3.2 钢丝绳的提升能力

3.2.1 单绳缠绕式提升机提升方式的极限提升能力

我们针对超深井提升的钢丝绳安全系数规定，进行了国内和国外（南非、加拿大）安全系数规定的极限提升深度和提升能力的比较。

国内规定：用于提升物料时缠绕式提升机钢丝绳的安全系数不得小于6.5。

国外规定：当缠绕式提升机被用于竖井时，钢丝绳的安全系数 n ₀ 应满足

式中， H 为提升高度，单位为m。

我们对公称抗拉强度为1960MPa的6Q×19+6V×21的40mm钢丝绳进行了国内、国外安全系数规定与提升高度及提升载荷的比较，如图3-1所示。

由图3-1可知，深井提升时，在我国安全系数规定下，采用同样钢丝绳时，提升系统的提升深度与提升载荷均远小于采用国外安全系数规定的提升系统。因此，我国单绳缠绕式提升机提升能力在国内安全系数规定下，采用公称抗拉强度为1960MPa的6Q×19+6V×21的40mm钢丝绳，在提升高度为2000m时，极限提升能力为13t（包含有效载荷和容器质量），不能满足超深井高速重载的提升需要。

3.2.2 钢丝绳公称抗拉强度对提升能力的影响

本节针对目前国内钢丝绳的情况，分析了采用不同公称抗拉强度的钢丝绳对极限提升高度和极限提升载荷的影响。

采用6Q×19+6V×21类钢丝绳进行分析，在采用安全系数为6.5，钢丝绳直径为48mm，公称抗拉强度分别为1960MPa、1770MPa和1570MPa情况下的极限提升高度与极限提升载荷的比较如图3-2所示。

分析显示，6 Q×19+6 V×21类钢丝绳，在公称抗拉强度为1960MPa时其极限提升高度为3385m，而在公称抗拉强度为1770MPa时其极限提升高度仅为3053m，在公称抗拉强度为1570MPa时其极限提升高度仅为2699m。

当提升高度为1500m时，6Q×19+6V×21类钢丝绳在公称抗拉强度为1960MPa时，其极限提升载荷为17.82t（包括容器+有效载荷）；而在公称抗拉强度为1570MPa时，其极限提升载荷仅为11.34t。

同种类的钢丝绳在钢丝绳公称抗拉强度不同的情况下，其极限提升高度与极限提升载荷有显著差异。据此可得出结论，在超深井提升的项目中，为保证系统具有足够大的有效载荷，宜选用更高公称抗拉强度的钢丝绳。

3.2.3 钢丝绳结构对提升能力的影响

本节针对目前国内钢丝绳的使用情况，分析了采用不同结构的钢丝绳对提升能力的影响。采用StarplastVM钢丝绳、6Q×19+6V×21类钢丝绳及6×31WS类钢丝绳进行分析，在钢丝绳直径均为48mm、安全系数为6.5、公称抗拉强度为1960MPa工况下的极限提升高度与极限提升载荷的比较如图3-3所示。

通过分析可知：在采用相同安全系数和公称抗拉强度时，不同结构的钢丝绳的极限提升高度接近，但是在极限提升载荷方面有明显差异。采用6×31WS类钢丝绳在1500m提升高度时，能提起的极限载荷为15.54t，而采用StarplastVM钢丝绳能提起的极限载荷为20.9t。