超大荷載立井裝備水平力計(jì)算方法研究與應(yīng)用

劉清寶，宋 偉，宋立平，朱 磊

(1.中煤西安設(shè)計(jì)工程有限責(zé)任公司，陜西 西安 710054；2.中煤能源研究院有限責(zé)任公司 采礦技術(shù)研究所，陜西 西安 710054)

立井井筒是礦井的咽喉，立井剛性井簡裝備是保證礦井提升容器高速、安全運(yùn)行的導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，主要由罐道和罐道梁(或托架)組成，沿井筒深度構(gòu)成空間結(jié)構(gòu)體系。近10年來。隨著我國西部煤炭資源的高強(qiáng)度開發(fā)，新建礦井井型不斷加大，使得礦井提升容器載重和提升速度不斷的增大，提升容器載重達(dá)50t以上，提升速度高達(dá)16～18m/s。

井筒裝備設(shè)計(jì)荷載是提升容器與井筒裝備相互作用水平力，國內(nèi)外對立井井筒裝備提升開展的相關(guān)研究甚少，現(xiàn)行《煤礦立井井筒及硐室設(shè)計(jì)規(guī)范》中水平力確定是基于20世紀(jì)30年代德國提出的經(jīng)驗(yàn)公式和20世紀(jì)90年代中國礦業(yè)大學(xué)提出的3參數(shù)水平力計(jì)算公式[1-3]，德國水平力公式適用條件是提升容器載重小于20～30t，運(yùn)行速度小于14m/s[4-6]；中國礦大水平力公式適用條件為提升容器載重小于30～40t，運(yùn)行速度小于14～18m/s[7，8]。

目前我國西部開發(fā)的一些超大型礦井提升容器運(yùn)行條件已超出現(xiàn)行采礦設(shè)計(jì)規(guī)范中有關(guān)剛性井筒裝備設(shè)計(jì)條件，使得井筒裝備設(shè)計(jì)工作準(zhǔn)確性和可靠性難以保證[9-15]，已建成投產(chǎn)的該類型礦井的提升運(yùn)行也勢必存在著嚴(yán)重的安全隱患。迫切需要進(jìn)行超大提升終端荷載(提升終端荷載大于800kN)條件下井筒裝備設(shè)計(jì)相關(guān)的技術(shù)問題進(jìn)行專題研究，提出適合現(xiàn)階段和今后一定時期條件下井筒裝備成套設(shè)計(jì)理論和設(shè)計(jì)方法，確保超大提升終端荷載立井井筒提升工作安全運(yùn)行，具有重要的理論意義和實(shí)際工程應(yīng)用價值。……