[实用新型]提升绳索及立井提升系统

说明书

本实用新型公开了一种提升绳索及立井提升系统，其中，提升绳索包括：碳纤维复合材料芯层；混杂纤维复合材料层，所述混杂纤维复合材料层包覆在所述碳纤维复合芯层的表面上；聚合物表层，所述聚合物表层包覆在所述混杂纤维复合材料层的表面上。本实用新型实施例的提升绳索可以满足轻量化需求，有效提高提升系统运力和提升效率，降低建造和维护成本，解决相关技术中采用钢丝绳作为提升绳的，导致在超千米深井中应用时具有一定局限性等技术问题。

技术领域

本实用新型涉及采矿工程技术领域，特别涉及一种提升绳索及立井提升系统。

背景技术

相关技术中，多绳摩擦式提升系统在应用于超千米深立井提升时会遇到以下主要问题：

(一)立井深度越大，提升绳的长度和自重相应增大。现有技术的提升绳采用钢丝绳作为提升首绳和尾绳，由于钢材较高的比重使得提升绳的自重与终端荷重接近，不但降低提升效率，增大提升机规格，而且大幅提高成本；

(二)立井深度超过千米时，提升首绳中的张力变化较大。现有技术的提升绳的疲劳性能难以满足需求，尤其是在实际运行过程中，提升绳的寿命严重缩短，导致提升系统频繁换绳，不仅增加钢丝绳购买成本，也影响了矿山的正常运行，降低企业利润。

(三)立井深度越大，地温、瓦斯、地下水等问题也更为突出，形成了严苛的腐蚀环境。现有技术的提升绳需要额外采用防腐涂层等处理，以满足耐久性要求，从而增加材料成本。

综上，受限于材料本身的特性，采用钢丝绳作为提升绳的提升系统在超千米深井中应用时具有一定局限性，亟待改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的第一目的在于提出一种用于立井提升系统的提升绳索，该绳索可以满足轻量化需求，有效提高提升系统运力和提升效率，降低建造和维护成本。

本实用新型的第二个目的在于提出一种立井提升系统。

为达到上述目的，本实用新型第一方面提供一种用于立井提升系统的提升绳索，包括：碳纤维复合材料芯层；混杂纤维复合材料层，所述混杂纤维复合材料层包覆在所述碳纤维复合芯层的表面上；聚合物表层，所述聚合物表层包覆在所述混杂纤维复合材料层的表面上。

根据本实用新型的用于立井提升系统的提升绳索，通过高性能复合纤维提升绳在相同截面面积下承载力，其是钢丝绳的5-10倍，且重量是钢丝绳的1/4-1/5，满足轻量化需求，同时具有优良的耐久性能，大大提升了矿井牵引绳的力学性能与使用寿命，同时降低提升系统自重，显著提升矿井提升系统运力，不但有效提高提升系统运力和提升效率，而且降低建造和维护成本。由此，解决了相关技术中采用钢丝绳作为提升绳的，导致在超千米深井中应用时具有一定局限性等技术问题。

可选地，所述碳纤维复合材料芯层由多束碳纤维丝与树脂基体复合而成。

可选地，所述多束碳纤维丝沿着所述绳索的长度方向取向。

可选地，所述多束碳纤维丝为沿所述绳索整个长度范围内延伸的连续纤维。

可选地，所述混杂纤维复合材料层由多束混杂纤维丝与树脂基体复合而成。

可选地，所述多束混杂纤维丝包括玻璃纤维、玄武岩纤维与芳纶纤维中的至少之一。

可选地，所述多束混杂纤维丝沿着所述绳索的长度方向和环绕所述绳索的截面中心方向取向。

可选地，所述树脂基体包括环氧树脂、聚酯、乙烯基酯和酚醛树脂中的至少之一。

可选地，所述聚合物表层包括高于预设摩擦系数的弹性体材料和/或大于预设耐磨程度的弹性体材料。