[发明专利]一种竖井扩挖凿井井架的设计方法

说明书

本发明公开一种竖井扩挖凿井井架的设计方法，(1)竖井扩挖凿井井架的结构设计；(2)竖井扩挖凿井井架的结构材料选择；(3)竖井扩挖凿井井架的载荷和强度验证。本申请的承重主梁为单根整体高强度型钢设计，通过计算完全可以完成井架的整体吊装平移工作。本申请的竖井扩挖凿井井架因不需要出矸翻矸作业系统，悬吊布置简单，既该类型井筒施工井架不需要进行井筒全断面区域覆盖，只需要根据井内悬吊设备布置，设计井架的底座跨度和天轮平台覆盖范围，进一步减小新型井架的占地面积和占用空间。新型井架可以适用单边提升悬吊布置，斜支撑采用单根整体高强度型钢，受力均匀，作用力与反作用力的释放均匀，不会影响新型井架的受力状态。

技术领域

本发明涉及矿井井架设计技术领域。具体地说是一种竖井扩挖凿井井架的设计方法。

背景技术

井架是在钻井或修井过程中，用于安放天车，悬挂游车、大钩、吊环、吊卡等机具，以及起下、存放钻杆、油管及抽油杆的装置。

现有技术中井架均为煤矿永久性的管式井架，永久性井架采用短根钢管法兰螺栓连接，安装精度高，但是不能整体平移作业。如果强行进行平行作业，会使得管式井架扭曲，即便进行了移动，也不能再次使用。

因此现有永久性的管式井架完全不适用于井筒扩挖凿井过程中使用，竖井扩挖凿井井架需要在井筒施工完成后，进行移动，因而要求重量轻，移动过程中不变形，可以再次使用。

发明内容

为此，本发明所要解决的技术问题在于提供的一种竖井扩挖凿井井架的设计方法，通过合理设计，得到重量轻，易于移动，且不易变形的竖井扩挖凿井井架。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种竖井扩挖凿井井架的设计方法，包括如下方法：

(1)竖井扩挖凿井井架的结构设计；

(2)竖井扩挖凿井井架的结构材料选择；

(3)竖井扩挖凿井井架的载荷和强度验证。

上述一种竖井扩挖凿井井架的设计方法，在步骤(1)中，针对下水平出矸类型井筒的竖井扩挖凿井井架，包括天轮架平台、竖向立柱、斜撑组和防滑钢板；四根所述竖向立柱顶端与长方形的所述天轮架平台的四个端点固定连接；所述竖向立柱低端与地面井口上预先在混凝土板中预埋钢板固定连接；所述斜撑组为上窄下宽的梯形结构，所述斜撑组的上端抵顶并固定连接在所述竖向立柱顶端；所述斜撑组的下端与地面井口上预先在混凝土板中预埋钢板固定连接；所述斜撑组与地面的夹角为60°；所述天轮架平台上表面为防滑钢板，所述四根所述竖向立柱通过立柱纵连接杆固定连接。

上述一种竖井扩挖凿井井架的设计方法，所述天轮架平台包括一根承重主梁、两根承重边梁、两根纵梁、两根横跨梁、两根第一联络梁和四根第二联络梁；

两根纵梁相对、两根横跨梁相对，且所述纵梁与所述横跨梁首尾固定连接；所述承重主梁的两端分别与两根所述横跨梁的中点固定连接；所述承重边梁分别位于所述承重主梁与所述纵梁之间，且所述承重边梁的两端与两根所述横跨梁固定连接；所述第一联络梁位于所述承重主梁与所述承重边梁之间，且所述第一联络梁两端分别与所述承重主梁与所述承重边梁固定连接；所述第二联络梁位于所述纵梁与所述承重边梁之间，且所述第二联络梁两端分别与所述纵梁与所述承重边梁固定连接。