朱红波 王高建

【摘 要】本文尝试运用UG软件的高级校仿真功能来校核矿用排水管壁强度，通过对仿真结果和理论计算结果的对比，验证了运用UG校核矿用排水管壁强度的可行性。

【關键词】UG;高级仿真;强度校核

0 引言

在煤矿建设和生产中，各种来源的水不断地涌入矿井，涌入矿井的水统称为矿水。矿水主要来源于地下水和地表水，水力采煤和水沙充填的矿井，还包括这些废水。矿井的涌水量与地质条件、气候及开采方法等因素有关。据统计，每开采一吨煤，要排出2～7吨矿水，有的矿井甚至多达30～40吨。所以及时排除矿水，保证煤矿安全正常生产十分必要。由于容易发生汽蚀现象，限制了吸水高度一般限制在6m之下，所以排水管长度就会很大。如果排水管壁厚度选择过小，水作用于管壁上的压力就有可能压破管壁。所以必须对管壁厚度进行强度校核。下面从理论计算和UG仿真两个方案进行校核。

原始条件：某矿年产量90万t，竖井单水平开采，井深185m，矿井正常涌水量为100m3/h，最大涌水量为150m3/h，正常涌水和最大涌水期的天数分别为300d和65d，矿水呈中性，密度为1020kg/m3。

1 理论计算方案过程

1.1 排水管径的计算

取排水管的经济流速vp′=1.8m/s，则

查热轧无缝钢管外径壁厚表，选取φ194×5的无缝钢管为排水管。

1.2 排水管壁的验算

×+0.001=0.00328=3.28mm

因所选管子壁厚为5m，大于要求的3.28mm，故满足要求。

式中：δ——管壁厚度，m;

d——所选管子标准管径，m;

p——水管内部工作压力。作为估算p=1.1×104HpN/m2;

Hp——排水扬程，m;

R——管材许用应力，无缝钢管R=80×106N/m2;

C——附加厚度（考虑运输和其他原因形成的表面损伤）。……