矿山建井施工中天轮平台的选取方法技术

本发明专利技术公开了一种矿山建井施工中天轮平台的选取方法。该方法包括：对导向天轮和工作天轮受力分析，计算作用在一根天轮梁上的力；建立天轮平台受力的力学模型，得到综合受力结果；根据综合受力结果以及弯曲强度条件，初选天轮梁，确定天轮梁型号，并查询该型号天轮梁的相关参数；以2017版的钢结构设计标准为依据，对初选的天轮梁进行压弯构件强度验算，受弯构件受剪强度验算，轴心受压构件长细比验算，以及压弯构件的的稳定性验算，若均满足设计标准，则作为最终使用天轮梁，否则重新选择天轮梁，并验算。该方法可提高天轮平台中天轮梁的选取的准确性，提高天轮梁在弯矩作业平面处的稳定性，可以对型号相对小的材料进行选取。

Selection Method of Skywheel Platform in Mine Construction

【技术实现步骤摘要】
矿山建井施工中天轮平台的选取方法
本专利技术涉及天轮平台选取的
，特别是涉及一种矿山建井施工中天轮平台的选取方法。
技术介绍
天轮平台是矿山井巷施工最重要的工作平台之一，用来安装天轮梁并支承天轮，主要承载其上悬吊的钢丝绳本身重量和钢丝绳终端悬吊的载荷，是矿山施工过程中非常重要的一种钢结构设施。矿山施工技术发展较为缓慢，近十几年来，虽然有很多新设备、新工艺不断应用于矿山施工生产中，但相对于地表工程技术的发展和应用来说，却有着非常大的差距，特别是在矿山建井施工计算方面，不同于地表工程的各类计算软件，现有的矿山建井施工采用旧版钢结构设计标准，存在天轮梁选取不准确，天轮梁的稳定性差，且只能选取型号相对大的材料的问题。目前已经公布了2017版的《钢结构设计标准》(于2018年7月1日实施)，本申请的专利技术人将此作为钢结构计算的主要依据，应用于矿山建井施工中的天轮平台受力计算和选取中。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种矿山建井施工中天轮平台的选取方法，以解决现有技术中天轮平台中天轮梁的选取不准确，在弯矩作业平面处稳定性差的问题。上述目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供的一种本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种矿山建井施工中天轮平台的选取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤S10，对导向天轮和工作天轮进行受力分析；根据受力分析结果，以及钢丝绳自重、钢丝绳终端载荷、天轮重量、钢丝绳仰角，计算出作用在一根天轮梁上的力；步骤S20，建立天轮梁受力的力学模型，按照天轮梁只承受正压力，只承受工作天轮水平力，只承受导向天轮水平力进行单独作用计算，然后在纵坐标叠加，绘制合成剪力图和合成弯矩图，得到综合受力结果；步骤S30，根据综合受力结果以及弯曲强度条件，初选天轮梁，确定天轮梁型号，并查询该型号天轮梁的相关参数；步骤S40，以设计标准为依据，对初选的天轮梁进行压弯构件强度验算，受弯构件受剪强度验算，...

【技术特征摘要】
1.一种矿山建井施工中天轮平台的选取方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤S10，对导向天轮和工作天轮进行受力分析；根据受力分析结果，以及钢丝绳自重、钢丝绳终端载荷、天轮重量、钢丝绳仰角，计算出作用在一根天轮梁上的力；步骤S20，建立天轮梁受力的力学模型，按照天轮梁只承受正压力，只承受工作天轮水平力，只承受导向天轮水平力进行单独作用计算，然后在纵坐标叠加，绘制合成剪力图和合成弯矩图，得到综合受力结果；步骤S30，根据综合受力结果以及弯曲强度条件，初选天轮梁，确定天轮梁型号，并查询该型号天轮梁的相关参数；步骤S40，以设计标准为依据，对初选的天轮梁进行压弯构件强度验算，受弯构件受剪强度验算，轴心受压构件长细比验算，以及压弯构件的稳定性验算；其中，如果验算结果均满足设计标准，则初选天轮梁作为最终使用天轮梁；如果验算结果有一项不满足设计标准，则需要重新选择天轮梁，并进行天轮梁验算。2.如权利要求1所述的矿山建井施工中天轮平台的选取方法，其特征在于，在步骤S10中，经过受力分析，得到工作天轮和导向天轮分别在垂直方向和水平方向分力表达式：工作天轮所受垂直方向分力为：VS＝S；工作天轮所受水平方向分力为：TS＝S；导向天轮所受垂直方向分力为：V＇S＝S·sinα；导向天轮所受水平方向分力为：T＇S＝S·(1-cosα)；其中，S为钢丝绳自重和钢丝绳终端的载荷之和，α表示钢丝绳仰角；根据下述表达式计算作用在一根天轮梁上的力：V＝1/2(Vs+QL)；T＝1/2Ts；V’＝1/2(V’s+QL)；T’＝1/2T’s；其中，V表示天轮梁在工作天轮作用点处垂直方向所受的力；T表示天轮梁在工作天轮作用点处水平方向所受的力；V’表示天轮梁在导向天轮作用点处垂直方向所受的力；T’表示天轮梁在导向天轮作用点处水平方向所受的力；QL表示天轮重量。3.如权利要求2所述的矿山建井施工中天轮平台的选取方法，其特征在于，天轮重为5KN，钢丝绳仰角为40°。4.如权利要求1～3任一项所述的矿山建井施工中天轮平台的选取方法，其特征在于，在步骤S20中，所述综合受力结果包括天轮梁所承受的最大剪力、最大弯矩、以及最大轴力。5.如权利要求4所述的矿山建井施工中天轮平台的选取方法，其特征在于，在步骤S30中，根据最大弯矩和弯曲强度条件来初选天轮梁，所述弯曲强度条件的表达式为：Wx≥Mx/153.75×106其中，Wx表示所选天轮梁的弯曲截面模量；Mx为最大弯矩。6.如权利要求5所述的矿山建井施工中天轮平台的选取方法，其特征在于，在步骤S30中，初选天轮梁为型号I45a的工字钢；所述相关参数包括：工字钢弯曲截面模量Wx、截面面积A、截面惯性矩I、面积矩S、腹板厚度tw、翼缘宽度b、以及ix和iy的具体值，其中，ix和iy分别表示在x轴和y轴的截面回转半径。7.如权利要求6所述的矿山建井施工中天轮平台的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪亮，
申请(专利权)人：中国华冶科工集团有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11