專利名稱：曲面弧板式井壁可縮裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種新型的鉆井井壁鋼結(jié)構(gòu)可縮裝置，主要用于礦山鉆井井壁，也可用于各類鑿井法施工的豎井鋼筋混凝土井壁。
近年來，我國華東地區(qū)的大屯、徐州、淮北和兗州礦區(qū)有40多個井筒相繼發(fā)生井壁破裂事故，嚴重影響煤炭生產(chǎn)，威脅礦井安全，并造成巨大經(jīng)濟損失，其中某礦因井壁破裂，造成直接經(jīng)濟損失超過2億元。于是開始研究新型的可縮井壁結(jié)構(gòu)。目前，在該技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)現(xiàn)狀是原西德在新建井筒凍段采用“AV”型滑動復合井壁，可適應(yīng)無煤柱開采，但在我國東歡垞煤礦副井應(yīng)用情況看，造價比國內(nèi)通常井壁高一倍以上，而且這種井壁結(jié)構(gòu)不適用我國的鉆井井壁。前蘇聯(lián)曾設(shè)計應(yīng)用過豎向可縮結(jié)點式可縮井壁，結(jié)構(gòu)形式為環(huán)形腔內(nèi)注油脂且?guī)Х忾]圈的波紋鋼圈結(jié)構(gòu)；環(huán)形腔內(nèi)灌注瀝青且?guī)е雇迫Φ牟y鋼圈結(jié)構(gòu)，以上這兩種結(jié)構(gòu)形式都存在結(jié)構(gòu)復雜，加工困難和造價過高等問題，不適應(yīng)我國國情。我國從1987年華東地區(qū)發(fā)生井壁破裂事故以來，也開展了有關(guān)新型井壁結(jié)構(gòu)的研究工作，研究內(nèi)容大致可分為兩類，一類是整體滑動復合井壁結(jié)構(gòu)，相當于原西德的“AV”井壁結(jié)構(gòu)，如兗州煤礦設(shè)計研究院設(shè)計的祁南礦井壁，江蘇第一工業(yè)設(shè)計院設(shè)計的張雙樓礦井壁等；另一類是鋼結(jié)構(gòu)可縮裝置，相當于可縮層，如鄭州煤礦設(shè)計院設(shè)計的陳四樓礦井壁，兗州煤礦設(shè)計研究院設(shè)計的祁南礦井壁等，以上均用于凍結(jié)法鑿井井壁，鉆井可縮井壁結(jié)構(gòu)國內(nèi)也已開始在研究，但到目前已應(yīng)用的極少。
本實用新型的目的就是提供一種鉆井井壁可縮裝置，在鉆井的表土層井筒分段安裝若干個曲面弧板式井壁可縮裝置，當井壁豎向力大于井壁設(shè)計容許豎向載荷時，可縮裝置便會產(chǎn)生豎向壓縮變形，釋放井壁過大的豎向力，使井壁的豎向應(yīng)力不超過設(shè)計的容許應(yīng)力，防止井壁發(fā)生破裂事故，確保礦井安全生產(chǎn)。
本實用新型的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的，該曲面弧板式井壁可縮裝置由上、下法蘭盤，內(nèi)、外曲面弧板，弧形肋板及上、下限位墊梁組成，內(nèi)曲面弧板和外曲面弧板為圓環(huán)形，豎向為曲面，均凸向外側(cè)，內(nèi)、外曲面弧板和上、下法蘭盤非垂直焊接在一起，構(gòu)成曲面弧板封閉腔環(huán)形結(jié)構(gòu)，在封閉腔體內(nèi)沿徑向均勻布置多對弧形肋板和限位墊梁，弧形肋板為豎向曲面板，以限位墊梁為對稱，與上、下法蘭盤焊接，上、下限位墊梁徑向布置，分別焊接在上、下法蘭盤上，保持上、下限位墊梁在同一豎向平面內(nèi)。
該曲面弧板式井壁可縮裝置限載讓壓性能良好，壓縮率高，可起到保護井壁安全的作用，屈服載荷能滿足使用所要求的安全承載條件，變形具有穩(wěn)定的一致性和對稱性，防漏性能好，加工方便，造價低，經(jīng)濟效益顯著。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)俯視圖。
圖2是本實用新型的A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本實用新型的B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖所給出的實施例，對本實用新型作進一步地詳細描述，該曲面弧板式井壁可縮裝置由上、下限位墊梁1，弧形肋板2，外曲面弧板3，內(nèi)曲面弧板4和上、下法蘭盤5組成，內(nèi)曲面弧板4和外曲面弧板3均為圓環(huán)形，其豎向為曲面，曲面凸向都朝向井筒外側(cè)，內(nèi)曲面弧板4和外曲面弧板3與上、下法蘭盤5非垂直焊接在一起，均成曲面弧板封閉腔環(huán)形結(jié)構(gòu)，在其封閉腔體內(nèi)沿徑向均勻布置了多對弧形肋板2和上、下限位墊梁1，弧形肋板2為豎向曲面板，以上、下限位墊梁1為對稱，與上、下法蘭盤5焊接，上、下限位墊梁1徑向布置，分別焊接在上、下法蘭盤5上，保持上、下限位墊梁1在同一豎向平面內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種主要用于礦山鉆井井壁的曲面弧板式井壁可縮裝置，其特征在于該曲面弧板式井壁可縮裝置由上、下限位墊梁(1)、弧形肋板(2)、外曲面弧板(3)、內(nèi)曲面弧板(4)和上、下法蘭盤(5)組成，內(nèi)曲面弧板(4)和外曲面弧板(3)均為圓環(huán)形，其豎向為曲面，曲面均凸向外側(cè)，內(nèi)曲面弧板(4)和外曲面弧板(3)與上、下法蘭盤(5)焊接在一起，構(gòu)成曲面弧板封閉腔環(huán)形結(jié)構(gòu)，在其封閉腔體內(nèi)沿徑向均勻布置了多對弧形肋板(2)和上、下限位墊梁(1)，弧形肋板(2)為豎向曲面板，以上、下限位墊梁(1)為對稱，與上、下法蘭盤焊接，上、下限位墊梁(1)徑向布置，分別焊接在上、下法蘭盤(5)上，保持上、下限位墊梁(1)在同一豎向平面內(nèi)。
專利摘要本實用新型公開了一種曲面弧板式井壁可縮裝置,主要用于礦山鉆井井壁,也可用于各類鑿井法施工的豎井鋼筋混凝土井壁,內(nèi)、外曲面弧板曲面都凸向外側(cè),與上、下法蘭盤焊接構(gòu)成曲面弧板封閉腔環(huán)形結(jié)構(gòu),腔體內(nèi)沿徑向布置多對弧形肋板和上、下限位墊梁,使變形具有穩(wěn)定的一致性和對稱性,屈服載荷能夠滿足使用所要求的安全承載條件,有效地防止井壁發(fā)生破裂事故,加工方便,造價低。
文檔編號E21D7/00GK2367768SQ9922830
公開日2000年3月8日 申請日期1999年5月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月8日
發(fā)明者王義海, 顧大釗 申請人:中國礦業(yè)大學