矿山竖井钢井架设计.pdf

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1、第29卷第3期铀矿冶Vo1．29NO．32010年8月URANIUMMININGANDMETALLURGYAug．2010矿山竖井钢井架设计姜智岭，荣峰(中国核工业集团公司第四研究设计工程有限公司，河北石家庄050021)摘要：通过井架工程设计实践，详细分析与论述矿山竖井常用钢井架的结构选型及布置、荷载效应及组合、计算方法及设计基本原则，并利用平面结构分析软件PKPMCAD系列中的STS模块对单绳和多绳提升钢井架结构进行计算分析。关键词：矿井；钢井架；结构；设计；计算中图分类号：TD223文献标志码lA文章编号：1000—8063(2010)03—

2、0124—06钢井架是矿井地面主要构筑物，对整个矿井1．2结构形式选择的生产起着重要作用。与其他形式的井架、井塔在满足提升工艺要求的前提下，本着安全可相比，钢井架具有自身重力轻、造价省、高强耐震、靠、制作安装方便、经济合理、占用井口时间短的制作安装简单、施工周期短等特点，在国内外矿山原则，并根据相关专业所提供的接口资料，选择合广泛采用。钢井架在国内铀矿山工程中已得到应适的结构形式。做到结构简单、受力明确、传力简用，并将得到更广泛的应用。钢井架是一个空间捷，适应矿井服务年限及使用环境。受力体系，主要构件受力都比较复杂，目前还没有常用的井架形式按提升方

3、式分为两大类，即合适的针对钢井架设计的专用计算软件。笔者根单绳和多绳提升钢井架，详见图1和图2。大中据工程设计实践，对钢井架的设计、计算过程进行型矿井一般多采用多绳提升钢井架，小型矿井一了总结和论述，根据手工计算过程，利用中国建筑般采用单绳提升钢井架。科学研究院所编制的PKPMCAD系列软件中井架结构一般分为立架、斜撑、起重架、天轮STS模块进行了井架内力计算，以期对今后铀矿平台、支撑框架和基础6个部分。山工程井架设计提供参考。1结构布置天轮平台1．1原始设计资料钢井架结构设计首先应满足提升工艺的使用要求，所以需要矿山机械等专业提供有关提升系立架统

4、、竖井的相关设计资料和要求。所需设计资料主要有：井筒位置、深度及井口标高；提升设备数目及提升用途；提升容器规格、自身重力及矿物自身重力；卸载标高及卸载曲轨(箕斗提升时)；天轮支撑{蓬架f规格及自身重力；提升机滚筒直径；提升最大速度与加速度；钢丝绳规格、破断力、工作荷载、最大静张力及静张力差；制动钢丝绳规格及自身重力；提图1单绳提升钢井架结构示意图升系统图；井筒锁1：1平、剖面图；井VI运输线路布置图等。收稿日期：2010—04—08作者简介：姜智岭(1952一)，男，河北省徐水县人，高级工程师，从事结构工程设计和研究工作。第3期姜智岭，等：矿山竖井

5、钢井架设计l25方便。井架高度应由工艺专业确定。I．5支撑框架布置支撑框架布置应根据井架的平面布置，考虑天轮平台，天轮平台井简装备平面布置、托罐装置、摇台、罐道及罐道梁、安全门等构件的安装及联结要求。在罐笼井架中支撑框架与托罐梁通常结合在一起，如图3所示。图2多绳提升钢井架结构示意图1．3井架平面布置井架平面布置应满足提升技术要求，处理好井架与提升机房位置的关系。具体有以下几点：图3支撑框架平面图I)确定井架斜撑底跨平面尺寸时，应使提升钢丝绳合力作用线在井架斜撑轴线的内侧，且2支撑框架设置深度视托罐梁的位置而定，不条线宜接近，以便充分发挥斜撑柱受压

6、作用及减能影响摇台的工作范围。箕斗井架中支撑框架的少井架水平位移，并防止提升制动或发生事故时顶面与井口同一标高或降低1O0mm，以便设置井架产生过大的振动。井口防火门或安全门。支撑框架主梁支点位置一2)确定斜撑底跨2支点间跨度时(垂直于提般在离开井筒外壁300~400mm处，主梁的锚栓升平面)，应满足斜撑纵向的刚度要求，保证能够离开井筒内壁应大于200mm。有效抵御风载和地震作用。斜撑基础顶面中心线1．6立架构件布置之间的距离一般大于井架总高度的I／3。立架是由4榀桁架或框架组成的空间结构，3)立架平面布置应处理好立架与井口平面锁除承受斜撑传来的力

7、、风荷载及地震作用外，还承口、摇台设备的关系，并保证提升容器与井架杆受提升容器或平衡锤传来的各种力，因此立架需件之间必要的净空。同时，应满足立架整体稳定设置辅助构件来承担这些力，例如罐道梁、防撞性要求，2个方向边长大于立架高度的1／10。立梁、托罐梁等。立架构件布置应考虑以下几点：架柱尽可能落在井颈上。1)过卷制动力缓冲装置布置在提升容器或4)多绳提升井架为了控制井架的初位移，斜平衡锤的两侧，并且承受很大的向上拉力。因此撑牛腿联系铰由立架中间向斜撑方向移动0．15～提升容器之间或容器与平衡锤之间须布置受力很1．10m，并使井架斜撑与立架顶或井口建筑

8、保持大的构件。在提升过程中，罐道梁除了承受垂直一定距离，以免相碰。力外，还要承受双向水平力。I．4井架竖向布置2)当提升发