[發明專利]提升繩索及立井提升系統

在審

• 申請號: 202011225662.0
• 申請日: 2020-11-05
• 公開（公告）號: CN112794181A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 程實;王澤源;鄒奕翀
• 申請（專利權）人: 中煤科工集團北京華宇工程有限公司
• 主分類號: B66B7/06
• 分類號: B66B7/06;B66B15/00
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 白雪靜

本發明公開了一種提升繩索及立井提升系統，其中，提升繩索包括：碳纖維復合材料芯層,碳纖維復合材料芯層由多束碳纖維絲與樹脂基體復合而成；混雜纖維復合材料層，所述混雜纖維復合材料層包覆在所述碳纖維復合芯層的表面上；聚合物表層，所述聚合物表層包覆在所述混雜纖維復合材料層的表面上。本發明實施例的提升繩索可以滿足輕量化需求，有效提高提升系統運力和提升效率，降低建造和維護成本，解決相關技術中采用鋼絲繩作為提升繩的，導致在超千米深井中應用時具有一定局限性等技術問題。

技術領域

本發明涉及采礦工程技術領域，特別涉及一種提升繩索及立井提升系統。

背景技術

相關技術中，多繩摩擦式提升系統在應用于超千米深立井提升時會遇到以下主要問題：

(一)立井深度越大，提升繩的長度和自重相應增大。現有技術的提升繩采用鋼絲繩作為提升首繩和尾繩，由于鋼材較高的比重使得提升繩的自重與終端荷重接近，不但降低提升效率，增大提升機規格，而且大幅提高成本；

(二)立井深度超過千米時，提升首繩中的張力變化較大。現有技術的提升繩的疲勞性能難以滿足需求，尤其是在實際運行過程中，提升繩的壽命嚴重縮短，導致提升系統頻繁換繩，不僅增加鋼絲繩購買成本，也影響了礦山的正常運行，降低企業利潤。

(三)立井深度越大，地溫、瓦斯、地下水等問題也更為突出，形成了嚴苛的腐蝕環境。現有技術的提升繩需要額外采用防腐涂層等處理，以滿足耐久性要求，從而增加材料成本。

綜上，受限于材料本身的特性，采用鋼絲繩作為提升繩的提升系統在超千米深井中應用時具有一定局限性，亟待改進。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。

為此，本發明的第一目的在于提出一種用于立井提升系統的提升繩索，該繩索可以滿足輕量化需求，有效提高提升系統運力和提升效率，降低建造和維護成本。

本發明的第二個目的在于提出一種立井提升系統。

為達到上述目的，本發明第一方面實施例提供一種用于立井提升系統的提升繩索，包括：碳纖維復合材料芯層,所述碳纖維復合材料芯層由多束碳纖維絲與樹脂基體復合而成；混雜纖維復合材料層，所述混雜纖維復合材料層包覆在所述碳纖維復合芯層的表面上；聚合物表層，所述聚合物表層包覆在所述混雜纖維復合材料層的表面上。

根據本發明實施例的用于立井提升系統的提升繩索，通過高性能復合纖維提升繩在相同截面面積下承載力，其是鋼絲繩的5-10倍，且重量是鋼絲繩的1/4-1/5，滿足輕量化需求，同時具有優良的耐久性能，大大提升了礦井牽引繩的力學性能與使用壽命，同時降低提升系統自重，顯著提升礦井提升系統運力，不但有效提高提升系統運力和提升效率，而且降低建造和維護成本。由此，解決了相關技術中采用鋼絲繩作為提升繩的，導致在超千米深井中應用時具有一定局限性等技術問題。

另外，根據本發明上述實施例的用于立井提升系統的提升繩索還可以具有以下附加的技術特征：

可選地，在本發明的一個實施例中，所述多束碳纖維絲沿著所述繩索的長度方向取向。

可選地，在本發明的一個實施例中，所述多束碳纖維絲為沿所述繩索整個長度范圍內延伸的連續纖維。

可選地，在本發明的一個實施例中，所述混雜纖維復合材料層由多束混雜纖維絲與樹脂基體復合而成。

可選地，在本發明的一個實施例中，所述多束混雜纖維絲包括玻璃纖維、玄武巖纖維與芳綸纖維中的至少之一。

可選地，在本發明的一個實施例中，所述多束混雜纖維絲沿著所述繩索的長度方向和環繞所述繩索的截面中心方向取向。

可選地，在本發明的一個實施例中，所述樹脂基體包括環氧樹脂、聚酯、乙烯基酯和酚醛樹脂中的至少之一。