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【摘 要】钢丝绳是矿井提升设备的一个重要组成部分，钢丝绳选择是否合理，直接关系到提升设备安全和人身安全。选择适合的钢丝绳对保证矿山安全生产和保护生命安全具有十分重要的意义。本文依据《重要用途钢丝绳》标准GB8918-2006和《金属非金属矿山安全规程》标准GB16423-2006介绍了钢丝绳的种类及选绳计算方法。
【关键词】钢丝绳分类；结构特点；选择应用
1钢丝绳的种类
1.1钢丝绳的结构
矿用提升钢丝绳都是丝-股-绳结构，即先由钢丝捻成绳股.再由绳股捻成绳。钢丝捻成绳股时，有股芯，股芯由不同截面形状的钢丝组成，在由股捻制成绳时要有绳芯，绳芯由金属绳芯和纤维绳芯，金属绳芯由钢丝制成，纤维绳芯由黄麻、合成纤维及其他符合要求的纤维制成。提升钢丝绳各部分名称如下图所示。
1.2钢丝绳的分类
1、依据绳股在绳中的捻向来分：左捻钢丝绳和右捻钢丝绳。依钢丝在股中和股在绳中捻向的关系分：同向捻钢丝绳，即股和绳的捻制方向相同；交叉捻钢丝绳，即股和绳的捻制方向相反。
习惯上又把以上两种分类方法结合起来，分为右同向捻、左同向捻、右交叉捻、左交叉捻四种。
2、依据钢丝在绳股中的接触形式有点接触、线接触和面接触三种。
点接触式钢丝绳，股中内外层钢丝以等捻角不等捻距来捻制，一般以相同直径的钢丝来制造，钢丝间呈点接触状态。线接触式钢丝绳，股中内外层钢丝以等捻距不等捻角来捻制，一般以不同直径的钢丝来制造，线间呈线接触状态面接触式钢丝绳：为了改善丝间的接触状态，将线接触式钢丝绳的绳股经特殊碾压加工，使钢丝产生塑性变形，形成钢丝间呈面接触状态，然后再捻制成绳，称为面接触式钢丝绳。
3、其它种类钢丝绳主要有多层股不旋转钢丝绳、密封钢丝绳和半密封钢丝绳及扁钢丝绳。
1.3钢丝绳的表面处理
钢丝绳的表面处理主要分为三种：光面涂油、冷镀锌和热镀锌。
光面涂油是钢丝绳表面处理的一般工艺。钢丝绳是用无镀层光拉钢丝捻制而成，为了防锈，捻制过程同时钢丝绳要做浸油处理，小股捻制的的时候，用一滑轮导入油池，然后导出油池倒向钢丝绳轴，钢丝绳整绳合成也是一样的方法，这种钢丝绳整体含油多。
冷镀锌是在常温下通过电镀或者其他方法镀的锌。从理论上讲，电镀锌可获得任意厚度的锌层。目前实用的电镀锌上锌量可达1200g/㎡，一般电镀锌层上锌量也可达750g/㎡。
热镀锌是靠物理的热扩散作用形成镀层，首先形成铁一锌化合物，相继在铁一锌化合物表面生成纯锌层。而热镀锌上锌量较少，一般不超过600g/㎡。热镀锌会降低钢丝的力学性能，要求强度高及耐腐蚀性高的镀锌钢丝绳，多采用电镀锌钢丝捻制。
热镀锌钢丝绳和冷镀锌钢丝绳本质区别就是：热镀锌有锌铁合金层，颜色暗一些，但耐腐蚀性能好一些。而电镀表面没有发生化学反应，颜色较亮。
2钢丝绳在有色矿山中的选择应用
钢丝绳在矿山中的应用，主要体现在矿井提升中，根据其用途不同，主要有提升钢丝绳，平衡钢丝绳，罐道钢丝绳，防撞钢丝绳，防坠器的制动钢丝绳及缓冲钢丝绳等。
2.1提升钢丝绳的选择
钢丝绳作为提升钢丝绳使用时，主要用于单绳缠绕式提升机和多绳摩擦式提升机。
用于单绳缠绕式提升机时，钢丝绳的选择应遵循以下原则：
1、绳的捻向与绳在卷筒上的缠绕螺旋线方向一致。滚筒的旋向分为左旋和右旋两种（沿固定绳头方向看），对于矿山而言，常用交互捻钢丝绳，这种钢丝绳不需考虑钢丝绳捻向与滚筒旋向的对应关系。
2、钢丝绳的安全系数应满足《金属非金属矿山安全规程》的要求。
3、若井筒淋水大，水的酸碱度较高的提升钢丝绳，因腐蚀严重，应选用镀锌钢丝绳；
4、以磨损为主要损坏原因时，如斜井提升，采区上、下山运输等，应选用外层钢丝较粗的钢丝绳。如6×7，6×（19）或三角股钢丝绳。
5、以弯曲疲劳为主要损坏原因时，应优先选用线接触式或三角股钢丝绳，如6T（25）；6W（19）等；
用于多绳摩擦式提升机时，钢丝绳的选择应遵循以下原则：
1、多绳摩擦提升为了克服绳的旋转性给容器导向装置造成磨损，一般的选择原则为选左、右捻钢丝绳各一半。
2、钢丝绳的安全系数应满足《金属非金属矿山安全规程》的要求。
3、为增加钢丝绳表面的摩擦力，需在钢丝绳表面涂抹增摩油脂。同时，为满足提升系统的安全要求，需进行动防滑和静防滑验算。
2.2平衡钢丝绳的选择
平衡钢丝绳应用于多绳摩擦式提升机，选择计算依据为多绳摩擦提升钢丝绳为n1根，钢丝绳每米重力为p（kg/m），为了满足防滑要求，需设置平衡尾绳，平衡在提升过程中，由于提升钢丝绳产生的静张力差。多绳摩擦提升有n2根尾绳，尾绳的每米重力为q（kg/m）。
根据提升钢丝绳与平衡尾绳每米重量的不同，分为
等重尾绳n1p=n2q，
重尾绳n1p 轻尾绳n1p>n2q，
平衡钢丝绳的选择应遵循以下原则：
1、平衡钢丝绳一般情况下采用等重尾绳或重尾绳，不采用轻尾绳。
2、平衡钢丝绳一般应采用镀锌处理，减少钢丝绳的腐蚀，延长使用寿命。
3、为减少提升容器的扭转，平衡钢丝绳一般采用不旋转圆股钢丝绳或扁钢丝绳。圆股钢丝绳应采用一根左捻，一根右捻，并互相交错排列，其缺点是平衡绳悬挂装置需装有旋转装置，以消除由轴向拉力引起的旋转力，以防平衡绳绞结。扁钢绳运行平稳，其缺点是在井筒中易受坠落物料冲击或粘结。
2.3罐道钢丝绳的选择应用
钢丝绳罐道作为一种金属罐道，与刚性罐道相比，具有以下优点：使用寿命长，易于安装和更换；井壁上没有梁窝，不承受提升容器运行中产生的冲击载荷，井筒通风阻力小，施工安装时间短；投资少；提升容器运行平稳，没有振动，可以获得较大的提升速度；安装精确度较高。
罐道钢丝绳一般选用半封闭型和密封型钢丝绳，其外层钢丝粗、耐磨，罐道钢绳的安全系数不应小于6，罐道钢丝绳的直径应不小于28mm。罐道绳长度应按实际悬挂长度计算，并留有20～30m串动余量，其串动余量可放在井底或井架上，同时钢丝绳表面应涂抹防腐保护剂，每1～2年窜动钢丝绳一次，每次窜动2～3m。
为防止罐道钢丝绳的共振，各罐道钢丝绳的拉紧力应相差5%～10%，内侧拉紧力要大一些，外侧罐道钢丝绳的拉紧要小一些，拉紧重锤到井窝水平粉矿堆顶的距离应不小于1.5m。
3结束语
总之，科学而合理地选择提升钢丝绳，不但可以保证钢丝绳的使用寿命延长，还关系到人员的生命安全、设备的可要运行、矿山的正常生产，不同的使用条件应按照《金属非金属矿山安全规程》的要求选择不同的用途类别、不同结构、不同参数的钢丝绳。
参考文献：
[1]GB/T8919-2006重要用途钢丝绳。
[2]YB/T5295-2006密封钢丝绳
[3]GB16423-2006《金属非金属矿山安全规程》
[4]GB50771—2012《有色金属采矿设计规范》
[5]《新编矿山采矿设计手册》矿山机械卷中国矿业大学出版社出版
【关键词】钢丝绳分类；结构特点；选择应用
1钢丝绳的种类
1.1钢丝绳的结构
矿用提升钢丝绳都是丝-股-绳结构，即先由钢丝捻成绳股.再由绳股捻成绳。钢丝捻成绳股时，有股芯，股芯由不同截面形状的钢丝组成，在由股捻制成绳时要有绳芯，绳芯由金属绳芯和纤维绳芯，金属绳芯由钢丝制成，纤维绳芯由黄麻、合成纤维及其他符合要求的纤维制成。提升钢丝绳各部分名称如下图所示。
1.2钢丝绳的分类
1、依据绳股在绳中的捻向来分：左捻钢丝绳和右捻钢丝绳。依钢丝在股中和股在绳中捻向的关系分：同向捻钢丝绳，即股和绳的捻制方向相同；交叉捻钢丝绳，即股和绳的捻制方向相反。
习惯上又把以上两种分类方法结合起来，分为右同向捻、左同向捻、右交叉捻、左交叉捻四种。
2、依据钢丝在绳股中的接触形式有点接触、线接触和面接触三种。
点接触式钢丝绳，股中内外层钢丝以等捻角不等捻距来捻制，一般以相同直径的钢丝来制造，钢丝间呈点接触状态。线接触式钢丝绳，股中内外层钢丝以等捻距不等捻角来捻制，一般以不同直径的钢丝来制造，线间呈线接触状态面接触式钢丝绳：为了改善丝间的接触状态，将线接触式钢丝绳的绳股经特殊碾压加工，使钢丝产生塑性变形，形成钢丝间呈面接触状态，然后再捻制成绳，称为面接触式钢丝绳。
3、其它种类钢丝绳主要有多层股不旋转钢丝绳、密封钢丝绳和半密封钢丝绳及扁钢丝绳。
1.3钢丝绳的表面处理
钢丝绳的表面处理主要分为三种：光面涂油、冷镀锌和热镀锌。
光面涂油是钢丝绳表面处理的一般工艺。钢丝绳是用无镀层光拉钢丝捻制而成，为了防锈，捻制过程同时钢丝绳要做浸油处理，小股捻制的的时候，用一滑轮导入油池，然后导出油池倒向钢丝绳轴，钢丝绳整绳合成也是一样的方法，这种钢丝绳整体含油多。
冷镀锌是在常温下通过电镀或者其他方法镀的锌。从理论上讲，电镀锌可获得任意厚度的锌层。目前实用的电镀锌上锌量可达1200g/㎡，一般电镀锌层上锌量也可达750g/㎡。
热镀锌是靠物理的热扩散作用形成镀层，首先形成铁一锌化合物，相继在铁一锌化合物表面生成纯锌层。而热镀锌上锌量较少，一般不超过600g/㎡。热镀锌会降低钢丝的力学性能，要求强度高及耐腐蚀性高的镀锌钢丝绳，多采用电镀锌钢丝捻制。
热镀锌钢丝绳和冷镀锌钢丝绳本质区别就是：热镀锌有锌铁合金层，颜色暗一些，但耐腐蚀性能好一些。而电镀表面没有发生化学反应，颜色较亮。
2钢丝绳在有色矿山中的选择应用
钢丝绳在矿山中的应用，主要体现在矿井提升中，根据其用途不同，主要有提升钢丝绳，平衡钢丝绳，罐道钢丝绳，防撞钢丝绳，防坠器的制动钢丝绳及缓冲钢丝绳等。
2.1提升钢丝绳的选择
钢丝绳作为提升钢丝绳使用时，主要用于单绳缠绕式提升机和多绳摩擦式提升机。
用于单绳缠绕式提升机时，钢丝绳的选择应遵循以下原则：
1、绳的捻向与绳在卷筒上的缠绕螺旋线方向一致。滚筒的旋向分为左旋和右旋两种（沿固定绳头方向看），对于矿山而言，常用交互捻钢丝绳，这种钢丝绳不需考虑钢丝绳捻向与滚筒旋向的对应关系。
2、钢丝绳的安全系数应满足《金属非金属矿山安全规程》的要求。
3、若井筒淋水大，水的酸碱度较高的提升钢丝绳，因腐蚀严重，应选用镀锌钢丝绳；
4、以磨损为主要损坏原因时，如斜井提升，采区上、下山运输等，应选用外层钢丝较粗的钢丝绳。如6×7，6×（19）或三角股钢丝绳。
5、以弯曲疲劳为主要损坏原因时，应优先选用线接触式或三角股钢丝绳，如6T（25）；6W（19）等；
用于多绳摩擦式提升机时，钢丝绳的选择应遵循以下原则：
1、多绳摩擦提升为了克服绳的旋转性给容器导向装置造成磨损，一般的选择原则为选左、右捻钢丝绳各一半。
2、钢丝绳的安全系数应满足《金属非金属矿山安全规程》的要求。
3、为增加钢丝绳表面的摩擦力，需在钢丝绳表面涂抹增摩油脂。同时，为满足提升系统的安全要求，需进行动防滑和静防滑验算。
2.2平衡钢丝绳的选择
平衡钢丝绳应用于多绳摩擦式提升机，选择计算依据为多绳摩擦提升钢丝绳为n1根，钢丝绳每米重力为p（kg/m），为了满足防滑要求，需设置平衡尾绳，平衡在提升过程中，由于提升钢丝绳产生的静张力差。多绳摩擦提升有n2根尾绳，尾绳的每米重力为q（kg/m）。
根据提升钢丝绳与平衡尾绳每米重量的不同，分为
等重尾绳n1p=n2q，
重尾绳n1p
平衡钢丝绳的选择应遵循以下原则：
1、平衡钢丝绳一般情况下采用等重尾绳或重尾绳，不采用轻尾绳。
2、平衡钢丝绳一般应采用镀锌处理，减少钢丝绳的腐蚀，延长使用寿命。
3、为减少提升容器的扭转，平衡钢丝绳一般采用不旋转圆股钢丝绳或扁钢丝绳。圆股钢丝绳应采用一根左捻，一根右捻，并互相交错排列，其缺点是平衡绳悬挂装置需装有旋转装置，以消除由轴向拉力引起的旋转力，以防平衡绳绞结。扁钢绳运行平稳，其缺点是在井筒中易受坠落物料冲击或粘结。
2.3罐道钢丝绳的选择应用
钢丝绳罐道作为一种金属罐道，与刚性罐道相比，具有以下优点：使用寿命长，易于安装和更换；井壁上没有梁窝，不承受提升容器运行中产生的冲击载荷，井筒通风阻力小，施工安装时间短；投资少；提升容器运行平稳，没有振动，可以获得较大的提升速度；安装精确度较高。
罐道钢丝绳一般选用半封闭型和密封型钢丝绳，其外层钢丝粗、耐磨，罐道钢绳的安全系数不应小于6，罐道钢丝绳的直径应不小于28mm。罐道绳长度应按实际悬挂长度计算，并留有20～30m串动余量，其串动余量可放在井底或井架上，同时钢丝绳表面应涂抹防腐保护剂，每1～2年窜动钢丝绳一次，每次窜动2～3m。
为防止罐道钢丝绳的共振，各罐道钢丝绳的拉紧力应相差5%～10%，内侧拉紧力要大一些，外侧罐道钢丝绳的拉紧要小一些，拉紧重锤到井窝水平粉矿堆顶的距离应不小于1.5m。
3结束语
总之，科学而合理地选择提升钢丝绳，不但可以保证钢丝绳的使用寿命延长，还关系到人员的生命安全、设备的可要运行、矿山的正常生产，不同的使用条件应按照《金属非金属矿山安全规程》的要求选择不同的用途类别、不同结构、不同参数的钢丝绳。
参考文献：
[1]GB/T8919-2006重要用途钢丝绳。
[2]YB/T5295-2006密封钢丝绳
[3]GB16423-2006《金属非金属矿山安全规程》
[4]GB50771—2012《有色金属采矿设计规范》
[5]《新编矿山采矿设计手册》矿山机械卷中国矿业大学出版社出版