超深矿井提升系统在运行过程中,在高速、重载等影响因素下,多根钢丝绳之间会产生长度不同步现象,继而产生张力差。在提升系统运行方面,提升系统加速过程中的参数是否设置合理、大张力条件下的钢丝绳对卷筒缠绳区的变形是否有影响都是值得关注的问题。针对这些问题,本文在国家重点基础研究发展计划(973计划)项目“超深矿井提升系统的变形失谐规律与并行驱动同步控制研究”(课题编号2014CB049403)的资助下,以超深矿井多点多层缠绕提升系统为研究对象,对超深矿井提升系统加速过程中的运行参数、多点多层提升重载对卷筒缠绳区的影响、缠绕误差及出绳形式对钢丝绳长度差的影响等方面进行了全面的研究。以期为将来我国超深矿井多点多层缠绕提升系统的设计提供可靠的理论支撑。论文主要的研究内容及结果如下:利用相似理论证明了试验仿真平台与超深矿井试验平台间的相似关系,建立试验台动力学仿真平台,得出超深矿井提升系统与试验台在长度与力的量纲上均存在特定的比值关系,并且得出超深矿井提升系统的速度是试验台提升运行速度的10倍。因此,可以将试验台的仿真结果根据相似理论推广到超深矿井提升系统中去,以低速状态的试验台研究系统研究高速、重载下的超深矿井提升系统相关力学及动力学特性。根据试验台的实际参数,利用Creo三维建模软件建立试验台的基本模型。并利用Recurdyn多体动力学软件建立试验台刚柔耦合多体动力学仿真平台,为矿井提升系统的变形失谐的研究提供条件。利用刚柔耦合多体动力学软件对矿井提升系统加速阶段在时间以及空间上进行了分析,提出超深矿井提升系统加速运行阶段的最佳运行参数,以及研究引起钢丝绳张力变化的结构位置。对于超深矿井提升系统而言,在提升加速过程中,无论提升系统的速度还是加速度变化,钢丝绳的张力差都在10%以内。在加速提升阶段,钢丝绳最大张力差都出现在加速阶段与匀速阶段的变化过程中,经过钢丝绳动张力系数的计算以及基于相似理论的参数选择,为保证提升系统初始提升的稳定性,选择匀速阶段速度16m/s,加速阶段加速度0.5m/s~2为提升系统的运动参数最为合适。同时为保证多绳缠绕式提升系统的运行效率且符合项目速度运行指标(≥18m/s),可以在其他运行参数不变的条件下适当增加其钢丝绳直径或弹性模量使提升系统高效稳定地运行。在钢丝绳提升加速阶段,钢丝绳出现动张力变化位置都在固定的区间内,进而得出钢丝绳振动的触发条件为钢丝绳与圈间过渡装置第二次过渡过程中的接触激励。建立了卷筒缠绳区受渐变载荷条件下钢丝绳三层缠绕时缠绳区挠曲线变形公式,并将此模型推广到超深矿井提升系统卷筒缠绳区的变形中,其结果与仿真结果做对比,对超深矿井缠绳区变形的理论模型得到了较好的验证。缠绳区受到渐变载荷时其挠度最大点位置在其中间位置,为了减小缠绳区和卷筒的变形需要加强缠绳区中间部分的结构强度。卷筒缠绳区由于受渐变载荷的影响而产生变形,同时在此基础上分析了产生钢丝绳长度差的影响因素,在钢丝绳缠绕过程中缠绕间隙与圈间不同步量对钢丝绳缠绕都会有影响,并且两绳区的圈间不同步量对于钢丝绳长度变化量影响更大,所以在超深矿井多点提升过程中需要保证两缠绳区处两根钢丝绳同步量在1圈以内。当两缠绳区出绳角一致时,上出绳方式进行缠绕时其钢丝绳长度差明显大于下出绳方式,即在卷筒缠绕过程中使用下出绳方式会更有利于系统提升。