井下防水闸门的有限元分析研究.pdf

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1、2013年第38卷第1期能源技术与管理V0l_38No．1EnergyTechnologyandManagement157doi：10．3969／j．issn．1672-9943．2013．01．063井下防水闸门的有限元分析研究李国锋，滕勇，王勇(枣庄矿业(集团)有限责任公司机电运输处，山东枣庄277000)[摘要]为了使井下防水闸门承受6MPa的压力而门体结构安全可靠，利用三维设计软件Pro／en~neer5．0及有限元分析软件ansys13．0建立防水闸门的有限元分析模型，对其进行计算分析。计算结果显示：弧形板由20rnlT1厚的Q345材料组成，其背面布置45nln

2、l厚的加强筋，加强筋布置间隙为200mlTl，设计结构能够承受住6MPa静压。[关键词]煤矿井下；防水闸门；静压力；有限元分析[中图分类号]TD745~．25[文献标识码]B[文章编号]布置了材料为Q345，厚度为16mm的加强筋。0引言二随着煤炭资源的深部开采，我国煤矿受水害威胁的资源储量达到百亿吨。在受水患威胁的的煤炭开拓部署方案中，防水闸门是实现矿井分煤层、分水平、分区域及分采区安全隔离的必要设施。在矿井防水保安工程中仅防水闸门一项就需要上千万元以上投资，另外防水墙及其附属工程1肪水闸门上门；2．防水闸门中门；3．防水闸门下门投入也很高⋯。因此，有必要对防水闸门的结构

3、进图1皮带巷防水闸门行设计，解决透水事故频发和防透水设施昂贵的矛盾。2计算模型及计算过程1防水闸门的结构设计建立皮带巷防水闸门的三维模型及有限元分析模型，进行静压数值模拟分析。在此计算分析的目前，解决防水闸门思路是：设计应围绕制造基础上进行结构改进，以满足矿区的实际需求[3]。加工工艺，并且工艺简约，生产方便高效；创新设2．1模型的建立计，采用新的设计方法，建立防水闸门结构的三维利用三维设计软件Pro／engineer5．0及有限元模型，并对其进行受力分析，对结构进行优化设分析软件ansysl3．0建立防水闸门的有限元分析计，减少生产成本[2]。模型。分析软件门采用六面体大

4、小为30mm的本次进行设计计算的是枣庄矿业集团皮带巷solid45单元；门框部分采用四面体大小为30mm防水闸门的结构设计，包括皮带巷上门、中门、下的solid45单元。共划分163587个单元。有限元门，如图1所示。门体加强筋是门的主要承压部件。分析模型如图3所示。设计提出了两种方案，一种是上门是由14mm厚的Q345弧形板组成，其背面布置12mm厚的加强筋。加强筋布置间隙是200mm。中门前后两面布置了一条弧形加强筋及两条材料为Q345，厚度为12mm的加强筋。下门横竖交叉布置了材料为Q345，厚度为12mm的加强筋。另一种是上门是由20mm厚的Q345弧形板组成，其背

5、面布置45mm厚的加强筋。加强筋布置间隙是200mm。中门前后两面布置了一条弧形加强筋及两条材料为Q345，厚度为16mm的加强筋。下门横竖交叉图2防水闸门有限元分析模型2013年2月Feb．，2013张晏基于国有煤炭企业在经济危机下应对措施的探索169存开始下降。施、强化管理。下属煤矿的煤炭产品成本逐月下从皖北煤电企业作为已逾30a的大型煤企降，使有限的资金、人才资源得到有效地使用。经营实际来看，皖北煤电在过去的长期积累当中2．3调整企业发展战略，有效面对市场挑战拥有三条独特的“克危”优势，一是有8a精细化企业发展战略是指围绕企业未来的生存和发管理的历练，构建了灵活高效的

6、内部运行机制，形展确立的远景目标以及为实现既定目标而选择的成了独特的核心竞争能力；二是有应对危机的成功发展方向、发展模式、竞争策略等口]。煤炭企业发经验，2008年通过实施独特的“2383”应对危机工展战略对持续发展和做强做大具有重要意义。面作体系，成功实现了危中寻机，弯道超车，跨越式对经济危机产生的困难，皖北煤电集团重新审视发展；三是有合理的战略布局，形成了合理均衡的了自己的发展战略，并根据自身特点，对企业战略“三大板块”发展格局(指其下属的恒源股份、北方进行调整，由之前的“以产业为主、物流贸易为公司、淮化集团)，在危机当中可以优势互补，达到辅”，转变为“以贸为主，产、物

7、、贸一体化发展”。即“东方不亮西方亮”效果和总体稳步推进的态势。以产业、物流为基础和支撑，迅速做大贸易，以贸2．2以市场为导向，及时采取多项措施，提高抗易为引领，做大做强产业，做实做好物流，努力打风险能力造成“以贸为主，产、物、贸一体化的综合经济体”。首先，在煤炭市场价格滑落、需求减弱的市场同时进一步确立以采掘业为基础的同心多元化战环境下，皖北煤电集团重新确立自己的市场定位，略，并坚持拓展煤、煤化工、物流贸易三大主营业在保证安全生产的前提下，一是积极开拓销售市务(三大增长极)。皖北煤电集团2012年荣列中国场。定期