斜井提升用钢丝绳的选择

钢丝绳选择适当和使用合理是保证钢丝绳使用寿命长的前提，不同的使用条件应选择不同结构、不同强度、不同直径、不同捻法及不同用途的钢丝绳，钢丝绳选择正确，则安全、耐用、使用寿命长，反之，不仅使用寿命短。还可能造成不应有的损失，甚至出现重大事故，笔者曾遇到过这样的事例：某矿斜井提升用钢丝绳，选用21.5NAT6

×37+FC1670ZS一般用途钢丝绳，结果使用32天，绳断造成井损人亡的事故。诸多事例提醒人们.在选择钢丝绳时，一定要根据使用条件经仔细斟酌后确认，本文对如何选用钢丝绳从以下几方面予以介绍。

1.结构的选择

斜井提升用钢丝绳由于使用条件特殊，磨损是钢丝绳报废的主要原因，选择钢丝绳时，首选条件是耐磨。如三角股钢丝绳、面接触钢丝绳比圆股钢丝绳耐磨，圆股钢丝绳中同样绳径，股中钢丝数少、钢丝直径粗的耐磨；同样绳径、同样丝数情况下，外层钢丝直径粗的耐磨。

1.1三角股钢丝绳

三角股钢丝绳是由6个具有一定螺旋状的等边三角形股围绕绳芯紧密扣合而成。三角股的结构有多种，GB/T8918-1996标准钢丝绳分类表中列出了3类7个典型结构。其中6V×18是斜井用6×7的替代产品，它的股外层钢丝由9根组成。由于股中钢丝数量少，钢丝直径相对较粗，使用中耐磨，寿命远远高于普通圆股钢丝绳。鞍钢钢绳厂生产的此类产品经用户多年使用，效果良好，三角股钢丝绳与普通圆股点接触钢绳相比，具有以下优点：

（1）钢丝绳与滚筒或绳轮沟槽的接触面积大，使用时各钢丝分担的压力减小，耐磨性能好；

（2）股与股之间接触点增多，因而抗压性能好；（3）金属断面积大，与同直径的普通圆股钢丝绳相比，其总破断拉力提高20%~25%；

（4）钢丝绳在制造时，由于预先形成了螺距。采用了预变形和强有力的矫直定径装置，消除了捻制残余应力，股和绳均不松散。因而，钢丝绳结构更加坚实、稳定，使用时不易断丝，且换绳操作方便。

1.2面接触钢丝绳

从钢丝绳股内各层钢丝之间的接触状态来看，当前国内外的发展趋势是点→线一面，由于点接触钢丝绳的使用寿命低。国外已很少使用，而由线接触钢丝绳所代替。为进一步提高使用寿命，国内鞍钢、石嘴山、湘钢等厂先后研制生产了面接触钢丝绳。从钢丝绳使用寿命来看，点接触、线接触和面接触3种类型，后者依次比前者提高50%以上，面接触钢丝绳品种在GB/T16269中分为4类4个结构，多种规格。

面接触圆股钢丝绳与普通圆股钢丝绳相比，具有以下优点：

（1）耐磨性好，钢丝表面平滑，与绳轮之间的接触面积大，单位压力小，减少绳轮磨损；

（2）耐疲劳性能好，钢丝之间呈面状接触。接触应力小，不易断丝；

（3）钢丝绳破断拉力高，6T×7FC与6×7FC相比，金属充填率高，钢丝绳破断拉力可提高4%~

9%；

（4）不松散性能好。由于制造时，股采用塑性压缩，成品合绳时又采用预变形和后变形，股和绳均达到不松散，捻制应力大部分被消除，安装使用方便，面接触钢丝绳用于斜井提升，当首选股中钢丝数少，钢丝直径粗的6T×7结构，鞍钢生产的这种产品，经用户多年使用，结果表明，比点接触钢丝绳使用寿命提高50%~100%。

1.3线接触圆股钢丝绳

线接触圆股钢丝绳不仅股内的同层钢丝之间为线接触，而且相邻层钢丝之间也是线状接触，线接触圆股钢丝绳品种结构很多，GB/T8918-1996标准中仅6股绳就有3类13个结构，适于斜井提升用的钢丝绳推荐两种结构，一种是6×9W，另一种是6×7.

1.3.16×9W钢丝绳

6×9W结构，股中心丝由3根组成，外层排列粗细相间各3根钢丝，粗丝位于内层丝凹处，细丝位于内层丝的凸处，与点接触钢丝绳相比，具有以下优点：

（1）线接触钢丝绳的股内钢丝呈线状接触，因此股内结构较点接触紧密，从而在使用时可减少股内钢丝的相对滑动，又线接触钢丝绳股内钢丝的捻距相等，故其内层的捻角较小、因而线接触钢绳的结构伸长较点接触钢绳为小。

（2）线接触钢绳的股内相邻层钢丝，在全长上呈线接触状态，接触面积较点接触大，因而在使用时股内钢丝所受的接触应力小，

（3）线接触钢丝绳的密度系数高，在其它条件相同时，捻制后的强度损失小，因而在相同强度和直径时，承受载荷比点接触的高8%~10%。

2.公称抗拉强度的选择

钢丝绳的公称抗拉强度，按GB/T8918一1996标准的规定，从1470MPa到1870MPa共列出5个强度级，级差100MPa，选择强度高的钢丝绳，使用中的安全系数高，但强度高，弯曲、扭转值相应低些，又会影响使用寿命，钢丝绳的强度选择要依据计算来确定，按《煤矿安全规程》的规定：根据钢丝绳在使用中所承受的最大静拉力和钢丝绳内钢丝破断拉力总和来计算，使其具有一定的安全系数，可用下式表示：

3.钢丝绳直径的选择

3.1确定钢丝绳直径

钢丝绳的结构和公称抗拉强度选定之后，查表可初步确定钢丝绳的直径。这时需按（1）式校核钢丝绳的安全系数，除安全系数满足《煤矿安全规程》

的规定外，还要校核提升装置的最小直径同钢丝绳直径之比，校核提升装置的最小直径同钢丝绳中最粗的钢丝直径之比。这两个比值必须满足《煤矿安全规》中的规定，以上条件均满足了，钢丝绳的直径即可确定，

4.捻法的选择

钢丝绳的捻法分为4种，即左同向捻、右同向捻、左交互捻、右交互捻，同向捻的钢丝绳在使用中外层钢丝曲率与滑轮槽的曲率较吻合，接触面大，在与托辊等接触中，在整个钢丝绳的外表面上。钢丝磨损比较均匀，而在相同条件下，交互捻钢丝绳磨损就要大些，而且在整个钢丝绳的表面上钢丝不是均匀磨损，而是某一局部磨损大。断丝的机率就大，使用寿命较同向捻钢绳短。

同向捻的钢丝绳，由于股内钢丝的扭转力矩与钢丝绳的扭转力矩方向相同，这种扭转力矩在生产制造时不可能彻底消除，在使用中若终端是自由端