基于工程参照法的立井井筒装备设计探讨.pdf

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1、煤炭工程第４９卷第７期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４９，Ｎｏ?７ｄｏｉ：１０?１１７９９／ｃｅ２０１７０７００３基于工程参照法的立井井筒装备设计探讨赵大鹏（中国煤炭科工集团北京华宇工程有限公司，北京１００１２０）摘要：针对当前立井井筒装备中大罐道受力实测数据少，计算方法不尽相同，计算结果相差较大，设计随意性较大的问题，结合红庆梁副立井井筒装备设计情况，通过介绍几例已运行的立井井筒大罐道工程实例，提出了运用工程参照法设计立井大罐道的思路，为立井井筒装备，尤其是大罐道设计提供了一些有益的参考。关键词：工程参照法；立井井筒；井筒装备；

2、罐道中图分类号：ＴＤ２６２文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１７）０７⁃０００８⁃０３ＤｉｓｃｕｓｓｉｏｎｏｎｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔｄｅｓｉｇｎｂａｓｅｄｏｎｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｒｅｆｅｒｅｎｃｅｍｅｔｈｏｄＺＨＡＯＤａ－ｐｅｎｇ（ＢｅｉｊｉｎｇＨｕａｙｕＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＣｏ．，Ｌｔｄ．，ＣｈｉｎａＣｏａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｒｏｕｐ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１２０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｄｅｓｉｇｎｒａｎｄｏｍｎｅｓｓｆｏｒｌａｒｇｅｇｕ

3、ｉｄｅｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔ，ｃａｕｓｅｄｂｙｉｎａｄｅｑｕａｔｅｓｔｒｅｓｓｔｅｓｔｄａｔａ，ａｎｄｇｒｅａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｉｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓ，ｔｈｅｄｅｓｉｇｎｉｄｅａｓｕｓｉｎｇｂａｓｉｃｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｒｅｆｅｒｅｎｃｅｍｅｔｈｏｄｆｏｒｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｕｍｍａｒｙｏｆｓｅｖｅｒａｌｌａｒｇｅｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｅｘａｍｐｌｅｓｏｆｓｈａｆｔｇｕｉｄｅｓｉｎｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｃｏｍｂｉｎｉｎ

4、ｇｗｉｔｈｔｈｅａｕｘｉｌｉａｒｙｓｈａｆｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔｄｅｓｉｇｎｏｆＨｏｎｇｑｉｎｇｌｉａｎｇＣｏａｌＭｉｎｅ．Ｔｈｅｓｔｕｄｙｃａｎｐｒｏｖｉｄｅｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓｆｏｒｔｈｅｄｅｓｉｇｎｏｆｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｌａｒｇｅｓｈａｆｔｇｕｉｄｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｒｅｆｅｒｅｎｃｅｍｅｔｈｏｄ；ｖｅｒｔｉｃａｌｓｈａｆｔ；ｓｈａｆｔｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｇｕｉｄｅ随着无轨胶轮车和大采高支架的推广普及，立井提升罐道梁的垂直力标准值，ＭＮ；Ｑ为提升绳端荷重（包括提ｋ

5、重量显著提高，井筒装备发展非常迅速，立井井筒装备是升容器自重、滚动罐耳、首绳悬挂装置、尾绳悬挂装置及井筒装备中最复杂的形式，空间狭小，受力复杂，尤其是载重之和）标准值，ＭＮ。罐道和罐道梁受力非常复杂。当前，立井提升绳端载荷４５ｔ该公式为《煤矿立井井筒及硐室设计规范》（ＧＢ以上较为常见，现行《煤矿立井井筒及硐室设计规范》５０３８４—２０１６）５?３?２采用的公式。（ＧＢ５０３８４—２０１６）提供的两个受力计算公式计算结果相差２）工程计算法是中国矿业大学在运用相对运动原理所［１－３］较大，工程参照法设计立井井筒装备非常必要。建立的刚性井筒装备

6、水平力模拟实验台上，从工程使用的角度考虑，对影响水平力的三个主要因素（提升终端荷载、１主要的罐道水平力计算公式提升速度、罐道梁层间距）按正交设计进行实验，取得在各当前立井一般为多绳提升，因此水平作用力是计算刚种情况下提升容器沿矩形截面罐道运行所产生的水平力数性井筒装备受力的主要依据。当前设计主要采用的计算公据，在对实验数据进行回归分析的基础上，提出了水平力式为经验公式计算法和工程计算法。工程计算公式，即：Ｈ０?４２１０?９５９６－０?０３４５１）现行主要经验公式计算法为原联邦德国《竖井与斜Ｐ＝０?１３２ＱＶＨＨ井装备的技术规范》（１９７７

7、年多特蒙德市出版）规定的有关式中，Ｐ为提升容器运行时的水平作用力，ｋＮ；Ｑ为水平作用力计算公式：提升终端荷载（提升容器重量与提升物料重量之和），ｋＮ；Ｐｙ，ｋ＝Ｑｋ／１２Ｖ为提升速度，ｍ／ｓ；Ｈ为罐道梁（或托架）层间距，ｍ。Ｐｘ，ｋ＝０?８Ｐｙ，ｋ该公式为《煤矿立井井筒及硐室设计规范》（ＧＢＰｖ，ｋ＝０?２５Ｐｙ，ｋ５０３８４—２０１６）５?３?２条文说明介绍公式，条文说明“提升载式中，Ｐｙ，ｋ为罐道与罐道梁正面水平力标准值，ＭＮ；荷４５ｔ以上时，可以本条、条文说明中各公式为基础进行设Ｐｘ，ｋ为罐道与罐道梁侧面水平力标准值，ＭＮ；Ｐｖ，ｋ

8、为罐道与计计算”。收稿日期：２０１７－０６－１９基金项目：中煤科工集团北京华宇工程有限公司科技创新项目“千米深井厚煤层开采关键技术与安全保障技术研究”作者简介：赵大鹏（１９８４—），男，湖南邵