礦井提升鋼絲繩礦井提升鋼絲繩

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(guó)礦山井深一般不超過1000m。據(jù)此，1988年國(guó)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(guó)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(guó)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(guó)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?jī)H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(guó)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(zhǎng)。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(zhǎng)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??；缺點(diǎn)是撓性差。

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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)不同。中國(guó)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(guó)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(guó)、瑞典等國(guó)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(rùn)滑，以延長(zhǎng)使用壽命，潤(rùn)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(rùn)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(zhǎng)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(guó)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。

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(guó)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(jiǎn)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