2020倾斜轨道挡车栏强度验算干货.doc

倾斜轨道跑车防护装置计算效验计 算：审 核：分管领导： 平安矿业有限责任公司 2020年1月10日主副井及一盲轨道挡车栏设计验算 根据煤矿安全规程第387条规定，倾斜井巷内使用串车提升时，倾斜井巷内安装能够将运行中，断绳、脱钩的车辆阻止住的跑车防护装置的要求，对本矿运输轨道跑车防护装置进行效验计算。一、轨道说明轨道参数：长度700m；坡度21.5挡车栏参数：12#矿用工字钢；上下设置2道跑车防护装置，上部挡车栏距上过卷开关50m；下部挡车栏距下部车场30m，与轨道夹角45。二、跑车速度发生跑车时速度计算，考虑在最重大件车由于急停断绳情况下发生跑车，矿车初速度v=0，跑车距离由过卷开关下侧至第1道挡车栏最大距离为50m,到达挡车栏时的速度为：Vk=2gL(sin-cos)+v2=18.6m/s上述式中：L重车从跑车点至挡车栏处的距离，L=50m；斜巷倾角21.5矿车运行阻力系数，一般取0.015-0.02；g重力加速度9.8m/s；上图为挡车栏简图，下图为挡车栏受力分析图。三、跑车作用于挡车栏上的冲击力按照该轨道最大提升重量进行核算F=KFj=9.55287.59.8=492266.3（N）上述式中：F冲击力，N；Fj作用在防护装置上静力Fj=Q（sin-cos）=5287.5（Kg）；Q提升总重量，按大件重车15000kg考虑；K动载系数；K=1+（1+vk2/g）1/2=9.5vk车辆跑车到达变坡点下方挡车栏瞬时的速度；挡车栏在静力分量Fx作用下，整个的弹性变形系数，一般取0.5；四、跑车防护装置强度计算挡车栏长度为1.7m，材料采用12#矿用工字钢Mmax=Fsinab/L=492266.310.21/1.7=60809.3Nm bmax=MmaxW=421MPa上述式中：冲击力与挡车栏的夹角，=90；W2根12#矿用工字钢抗弯截面W系数为144.510-6mL挡车栏长度，L=1.7m；a、b挡车栏被作用点分成的两段长度，a=0.7m,b=0.3m;Mmax最大弯矩；经查询12#矿用工字钢材质为Q235型，许用应力=510MPa，所以强度满足条件max=421MPa=510MPa，由此确定该轨道在运输最大重量物件发生跑车事故时，挡车栏能够有效防止车辆继续下行，故符合使用要求。计算中最大速度Vk是在断绳后矿车不掉道（在轨道上行驶）的最终速度。实际上井下矿车在斜巷没有限制速度达到一定程度上会颠覆掉道,即使未掉道，撞上下部斜梁挡车栏也会受分力掉道而停车。