提升鋼絲繩必須每天以O.3m/s的速度進行認真檢查，并記錄斷絲情況，有關斷絲和鋼絲繩斷面縮小的極限要求可見《煤礦安全規(guī)程》有關規(guī)定；

第三十五頁，共三十七頁，2022年，8月28日

(7)鋼絲繩遭受卡罐或突然停車等猛烈拉伸時，必須立即停車檢查，遭受沖擊拉伸的一段如果長度增加0.5％以上或有明顯損傷，要更換新繩；

(8)多層纏繞時，由下層轉到上層的一段繩由于磨損嚴重，必須加強檢查，并且每季度要錯繩四分之一圈。

第三十六頁，共三十七頁，2