超深井筒排水管路及其梁系的安全性能分析.pdf

1、隨著礦井開(kāi)采深度的不斷加大，排水管路的敷設(shè)高度也隨之增加，支撐梁的尺寸隨之增大，數(shù)量也隨之增多，管路、支撐梁及防彎梁的安全性將直接影響整個(gè)排水系統(tǒng)的安全性，并且井筒梁窩數(shù)量增多，其受力與變形也必將對(duì)井筒的安全性能產(chǎn)生影響。而目前各設(shè)計(jì)院工程設(shè)計(jì)中，管路壁厚、支撐梁及防彎梁的設(shè)計(jì)通常按照規(guī)范給出的公式及經(jīng)驗(yàn)數(shù)值來(lái)計(jì)算，沒(méi)有根據(jù)管路實(shí)際受力進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，因此有必要結(jié)合工程實(shí)際，運(yùn)用現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法對(duì)管路壁厚、支撐梁及防彎梁進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證其安全性

2、。本課題主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　?。?）分析研究傳統(tǒng)管路壁厚計(jì)算公式，明確其適用范圍。根據(jù)管路現(xiàn)場(chǎng)安裝情況，分析其受力，研究由于管路敷設(shè)誤差導(dǎo)致的管壁彎曲應(yīng)力對(duì)管路壁厚設(shè)計(jì)的影響。根據(jù)第四強(qiáng)度理論推導(dǎo)管路工作與試壓不同工況下的、適合超深立井井筒管路壁厚設(shè)計(jì)公式。應(yīng)用ansys軟件，對(duì)按照本文公式設(shè)計(jì)的管路及按照規(guī)范設(shè)計(jì)的管路進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析，對(duì)比分析結(jié)果，驗(yàn)證本文推導(dǎo)公式的正確性。
　　（2）分析排水管路所受載荷，根據(jù)

3、管路實(shí)際安裝，研究永久載荷、水錘力、與水柱重在梁系中的分配情況，通過(guò)具體實(shí)例計(jì)算出各盤支撐梁所受載荷，并與按照規(guī)范得出的載荷進(jìn)行對(duì)比。根據(jù)支撐梁的實(shí)際受載及安裝情況建立托管梁與支撐小梁超靜定梁力學(xué)模型，且小梁考慮偏心載荷導(dǎo)致的約束扭轉(zhuǎn)。最后建立托管梁有限元模型，進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變分析，分析結(jié)果與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果的正確性。
　　（3）根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范確定在兩盤支撐梁之間設(shè)置多道防彎梁時(shí)，防彎梁上所承受的荷載，并考慮管路豎直