曲面弧板式井壁可缩装置的制作方法

文档序号:5390794阅读:183来源:国知局
专利名称:曲面弧板式井壁可缩装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种新型的钻井井壁钢结构可缩装置,主要用于矿山钻井井壁,也可用于各类凿井法施工的竖井钢筋混凝土井壁。
近年来,我国华东地区的大屯、徐州、淮北和兖州矿区有40多个井筒相继发生井壁破裂事故,严重影响煤炭生产,威胁矿井安全,并造成巨大经济损失,其中某矿因井壁破裂,造成直接经济损失超过2亿元。于是开始研究新型的可缩井壁结构。目前,在该技术领域的技术现状是原西德在新建井筒冻段采用“AV”型滑动复合井壁,可适应无煤柱开采,但在我国东欢垞煤矿副井应用情况看,造价比国内通常井壁高一倍以上,而且这种井壁结构不适用我国的钻井井壁。前苏联曾设计应用过竖向可缩结点式可缩井壁,结构形式为环形腔内注油脂且带封闭圈的波纹钢圈结构;环形腔内灌注沥青且带止推圈的波纹钢圈结构,以上这两种结构形式都存在结构复杂,加工困难和造价过高等问题,不适应我国国情。我国从1987年华东地区发生井壁破裂事故以来,也开展了有关新型井壁结构的研究工作,研究内容大致可分为两类,一类是整体滑动复合井壁结构,相当于原西德的“AV”井壁结构,如兖州煤矿设计研究院设计的祁南矿井壁,江苏第一工业设计院设计的张双楼矿井壁等;另一类是钢结构可缩装置,相当于可缩层,如郑州煤矿设计院设计的陈四楼矿井壁,兖州煤矿设计研究院设计的祁南矿井壁等,以上均用于冻结法凿井井壁,钻井可缩井壁结构国内也已开始在研究,但到目前已应用的极少。
本实用新型的目的就是提供一种钻井井壁可缩装置,在钻井的表土层井筒分段安装若干个曲面弧板式井壁可缩装置,当井壁竖向力大于井壁设计容许竖向载荷时,可缩装置便会产生竖向压缩变形,释放井壁过大的竖向力,使井壁的竖向应力不超过设计的容许应力,防止井壁发生破裂事故,确保矿井安全生产。
本实用新型的目的是通过如下技术方案实现的,该曲面弧板式井壁可缩装置由上、下法兰盘,内、外曲面弧板,弧形肋板及上、下限位垫梁组成,内曲面弧板和外曲面弧板为圆环形,竖向为曲面,均凸向外侧,内、外曲面弧板和上、下法兰盘非垂直焊接在一起,构成曲面弧板封闭腔环形结构,在封闭腔体内沿径向均匀布置多对弧形肋板和限位垫梁,弧形肋板为竖向曲面板,以限位垫梁为对称,与上、下法兰盘焊接,上、下限位垫梁径向布置,分别焊接在上、下法兰盘上,保持上、下限位垫梁在同一竖向平面内。
该曲面弧板式井壁可缩装置限载让压性能良好,压缩率高,可起到保护井壁安全的作用,屈服载荷能满足使用所要求的安全承载条件,变形具有稳定的一致性和对称性,防漏性能好,加工方便,造价低,经济效益显著。


图1是本实用新型的结构俯视图。
图2是本实用新型的A-A剖面结构示意图。
图3是本实用新型的B-B剖面结构示意图。
以下结合附图所给出的实施例,对本实用新型作进一步地详细描述,该曲面弧板式井壁可缩装置由上、下限位垫梁1,弧形肋板2,外曲面弧板3,内曲面弧板4和上、下法兰盘5组成,内曲面弧板4和外曲面弧板3均为圆环形,其竖向为曲面,曲面凸向都朝向井筒外侧,内曲面弧板4和外曲面弧板3与上、下法兰盘5非垂直焊接在一起,均成曲面弧板封闭腔环形结构,在其封闭腔体内沿径向均匀布置了多对弧形肋板2和上、下限位垫梁1,弧形肋板2为竖向曲面板,以上、下限位垫梁1为对称,与上、下法兰盘5焊接,上、下限位垫梁1径向布置,分别焊接在上、下法兰盘5上,保持上、下限位垫梁1在同一竖向平面内。
权利要求1.一种主要用于矿山钻井井壁的曲面弧板式井壁可缩装置,其特征在于该曲面弧板式井壁可缩装置由上、下限位垫梁(1)、弧形肋板(2)、外曲面弧板(3)、内曲面弧板(4)和上、下法兰盘(5)组成,内曲面弧板(4)和外曲面弧板(3)均为圆环形,其竖向为曲面,曲面均凸向外侧,内曲面弧板(4)和外曲面弧板(3)与上、下法兰盘(5)焊接在一起,构成曲面弧板封闭腔环形结构,在其封闭腔体内沿径向均匀布置了多对弧形肋板(2)和上、下限位垫梁(1),弧形肋板(2)为竖向曲面板,以上、下限位垫梁(1)为对称,与上、下法兰盘焊接,上、下限位垫梁(1)径向布置,分别焊接在上、下法兰盘(5)上,保持上、下限位垫梁(1)在同一竖向平面内。
专利摘要本实用新型公开了一种曲面弧板式井壁可缩装置,主要用于矿山钻井井壁,也可用于各类凿井法施工的竖井钢筋混凝土井壁,内、外曲面弧板曲面都凸向外侧,与上、下法兰盘焊接构成曲面弧板封闭腔环形结构,腔体内沿径向布置多对弧形肋板和上、下限位垫梁,使变形具有稳定的一致性和对称性,屈服载荷能够满足使用所要求的安全承载条件,有效地防止井壁发生破裂事故,加工方便,造价低。
文档编号E21D7/00GK2367768SQ9922830
公开日2000年3月8日 申请日期1999年5月8日 优先权日1999年5月8日
发明者王义海, 顾大钊 申请人:中国矿业大学
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