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矿用钢丝绳选型需要考虑的几个主要因素

文章出处:责任编辑:人气:-发表时间:2018-11-06 15:26【

  一、 井深对钢丝绳选型的影响

  由于浅井开采技术的成熟,钢丝绳的选型已经过多方的论证和研究,在这里,我们着重谈一下深井钢丝绳的选型。

  近年来随着经济的发展,我国对于矿产资源的需求量大幅度增长,促使我国的地下矿产资源的开采不断向深层扩展,深井开采和运输问题受到国际不少专家学者的关注。

  南非、加拿大等矿业发达国家,井深800-1000m时称为深井开采;德国800~1000m的矿井称为深井,超过1200m的成为超深井;日本把深井的临界深度定位600m;英国和波兰则界定为750m;

  考虑到我国当前矿山开采的客观实际,并结合未来的发展方向,多数专家认为,我国的深井开采的深度可界定为煤矿800-1500m,金属矿1200~2000m。

  李玉瑾教授《矿井提升系统基础理论》一书中写到“钢丝绳的扭转使得钢丝绳截面上应力分布不均,扭转的结果导致内外层股钢丝绳过载,同向捻钢丝绳的过载尤为剧烈,内层股受力巨大,是外层股的4.47倍。因此,深井摩擦式提升中使用的三角股同向捻钢丝绳是不太合适的,宜将同向捻钢丝绳更改为交互捻圆股钢丝绳或交互捻多层不旋转钢丝绳”。对于深井矿用钢丝绳的选型给出了指导性的意见。

  二、 D/d比例对钢丝绳选型的影响

  在我国摩擦式提升设计标准是1: 90-100,缠绕式提升机设计标准为1:80,而国际上通常为大于等于1:100,这样对钢丝绳弯曲疲劳受损的减轻有一定帮助。国内通常牺牲D/d比例,来满足破断拉力要求;国外则提高抗拉强度,保持D/d比例,满足破断拉力。国外的这种做法可以减轻重量,有效的降低应力幅值,是非常合理的。

  在摩擦式提升机中,D/d 比例为100 :1是钢丝绳使用中,最具性价比的比值。

  三、”导向轮中心到摩擦轮中心垂直高度” 对钢丝绳选型的影响(针对塔式提升机)

  塔式提升机安装有导向轮,提升钢丝绳在经过摩擦轮的弯曲,收缩变形后,在导向轮处要立即承受反向弯曲,这样在变向应力的作用下,钢丝绳的弯曲损坏比单向弯曲破坏的更快。

  反向弯曲会急剧缩短钢丝绳的使用寿命。在设计中应控制导向轮中心到摩擦轮中心垂直高度。国外公司很关注此高度,他们认为,该高度与钢丝绳的结构有关,使用圆股钢丝绳,该距离约为200d,异形股钢丝绳,该距离约为300d,多层不旋转钢丝绳,该距离约为500d【d为钢丝绳直径】。

  四、井筒环境对钢丝绳选型的影响

  在煤矿开采过程中有井下施工用水和矿井渗水,多数矿井都存在水直接淋在钢丝绳上的情况,淋水会将钢丝绳浸含的油脂冲掉,导致保护钢丝绳的油膜无法形成。

  矿井井筒淋水部分离子富有侵蚀性,不仅对井筒装备造成巨大的腐蚀,而且对井筒内钢丝绳的腐蚀也是严重的。但是目前国内对钢丝绳又缺乏必要的维护,这样就大大影响了钢丝绳使用寿命。

  因此在钢丝绳选型时我们必须考虑井筒环境因素,选择钢丝绳时对于钢丝绳的含油量,钢丝绳的镀锌等级,以及钢丝绳表面与空气的接触面积等因素也要严加考量。

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