我國礦山豎井用罐道的發(fā)展歷史及各類型玻璃鋼罐道的優(yōu)缺點(diǎn)

我國煤礦豎井井筒裝備的發(fā)展歷史及各類型罐道的優(yōu)缺點(diǎn)。為適應(yīng)當(dāng)今礦井生產(chǎn)的發(fā)展需求,我國應(yīng)積極推廣應(yīng)用冷彎方管罐道和鋼-玻璃鋼復(fù)合罐道,并積極開展圓環(huán)形等特型截面罐道的研制工作。

提升罐道典型故障的基礎(chǔ)上， 探討了采用振動(dòng)診斷方法對(duì)典型故障的檢測和診斷的方法． 通過對(duì)振動(dòng)信號(hào)采用頻域和小波的信號(hào)奇異性的分析， 建立了典型故障和信號(hào)特征的關(guān)系， 為提升容器的安全平穩(wěn)運(yùn)行提供了依據(jù)．

在罐道系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型研究中，首先建立了多繩摩擦提升方式中鋼絲繩－容器系統(tǒng)的垂直振動(dòng)模型，通過仿真求解和實(shí)驗(yàn)分析確定了容器中的垂直振動(dòng)輸出頻率成分來源及其影響條件。其次考慮到礦井罐道的彈性、罐耳彈簧的間隙非線性以及垂直方向鋼絲繩的彈性，建立了基于提升容器的空間6自由度耦合動(dòng)力學(xué)模型，使之更加接近實(shí)際罐道系統(tǒng)的動(dòng)力作用情況；對(duì)各種罐道缺陷激勵(lì)進(jìn)行分類，并建立其相應(yīng)的位移激勵(lì)函數(shù)；針對(duì)不同的罐道缺陷激勵(lì)，對(duì)不同工況下提升容器振動(dòng)加速度響應(yīng)進(jìn)行了仿真研究，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所建模型的合理性。 以虛擬儀器技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建了剛性罐道動(dòng)態(tài)測試系統(tǒng)。確定了動(dòng)態(tài)測試的參數(shù)和相應(yīng)的傳感器；針對(duì)提升運(yùn)行變速、變載的特點(diǎn)，確定了既能反映罐道實(shí)際運(yùn)行狀況，又方便信號(hào)獲取和測試設(shè)備安裝的測試方案；通過相應(yīng)的軟件、硬件設(shè)計(jì)構(gòu)建了基于虛擬儀器技術(shù)的測量系統(tǒng)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)室模擬和煤礦現(xiàn)場試驗(yàn)，測試系統(tǒng)能滿足剛性罐道動(dòng)態(tài)檢測的要求。

該新型罐道與我國傳統(tǒng)的型鋼木復(fù)合罐道，球扁鋼罐道或冷彎成型的罐道相比有以下5點(diǎn)創(chuàng)新：

（1）結(jié)構(gòu)新穎、設(shè)計(jì)采用了全封閉型斷面，使受力更為合理；鋼與玻璃鋼的選材配比以及玻璃鋼的配方先進(jìn)、科學(xué)，罐道加工制造采用模壓熱固化成型工藝及液壓設(shè)備。

（2）該新型罐道在加工制造中，通過加入特殊的一定比例的添加劑，使罐道具有重量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、耐磨損、抗靜電、阻燃等特點(diǎn)。通過實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)和理論計(jì)算證明，該新型罐道能保證其強(qiáng)度、剛度、抗疲勞性能和防腐性能均滿足礦井提升容器安全運(yùn)行40年以上，比鋼罐道使用壽命高了2～3倍，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。

（3）在國內(nèi)外首次對(duì)鋼與玻璃鋼兩種材料模壓熱固化成型后的主要力學(xué)性能，如拉伸、彎曲、彈性模量、耐磨損性能進(jìn)行了試驗(yàn)。

（4）首次對(duì)該新型玻璃鋼罐道進(jìn)行了現(xiàn)場水平測試分析，實(shí)測結(jié)果證明該玻璃鋼罐道具有接茬平、表面光滑、安裝誤差小，提升容器運(yùn)行平穩(wěn)。同時(shí)根據(jù)已安裝的60個(gè)立井井筒罐道。安裝單位反映罐道安裝簡便快捷、運(yùn)輸、安裝和使用不發(fā)生任何扭曲變形，運(yùn)行中維修量小具有明顯的社會(huì)效益。

（5）玻璃鋼罐道梁具有很強(qiáng)的韌性和彈性，根據(jù)已安裝的60多個(gè)立井井筒罐道實(shí)際運(yùn)行情況說明，該罐道具有節(jié)省罐耳、運(yùn)行平穩(wěn)的特點(diǎn)，即提高了安全系數(shù)，又降低了罐耳的更換次數(shù)。