矿山竖井钢井架设计分析.pdf

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1、规划设计矿山竖井钢井架设计分析刘磊朱张军(1.西安有色冶金设计研究院袁陕西西安710000曰2.西安市临潼区交口街道办事处袁陕西西安710000)摘要院详细分析与探讨了矿山竖井常用钢井架的总体结构确定与布置袁望能给类似工程设计带来一定参考价值遥关键词院矿山曰竖井钢井架曰井架设计中图分类号院TD541文献标识码院A文章编号院1674要3024渊2016冤10要123要01前言各层平台应综合考虑天轮布置尧检修操作所需空间以及安全间隙要求袁同时注意满足竖向交通所需的空间遥井架立架的竖向布矿山竖井钢井架属于空间受力体系

2、袁主要构件受力都比较置需考虑罐道尧防撞装置尧托罐装置尧罐笼等安装及检修方便遥井复杂袁目前还没有一个完全适合钢井架设计的专用计算软件遥所架高度应由工艺专业确定遥以在这里袁笔者根据以往的工程设计实践袁对钢井架的设计尧计1.5支撑框架设置算过程进行了总结和论述袁根据手工计算过程袁利用北京富技通应根据井架的平面布置支撑框架的位置袁需要考虑因素有科技发展有限公司开发的矿山井架有限元分析软件VSAP进行井筒装备平面布置尧托罐装置尧摇台尧罐道及罐道梁尧安全门等构计算袁以期对今后矿山工程井架设计提供参考遥件的安装及联结要求遥在

3、罐笼井架中支撑框架与托罐梁通常结1结构布置合在一起遥支撑框架设置深度视托罐梁的位置而定袁不能影响摇台的工作范围遥箕斗井架中支撑框架的顶面与井口同一标高或1.1设计参考数据收集降低100毫米袁以便设置井口防火门或安全门遥支撑框架主梁支钢井架结构设计首先应满足提升工艺的使用要求袁所以需点位置一般在离开井筒外壁300耀400毫米处袁主梁的锚栓离开要矿山机械等其他相关专业提供有关提升系统和竖井的相关设井筒内壁应大于200毫米遥计资料遥所需要设计资料主要包括院井筒位置尧深度及井口标高曰1.6立架构件的布置提升设备数目及用

4、途曰提升容器的规格尧自重及矿物的自重曰卸立架是由四个平行架或框架组成的空间结构袁除承受斜撑载标高及卸载曲轨曰所用的天轮规格及自重曰提升机滚筒的直传来的力尧风荷载及地震作用外袁还承受提升容器或平衡锤传来径曰提升最大速度与加速度曰钢丝绳规格尧破断力尧工作荷载尧最的各种力袁因此立架需设置辅助构件来承担这些力袁例如罐道大静张力及静张力差曰制动钢丝绳规格及自身重力曰提升系统梁尧防撞梁尧托罐梁等遥立架构件布置应考虑以下几点遥图曰井筒锁口平尧剖面图曰井口运输线路布置图等遥(1)过卷制动力缓冲装置布置在提升容器或平衡锤的两侧袁

5、并1.2井架总体结构的选择且承受很大的向上拉力遥因此提升容器之间或容器与平衡锤之在满足提升工艺要求的前提下袁本着保证安全尧制造组装方间须布置受力很大的构件遥在提升过程中袁罐道梁除了承受垂直便尧经济节约尧施工时间短的原则袁并根据相关专业所提供的接力外袁还要承受双向水平力遥口资料袁选择合适的钢架结构形式遥最终要尽量满足结构简单尧(2)当提升发生事故时袁防撞梁承受向上撞击力袁而断绳后容受力明确尧传力简捷袁适应矿井服务年限及使用环境的要求遥器或平衡锤落下袁托罐梁又承受向下冲击力遥这2种力都很大袁常用的井架形式按提升方式

6、分为两大类袁即单绳和多绳提但不同时发生遥防撞梁截面比较大袁布置在立架顶梁的下方袁与升钢井架遥大中型矿井一般多采用多绳提升钢井架袁而小型矿井立架顶梁组成刚度很大的平面袁对整个井架的稳定起重要作用遥则一般采用单绳提升钢井架遥井架结构一般分为立架尧斜撑尧起(3)立架更换容器框口内布置可拆构件袁更换容器时拆除这重架尧天轮平台尧支撑框架和基础6个部分遥下面我们分别对这些构件遥整体计算中可不考虑这些构件的作用袁而把整个框口当几个部分的布置进行分析遥作铰接框架计算遥1.3井架平面的布置井架平面布置最重要的是要满足提升技术的要

7、求袁也就是2防腐处理说袁要处理好井架与提升机房位置的关系遥具体注意事项有以下防腐处理对钢井架投入使用后的寿命十分重要遥仿佛是所几点遥采用的涂料以及钢材表面的除锈等级以及其它防腐蚀技术处(1)确定井架斜撑底跨平面尺寸时袁应使提升钢丝绳合力作理袁都应当符合现行国家标准GB50046-2008叶工业建筑防腐蚀用线在井架斜撑轴线的内侧袁且两条线宜接近袁以便充分发挥斜设计规范曳和GB/T8923-1988叶涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈撑柱受压作用及减少井架水平位移袁并防止提升制动或发生事等级曳的规定中所规定的技术标准袁而

8、在刚加的设计文件中袁也故时井架产生过大的振动遥应该注明钢材的仿佛是等级尧涂料种类以及涂层厚度遥钢井架防(2)确定斜撑底跨量支点间跨度时(垂直于提升平面)袁应满足腐蚀所采用涂料尧钢材表面除锈等遥应符合现行国家标准设计文斜撑纵向的刚度要求袁保证能够有效抵御风载和地震作用遥斜撑件中应注明钢材除锈等级和采用的涂料及涂层厚度遥基础顶面中心线之间的距离一般大于井架总高度的三分之一遥(3)立架平面布