U型钢梁井下运输装车方式可靠性分析

Ｕ 型钢 梁 开 口方 向朝 上 的装 车 方 式 更 为 安全 可 靠 ， 从 而有 效 解 决 了轨 道 运 输 安 全 问 题 。
关键词 ： Ｕ型钢梁； 装 车方 式 ； 井 下 运 输 中图分类号 ： Ｔ Ｄ ５ ２ ４ ． ２ 文献标志码 ： Ｂ 文章编 号 ： １ ０ ０ ３— ０ ５ ０ ６ （ ２ ０ １ ３ ） Ｏ ８— ０ ０ ６ ０—０ ２
该 运输方 式 存 在 ｕ型 钢 梁 端 头 碰 撞 斜 坡 或 道 芯 的 现象 ， 以最 大坡度 ３ ０ 。 为例 ， 具 体 情况 如 图 ２所示 。
ｌ Ｕ 型 钢 梁 及 专 用 运 输 车 概 况
（ １ ） 以最 大断 面 ｌ ７ ． ５ ｍ 所 用 的 ３ ６ Ｕ型 钢 梁为 例计 算 ， 其 断 面及 尺寸 如 图 １所示 。
５ 钢 梁 支 撑 点 位 置 确 定 分 析
当 ｕ型 钢梁 开 口朝 上 装 车时 （ 图４ ） ， 其 重 心 高
５ １ ７ ２
图２ ｕ 型 钢 梁 装 车 计 算 示意
Ｕ型钢 梁 两 端 头 之 间 的 距 离 即 弦 长 为 ４ ２ ０ ９
ｍ ｍ， 运输 车 长为 ２ ４ ０ ０ ｍ ｍ， 则 ｕ型钢 梁端 头 到专 用 运输 车碰 头 的距离 为 ９ ０ ４ ． ５ ｍ ｍ； 专 用运 输车 碰 头到
车辆 总高度 Ｌ ＝１ ２ ７ ４＋日 。 ， 即Ｌ ＝２ ２ ７ １ ． ９ ｍ ｍ， Ｌ
２ 车 辆 装 载 高 度 比较
（ １ ） Ｕ型 钢梁 开 口朝 上 装 车 。该 运输 方 式 不 受 变坡 点处 斜坡 、 轨道 及 限高杆 的影 响 ， 装 车 后总 高度 Ｌ＝ Ｌ ＋ ￡ 。其 中 ， 。 为３ ６ Ｕ型 钢梁 的高 度 ， 取１ ２ ７ ４
Ｕ型 钢梁 是 煤 矿井 下 巷 道支 护 中的 主要 材 料 。
ｍ ｍ； Ｌ 为 ｕ型钢装 车后 其最 底 端 到 地 面 的垂 直 距 离， 取５ ０ ０ ｍ ｍ。代 人 数 据计 算 得 ， 装 车后 总 高度 为 １ ７ ７ ４ ｍ ｍ， 小 于限高 杆 高度 （ ２ ０ ０ ０ ｍｍ） 。
（ ２ ） Ｕ型钢梁 开 口朝 下装 车 。Ｕ型 钢梁 弦 长较 大， 为４ ２ ０ ９ ｍ ｍ。 当车 辆 提 升 或 下 放 过 变 坡 点 时 ，
因其外 形独 特 ， 运 输期 间 易因装 车不 平 、 重心不 稳 造 成 车辆 翻 车 ， 影 响矿 井提 升及 运输安 全 。 目前 ， 煤 矿
井 下使 用 的 ｕ型钢 梁 装 车方 式有 ２种 ： ① ｕ型 钢 梁
开 口朝 上 ， 最多 不超 过 ４层 ， 在 车辆 中 间位置用 ２道
可拆卸 压杠 装 置固定 ； ②Ｕ 型钢梁 开 口朝下 ， 用 钢 丝
绳 捆扎 。为保证 Ｕ型 钢 梁 的提 升 及运 输 安 全 ， 对 两 种装 车方 式 的运 输 可靠性 进行 分析 、 研 究十 分必 要 。
轴 之间 的距 离为 ８ ２ ５ ｍ ｍ； 钢 梁端 头到 轴之 间 的距离
图 １ ３ ６ Ｕ 型 钢 断 面 示 意
为 １ ７ ２ ９ ． ５ ｍ ｍ。
当运 输 车运行 到变 坡 点 位 置 时 ， 为 了保 证 ｕ 型
钢 梁端 头接 触不 到斜 坡或 轨 道 ， 要 求 端 头 距 地 面 的
（ ２ ） 专 用运输 车辆 规格 ： 车 身长 ２ ４ ０ ０ ｍ ｍ； 轴 距 ７ ５ ０ ｍｍ； 车身 距地 面高 度 ３ ０ ０ ｍｍ； 车 轴 到端 头 距 离
８ ２５ ｍｍ ｏ
高度 日 ＝ Ｌ ｔ ａ ｎ ３ ０ 。 ， 即Ｈ 。 ＝ ９ ９ ７ ． ９ ｍ ｍ。则装 车 后 的
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ４—１ ９
＞ ２ ０ ０ ０ ｍｍ。 因此 ， Ｕ型 钢 梁开 口朝 下 装 车运 输 的 方 式不 能满 足 限高要 求 。
３ Ｕ 型 钢 梁 重 心 分 析
（ １ ） Ｕ型钢 梁 开 Ｅ ｌ 朝 上装 车 。Ｕ型 钢 梁 半 径 ＝２ ３ ７ ６ ｍ ｍ， 圆心 角 Ｏ ｔ ＝１ ２ ４ ． ７ ４ 。 ， 转 化 为 弧 度 为 ２ ． １ ８ 。钢 梁 为半 圆弧 ， 为对称 图形 ， 根 据 弧形重 心 计
２ ０ １ ３年 第 ８期
陈 照业 。 等： Ｕ 型钢 梁 井下运 输 装车 方式 可靠性 分 析
总第 ２ １ ２期
度 ｈ 。 ＝Ｒ— ， 故ｈ Ｉ ＝ ４ ４ ４ ． ７ ｍ ｍ。 （ ２ ） Ｕ型钢梁 开 口朝 下装 车 。 由于该 装 车 方 式 仅 ｕ型 钢梁 的开 口方 向发 生 了变 化 ， 其形状、 质量、 对 称性 都没 有改 变 ， 所 以钢 梁 的重 心仍煤 炭
总第 ２ １ ２ 期
Ｕ 型钢 梁 井 下 运输 装 车 方 式可 靠性 分 析
陈照业 ， 樊庆林 ， 董 明甫 ， 张志强
（ 河南新郑煤电有限责任公 司， 河南 新郑 ４ ５ １ １ ０ ０ ）
摘要 ： Ｕ型钢梁外形独特 ， 运输 期间易因装车不稳造成车 辆翻 车， 影 响矿井提 升及运 输安全。对煤 矿 井下 ｕ 型 钢 梁 运 输 时 的 ２种 装 车 方 式 进 行 了 比较 ， 通 过分析计算装载高度、 装 车 重 心 高度 、 支 撑 点受 力 等 参 数 ， 确 定
作 者 简 介 ：陈 照 业 （ １ ９ ６ ６ 一） ， 男， 河南舞 阳人 ， 工程 师 ， １ ９ ８ ８年 毕 业 于河南理工大学 ， 现 任 新郑 煤 电公 司机 电矿 长 。
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算公式 ， 代入数据得 Ｙ 。 ＝１ ９ ３ １ ． ３ ｍ ｍ， 则 其 重 心 高
６ ０・