煤矿立井刚性罐道可行性论证

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1、郑州嵘昌集团实业有限公司关于煤矿立井罐笼使用钢性罐道可行性论证方案概述立井井筒装备按罐道结构不同分为刚性及柔性钢丝绳罐道两种。刚性井筒装备以副井安装工程量最多,主要由罐道梁、托架、罐道、梯子间、管路、电缆、井底套架、防撞梁、挡绳梁以及托管梁、电缆支架等组成。罐道主要形式为组合槽钢、球扁钢、方钢等,钢轨罐道及木罐道已很少使用。立井井筒装备 井筒装备是指安设在整个井深内的空间结构物，主要包括罐道、罐道梁、井底支承结构、钢丝绳罐道的拉紧装置以及过卷装置、托罐梁、梯子间、管路、电缆等。其中罐道和罐梁是井筒设备的主要组成部分。罐道作为提升容器运行的导轨，其作用是消除提升容器运行过程中的横向摆动，保证

2、提升容器高速、安全运行，并阻止提升容器的坠落。井筒装备按罐道结构不同分为刚性装备（刚性罐道）和柔性装备（钢丝绳罐道）两种。一、立井刚性井筒装备刚性井筒装备由刚性罐道和罐道梁组成，构成空间弹性结构。刚性罐道是提升容器在井筒上下运行的导向装置。根据提升容器终端荷载和速度大小，分别选用木质矩形罐道、钢轨罐道、型钢组合罐道（包括球扁钢罐道）、整体轧制异形钢罐道以及复合材料罐道等。罐道梁是沿井筒纵向按一定距离（一般采用等距离），为固定刚性罐道而设置的水平梁。一般都采用金属罐道梁。到七十年代则以钢轨罐道、滑动罐耳为主；七十年代后期，出现了型钢组合罐道和整体轧制罐道，配胶轮滚动罐耳，目前以采用冷弯方管罐

3、道和钢－玻璃钢复合材料罐道为主。刚性罐道的结构型式如图1-1所示。我国煤矿一般多采用38、43kg/m钢轨作罐道。钢轨罐道在侧向水平力作用下，由于侧向刚性和截面系数过小易造成严重的容器横向摆动。因而近年来在提升容器大、提升速度高的井筒中改用矩形空心截面钢罐道，即型钢组合罐道。型钢组合罐道一般用两个16号槽钢加扁钢或角钢加扁钢焊接而成，故又称槽钢组合罐道。由于型钢组合罐道的侧向弯曲和扭转阻力大，刚性强，截面系数大，配合使用摩擦系数小的胶轮滚动罐耳，提升容器运行平稳，罐道与罐耳磨损小，使用年限长，是一种比较好的刚性罐道。实践证明，型钢组合罐道的加工组装消耗较大的人力和物力，加工引起的罐道变形虽

4、经校正但其误差还无法完全消除，影响安装质量。因此，各种整体热轧异型截面罐道用来代替型钢组合罐道便应运而生了。这种罐道不仅具有侧向刚性和截面系数大的特点，而且加工、安装都易于保证质量。为了解决钢罐道的防腐问题，在钢表面敷以玻璃钢，利用钢的高强度和玻璃钢的耐腐蚀组合成钢－玻璃钢复合材料罐道，其使用寿命长；另外其重量轻，安装方便，罐梁层间距可根据条件设计，目前这种罐道的使用已越来越多。当采用组合罐道、胶轮滚动罐耳多绳摩擦提升时，提升容器横向摆动小，运行平稳，有利于提高运行速度。刚性井筒装备自身及其所受荷载均直接传给井壁，不增加井架负荷。因此，刚性设备在我国煤矿中特别是大中型矿井中采用最为广泛。钢

5、轨罐道目前地方小型矿井中仍有的应用钢轨罐道，一般为38kg/m钢轨。钢轨的标准长度为12.5m，固定在四层罐梁上，考虑井筒内冬夏温差，罐道接头处留有4.0mm的伸缩缝，故罐梁层间距为4.168m。钢轨罐道的接头位置应尽量设在罐道与罐道梁连接的地方。过去常用销子对接，但是，由于维修更换不便，使用过程易脱落和剪断销子，故现在都改用钢夹子接头。有的矿井把罐道接头处轨头加工成长100～150mm，深3mm的梢头，提升容器运行平稳、罐耳磨损小，效果较好。钢轨罐道和工字钢罐道梁之间采用特制的罐道卡子和螺栓连接固定。钢轨罐道强度高，多采用于箕斗井和有钢丝绳断绳防坠器的罐笼井。由于钢轨罐道在两个轴线方向上

6、的刚度相差较大，抵抗侧向水平力的能力较弱，所以采用钢轨罐道在材料上使用不够合理。滑动罐耳对钢轨罐道的磨损严重，需要经常更换。二、立井钢丝绳井筒装备立井钢丝绳井筒装备亦称柔性装备。柔性装备采用钢丝绳作罐道，不需设置罐道梁，具有节省钢材、节约投资；结构简单、安装方便；井内无罐梁，通风阻力小；绳罐道具有柔性，提升容器运行平稳等优点。因此，我国煤矿在七十年代曾广泛采用钢丝绳罐道代替木罐道和钢轨罐道。由于密封钢丝绳依赖进口，提升容器在运行中的摆动规律尚不清楚，限制了钢丝绳罐道的发展。近年来，由于上述问题的解决和多绳提升的出现，又为钢丝绳罐道的使用开辟了广阔的前景。在煤矿、金属矿中，在采用各种提升容器

7、、终端荷载，不同提升速度和不同井深的井筒中，都有采用钢丝绳罐道的。并已显示出具有较好的发展前景。钢丝绳罐道是利用钢丝绳作提升容器运行的轨道。罐道绳的两端在井上和井底由专用装置固定和拉紧，井筒内不需设置罐道梁。钢丝绳罐道主要包括：罐道钢丝绳、防撞钢丝绳、罐道绳的固定和拉紧装置、提升容器上的导向装置、井口和井底进出车水平的刚性罐道以及中间水平的稳罐装置等。（一）罐道钢丝绳的选择和布置目前使用的钢丝绳罐道有普通钢丝绳、密封钢丝