礦井提升鋼絲繩

礦井提升鋼絲繩第1頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二章提升鋼絲繩提升鋼絲繩是礦井提升設(shè)備的一個(gè)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(jì)性的重要環(huán)節(jié)，應(yīng)引起足夠的重視。第2頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(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0.4～4mm不等,常用鋼絲的抗拉強(qiáng)度：1550N/mm2和1700N/mm2第3頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月一、結(jié)構(gòu)：第一節(jié)鋼絲繩的結(jié)構(gòu)、分類及選用

2.鋼絲的韌性：有特號(hào)、Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)三種。提物可用特號(hào)和Ⅰ號(hào)，提人必須用特號(hào)。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(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.繩芯的結(jié)構(gòu)和作用：1）結(jié)構(gòu)：鋼絲捻成繩股時(shí)，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(shí)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(shí)，允許繩段間和鋼絲間有相對(duì)移動(dòng)，以緩和彎曲應(yīng)力，使鋼絲富有韌性。c貯存潤(rùn)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(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二、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(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第7頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月分類：

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(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(1)依繩股在繩中的捻向來(lái)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(lái)，分為右同向捻、左同向捻、右交叉捻、左交叉捻四種。第9頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

(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(diǎn)接觸、線接觸和面接觸三種。

點(diǎn)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(lái)捻制，一般以相同直徑的鋼絲來(lái)制造，鋼絲間呈點(diǎn)接觸狀態(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(lái)捻制，一般以不同直徑的鋼絲來(lái)制造，線間呈線接觸狀態(tài)，如圖2-3(b)所示。第10頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月面接觸式鋼絲繩：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2－3繩股中鋼絲接觸情況第11頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(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12頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第13頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第14頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第15頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月(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(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

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(diǎn)是密實(shí)、表面光滑、耐磨和耐腐蝕性好、不旋轉(zhuǎn)、彈性伸長(zhǎng)小，但撓性差、制造技術(shù)復(fù)雜，適用于作罐道繩。第17頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、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(guó)單繩纏繞式提升機(jī)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(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

(2)以磨損為主要損壞原因時(shí)，如斜井提升，采區(qū)上、下山運(yùn)輸?shù)?，?yīng)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(shí)，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(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)提升鋼絲繩的選擇計(jì)算我國(guó)是按《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定來(lái)設(shè)計(jì)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(lái)進(jìn)行計(jì)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(jì)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(qiáng)度儲(chǔ)備，只不過表示經(jīng)過實(shí)踐證明在此條件下鋼絲繩可以安全運(yùn)行。

第20頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月示意圖中Hc——鋼絲繩懸垂長(zhǎng)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(jì)算(主井，無(wú)尾繩)

HcHjHsHzA第21頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(diǎn)，當(dāng)重容器位于井底裝載位置時(shí)，有Qmax

式中：QZ——容器自重，kg；Hc——鋼絲繩懸垂長(zhǎng)度，mQ——一次提升量，kg；

p——鋼絲繩每米重力，N/m；(2-1)第22頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月鋼絲繩的破斷力應(yīng)該是鋼絲繩的抗拉強(qiáng)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

S0N/m，

0——平均比重,近似取

0=0.09N/cm3，

0

=

，

——鋼的比重，

=0

078N/cm3

。

(2-3)第23頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月計(jì)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(yàn)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′/100

0代入(2-3)式，得：第24頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月驗(yàn)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(jí)強(qiáng)度的鋼絲繩。

(2-5)第25頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(zhǎng)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(jì)算HsHcHxHzHhH0

Hjh0

H

AS第26頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月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(yīng)用，輕尾繩幾乎沒有使用的。第27頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月驗(yàn)算公式：

等重尾繩計(jì)算公式：第28頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月重尾繩(設(shè)主、尾繩每米總重力差為

=n2q-n1p)驗(yàn)算公式：第29頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、斜井提升鋼絲繩的計(jì)算特點(diǎn)第30頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、斜井提升鋼絲繩的計(jì)算：L

圖2-7所示為斜井提升鋼絲繩計(jì)算示意圖對(duì)于斜井提升鋼絲繩的計(jì)算，只要考慮到井筒的傾角以及容器和鋼絲繩沿斜井運(yùn)行的阻力，其他與單繩立井提升鋼絲繩計(jì)算相同。第31頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

最大靜載荷，

計(jì)算公式

1——容器運(yùn)行阻力系數(shù)，可取1=0.01～0.015

第32頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月驗(yàn)算公式：

2——鋼絲繩運(yùn)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(dòng)時(shí)，取

2=0.4～0.6；第33頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)提升鋼絲繩的維護(hù)和試驗(yàn)一、《煤礦安全規(guī)程》對(duì)提升鋼絲繩運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)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(jī)用鋼絲繩必須定期涂油潤(rùn)滑，潤(rùn)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(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

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

(5)鋼絲繩的運(yùn)送、存放和懸掛都應(yīng)嚴(yán)格按要求去做；

(6)對(duì)提升鋼絲繩必須每天以O(shè).3m/s的速度進(jìn)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(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

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

(8)多層纏繞時(shí)，由下層轉(zhuǎn)到上層的一段繩由于磨損嚴(yán)重，必須加強(qiáng)檢查，并且每季度要錯(cuò)繩四分之一圈。

第36頁(yè)，課件共37頁(yè)，創(chuàng)