礦井提升鋼絲繩

1、礦井提升鋼絲繩第1頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五第二章 提升鋼絲繩 提升鋼絲繩是礦井提升設(shè)備的一個重要組成部分，提升鋼絲繩選擇是否合理是關(guān)系到提升設(shè)備安全可靠性和經(jīng)濟性的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)引起足夠的重視。第2頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五第一節(jié) 提升鋼絲繩的結(jié)構(gòu)、分類和選擇使用一、提升鋼絲繩的結(jié)構(gòu) 礦用提升鋼絲繩都是絲股繩結(jié)構(gòu)，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0.44mm不等,常用鋼絲的抗拉強度：1550N/mm2和1700 N/mm2第3頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五一、結(jié)構(gòu)：第一節(jié)

2、 鋼絲繩的結(jié)構(gòu)、分類及選用 2. 鋼絲的韌性：有特號、號、號三種。提物可用特號和號，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4頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五4. 繩芯的結(jié)構(gòu)和作用：1）結(jié)構(gòu)：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(yīng)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(yīng)力，使鋼

3、絲富有韌性。c 貯存潤滑油，預(yù)防鋼絲內(nèi)部銹蝕，減少鋼絲間的摩擦。戈培油 。 第5頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五二、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6頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五第7頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五分類： 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(xì)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(guān)系分：交互捻同向捻。第8頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星

4、期五(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(guān)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(xí)慣上又把以上兩種分類方法結(jié)合起來，分為右同向捻、左同向捻、右交叉捻、左交叉捻四種。 第9頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五 (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(nèi)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

5、態(tài)，如圖2-3(a)所示。 線接觸式鋼絲繩，股中內(nèi)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10頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五 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(jīng)特殊碾壓加工，使鋼絲產(chǎn)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23繩股中鋼絲接觸情況第11頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五(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1

6、2頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五第13頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五第14頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五第15頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五(5)特種鋼絲繩 多層股不旋轉(zhuǎn)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(zhuǎn)性，適用于作鑿井提升繩或生產(chǎn)礦井提升尾繩。第16頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五 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(jié)構(gòu)，最外一層是用異形鋼絲彼此互相鎖住，它的特點是密實、

7、表面光滑、耐磨和耐腐蝕性好、不旋轉(zhuǎn)、彈性伸長小，但撓性差、制造技術(shù)復(fù)雜，適用于作罐道繩。第17頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五三、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(yīng)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(zhuǎn)性給容器導(dǎo)向裝置造成磨損，一般選左、右捻各一半。 還應(yīng)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(fēng)井中的提升鋼絲繩，因腐蝕嚴(yán)重，應(yīng)選用鍍鋅鋼絲繩；第18頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五 (2)以磨損為主要損壞原因時，如斜井提升，采區(qū)

8、上、下山運輸?shù)?，?yīng)選用外層鋼絲較粗的鋼絲繩。如67，6(19)或三角股等； (3)以彎曲疲勞為主要損壞原因時，應(yīng)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(yīng)選用金屬繩芯鋼絲繩。第19頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五第二節(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(shè)計的，其原則是：鋼絲繩應(yīng)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(yīng)當(dāng)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(jīng)過實踐證明在此條件下鋼絲繩可以安

9、全運行。 第20頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五示意圖中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21頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五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(dāng)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，m Q一次提升量，kg； p鋼絲繩每米重

10、力，N/m；(2-1)第22頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五鋼絲繩的破斷力應(yīng)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(guān)系: p =100 0 S0 N/m ，0平均比重, 近似取0 =0.09N/cm3， 0 = ， 鋼的比重， = 0078N/cm3 。 (2-3)第23頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五 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/

11、cm3) 。 (2-4)將S0= p/100 0代入(2-3)式，得：第24頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五驗算公式： 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25頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五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+Hx m, 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HsHc

12、HxHzHhH0 Hjh0 H AS第26頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五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q N/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n1pn2q，一般情況下采用等重尾繩，重尾繩也有應(yīng)用，輕尾繩幾乎沒有使用的。 第27頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五驗算公式： 等重尾繩計算公式： 第28頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五重尾繩(設(shè)主、尾繩每米總重力差為

13、= n2q - n1p )驗算公式： 第29頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五三、斜井提升鋼絲繩的計算特點第30頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五三、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31頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五 最大靜載荷， 計算公式 1容器運行阻力系數(shù)，可取1=0.010.015 第32頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五驗算公式： 2鋼絲繩運行阻力

14、系數(shù)。鋼絲繩全部支承在地滾上，取2=0.150.20；鋼絲繩局部支承在地滾上，取2=0.250.40；鋼絲繩全部支承在底板或枕木上拖動時，取2=0.40.6；第33頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五第三節(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(zhuǎn)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34頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五 (4)嚴(yán)禁用布條之類的東西捆在鋼絲繩上作提

15、升深度指示標(biāo)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(yīng)嚴(yán)格按要求去做； (6)對提升鋼絲繩必須每天以O(shè).3m/s的速度進行認(rèn)真檢查，并記錄斷絲情況，有關(guān)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(guān)規(guī)定； 第35頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五 (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(zhuǎn)到上層的一段繩由于磨損嚴(yán)重，必須加強檢查，并且每季度要錯繩四分之一圈。 第36頁，共37頁，2022年，5月20日，9點29分，星期五二、