煤炭作为化石能源,一直是各国十分重视的自然资源,也是我国最重要的能源来源之一。随着国家对煤炭持续高位需求和对安全生产的重视,煤矿高产高效安全生产就成为必然选择,因此,煤矿生产不仅要追求高产高效的目标,还必须保证安全底线。矿井提升系统的过卷是煤矿生产中难以杜绝的安全事故,不仅可能导致煤矿因提升设备损坏而停产,甚至会造成大量人员伤亡。为防止恶性过卷事故的发生,钢带过卷缓冲装置因其结构及性能优势被广泛应用于提升系统中,为更好地设计使用该类过卷缓冲装置,本论文对其缓冲特性进行了以下内容的研究。以矿井常用的落地式提升系统为对象,对其过卷过程进行了动力学分析,推导出过卷缓冲装置制动力的计算公式,得出过卷缓冲制动力与提升系统参数、过卷(过放)距离、过卷(过放)制动减速度和摩擦轮对提升钢丝绳产生的摩擦力的大小和方向有关,为选择、设计、使用过卷缓冲装置提供依据。根据钢带式过卷缓冲装置利用钢带的塑性变形吸能原理,通过对钢带的材料力学性能进行分析,得出屈服过程较长的金属材料能够吸收更多的能量,应采用该类材料制作钢带。通过对矩形断面金属条材弹塑性弯曲的几何与力学特性分析,推导出在过卷情况下钢带制动力的计算公式,得出制动力与动压辊压力、压辊直径、钢带宽度、厚度的关系,并绘制相应曲线,为计算钢带承受制动力大小提供依据。基于ANSYS静力学仿真软件对钢带式过卷缓冲装置进行仿真分析,分析钢带厚度、宽度与压辊直径的关系情况,得出对应曲线。对制动力与压辊的压进量之间关系进行仿真,分析不同制动力压辊压进钢带尺寸,得出相应的曲线。分析制动力与钢带宽度、厚度之间关系,得出制动力与宽度厚度变化曲线。通过与理论公式曲线图比较,印证了理论公式推导的正确性。根据实际使用的钢带参数,选取宽度80mm,厚度为5mm-12mm的钢带进行分析,得出不同厚度钢带对应的具体压辊压力值。根据第三章制动力与压辊压力公式,计算出不同厚度钢带能承受的具体制动力值。选择某矿井实际使用提升系统,根据第二章得出制动力公式,带入具体参数,计算出具体过卷制动力值,选择出满足要求的钢带。并计算厚度8mm-11mm,计算出钢带的具体宽度值,选择出满足使用要求的钢带。图[45]表[5]参[53]