钢丝绳安全系数验算.docx

钢丝绳安全系数验算 相关参数： 使用地点相关参数：主立井井筒直径为6m，井深486m（包含井架及井底下口高度），使用两台JZ-16/1000凿井绞车提升吊盘用作井筒装备安装。 选用凿井绞车性能参数：绞车型号：JZ-16/1000凿井绞车额定牵引力F额=160kN；凿井绞车钢丝绳直径28mm（18×7+FC-1670，合成纤维芯钢丝绳），长度取486m，查《一般用途钢丝绳》（GBT20118-2006）绞车用钢丝绳每米重量3.06kg（q=3.06kg/m）；绞车用钢丝绳最小破断拉力Q=406kN。 1、选型计算 实际提升时最大静拉力Pmax= W×g； 其中W：绳端载荷（提升物的总质量），kg； g：重力加速度，9.8m/s； 对提升物的总质量进行分析： （1）吊盘质量：7979kg； （2）吊桶质量：350kg； （3）起吊吊盘单根钢丝绳质量：486m×3.06kg/m =1487kg； 两根钢丝绳的总质量：2根×1487kg/根=2974kg； （4）施工用的信号临时电缆质量：300 kg； （5）施工人员8人：75kg/人×8人=600kg； （6）风管、氧气乙炔瓶、电焊机、工具及其他杂物质量：400 kg； 则W=（1）+（2）+（3）+（4）+（5）+（6） =7979+350+2974+300+600+400kg =12603kg 实际提升时最大静拉力Pmax Pmax= W×g=12603kg×9.8 m/s =123509N=123.5kN。 2、钢丝绳使用安全系数验算 吊盘提升采用Φ28mm钢丝绳（型号：18×7+FC-1670），单位重量为3.06kg/m，凿井绞车提升吊盘用单根钢丝绳最小破断拉力Q=406kN。 单根钢丝绳的最小钢丝破断拉力总和Q总=钢丝绳最小破断拉力Q×1.283=406×1.283kN=521kN； 悬挂吊盘钢丝绳使用安全系数K： 式中，——钢丝绳的承载拉力（kN），即实际提升时最大静拉力Pmax， —钢丝绳的最小钢丝破断拉力总和（kN）；=Q总=521kN； —考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数，取0.85； —钢丝绳使用安全系数； 则 K=（0.85×521）*2÷123.5=7.17 根据《煤矿安全规程》第四百零八条悬吊吊盘用钢丝绳安全系统不低于6倍的规定。而K=7.17＞6，钢丝绳使用安全系数满足要求。 3、JZ-16/1000凿井绞车的验算 考虑凿井绞车承受载荷的不均衡性, 取一个安全系数，一般取1.25，则凿井绞车的牵引力为F绞车 F绞车= Pmax×1.25=123.5kN×1.25=154kN， 而实际凿井绞车选型JZ-16/1000额定牵引力F额=160kN，两台JZ-16/1000凿井绞车满足要求。 临时提升机采用型号JK-2*1.5提升机，钢丝绳最大静张力60KN，最大提升高度或长度为1012米，钢丝绳Φ24钢丝绳破断拉力总和为521KN。 临时绞车= Pmax×1.25=60kN×1.25=75kN， 而实际临时绞车提升重物质量=2158.9kg，牵引力为F绞车为75KN，满足要求。 4、起吊管子座钢梁钢丝绳绳头的验算 井筒安装起吊管子座钢梁时分别采用两根L=2000mm长的Φ21.5mm钢丝绳头（型号：6×19+FC-1670），单位重量为1.67kg/m，起吊管子座钢梁总重量为2158.9kg。 起重钢丝绳公称抗拉强度为1670MPa，钢丝绳最小破断拉力Q=248kN，起重钢丝绳的最小破断拉力总和Q总=Q×1.197=248kN×1.197=296.856kN； 实际提升时最大静拉力Pmax= W总×g； 其中W总=W钢丝绳+W钢梁； 起重钢丝绳重量W钢丝绳=2m×1.67kg/m×2=6.68kg； 钢梁重量为W钢梁=2158.9kg； W总= W钢丝绳+W钢梁=6.68kg+2158.9kg=2165.58kg； Pmax= W总×g=2165.58kg×9.8 N/kg=21222.6N≈21.2kN； 钢丝绳使用安全系数验算： 其中，[Fg]—钢丝绳的承载拉力（kN），考虑吊装过程中产生动载荷，一般取动载系数K动=1.1，则[Fg] =k×Pmax=1.1×21.2kN ≈23.32kN； Fg—钢丝绳的最小钢丝破断拉力总和（kN）；Fg =Q总=296.856kN； —考虑钢丝绳之间荷载不均匀系数，取=0.85； K=0.85×296.856×2根/23.32≈21.6＞6 , （煤矿安全规程第四百零八条规定：罐道绳、防撞绳、起重用的钢丝绳安全系数不得低于6倍） 因此，起吊安装钢梁使用的钢丝绳满足使用要求。 5、起吊管路钢丝绳绳头的验算 井筒安装起吊瓦斯管路时（最大管路）分别采用两根L=1000mm长的Φ28mm钢丝绳头（型号：18