一般先由多根鋼絲捻成股,再由若千股(多用6股)圍繞繩芯捻制成繩,繩芯材料為劍麻或合成纖維,密封型鋼絲繩用鋼絲作繩芯口鋼絲繩的捻向分左捻和右捻兩種。繩股捻向與鋼絲在股內(nèi)捻向相同者稱順(同向)捻鋼絲繩、反之稱逆捻(交互)鋼絲繩。順捻鋼絲繩比逆捻鋼絲繩柔軟、表面光滑、與繩槽接觸面積大。但它有較大的捻向恢復(fù)力,不允許在無罐道情況下工作 。
鋼絲有光面的和鍍鋅的兩種.鍍鋅的可防誘蝕,但價(jià)格較高。礦井提升鋼絲繩用的鋼絲繩抗拉強(qiáng)度一般為1470-2100N/mm2,井深時(shí)用較大值,南非在超深井中用了2100N/mm2的鋼絲繩,并在試驗(yàn)更高強(qiáng)度的鋼絲繩。中國礦山井深一般不超過1000m。據(jù)此,1988年國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了礦井提升鋼絲繩的鋼絲公稱抗拉強(qiáng)度為1570、/1670/1770N/mm2,還規(guī)定銘絲繩應(yīng)制成不松散的,即鋼絲繩鋸斷后,繩投和鋼絲都不松散。這種鋼絲繩彎曲疲勞強(qiáng)度較高,打結(jié)趨勢(shì)小,安裝較方便 。
歐洲在鋼絲繩使用和制造方面發(fā)展較快、早在19世紀(jì)初。就在礦井使用鐵絲制成的繩索代替麻繩和鐵鏈。1834年德國首先在礦井試用了鋼絲繩,礦井提升鋼絲繩直徑一般為12.7-65mm,最粗的是德國一臺(tái)單繩摩擦式提升設(shè)備上用的直徑為90mm的鋼絲繩。隨礦井深度的不斷加大,提升鋼絲繩在向結(jié)構(gòu)緊密、高強(qiáng)度方向發(fā)展。同時(shí)也在尋求用輕型高強(qiáng)度塑料繩代替鋼絲繩,如80年代末美國礦業(yè)局已試驗(yàn)Kevlar繩。它叮用于深井提升。Kevlar繩與同直徑的鋼絲繩相比,前者強(qiáng)度雖為后者的80%左右,但重量僅為后者的20%,從而可提高一次提升量。
礦井提升鋼絲繩是指連接提升容器和傳遞礦井提升機(jī)動(dòng)力用的鋼絲繩索。它是鋼絲繩提升設(shè)備的一個(gè)重要組成部分。它直接關(guān)系到礦井正常生產(chǎn)、人員生命安全和設(shè)備的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。許多國家的礦山都發(fā)生過斷繩事故,有的造成停產(chǎn)和重大的經(jīng)濟(jì)損失,造成人身傷亡,因此必須對(duì)礦井提升鋼絲繩合理選擇、正確使用、精心維護(hù)。
有圓股、異型股及密封型三種 。
1.圓股鋼絲繩
最通用的鋼絲繩,繩股內(nèi)各層之間有點(diǎn)、線、面三種接觸形式。點(diǎn)接觸鋼絲繩的股內(nèi)鋼絲直徑相同,各層鋼絲捻角相等,捻距不等。這種鋼絲繩的絲間接觸應(yīng)力大。使用壽命較短。線接觸鋼絲繩的役內(nèi)各層鋼絲相互平行,捻距相等。線接觸鋼絲繩比點(diǎn)接觸鋼絲繩的結(jié)構(gòu)緊密,接觸面積稍大,使用壽命較長。面接觸鋼絲繩與前者相比,優(yōu)點(diǎn)是表自光滑,抗蝕性與耐磨性均好,承載能力大;缺點(diǎn)是澆性較差。圓股鋼絲繩還有兩層股或多層股的,各層股捻向相反。當(dāng)繩端承受載荷時(shí),自轉(zhuǎn)性很小,通常稱為不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩。
2.異型股鋼絲繩
一般多用三角股鋼絲繩,其繩股的斷面近似三角形。它具有支撐表面積大,金屬斷面系數(shù)大,外層鋼絲較粗,抗磨損性能較好,使用壽命較長等優(yōu)點(diǎn)。
3.密封型鋼絲繩
繩芯為幾層捻制的普通鋼絲,外層由多層異型鋼絲捻成。它與圓股、異型股型絲繩相比,優(yōu)點(diǎn)是繩的金屬斷面系數(shù)和支撐面積大,耐擠壓性能強(qiáng),耐磨蝕性好。拉伸變形小;缺點(diǎn)是撓性差。
光面帶油8MM鋼絲繩。1.8元/米 光面帶油14MM鋼絲繩,4.5元/米 光面帶油16MM鋼絲繩,6元/米
礦井提升用鋼絲繩,國產(chǎn)的鋼絲繩一般光面的1.2~1.5萬/t,進(jìn)口的鋼絲繩一般光面的4~6萬/t,
多繩摩擦式提升機(jī)提升用的鋼絲繩油脂必需選用增摩脂。不知貴處采購鋼絲繩時(shí)有沒有注明用于多繩摩擦式提升機(jī)。
鋼絲繩的直徑?jīng)Q定提升機(jī)的規(guī)格,其結(jié)構(gòu)影響提升設(shè)備運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。選擇和計(jì)算提升鋼絲繩時(shí),需考慮選型原則、安全系數(shù),并確定其直徑 。
1.選型原則
在鋼絲繩易產(chǎn)生疲勞斷絲的條件下,應(yīng)選用線接觸、同向捻、絲數(shù)多而絲徑稍細(xì)的圓股或異型股鋼絲繩,在磨損嚴(yán)重的條件下,選用外粗式線接觸圓股或異型股鋼絲繩,以及面接觸鋼絲繩,在銹蝕嚴(yán)毛的條件下,選用結(jié)構(gòu)緊密的鍍鋅鋼絲繩,用于鑿井提升時(shí),選用多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩或面接觸鋼絲繩,礦井較深時(shí),采用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩或密封型鋼絲繩。由于各國使用條件和經(jīng)驗(yàn)不同,所選鋼絲繩結(jié)構(gòu)也不同,如英國和加拿大在提升高度大于900m時(shí),使用密封型鋼絲繩,而南非井深超過1860m仍采用不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩,瑞典和德國則用異型股鋼絲繩。多繩摩擦提升時(shí),應(yīng)選用支承面積較大的鋼絲繩,如異型股鋼絲繩、面接觸鋼絲繩或密封型鋼絲繩。尾繩用多層股不旋轉(zhuǎn)鋼絲繩或扁鋼絲繩,或采用一般圓股鋼絲繩配以旋轉(zhuǎn)的尾繩連接器。鋼絲繩在卷筒上的纏繞方向要與繩的捻向一致,以免松股。在多繩摩擦提升中采用規(guī)格相同、左右捻根數(shù)相等的鋼絲繩,以消除繩組對(duì)提升容器產(chǎn)生的扭矩。
2.安全系數(shù)
提升鋼絲繩安全系數(shù)的計(jì)算方法各國不同。中國礦井提升鋼絲繩的安全系數(shù)定義為鋼絲繩內(nèi)所有鋼絲破斷力總和與鋼絲繩的最大靜拉力(含繩端載荷及懸垂鋼絲繩的自重力)之比。1990年的中國旗冶金地下礦山安全規(guī)程斗規(guī)定,單繩提升時(shí)的安全系數(shù)為:提升人員的不應(yīng)小于9,專提物料的不應(yīng)小于6.5。多繩摩擦提升時(shí)的安全系數(shù)為:提升人員或提升人員和物料的不得低于8,專提物料的不得低于7。美、英、加拿大、德國、瑞典等國的提升鋼絲繩安全系數(shù)隨井深增加而減小。
除執(zhí)行安全操作規(guī)程和有關(guān)規(guī)定外。繩槽尺寸必須合理。過小和過大都會(huì)降低鋼絲繩的使用壽命。槽底半徑一般取R=0.55d(d為鋼絲繩直徑)。多繩提升時(shí),各繩的受力要均勻,連接裝置要合理。最好使用楔形繩環(huán)。鋼絲繩要定期潤滑,以延長使用壽命,潤滑摩擦式提升用的鋼絲繩時(shí)。需使用不降低摩擦系數(shù)的專用潤滑油 。
提升鋼絲繩按照安全規(guī)程進(jìn)行試驗(yàn)。對(duì)纏繞式提升設(shè)備的鋼絲繩要定期截取繩樣進(jìn)行試驗(yàn),以了解其磨損、銹蝕、性能變化和繩芯狀況,同時(shí)也移動(dòng)了鋼絲繩受傷最嚴(yán)重的部位,以延長其使用壽命。當(dāng)鋼絲繩的安全系數(shù)低于規(guī)定的低限時(shí),必須更換。試驗(yàn)中不合格鋼絲數(shù)達(dá)到安全規(guī)程的規(guī)定時(shí),也應(yīng)更換。因多繩摩擦式提升鋼絲繩不能截取繩樣,各國都規(guī)定了使用年限或據(jù)以更換的其他指標(biāo) 。
為確保鋼絲繩的使用安全。每天都要對(duì)鋼絲繩進(jìn)行檢查或監(jiān)測(cè),一絲發(fā)現(xiàn)不符合安全規(guī)程的規(guī)定時(shí),必須更換。
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第四章礦井提升容器與提升鋼絲繩 一、礦井提升系統(tǒng)的組成與分類: (任務(wù):提升有用的礦物和矸石(付井)升 降人員和設(shè)備(主井)下放材料(主付井) 〈一〉 礦井提升系統(tǒng)的組成:提升機(jī)、鋼 絲繩、提升容器、天輪、井架、裝載設(shè) 備、卸裝設(shè)備、電控系統(tǒng)、安全保護(hù)裝 置及信號(hào)系統(tǒng)等組成。 〈二〉礦井提升系統(tǒng)的分類(有很多種:可 以按用途分、也可以按提升容器分類、也可 以按纏繩機(jī)構(gòu)分、也可以按拖動(dòng)原動(dòng)機(jī)分、 也可以按提升系統(tǒng)平衡方法分、 也可以按井 型和提升容器考慮) 1、用途分 a主井提升設(shè)備 b副井提升設(shè)備 2、提升容器分: a罐籠提升 b箕斗提升 c、礦車提升: d、吊桶提升〔專供豎井 開鑿或井筒延伸〕 3、纏繩機(jī)構(gòu)分: a單繩纏繞 b多繩摩擦 4、拖動(dòng)原動(dòng)機(jī)分: a交流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)提升 b直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)提升 5、提升系統(tǒng)平衡方法分: a無尾繩 b有 尾繩 6、井型和提升容器考慮分: a立井箕斗提升
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近幾年礦井提升機(jī)墜罐事故時(shí)有發(fā)生,而鋼絲繩被拉斷是其主要原因,因此可通過檢測(cè)鋼絲繩的拉力來判斷提升機(jī)運(yùn)行狀況。基于此,文章設(shè)計(jì)了一個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)鋼絲繩拉力并進(jìn)行顯示,當(dāng)拉力值超正常值時(shí)便通過GSM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送報(bào)警短信到工作人員手機(jī),從而來避免危險(xiǎn)發(fā)生。通過在萊蕪市鄂莊煤礦現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試,該系統(tǒng)可行。
礦井提升機(jī)是指借助鋼絲繩牽動(dòng)提升容器沿井筒或露天斜坡道升降,以運(yùn)送物料、人員的機(jī)器。它是鋼絲繩提升設(shè)備中最主要的組成部分。中國把卷筒直徑大于或等于2m的單繩纏繞式提升機(jī)稱為礦井提升機(jī)(簡稱提升機(jī)),小于2m的稱為礦井提升絞車。根據(jù)工作方式,礦井提升機(jī)可分為纏繞式和摩擦式 。2100433B
歷史最久,應(yīng)用最廣。特點(diǎn)是鋼絲繩牽引容器在井筒中按規(guī)定的加速、等速、減速和爬行速度升降,要求停車準(zhǔn)確。設(shè)備功率較大,整套機(jī)電系統(tǒng)必須具有完善的控制和保護(hù)性能。鋼絲繩提升是由原始的提水工具逐步發(fā)展演變而來的。中國于公元前一千多年左右發(fā)明桔槔,用以汲水。后來又發(fā)明了手搖轆轤,戰(zhàn)國初期已用作采礦提升工具。公元前約200年,四川用畜力絞車汲鹵。19世紀(jì)初期,德國制出第一臺(tái)蒸汽機(jī)拖動(dòng)的木結(jié)構(gòu)纏繞式提升機(jī)。1827年又出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)提升機(jī)。1877年德國設(shè)計(jì)出第一臺(tái)單鋼絲繩(單繩)摩擦式(戈培)提升機(jī);1905年德國又制出電力拖動(dòng)的提升機(jī)。1938年瑞典制出雙鋼絲繩(多繩)摩擦式提升機(jī)(見鋼絲繩運(yùn)輸)。
?沿礦井井筒運(yùn)出礦石、煤、廢石或矸石,以及升降人員、設(shè)備和器材等。礦井提升方式的分類見表,其中以鋼絲繩提升應(yīng)用最廣泛。