隨著礦井開采深度的不斷加大,排水管路的敷設高度也隨之增加,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井筒的安全性能產(chǎn)生影響。而目前各設計院工程設計中,管路壁厚、支撐梁及防彎梁的設計通常按照規(guī)范給出的公式及經(jīng)驗數(shù)值來計算,沒有根據(jù)管路實際受力進行分析設計,因此有必要結合工程實際,運用現(xiàn)代設計方法對管路壁厚、支撐梁及防彎梁進行設計,保證其安全性。本課題主要內(nèi)容包括以下幾個方面:（1）分析研究傳統(tǒng)管路壁厚計算公式,明確其適用范圍。根據(jù)管路現(xiàn)場安裝情況,分析其受力,研究由于管路敷設誤差導致的管壁彎曲應力對管路壁厚設計的影響。根據(jù)第四強度理論推導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計公式。應用ansys軟件,對按照本文公式設計的管路及按照規(guī)范設計的管路進行應力應變分析,對比分析結果,驗證本文推導公式的正確性。（2）分析排水管路所受載荷,根據(jù)管路實際安裝,研究永久載荷、水錘力、與水柱重在梁系中的分配情況,通過具體實例計算出各盤支撐梁所受載荷,并與按照規(guī)范得出的載荷進行對比。根據(jù)支撐梁... 

【文章來源】：河北工程大學河北省

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 排水系統(tǒng)簡介
    1.2 工程背景及研究意義
        1.2.1 工程背景
        1.2.2 研究意義
    1.3 研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容及創(chuàng)新點
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 創(chuàng)新點
第2章 排水管路的設計
    2.1 排水系統(tǒng)方案的確定
    2.2 排水管路的設計
        2.2.1 排水管路趟數(shù)選擇
        2.2.2 排水管路材質(zhì)及連接方式選擇
    2.3 直管座的設計
    2.4 本章小結
第3章 排水管路壁厚設計
    3.1 原始管路壁厚計算公式分析
        3.1.1 管壁應力分析
        3.1.2 管道壁厚計算公式及適用條件
    3.2 礦井排水管路壁厚計算公式推導
    3.3 實例分析
        3.3.1 工程實例計算
        3.3.2 管壁應力分析
    3.4 本章小結
第4章 支撐梁系載荷分析
    4.1 載荷分析
        4.1.1 永久載荷
        4.1.2 偶然載荷（水錘力）
        4.1.3 水流與管路之間的摩擦力
        4.1.4 溫度力
    4.2 排水管路不同工況下載荷分析
    4.3 支撐梁系載荷分配
        4.3.1 永久載荷分配
        4.3.2 偶然載荷分配
        4.3.3 實例計算
    4.4 本章小結
第5章 支撐梁結構設計
    5.1 支撐梁的布置
    5.2 水平小梁力學模型
        5.2.1 彎扭組合水平小梁的設計
        5.2.2 水平小梁實例計算
    5.3 托管梁力學模型
        5.3.1 第一盤（下）托管梁力學模型
        5.3.2 第一盤（上）托管梁力學模型
        5.3.3 托管梁實例計算
        5.3.4 托管梁應力應變分析
    5.4 本章小結
第6章 防彎梁結構設計
    6.1 防彎梁間距的確定
    6.2 防彎梁力學分析
    6.3 實例計算
    6.4 防彎梁應力分析
    6.5 本章小結
第7章 井壁安全性分析
    7.1 鋼筋混凝土的本構關系
        7.1.1 鋼筋混凝土的線性本構模型
        7.1.2 鋼筋混凝土的塑性本構模型
        7.1.3 鋼筋混凝土井壁應力應變關系
        7.1.4 鋼筋混凝土井壁破壞準則
    7.2 井壁外載荷分析
    7.3 井壁安全性分析
        7.3.1 單元模型
        7.3.2 井壁應力應變分析
    7.4 本章小結
結論與展望
致謝
參考文獻
作者簡介
攻讀碩士期間研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]超深凍結立井井壁結構設計[J]. 王建濤,張建平.  煤炭工程. 2015(07)
[2]探討1500m以上超深立井井筒施工技術[J]. 桑華,江軍.  能源技術與管理. 2014(05)
[3]超大超深立井施工設備選型及布置[J]. 張傳余,唐燕林,鮑勝芳.  采礦技術. 2013(06)
[4]豎井排水管支承計算探討[J]. 王建中.  中國礦山工程. 2013(01)
[5]立井井筒排水管路管壁厚度計算公式探討[J]. 劉榮弟.  煤炭工程. 2011(08)
[6]厚表土立井井壁破壞數(shù)值模擬研究[J]. 陳祥福,申明亮,張勇,江暉.  地下空間與工程學報. 2010(05)
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[8]千米立井施工機械化設備選型及布置[J]. 朱華明,楊柳,謝軍娜.  中州煤炭. 2009(11)
[9]基于系統(tǒng)工程的立井井筒排水管路優(yōu)化設計[J]. 張曉四,姚貴英.  煤. 2009(09)
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碩士論文
[1]先簡支后連續(xù)梁橋的理論設計與施工研究[D]. 張嘉生.吉林大學 2010
[2]立井次生地壓與地下水位對應關系及井壁破裂機理研究[D]. 張宏學.安徽理工大學 2009
[3]先簡支后連續(xù)梁的結構特性及施工研究[D]. 曾劍.重慶交通大學 2007
[4]復雜荷載下凍結鑿井井壁損傷應力分析[D]. 劉濱.山東科技大學 2006
[5]薄壁桿件約束扭轉分析[D]. 尹永青.太原理工大學 2005
[6]600m深表土中內(nèi)層鋼板—鋼筋混凝土復合鉆井井壁力學性能的研究[D]. 汪船.煤炭科學研究總院 2003



本文編號：3395019