矿井提升钢丝绳1是指连接提升容器和传递矿井提升机动力用的钢丝绳索。它是钢丝绳提升设备的一个重要组成部分。它直接关系到矿井正常生产、人员生命安全和设备的经济运行。

简介矿井提升钢丝绳是指连接提升容器和传递矿井提升机动力用的钢丝绳索。它是钢丝绳提升设备的一个重要组成部分。它直接关系到矿井正常生产、人员生命安全和设备的经济运行。许多国家的矿山都发生过断绳事故，有的造成停产和重大的经济损失，造成人身伤亡，因此必须对矿井提升钢丝绳合理选择、正确使用、精心维护。

矿井提升钢丝绳一般先由多根钢丝捻成股，再由若千股(多用6股)围绕绳芯捻制成绳，绳芯材料为剑麻或合成纤维，密封型钢丝绳用钢丝作绳芯口钢丝绳的捻向分左捻和右捻两种。绳股捻向与钢丝在股内捻向相同者称顺(同向)捻钢丝绳、反之称逆捻(交互)钢丝绳。顺捻钢丝绳比逆捻钢丝绳柔软、表面光滑、与绳槽接触面积大。但它有较大的捻向恢复力，不允许在无罐道情况下工作2。

钢丝有光面的和镀锌的两种.镀锌的可防诱蚀，但价格较高。矿井提升钢丝绳用的钢丝绳抗拉强度一般为1470-2100N/mm2，井深时用较大值，南非在超深井中用了2100N/mm2的钢丝绳，并在试验更高强度的钢丝绳。中国矿山井深一般不超过1000m。据此，1988年国家标准规定了矿井提升钢丝绳的钢丝公称抗拉强度为1570、/1670/1770N/mm2，还规定铭丝绳应制成不松散的，即钢丝绳锯断后，绳投和钢丝都不松散。这种钢丝绳弯曲疲劳强度较高，打结趋势小，安装较方便1。

欧洲在钢丝绳使用和制造方面发展较快、早在19世纪初。就在矿井使用铁丝制成的绳索代替麻绳和铁链。1834年德国首先在矿井试用了钢丝绳，矿井提升钢丝绳直径一般为12.7-65mm，最粗的是德国一台单绳摩擦式提升设备上用的直径为90mm的钢丝绳。随矿井深度的不断加大，提升钢丝绳在向结构紧密、高强度方向发展。同时也在寻求用轻型高强度塑料绳代替钢丝绳，如80年代末美国矿业局已试验Kevlar绳。它叮用于深井提升。Kevlar绳与同直径的钢丝绳相比，前者强度虽为后者的80%左右，但重量仅为后者的20%，从而可提高一次提升量。

结构型式有圆股、异型股及密封型三种1。

1.圆股钢丝绳

最通用的钢丝绳，绳股内各层之间有点、线、面三种接触形式。点接触钢丝绳的股内钢丝直径相同，各层钢丝捻角相等，捻距不等。这种钢丝绳的丝间接触应力大。使用寿命较短。线接触钢丝绳的役内各层钢丝相互平行，捻距相等。线接触钢丝绳比点接触钢丝绳的结构紧密，接触面积稍大，使用寿命较长。面接触钢丝绳与前者相比，优点是表自光滑，抗蚀性与耐磨性均好，承载能力大；缺点是浇性较差。圆股钢丝绳还有两层股或多层股的，各层股捻向相反。当绳端承受载荷时，自转性很小，通常称为不旋转钢丝绳。

2.异型股钢丝绳

一般多用三角股钢丝绳，其绳股的断面近似三角形。它具有支撑表面积大，金属断面系数大，外层钢丝较粗，抗磨损性能较好，使用寿命较长等优点。

3.密封型钢丝绳

绳芯为几层捻制的普通钢丝，外层由多层异型钢丝捻成。它与圆股、异型股型丝绳相比，优点是绳的金属断面系数和支撑面积大，耐挤压性能强，耐磨蚀性好。拉伸变形小；缺点是挠性差。

选择和计算钢丝绳的直径决定提升机的规格，其结构影响提升设备运行的经济性和安全性。选择和计算提升钢丝绳时，需考虑选型原则、安全系数，并确定其直径2。

1.选型原则

在钢丝绳易产生疲劳断丝的条件下，应选用线接触、同向捻、丝数多而丝径稍细的圆股或异型股钢丝绳，在磨损严重的条件下，选用外粗式线接触圆股或异型股钢丝绳，以及面接触钢丝绳，在锈蚀严毛的条件下，选用结构紧密的镀锌钢丝绳，用于凿井提升时，选用多层股不旋转钢丝绳或面接触钢丝绳，矿井较深时，采用不旋转钢丝绳或密封型钢丝绳。由于各国使用条件和经验不同，所选钢丝绳结构也不同，如英国和加拿大在提升高度大于900m时，使用密封型钢丝绳，而南非井深超过1860m仍采用不旋转钢丝绳，瑞典和德国则用异型股钢丝绳。多绳摩擦提升时，应选用支承面积较大的钢丝绳，如异型股钢丝绳、面接触钢丝绳或密封型钢丝绳。尾绳用多层股不旋转钢丝绳或扁钢丝绳，或采用一般圆股钢丝绳配以旋转的尾绳连接器。钢丝绳在卷筒上的缠绕方向要与绳的捻向一致，以免松股。在多绳摩擦提升中采用规格相同、左右捻根数相等的钢丝绳，以消除绳组对提升容器产生的扭矩。

2.安全系数

提升钢丝绳安全系数的计算方法各国不同。中国矿井提升钢丝绳的安全系数定义为钢丝绳内所有钢丝破断力总和与钢丝绳的最大静拉力(含绳端载荷及悬垂钢丝绳的自重力)之比。1990年的中国旗冶金地下矿山安全规程斗规定，单绳提升时的安全系数为：提升人员的不应小于9，专提物料的不应小于6.5。多绳摩擦提升时的安全系数为：提升人员或提升人员和物料的不得低于8，专提物料的不得低于7。美、英、加拿大、德国、瑞典等国的提升钢丝绳安全系数随井深增加而减小。

使用和维护除执行安全操作规程和有关规定外。绳槽尺寸必须合理。过小和过大都会降低钢丝绳的使用寿命。槽底半径一般取R=0.55d(d为钢丝绳直径)。多绳提升时，各绳的受力要均匀，连接装置要合理。最好使用楔形绳环。钢丝绳要定期润滑，以延长使用寿命，润滑摩擦式提升用的钢丝绳时。需使用不降低摩擦系数的专用润滑油1。

试验和检查提升钢丝绳按照安全规程进行试验。对缠绕式提升设备的钢丝绳要定期截取绳样进行试验，以了解其磨损、锈蚀、性能变化和绳芯状况，同时也移动了钢丝绳受伤最严重的部位，以延长其使用寿命。当钢丝绳的安全系数低于规定的低限时，必须更换。试验中不合格钢丝数达到安全规程的规定时，也应更换。因多绳摩擦式提升钢丝绳不能截取绳样，各国都规定了使用年限或据以更换的其他指标1。

为确保钢丝绳的使用安全。每天都要对钢丝绳进行检查或监测，一丝发现不符合安全规程的规定时，必须更换。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学

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