煤炭工业矿井防震设计规范.doc
中华人民共和国国家标准 煤炭工业矿井防震设计规范 Code for protection seismic design of coal mine industry (征求意见稿) 中国煤炭建设协会勘察设计委员会 中煤邯郸设计工程有限责任公司 2012年元月 前 言 本规范是根据住房和城乡建设部,建标(2009)88号文,关于印发2009年工程建设标准规范制订、修订计划通知的要求,进行编制的。 这将是我国第一部体现行业综合性防特大地震的国家标准,经过2009年6月黑河会议,8月成都会议,2010年6月南昌会议,10月宜昌会议,2011年3月北京会议,4月昌平会议和5月西安会议讨论研究后,本规范确定共分10章,主要内容有总则、基本规定、岩土工程、总平面设计、井下工程、地面工程、洗选工艺、供配电与综合信息化、给水供热与燃气和9度以上工程设防规定等。 我国煤炭工业资源分布基本上位于地震区。煤炭是我国的主要能源,为了保证煤炭的稳定供给,煤炭工业建设需要研究对特大地震的对策。现行设计规范不足以使煤炭工业生产建设控制特大地震灾害。 由于地震预测存在不确定性,而灾难性地震却多发生在低烈度设防区。唐山地震前当地的抗震设防烈度均为6度,实际最大烈度达到11度,汶川地震发生前抗震设防烈度为67度,但这些地区的实际地震最大烈度也达到11度,远高于当地的抗震设防烈度。实际地震烈度高于抗震设防烈度,是造成严重破坏的主要原因。 地震灾害预防是减轻地震造成人员伤亡,经济损失和社会影响的根本途径;而地震灾害预防工作好坏很大程度上左右着紧急救援的成败,同时对灾害重建进程产生重大影响。 将预防为主的思想贯彻到防震减灾工程的各个方面,立足于现在而面向未来,作出具有前瞻性的判断和决策,实施有效的预防措施,是编制本规范的主要目的。 对本规范的修改补充意见请告知下列单位,中国煤炭建设协会勘察设计委员会,李晓红,电话010-62044437;中煤邯郸设计工程有限责任公司,马中成,电话0310-7106592,邮箱。 主编单位 中国煤炭建设协会勘察设计委员会 中煤邯郸设计工程有限责任公司 参编单位 中煤国际工程集团重庆设计研究院 中煤国际工程集团北京华宇工程有限公司 唐山开滦勘察设计有限公司 主要起草人 主要审查人 目 次 1 总则 6 2 基本规定7 2.1 设防分类7 2.2 防御目标7 2.3 场地与地基8 2.4 结构体系9 2.5 隔震与消能10 2.6 材料与施工10 3 岩土工程11 3.1一般规定11 3.2 液化评价12 3.3 震陷分析13 3.4 采空区13 3.5 活动断裂14 4 总平面设计15 4.1 场地选择15 4.2 总平面布置15 5 井下工程 17 5.1 一般规定17 5.2 井巷支护17 5.3 安全出口与设施17 5.4 井下主排水18 6 地面工程19 6.1 一般规定19 6.2 选煤厂19 6.3 井架20 6.4 井塔20 6.5 栈桥20 6.6 筒仓21 6.7 浓缩池21 6.8 机电设施22 7 洗选工艺23 7.1 工艺布置23 7.2 机电设备安装23 8 供配电与综合信息化24 8.1 一般规定24 8.2 供配电 24 8.3 综合信息化26 9 给水供热与燃气27 9.1 水源27 9.2 给水排水设施27 9.3 供热 28 9.4 燃气供应29 10 9度以上工程设防规定30 10.1设防原则30 10.2 结构体系30 10.3 构造措施32 本规范用词说明33 引用标准名录34 CONTENTS 1 General 6 2 Basic Requirements7 2.1 Seismic Precautionary Classification7 2.2 Seismic Precautionary Object7 2.3 Site and Base8 2.4 Structural System9 2.5 Isolation and Energy-Dissipation10 2.6 Materials and Construction10 3 Geotechnical Engineering11 3.1 General11 3.2 Liquefaction Analysis12 3.3 Subsidencel Due to Earthquake Analysis13 3.4 Goaf 13 3.5 Earthquake Fault Zone14 4 General Plan Design15 4.1 Site selection15 4.2 General Plan Layout15 5 Underground Engineering..17 5.1 General17 5.2 Mine Support17 5.3 Export and Facilities Safety17 5.4 Underground main Drainage18 6 Ground Engineering19 6.1 General19 6.2 Preparation Plant19 6.3 Head frame20 6.4 Shaft Tower20 6.5 Gallery(Trestle)20 6.6 Silo21 6.7 Thickening Pond21 6.8 Electrical Facilities22 7 Coal Cleaning Process23 7.1 Process Layout23 7.2 Equipment Installation23 8 Power Distribution and Intergraded Ination24 8.1 General24 8.2 Power Distribution 24 8.3 Integrated Ination26 9 Water Supply, Heating and Gas27 9.1 Water27 9.2 Water Supply Structure27 9.3 Heating 28 9.4 Gas Supply29 10 Requirements for Seismic Precaution Over 9 Degrees30 10.1 Principles of Seismic Precaution30 10.2 Structural System30 10.3 Details for Structures32 Explanation of Wording in This Code33 List of Quoted Standards34 1 总则 1.0.1 为贯彻执行国家有关工程建设、防震减灾的法律法规,并实行以预防为主的方针,减轻地震灾害,保护人民生命和财产安全,保障建设和生产顺利进行,减轻经济损失,并结合煤炭行业工程的特殊要求制定本规范。 1.0.2 本规范适用于设防烈度为6度及6度以上地区的大型矿井(含选煤厂)的新建、改建和扩建工程的防震设计。 1.0.3 设防烈度应采用现行国家标准中国地震动参数区划图GB18306的地震基本烈度,或按国家规定的权限审批颁发的文件确定,服务年限超过50年的大型矿井工程,应进行专门地震安全性评价。 对已编制抗震设防区划的地区,可按批准的抗震设防烈度或设计动参数进行防震设防。 1.0.4 设计位于地震区的矿井时,应将防震列为设计的重要内容,使工程设施在遭遇相当于设计烈度的地震影响时,重要生产环节不致发生损坏,生产不致中断或能迅速恢复。 1.0.5 矿井防震设计应符合下列要求 1 设计应从矿井整体出发,对组成矿井生产能力的井下工程、地面工程、设备及设施等,按照重点突出、相互协调及有利恢复的原则,进行防震设防分类,同时应从场地选择、结构选型、地震作用及构造措施等方面统筹确定相应的防震措施,形成矿井整体的防震能力; 2 矿井设计应防止大震时发生淹没矿井、火灾及爆炸等地震次生灾害。 1.0.6 矿井设计应结合矿井特点,采用对防震有利的新理念、新工艺、新结构和新材料。新建工程必须经有相应资质的设计部门设计,并应有相应资质的施工单位承建。 1.0.7 矿井的防震设计,除应符合本规范要求外,尚应符合现行国家有关标准的规定。 2 基本规定 2.1 设防分类 2.1.1 矿井工程应按其使用功能的重要性分为甲、乙、丙、丁四个防震设防类别。 2.1.2 甲类特殊工程 特别重要或特殊要求的工程和地震时可能发生严重次生灾害的工程。地震作用应高于本地区设防烈度的要求。 2.1.3 乙类重要工程 1 救灾系统工程,地震作用应符合本地区设防烈度提高一度的要求,当为9度以上时,应符合更高的设防要求。 2 生命线工程,地震作用应符合本地区设防烈度提高一度的要求,或采用新技术的防震措施。 2.1.4 丙类一般工程 1 高大重要工程,地震作用应符合本地区设防烈度的要求,防震措施应提高一度; 2 较小次要工程,当其结构改用防震性能较好的材料,且符合防震设计对结构体系的要求时,可按本地区设防烈度的要求采取防震措施。 2.1.5 丁类次要工程 地震作用和防震措施均应符合本地区设防烈度要求的工程。 2.2 防御目标 2.2.1 基本防御目标 1 遭受多遇地震影响时,工程设施不应发生破坏; 2 遭受相当于本地区地震基本烈度的地震影响时,救灾系统工程、生命线工程和重要设施的各种建筑结构可能出现非弹性阶段的损害,经修复后可很快恢复生产; 3 遭受罕遇地震影响时,救灾系统工程,生命线工程和重要工程设施不应遭受严重破坏,不危及生命安全,经修理不丧失使用功能。 2.2.2 乙类重要工程 1 救灾系统工程指挥及医疗中心,救护及消防系统,应急避难场所等; 2 生命线工程井筒、井底车场、主要进(回)风大巷、安全出口、提升、通风、供配电、给排水、通信和瓦斯排放系统等。 2.2.3 丙类一般工程 1 选煤工程筛分、破碎、选煤、脱水、干燥、防冻、空压机房和浮选药剂库等; 2 辅助工程运输、储存、装车系统等; 3 采区(盘区)巷道及采煤、掘进工作面等; 4 行政及公共工程办公、任务交待室、浴室灯房、锅炉房和烟囱等。 2.2.4 丁类次要工程 煤泥沉淀池、材料棚、临时工程等。 2.2.5 工程结构设计时,应根据结构破坏可能产生的危及人的生命,造成经济损失,产生社会影响等的严重性,采用表2.2.5规定的安全等级。 表2.2.5 工程结构的安全等级 安全等级 破坏后果 工程类型 一级 很严重 乙类重要工程 二级 严重 丙类一般工程 三级 不严重 丁类次要工程 2.3 场地与地基 2.3.1 场地对工程抗震的影响,应划分为有利、不利及危险地段,并应符合下列规定 1 坚硬土或开阔、平坦、密实均匀的中等硬土地段,为有利地段; 2 软弱土、液化土、条状突出的山咀,高耸孤立的山丘,非岩质的陡坡、河岸、河边坡的边缘,平面上分布成因为岩性、状态明显不均匀的古河道、断层破碎带、暗埋的塘浜沟谷及半填半挖的地基土等地段,为不利地段; 3 地震时可能发生滑坡、崩塌、地陷、泥石流等,以及发生地震断裂带上可能发生地表错位的地段,应为危险地段; 4 非以上地段,为一般地段。 2.3.2 选择建设场地时,应根据工程需要和地震活动情况,工程地质和地震地质的有关资料,对抗震有利、一般、不利及危险地段做出综合评价。对不利地段,应提出避开要求,当无法避开时,应采取有效防震措施。对危险地段,严禁建造乙类工程,不应建造丙类工程,当无法避开时,应对场地进行专门评估,并采取有效措施消除危险性后方可建造。场地内存在发震断裂时,应对断裂的工程影响进行评价。 2.3.3 应按现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011的有关规定确定场地类别。对场地位于防震危险地段或设防烈度大于9度的建设场地,应提出专门研究的建议。 2.3.4 建设场地为Ⅰ类时,对乙类工程,可按设防烈度的要求采取防震构造措施,对丙类工程可按设防烈度降低一度的要求采取防震构造措施,但设防烈度为6度时不应降低。 2.3.5 建设场地为Ⅲ、Ⅳ类时,对设计基本地震加速度为0.15g和0.30g的地区,应分别按设防烈度8度(0.20g)和9度(0.40g)时各设防类别的要求采取防震构造措施。 2.3.6 地面工程不宜部分采用天然地基,部分采用桩基;液化土和软弱地基时,应估计地震时地基不均匀沉降的影响,采取相应措施。 2.3.7 工程设施地基的持力层范围内有软弱土层时,不宜采用单独基础,应对软弱土层进行处理,使其达到均匀地基的要求。 2.3.8 建设在软弱地基上的提升机、通风机、空气压缩机等大体积整体块状设备基础,应按地震作用影响进行设计,并控制地基变形、地基的扭转、基础的位移及倾斜。作用在Ⅰ、Ⅱ类场地上的上述基础可按非地震影响设计。 2.3.9 当遇有可液化砂土层时,宜结合工程设施和可液化砂土层的情况,采用桩基、深基,并应符合下列规定 1 采用桩基时,桩长应伸入稳定土层2.0~3.0m; 2 采用深基础时,基础底面应埋入稳定土层0.5~1.0m。 2.3.10 当地基是液化的饱和砂土,其有关指标低于但比较接近临界值35的范围时,在加强上部结构并经技术经济比较后,确有显著优越性时,可选用整板式、筏型或箱型基础。 2.3.11 丙类工程,当可液化砂土层顶面至基础底面间有大于或等于3.0m的稳定土层时,可采取加强基础和上部结构刚度的方法,将基础置于该稳定土层上。 2.3.12 建设在不同地基上的同一工程,应采用统一型式的基础。当不可避免时,应将工程分离并设置防震缝。 2.4 结构体系 2.4.1 结构体系应符合防震概念设计的基本要求,不应采用平面或竖向严重不规则的设计方案。 2.4.2 结构体系应根据功能需要、设防类别、地震烈度、场地条件、结构高度、地基、材料和施工等因素,综合比较后确定。 2.4.3 结构体系应符合下列各项要求 1 具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径; 2 避免因部分结构破坏而导致整个结构丧失防震能力; 3 具备必要的防震承载力,良好的变形能力和消耗地震能量的能力; 4 对乙类工程,应采用防连续倒塌的设计原则。 2.4.4 结构布置应避免刚度突变,工艺设备宜均匀布置。 2.5 隔震与消能 2.5.1 隔震与消能减震设计,可用于对防震安全性和使用功能有较高要求的工程。 2.5.2 隔震或消能减震设计的工程,当遭遇罕遇地震影响时不致发生危及生命的严重破坏。 2.5.3 采用隔震或消能减震设计的工程,可按高于基本设防目标进行设计。 2.6 材料与施工 2.6.1 防震结构材料和施工质量的特别要求,应在设计文件上注明。 2.6.2 材料性能指标应符合现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011的有关规定。 3 岩土工程 3.1 一般规定 3.1.1 选择建设场地和井筒位置时,应对地质构造、地形地貌、工程地质及水文地质条件等做必要的调查、测绘、勘探与测试工作,对工程防震影响进行必要的分析与评价,并依据井下开拓方案评价开采或采空沉陷等对建设场地的影响。 3.1.2 采用时程分析的工程,应根据设计要求,提供土层剖面、场地覆盖层厚度、剪切波速度和有关的动力参数等。当有可靠的土层剪切波速和覆盖层厚度且其值处于场地类别的分界线附近时,可按插值法确定地震作用计算所用的设计特征周期。 3.1.3 设防烈度为6度时,可不进行震陷和液化的勘察工作,但对设防类别为乙类的高大重要工程,应评价震陷对工程的影响,对可能液化的地基应按设防烈度7度进行液化勘察、测试与评价。 3.1.4 为划分场地类别而布置的勘探孔,当缺乏资料时,其深度应大于覆盖层厚度,并分层测定土层剪切波速。需做时程分析的工程项目应实测土层剪切波速和覆盖层厚度,其他无实测剪切波速时,可按现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011的有关规定,依据土的名称和性状估算土层剪切波速。 除乙类重要工程中的救灾系统工程外,下列建筑结构应实测土层剪切波速和覆盖层厚度 1 高度大于等于60m的井架、井塔; 2 高度大于等于100m的烟囱; 3 直径大于等于25m的深仓;直径大于等于50m的超大型浅仓及容量大于等于10000t的半地下储仓; 4 直径大于等于120m的大型储煤场; 5 高度大于等于30m的多层厂房;跨度大于等于30m且起重机吨位大于等于50t的单层厂房; 6 大型选煤厂的主厂房工程。 3.1.5 建设场地或场地附近存在滑坡、滑移、崩塌、泥石流、采空塌陷等不良地质作用时,应进行专门勘察。分析、评价在地震作用下的稳定性,评价其对工程的影响。 3.1.6 当需要在条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘、非岩石的陡坡、河岸和边坡边缘等不利地段建造丙类工程时,除应保证其在地震作用下的稳定性外,尚应估计不利地段对设计地震动参数可能产生的放大作用。 注放大作用采取地震影响系数最大值乘以1.1~1.6的增大系数,不利地段的严重程度高时取高值,轻微时取低值。 3.2 液化评价 3.2.1 饱和土地震液化的初步判别除应考虑其地下水位、土的灵敏度、颗粒组成等因素外,宜结合静力触探、相对密度等其他的成熟方法进行判别。当初步判别认为有液化可能时,应做进一步判别。 1 饱和砂土及粉土液化的初步判别应按现行国家标准建筑抗震设计规范GB 50011的有关规定; 2 当饱和黄土或新近堆积黄土满足表3.2.1所列条件时可初判为液化土 表3.2.1 黄土液化初判条件 无侧限抗压强度小于等于 50kPa 实测标准贯入锤击数小于等于 4(击) 土的灵敏度大于等于 4 粉粒含量大于等于 设防烈度为7度 80() 设防烈度为8度 70() 设防烈度为9度 50() 注 饱和黄土是指饱和度大于或等于80、天然含水量大于25及液性指数 大于0.75的黄土。 3.2.2 进一步判别的可液化土层深度为地面以下15m,桩基工程及本规范第3.1.4条第1~6款所列地面工程项目或基础埋深大于5m的天然地基上的各类地面工程,其判别深度应加深至20m。 液化判别的方法及勘探点数量应符合下列规定 1 对液化危害程度大和乙类中的高大重要工程应有两种或两种以上的勘探、测试方法进行评价; 2 评价液化的勘探点数量对单体地面工程不应少于3个,场地评价时其数量不应少于总勘探点数量的1/3~1/5; 3 同一土层中同一类勘探点的数量尚应满足统计上的要求,连续的测试数据不应少于3个,非连续的测试数据不应少于6个。 注评价时地面应自场地的平场高程算起,对于厚层填方区应注意填土材料的性质及处理等情况,一般经过处理的填土可按有效覆盖压力考虑。 3.2.3 地震液化的危害程度除应考虑液化等级外,尚应根据场地地形、地貌、可液化土的层位、厚度、埋藏深度、相对密度、颗粒组成与级配、有效覆盖压力、地下水位、水的补给与排泄条件等因素进行综合分析与评价。 3.2.4 对倾斜场地或液化土层临空时,尚应评价液化引起的滑动可能性;对存在历史地震液化遗迹时应分析液化重复发生的可能性,当用已液化土层作为地面工程地基时,不应以液化前的勘察、测试资料作为设计依据,应补充对建设场地的勘探工作。 3.3 震陷分析 3.3.1 设防烈度大于6度的厚层软土分布区,应按现行行业标准软土地区工程地质勘察规范JGJ 83进行勘察,分析评价软土震陷的可能性及估算震陷量的大小。对设防烈度大于9度的厚层软土分布区,其天然地基的可行性应进行专门研究。 3.3.2 采用天然地基的地面工程,当抗震设防类别为乙类及本规范3.1.4条第1~6款所列地面工程项目应进行专门的震陷分析与计算。 3.3.3 当黄土具自重湿陷性或湿陷程度为中强级、强烈级时,可初步判别为具有震陷的土层。对Ⅲ、Ⅳ级湿陷性黄土地基可依据模量软化法或震陷系数总和法估算震陷量。 3.3.4 处于软土地基上丙类工程,当其对沉降无特殊要求时可按表3.3.4进行估算,并参照使用。 表3.3.4 地震震陷量估算值(mm) 设防烈度 地基条件 7度 8度 9度 ①地基主要受力深度内软土厚度大于3m ②软土承载力特征值小于等于70kPa ≤30 150 >350 注 当地基土实际条件仅符合表3.3.4之一时可适当减小震陷量;地基两个条件都不符时可不考虑震陷量对地面工程的影响。 3.4 采空区 3.4.1 采空区上的地面工程应避开地表裂缝或采空沉陷边缘区段、地面移动尚未稳定的采空沉陷中间区段。当采深采厚比小于30时,可根据地面工程基底压力、采空区的埋深、范围、上覆岩层的性质及矿区经验等评价地基的稳定性,并提出处理建议。 3.4.2 设防烈度大于6度的地区,应考虑地震对其已经稳定的老采空区的震陷影响;设防烈度为大于6度的地区,宜根据采深采厚比、停采时间长短、顶板管理方式及地面工程重要程度等评价场地和地基的稳定性;对设防烈度为9度以上的乙类中的高大重要工程,其采空区的稳定性应进行专门研究,并进行专门的地质灾害评估工作。 3.5 活动断裂 3.5.1 设防烈度大于6度的大型矿井建设场地应进行活动断裂的专项勘察,查明断裂的位置和类型,分析其活动性和地震效应,评价断裂对工程的影响。 3.5.2 地面工程可不避让非全新活动断裂,但当浅埋且破碎带发育时,应按不均匀地基处理。对下列情况可忽略发震断裂之错动对工程的影响 1 设防烈度小于8度; 2 第四世纪非全新活动断裂; 3 设防烈度大于7度时,隐伏断裂上的全新第四纪土层覆盖厚度分别大于60m和90m。 3.5.3 矿井及地面工程应避让全新活动断裂和发震断裂,避让距离宜按表3.5.3执行。 表3.5.3 地震断裂的最小避让距离(m) 设防烈度 矿井(地面)工程防震设防类别 乙 类 丙 类 丁 类 8度 300~200 200~100 可不避让 9度 500~400 300~200 可不避让 注1 避让距离是指断裂边缘距拟建工程的距离,计算时应去掉断裂带的宽度; 2 表中低值为工程处在完整下盘及断裂等级为Ⅲ级的情况; 3 设防烈度为7度时,可结合设计基本地震加速度的大小及分组情况、基岩隐伏断裂上的全新第四纪土层覆盖厚度等参照上表选择适宜的避让距离。 4总平面设计 4.1场地选择 4.1.1 建设场地宜选择在对工程防震有利地段,避开对工程防震不利地段,不应选择在对工程防震有危险地段,并应具备以下条件 1 根据场址自然条件和人为活动因素,当有因地震诱发地质作用有关的灾害危害生命财产安全时,应做与地震地质相关的地质危害影响综合评价报告; 2 防止受到山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、采空区沉陷、活动断层带、地裂等不良地质因素的影响; 3 符合当地城镇规划要求,避开供水水源、历史文化及名胜古迹、风景旅游、森林及自然和军事设施等保护区; 4 具有矿区/矿井周边水文地质勘探、地面水体和水库堤坝等资料的基础上,进行技术经济比较、分析和论证,提出具有安全防范措施的合理方案。 4.1.2 建设场地不宜选择在受大、中型水库溃坝威胁的地段,如受条件制约无法避开时,应采取必要的措施,防止淹没矿井的次生灾害。 4.1.3 建设场地位置应避开发震断裂带上可能产生地表错位的地段。 4.1.4 建设场地位置的选择应尽量保护已有内部和外围附近的涌泉、水井、沟渠等自然水源、水体,不得因工程建设使其遭到破坏、堰塞、污染而影响震后供水。 4.2总平面布置 4.2.1 变电所、井口房、提升机房、通风机房、井口浴室、井口食堂、保健急救站、单身宿舍、办公楼、瓦斯抽采站、瓦斯储气罐、地面生产系统、重大的洗选设施,应布置在场地内对防震有利地段。 4.2.2 地面单项工程应避免布置在性质显著不同的两类地基土上。 4.2.3 大于等于10kV的变电所应单独布置,进出线杆位与邻近地面工程间的距离,不应小于该地面工程的檐口高度。 4.2.4 油脂库、浮选药剂库等危险品库房应布置在场地边缘、地势较低、地震时不致造成次生灾害的地段,并为全年最小频率的上风向处。条件适宜时,可采取地下、半地下式布置。 4.2.5 人员密集的行政、公共工程附近,应合理布置公用场地,地震时便于人员安全疏散。 主要干道应保持通畅,其路面边缘与工程间的距离,不宜小于该工程檐口高度的1/2。 4.2.6 作为安全出口用的井筒硐口与邻近(除井口房外)工程间的距离,不应小于该工程的檐口高度。 4.2.7水塔、沉淀塔的凸出外缘与邻近重要工程和人员出入密集工程间的距离,不应小于水塔、沉淀塔高度的1/2。砖砌烟囱与邻近重要工程和人员出入密集工程间的距离,不应小于烟囱高度的1/3。 4.2.8 砖石围墙与室外重要设备凸出外缘、砖石围墙与消防通道路面边缘间的距离,不应小于围墙的高度。 4.2.9 场地内的地下主干管宜设置在道路两侧,且不应穿越地面工程。 4.2.10 场地内的主要工程应尽量远离山体边缘及垂高大于等于10m的边坡、挡墙边缘,以避免地震时可能发生的次生灾害。 4.2.11 场地处于可能液化的土层上时,可根据具体情况采取相应措施,如在场地内堆填较大面积的人工填土(不自燃矸石或灰土层)等,以增加场地的有效覆盖压力。 5 井下工程 5.1一般规定 5.1.1 矿区总体划分井田时,应以地质构造,特别是活动断层作为井田的自然边界;在矿井井田内,宜以较大断层作为采区边界。 5.1.2 井筒位置应选择在基岩稳定、表土层相对较薄,工程地质条件好的地段,不应选择在对工程防震不利的地段,必须避开危险地段。 注对井巷工程防震不利或危险地段包括大构造带、岩溶发育地段、掩覆老采空区地段等。 5.1.3 斜井或平硐洞口位置的选择,应结合洞口的地形和地质条件确定,并应采取控制洞口边坡和仰坡的开挖高度以及其他防止坍塌的措施。 5.1.4 主要巷道不应穿过活动断层。如必须穿过时,应有防范措施,活动断层两侧应有通向安全出口的通道。 5.2井巷支护 5.2.1 设防烈度7度以上时,处于地表段的新建立井井筒,在地表以下20m内或表土段厚度小于15m包括筑进基岩5m的一段必须采用钢筋混凝土结构。 设防烈度为6度以上时,表土段在地表以下20m内夹有饱和砂土层,立井井筒在地表以下30m内或表土段厚度小于25m,还应包括进入基岩5m的一段,必须采用钢筋混凝土结构。 5.2.2 设防烈度为7度以上时,处于表土段的斜井井筒、平硐在表土小于20m内(垂深)必须采用钢筋混凝土结构。处于岩石段的斜井井筒、平硐在岩石厚度小于20m内(垂深)必须采用混凝土结构。 5.2.3 井壁上的风硐口、排水管道硐口、马头门、管子道、安全出口等应错开布置,必要时井壁应局部加强。 5.2.4 井下巷道采用锚喷、锚索喷、混凝土碹、钢筋混凝土碹、钢支架等支护方式,可不增加防震措施,但在穿过断层和破碎带时应增加锚索、可缩性支架等柔性支护措施加强。 5.2.5 斜井和平硐洞口必须设置洞门,洞门不应采用端墙式结构,端墙与洞口应整体浇注,洞门应采取钢筋混凝土结构,混凝土强度等级不应低于C30。 5.3安全出口与设施 5.3.1 井下通道和安全出口的布置,应使井下各工作点的人员在地震时能安全迅速撤至地面。在技术经济条件相近时,宜采用平硐、斜井作为安全出口。 5.3.2 立井井筒当采用普通法施工时,超过300m的井筒应每隔200m左右设置一个休息点,休息点可在井壁上开凿一硐室与梯子间平台相连通。该硐室高度不应小于2.2m,宽度宜与梯子间踏板长度一致,深度不应大于5m,硐室支护应采用混凝土碹,其混凝土强度不应低于C30。休息点内应放置一定数量的水和食品,并限期更换。 5.3.3 立井井筒当采用冻结法、钻井法施工超过300m时,梯子间平台面积不应小于2.4m2。进入到采用普通法施工段,应每隔200m设置一个休息点。 5.3.4 立井井筒必须设置梯子间,梯子间应经常清理、维护,保持畅通。 5.3.5 梯子间必须采用折返式布置,梯子的踏步高度不应大于200mm。 5.3.6 井下主排水泵房应有两个出入口。一个由斜巷通往井筒,斜巷与井筒连接处应高出泵房地面7m以上,并设置平台,平台尺寸应按发生事故时有增援和外运排水设施的可能性确定,斜巷应设行人台阶并铺设轨道,其净断面应保证敷设管路后,仍能通过水泵和电机;另一个通向井底车场,通道内应设置容易关闭的密闭门。 5.3.7 副井采用无轨胶轮车运输时,主排水泵房管子道应设有增援和外运设施,其净断面应保证敷设排水管路后,仍能通过无轨胶轮车、水泵和电机;另一个通向井底车场,通道内应设置容易关闭的密闭门。 5.4井下主排水 5.4.1 设防烈度为7度以上时,井下主排水泵房的布置,应根据水量大小预留备用水泵位置。 5.4.2 向下一水平延深的矿井,宜保留上水平的排水工程设施。 5.4.3 设防烈度为8度以上时,宜在正常排水系统的基础上,另外配置具有独立供电系统且排水能力不小于最大涌水量的潜水泵。 5.4.4 5.4.3和5.4.1条中内容不重复设置;另外,按其他规范要求已经设置的也不再设置。 6 地面工程 6.1一般规定 6.1.1 矿井应设防震救灾指挥中心、医疗救护中心和应急避难场所。 6.1.2 工程设施布置应选择体型简单、规则、整齐、整体性强、基础稳固,有利于防震的方案。 6.1.3 工程设施体型复杂或刚度有突变时,宜设置防震缝,并应使防震缝两侧的独立单元变形协调,减少扭转。防震缝的设置应满足设防烈度或罕遇地震下不致严重碰撞,缝间不应采用任何填充材料。 6.1.4 矿井工程的防震设计,可参见现行国家标准构筑物抗震设计规范GB50191的有关规定。 6.2选煤厂 6.2.1 选煤厂主厂房设防烈度为6度以上时,可选用钢筋混凝土框架结构;设防烈度为7度以上时,宜选用钢框架结构;模块式的选煤厂可选用门式刚架钢结构。 6.2.2 选煤厂主厂房框架结构的层高和柱网宜统一,避免错层。局部大跨度处的柱和屋面结构应加强。 6.2.3 钢筋混凝土框架结构的永久填充墙,应加强与框架主体构件的防震构造连接。确保在地震时不发生次生灾害。避免使用半高和临时墙体。 6.2.4 主厂房结构单元平面内抗侧力构件宜对称均匀布置,并沿结构全高设置,各柱列的侧移刚度宜均匀,避免侧向刚度和承载力突变。 6.2.5 主厂房钢框架结构宜选用轻质墙面、轻质屋盖。 6.2.6 主厂房不宜采用大跨度框架结构,当必须采用时应提高框架柱的承载能力。 6.2.7 质量大的设备宜设置在距结构刚度中心较近的部位,当不可避免时,宜将设备平台与主体结构分开并低位布置。 6.2.8 框架结构的层高及柱网宜统一,不应采用复式框架和折线形框架,应避免错层。 6.2.9 与框架结构整体连接的钢筋混凝土楼梯,进行结构分析时,应参与结构的防震计算。 6.2.10 当主厂房需要设置变形缝时,应与主厂房的防震缝同时考虑。主厂房的高度过高时,防震缝的宽度应按厂房的地震侧位移确定。防震缝中不应填塞任何材料,防震缝下的基础可不断开。 6.3井架 6.3.1 立井井架可采用钢结构或钢筋混凝土结构;斜井天轮架可采用钢筋混凝土结构或钢结构。 6.3.2 井架型式的选择应满足生产工艺要求、加工安装方便、结构简单、受力明确、传力简捷。 6.3.3 井架按提升方式可分为单绳提升井架、多绳提升井架。单绳提升井架立架以角钢拼装,斜撑以钢板焊接工字型为主;多绳提升井架立架以H型型钢拼装成钢框架,斜撑以钢板焊接箱型结构为主。 6.3.4 井架高度超过30m或多绳提升井架应采用钢结构。 6.3.5 双斜撑钢井架的立架采用钢结构时,宜悬挂在双斜撑横梁上,用钢筋混凝土立架时可独立支承在锁口上。 6.3.6 地震区钢井架可设置局部加劲以满足节点域的构造要求。钢井架的同一构件,应采用同一厚度。 6.3.7 地震区井架斜撑的基础和地脚螺栓的锚固应采取抗震措施。对于软弱地基应严格控制地基的变形。 6.4 井塔 6.4.1 矿井井塔宜采用钢筋混凝土结构,超高时可采用钢结构。 6.4.2 井塔宜采用矩形布置,竖向宜上下一致,不宜采用悬挑结构。 6.4.3 钢筋混凝土井塔的壁板应双向布置,壁板上下宜连续,钢井塔的支撑应对称双向布置。 6.4.4 高大井塔宜加大楼层层高,钢筋混凝土井塔当布置有大扶壁柱时,壁板厚度可按双向板短跨的1/35取值。 6.4.5 钢井塔各层楼板应采用钢筋混凝土现浇结构,钢井塔的钢梁应与楼板牢固连接。 6.5 栈桥 6.5.1 跨度30m以上栈桥应采用钢桁架结构,围护结构应采用轻质板材,顶板宜采用轻型构件,底板可采用现浇钢筋混凝土板、预制板、压型钢板混凝土组合板等。对于非寒冷地区栈桥,宜优先采用外露或半外露式栈桥,底板可采用格栅板。 6.5.2 栈桥的支承结构可采用钢筋混凝土结构或钢结构,纵向刚度较弱时,可采用格构式钢结构、圆形钢管或组合钢管及4柱式框架支柱。对于多跨栈桥,宜减少4柱式支架的数量,以减少栈桥的整体刚度。栈桥及多跨栈桥的底端,必须设置一个不动支点。 6.5.3 栈桥的端部与相邻建筑结构之间,应设防震缝。当相邻建筑结构较高时,栈桥的端支座应伸入相邻建筑相应楼层的平面内,并设置相应的消能措施,满足地震动位移的要求。8度及8度以上地震区栈桥的端支座不应设置在相邻建筑结构的悬臂构件上。 6.5.4 对于8度及8度以上地震区跨度大于30m的栈桥,承载结构采用钢结构时,应与支承结构牢固连接,支座应有防坠落措施。栈桥最端部的可移动支座,除满足温度变形外,其周边还应设置橡胶弹簧等具有弹性阻尼的构件,或增设可损构件,以达到防震消能的作用。 6.5.5 严寒地区栈桥底板的外保温层,应与底板结构具有牢固的连接措施,防止地震时脱落,产生次生灾害。 6.5.6 应严格控制8度及8度以上地震区连续多跨栈桥的末端(栈桥的最低点)不动点的位移。各分段的可动支座,应设置在斜栈桥的上端。 6.5.7 栈桥与相邻各建筑结构的连接不宜斜交。 6.5.8 建在8度及8度以上地震区的栈桥不应采用悬臂结构。 6.6 筒仓 6.6.1 适用于贮存煤炭