一种玻璃钢复合材料井筒装备制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种玻璃钢复合材料井筒装备，其特征在于：包括罐道（1）、罐道梁（2）、罐道梁支座（3）和连接钢板（4）；其中，罐道（1）通过连接钢板（4）与罐道梁（2）相连接，罐道梁（2）两端通过罐道梁支座（3）与井壁（5）相连接，罐道（1）、罐道梁（2）、连接钢板（4）和罐道梁支座（3）外表面覆有玻璃钢复合材料（9），罐道（1）和罐道梁（2）外表面内表面覆有树脂胶液。本实用新型具有各向抗弯刚度一致，受力理想；防腐效果明显，使用寿命长；结构简单，加工制造容易，技术要求不高，安装、维护方便等优点。
【专利说明】一种玻璃钢复合材料井筒装备
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及一种玻璃钢复合材料井筒装备。
【背景技术】
[0002] 目前，刚性井筒装备由于长期处于复杂的环境条件中，井筒内水淋、酸碱腐蚀等使 金属构件锈蚀严重，锈蚀速度达到〇. 3- 1. 2mm/a，为大气和海洋环境中腐蚀速度的2- 3 倍，同时罐道承受罐耳的磨失，其速度为0. 1-0. 2mm/a，井筒装备所承受的侵蚀严重影响了 井筒装备的正常工作。
[0003] 在矿井开发早期，由于开采深度浅，提升能力小，因此井筒装备都采用木制罐道和 钢轨罐道，导向装置为刚性滑动罐耳，由于钢轨侧向截体扎面系数与正向截面系数相比相 差较大，侧向截面系数偏小，罐道侧向刚度低，容易造成提升容器侧向摆动剧烈的状况，影 响矿井的正常提升工作，目前我国在深井、高速、重载的提升前提下，主要采用组合罐道和 球扁钢组合罐道，罐梁也发展为组合性罐梁，一方面提高了罐道的强度和刚度，另一方面选 用胶轮罐耳，变滑动导向为滚动导向，提高了提升容器的运行平稳性，也有利于矿井提升的 安全性。目前，此种井筒装备已经成为我国新建矿山井筒装备的主导方案。
[0004] 而近几年来，我国矿井开采深度在逐年增加，新井一般在700-1000 m之间，目前 全国平均井深约700 m，多采用多绳提升，故罐道除起导向作用外，主要是和罐梁一起承担 由提升容器在重载和高速运行中发生激烈摆动而产生的水平动荷载。因而，采用侧向刚性 和截面系数较大的型钢组合罐道、罐梁来代替木罐道、钢轨罐道和工字钢罐梁是必然的。但 型钢组合罐梁、罐道加工组装耗时、容易变形，且存在焊接残余应力，故又采用整体轧制罐 道和异型截面罐梁。 实用新型内容
[0005] 本实用新型要解决的技术问题是提供一种玻璃钢复合材料井筒装备，以克服现有 技术中存在的缺陷。
[0006] 本实用新型的技术方案为：一种玻璃钢复合材料井筒装备，其特征在于：包括罐 道、罐道梁、罐道梁支座和连接钢板；其中，罐道通过连接钢板与罐道梁相连接，罐道梁两端 通过罐道梁支座与井壁相连接，罐道、罐道梁、连接钢板及罐道梁支座外表面覆有玻璃钢复 合材料，罐道和罐道梁外表面内表面覆有树脂胶液。
[0007] 所述罐道和罐道梁的横截面为全封闭圆形截面；罐道和罐道梁的材料为无缝钢 管。
[0008] 所述连接钢板分别与罐道、罐道梁相焊接；连接钢板上设有螺孔，罐道通过连接钢 板上的高强螺栓与罐道梁相连接；
[0009] 罐道梁支座上设有螺孔，罐道梁两端通过罐道梁支座上的高强螺栓与罐道梁支座 相连接；罐道梁支座与井壁通过树脂锚杆相连接。
[0010] 本实用新型的技术效果为： toon] 针对目前矿山立井刚性井筒装备在使用中存在着通风效果差、钢材消耗量大，耐 磨损、防腐效果不明显、加工难度较大。本实用新型全面改变这一现状，在提高井筒装备耐 磨损耐腐蚀性能的同时，采用圆形截面，是结构处于良好的受力状态，提升容器运行将更平 稳，井筒装备的使用寿命更进一步提高，钢材的消耗量更小。
[0012] 在大型矿井中，罐梁、罐道梁的截面形式目前普遍采用矩形截面和型钢组合罐道， 不仅影响通风，而且影响其本身的使用寿命。从防腐通风的角度看，流线封闭形或封闭形罐 道较开口形为好，圆形截面罐道、罐道梁刚度大、抗弯和抗扭能力强、封闭性能好、耐腐蚀、 风阻小、使用寿命长、加工容易，并且同目前使用的井筒装备相比可以大大节省钢材。同时， 考虑到所有的压风管线、电缆、排水管线都可以内置于罐道内部，充分减少井筒装备截面占 用系数，减少井筒的通风阻力，降低钢材用量具有着积极的意义。通过在外部实用玻璃钢防 腐技术，增强了井筒装备的防腐性能。
[0013] 玻璃钢是一种耐腐、耐磨、高强、质轻和寿命长的材料。由于玻璃钢通过掺加外加 齐IJ，使其具有收缩性小，粘附力强、化学性能稳定、抗静电、耐磨损、强度高、阻燃等优势。玻 璃钢复合罐道截面形式采用全封闭组合截面，选用一定厚度的钢板焊接做钢基，在其外表 面覆一层一定厚度并具有强度大，耐磨损、耐腐蚀并阻燃和抗静电的玻璃钢层压模一次成 型，钢芯内表面涂刷一层树脂胶液作为内防腐层，通过对钢一玻璃钢复合材料拉伸、弯曲 等力学性能以及耐磨损试验性能测试的研究，表明这种立井复合材料新型罐道具有耐腐 蚀、耐磨损、强度高、质量轻和寿命长等优点完全满足目前矿山井筒装备的防腐耐磨使用要 求。
[0014] 故而，本实用新型具有各向抗弯刚度一致，受力理想；防腐效果明显，使用寿命长； 结构简单，加工制造容易，技术要求不高，安装、维护方便等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0015] 图1为罐道、罐道梁总立体图；
[0016] 图2为罐道、罐道梁总平面图；
[0017] 图3为罐道梁图；
[0018] 图4为图3中罐道梁的A- A截面的剖面图；
[0019] 图5为图3中罐道梁的B- B截面的剖面图；
[0020] 图6为罐道图；
[0021] 图7为图6中罐道的C一C截面的剖面图。
[0022] 附图标记如下：
[0023] 1 一罐道，2-罐道梁，3-罐道梁支座，4一连接钢板，5-井壁，6-螺孔，7-锚杆， 8-螺栓，9一玻璃钢复合材料。
【具体实施方式】
[0024] 本实用新型涉及矿山工程，尤其涉及一种圆形截面钢基玻璃钢复合材料井筒装 备。
[0025] 参见图1至图7,本实用新型涉及的一种圆形截面钢基玻璃钢复合材料井筒装备 的具体结构为：
[0026] 包括罐道1、罐道梁2、罐道梁支座3和连接钢板4 ;其中，
[0027] 罐道1通过连接钢板4与罐道梁2相连接，
[0028] 罐道梁2两端通过罐道梁支座3与井壁5相连接，
[0029] 罐道1、罐道梁2、罐道梁支座3和连接钢板4外表面覆有玻璃钢复合材料9,罐道 1和罐道梁2外表面内表面覆有树脂胶液。
[0030] 本实用新型中的罐道1和罐道梁2的横截面具体可为全封闭圆形截面；罐道1和 罐梁2的材料可为无缝钢管。
[0031] 本实用新型中的连接钢板4可分别与罐道1、罐道梁2相焊接；连接钢板4上设有 螺孔6,罐道1可通过连接钢板4上的高强螺栓8与罐道梁2相连接；罐道梁支座3上设有 螺孔6,罐道梁2两端可通过罐道梁支座3上的高强螺栓与罐道梁支座3相连接；罐道梁支 座3与井壁5可通过树脂锚杆7相连接。
[0032] 本实用新型的研制，首先对目前国内外的情况进行了调研分析，分析目前常用井 筒装备的存在问题；然后对井筒装备进行动力特性试验和静力试验，以确定新型井筒装备 的合理正常使用参数，通过试验说明，圆形截面钢基玻璃钢复合材料井筒装备受力合理，刚 度大，受力性能好，防腐耐磨损性能优良。第三从井筒装备结构上进行研究，保证井筒装备 处于一个良好的受力环境和动力稳定性，保证提升容器的运行稳定性能，一方面提高了罐 道的强度和刚度核动力稳定性能，提高了提升容器的运行平稳性和耐久性；另一方面采用 玻璃钢防腐，提高了井筒装备的使用寿命，也有利于矿井提升的安全性。
[0033] 本实用新型材料选用无缝钢管，与连接钢板进行焊接，罐道与罐道梁采用高强螺 栓连接，外表面覆一层一定厚度并具有强度大，耐磨损、耐腐蚀并阻燃和抗静电的玻璃钢层 压模一次成型，钢芯内表面涂刷一层树脂胶液作为内防腐层，整套井筒装备加工制造容易， 使用更换方便，并根据立井提升条件，进行系列化和标准化，为我国矿山建设和生产服务。 [〇〇34] 本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手 段，这里不一一叙述。
【权利要求】
1. 一种玻璃钢复合材料井筒装备，其特征在于：包括罐道（1)、罐道梁（2)、罐道梁支座 (3)和连接钢板（4);其中，罐道（1)通过连接钢板（4)与罐道梁（2)相连接，罐道梁（2)两 端通过罐道梁支座（3)与井壁（5)相连接，罐道（1)、罐道梁（2)、连接钢板（4)和罐道梁支 座（3 )外表面覆有玻璃钢复合材料（9 )，罐道（1)和罐道梁（2 )外表面内表面覆有树脂胶液； 所述罐道（1)和罐道梁（2)的横截面为全封闭圆形截面；罐道（1)和罐道梁（2)的材料为无 缝钢管。
2. 根据权利要求1所述玻璃钢复合材料井筒装备，其特征在于：所述连接钢板（4)分 别与罐道（1)、罐道梁（2)相焊接；连接钢板（4)上设有螺孔（6)，罐道（1)通过连接钢板（4) 上的高强螺栓（8 )与罐道梁（2 )相连接；罐道梁支座（3 )上设有螺孔（6 )，罐道梁（2 )两端通 过罐道梁支座（3 )上的高强螺栓与罐道梁支座（3 )相连接；罐道梁支座（3 )与井壁（5 )通过 树脂锚杆（7)相连接。
【文档编号】E21D7/02GK203847120SQ201420063228
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年2月12日 优先权日:2014年2月12日
【发明者】刘清宝, 王东权, 郭光乔, 于广云, 盛平, 黄月华, 朱玉晓 申请人:中煤西安设计工程有限责任公司