GB50385-2006矿井井架设计规范.pdf

UDC 中华人民共和国国家栋准 P GB 503852006 矿山井架设计规范 Code for design of the mine headframes 2006 -08 -24 发布20061201实施 中华人民共和国建设郎 中华人民共和闺幽默质量监督检验检疲总局 联合发布 中华人民共和国国家标准 矿山井架设计规范 Code for design of the mne headframes GB 50385 - 2006 主编部门中国煤炭建设协会 批准部门2中华人民共和国建设部 施行日期20 0 6年12月1日 中国计划出版社 2006北京 中华人民共和国建设部公告 第470号 建设部关于发布国家标准 矿山井架设计规范的公告 现批准矿山井架设计规范为国家标准，编号为GB50385 2006.自2006年12月1日起实施。其中，第1.O. 3、4.1.35、 4. 1.41、4.2.41、4.2.5条款为强制性条文，必须严格执 行。 本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版 发行。 中华人民共和国建设部 二00六年八月二十四日 目。昌 本规范是根据建设部建标函[2005]124号文件“关于印发 2005年工程建设标准规范制定、修订计划第二批门的通知“的 要求，由煤炭工业部郭设计研究院会同有关单位编制而成。 在编制过程中，规范编制组进行了广泛的调查，对井架的使用 情况和存在的问题进行了分析、研究，并借鉴了国外的有关资料， 广泛征求了设计、施工、生产、科研和教学等单位的意见。最后，由 中国煤炭建设协会组织审查定稿。 本规范共分6章，内容有2总则、术语和符号、布置与选型、荷 载、计算、构造。 本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。 本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，由煤炭工 业部郭设计研究院负责具体内容解释。本规范在执行过程中，请 各单位结合工程实践，认真总结经验，注意积累资料，随时将意见 和建议反馈给煤炭工业部郭设计研究院矿山井架设计规范编制 组地址河北省郎串串市澄河北大街114号，邮编，056031，Email， zmhdsjyahoo. COffi. cn;传真，03103014959，以供今后修改时参 考。 本规范的主编单位、参编单位和主要起草人 主编单位煤炭工业部部设计研究院 参编单位中煤国际工程集团南京设计研究院 煤炭工业西安设计研究院 煤炭工业合肥设计研究院 煤炭工业济南设计研究院 清华大学建筑设计研究院 - 1 . 北京工业大学 主要起草人邵一谋玉宗祥以下按姓氏笔画为序 2 马中成马宝民于鲁辉王志杰冯益孝 孙祥朱杰利朱晓辉李力陈宏 张旭东张晓四袁耀明黄唯学蒋晓飞 目次 1总则-E........... ] 2 术语和符号-. .. 2 2.1 7在语 ..... ... ... .. . ... ... 2 2.2 符号.. ... ... ...... ......... 3 3 布置与选型E.. 6 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 4 荷 4. 1 4.2 5 计 5.1 5.2 5.3 5.4 6 构 ι1 6.2 布置原则 竖向布置 平面布置 结构选型 6 6 7 9 辅助构件 9 载...........1] 荷载分类.. .. .. ... 1] 荷载组合.. ... ] 4 算-.......门们 一般规定 立架计算 斜撑计算 ] 9 .牙纳为 下列五种 1 直在斜掌欢钢井然。 2 双斜撑式钢井架。 3 阴核威简体怨臀试钢筋混凝土t井然。 4 六位斜律式钢筋混凝土井架。 5 钢筋混凝士、交架和钢斜擦去自食式井架。 3.5辅助构件 3.5.1 井架结构，应考虑防挺重然.防虽jl曾‘托罐装壁、缓冲装置、罐 i直及面酷迫梁、仰载装曼史、四角自震波和安念门等各类辅助中却件的安装 和联络要在求。 3,5.2 井架承受i国风负1I时，钢约构井架.口1网钢板密封，钢筋混 凝土结构并架.r可悄悄筋混凝土盛饭或其他材料密闭a 3.5.3 通往各平台的梯子，净宽不应小于日OOmm，斜度不宜超过 ω飞在特殊情况下.ilJ采m宽度不小子600mrn的盗爬梯，此时，成 每隔O.8m装设扁钢做的防护笼。i面向天轮平命的梯子，不宣布 9 置在接近提升钢绳的下方。 3.5.4 天轮平台、检修平台等处周边及梯子两侧，应设置高1.2m 钢栏杆，天轮周边，应为活动栏杆，梯子踏步及平台板，应采用防滑 钢板。检修平台净高不宜低于2.20mo 10 4荷载 4. 1荷载分类 4.1.1 井架结构上的荷载，可分为下列主类2 1 永久荷载z结构自重、设备重和地基变形等自 z 可变荷载提升工作荷a裁、钢绳罐道工作荷载、防坠钢绳工 作荷载、平台活荷载、风荷载、起重架安装荷载、罐道梁工作荷载和 凿井工作荷载等。 3 偶然荷载.断绳荷载、防坠器制动荷载、过卷荷载、托罐荷 裁和地震作用等。 4.1.2 永久荷载标准值Gk, 1 结构自重标准值的1ρ，自重可按计算确定。 z 设备重标准值G2k，天轮、轴承、罐道、起重设备、卸载装 置、防坠器、四角罐道和安全门等，应由工艺确定。 3 地基变形引起的作用G川，可按实际情况考虑。 4.1.3 可变荷载标准值Qk、Wk 1 提升工作荷载标准值Q，，，可按下式计算z 篓斗或罐笼上提时z Qlk Sma鬼1旦f E 4.1.3-1 笑斗下放时2 QlAJlff 4.1.3-2 罐笼下放时 Qlk二Smlff4.133 式中Smax、Smill--分别为提升钢绳的最大、最小静张力; - 1 1 . a 提升加速度; E 重力加速度; f 运行阻力系数，可取0.10 2 钢绳罐道工作荷载标准值Q川，钢绳罐道自重及拉紧力 标准值，应由工艺确定。 3 防坠钢绳工作荷载标准值Q3k，防坠钢绳自重及拉紧力 标准值，应由工艺确定。 4 平台活荷载标准值Q4k，天轮平台、检修平台荷载标准值 当工艺无特殊要求时，单绳提升可采用3.5kN/m、多绳提升可采 用5.0kN/m、钢梯及其他休息平台可采用Z.OkN/m。 5 凤荷载标准值w，，分纵向和横向，应按下式计算 Wk非，p，μsμ，wo4.1. 3-4 式中φ一→挡风系数，对不封闭立架及起重架应取0.6-0.7;当 立架封闭时应取1.0;对于街架式斜撑.横向作用 时应取2.0，纵向作用时应取O.5 ;箱形断面斜撑 可按实际断面，横向作用时应取2.0，纵向作用时 应取l.0; p，一一凤振系数，应符合现行国家标准建筑结构荷载规 范GB50009的规定; 队一一凤荷载体型系数，应取1.3; μz一一凤压高度变化系数，应符合现行国家标准建筑结构 荷载规范GB50009的规定; Wo一一基本凤压，应符合现行E家标准建筑结构荷载规 范GB50009的规定，或按当地气象资料确定，但不 应小于0.3kN/m。 注井架的纵向指提升方向，横向描垂直于提升方向。 6 起重架安装荷载标准值Q川，应由工艺根据天轮起重安 装方式确定。 7 罐道梁工作荷载标准值QHk.QVk ，可按下式计算 12 水平荷载 垂直荷载 QHKlQIK nK 12属 QutQHK 8 凿井提升工作荷载标准值QPk，可按下式计算 Qpk1.3甲PQ 式中 1.3→二动力系数; 甲凿井事故增大系数可取l.5; PQ 容器、载重及钢绳等总重。 4.1.4 偶然荷载标准值Ak、Fk; 4.1.3-5 4.1.3-6 4.1.3-7 1 断绳荷载标准值A，，，应按下列规定确定对于单绳提 升一根为盛开绳荷载，另一根为两倍工作街载对于多绳提升一例 为所有钢缉的断绳荷载，另一侧为所有钢缉的0.33倍断绳荷载。 2 防坠器和j动荷载标准值A川，可按下式计算 AZk 3. OSmax 式中3.0→二动力系数a 3 防撞梁荷载标准值A，，，可按下式计算 A3k二4.05， 式中4.0一动力系数。 4 缓冲装置荷载标准值A，，，可按下式计算 A“ Z. 05 m“ 式中Z.O-一动力系数。 注此处缓冲幸在营荷载标准值特指模形罐道。 5 托罐荷载标准值A，，，可按下式计算 ASk 5. OSma 式中5.0 动力系数。 4.1.4-1 4.1.4-2 4.1.4-3 4.1.4-4 6 地震作用标准值FEk ，应符合现行国家标准构筑物抗震 设计规范GB50191的规定。 13. 4.2荷载组合 4.2.1 井架应根据使用过程中在结构上可能同时出现的荷载，按 承载能力极限状态和正常使用极限状态，分别进行荷载效应组合， 并取各自的最不利的效应组合进行设计。 4.2.2 对于承载能力极限状态，应按荷载效应基本组合或偶然组 合进行荷载效应组合，并可采用下列设计表达式进行设计 I 工作荷载基本级合 y, S“;;;R 4.2.2-] 2 偶然组合 ]断绳、防坠制动荷载组合3 5ζR 4.2.2-2 2地震作用组合 S“i豆RYRE4.2.2-3 式中y，二一结构重要性系数，井架安全等级为二级或设计使用 年限为50年的，不应小于1.0;设计使用年限为100 年及以上的，不应小于1.1;设计使用年限为25年 的，不应小于0.95; 5 荷载效应组合的设计值; R一→结构构件承载力的设计值; YRE一→一承载力抗震调整系数，应符合现行国家标准构筑物 抗震设计规范GB50191的规定。 4.2.3 对于提升工作荷载效应控制的基本组合，荷载效应组合的 设计值S，应按下式计算。 吨d n，μ A哇 K QU V Q QU U VA ω γ 2 月 十 Q QU Q V 十 K G Q ] G V - QU 式中YG 永久荷载的分项系数; YQi一→第z个可变荷载的分项系数，其中γQ1为可变荷载 Q，的分项系数， 14 Yw 风荷载的分项系数p SGk一一按永久荷载标准值Gk计算的荷载效应标准值; SQik 按可变荷载标准值Qik计算的荷载效应标准值，其中 SQlk为诸可变荷载效应中起控制作用者; 5咄一一按风荷载标准值Wk计算的荷载效应标准值g 4c, 第z个可变荷载。的组合值系数 n 参与组合的可变荷载数。 注基本组告中的设计值仪适用于荷载与荷载效应为线性的情况. 4.2.4 对于偶然组合，荷载效应组合的设计值5，可按下列规定 1 断绳、防坠制动荷载效应控制的组合，应接下式计算 SSGkS“，S皿 L 4 C，S，刷队4. 2. 4-1 式中SAlk-一按断绳荷载标准值Ak计算的荷载效应标准值; s且.一按防坠制动荷载标准值A 值。 注断蝇荷载A..与防坠审l动荷载A“不同时出现。 2 地震作用效应控制的组合，可按下式计算g 5yG5GE十yEHSEHk十YEVSEVk十4wy.Swk4.2.4-2 式中YG一一重力荷载分项系数; YEH、YEV一一分别为水平、竖向地震作用分项系数; Y. 风荷载分项系数g SGE---重力荷载效应的代表值g SEHk一一水平地震作用标准值的效应值3 5EVk一-竖向地震作用标准值的效应值g 5.k 风荷载效应的标准值; 4.一-风荷载组合值系数，井架总高度小于或等于60m时 可取0，井架总高度大于60m时可取O.20 4.2.5 对于承载能力极限状态荷载效应组合的分项系数和组合 值系鼓，应符合表4.2.5的规定。 15 表4.2.5井架荷载效应组合的分项系戴和组合值系数 JX 章久 提升 铜绳 防坠真他 断绳 防坠 工作罐遭 铜绳 可变制动凤荷载备注 荷载 荷载荷载荷载荷载 荷载 荷载 工悻荷载1.2 1. 0 1. 0 1. 0 1. 0 1.3 1.2 1.2 1.4 工悻荷载且 1.2 0.85 0.85 0.85 0.6 1. 0 凤荷载1. 3 1.2 1.2 1.4 1.4 断绳荷载1.0 0.85 0.85 0.6 1.0 1.2 1.2 1.4 断绳荷载E 1.0 0.85 0.85 0.6 1.0 0.2 用于芥架 凤荷载且离60m1.2 1.2 1.4 1.4 防坠制动 1.0 0.85 0.85 0.6 1.0 荷载1.2 1.2 1.4 注1括号中所列数字为组古值罪戴z 2 当里向荷戴效应{提升工悻荷载本属于量向荷载对结构承载能力有利时， 帽应分项罩戴可取1.0。 4.2.6 对于承载能力极限状态地震作用效应组合的分项系数和 组合值系数，应符合表4.2.6的规定。 表4.2. 6 井架地震作用效应组合的分项系数和组合值系敢 出类 提升 钢绳防坠 其他*平坚向 工作罐道钢绳重力地震地震风荷载备注 荷载荷载荷载荷载作用作用 t平地震作用1.3 1.0 1.0 1.2 1.3 坚向地震 用于9度设防1.3 1.0 1.0 1.2 1.3 作用 16 续表4.2.6 |izt类 提升钢绳防坠其他水平竖向 工作罐道钢绳重力地震地震风荷载 备注 荷载荷载 荷载荷载作用作用 水平及竖向 地震作用 1.3 1.0 1.0 1.2 1.3 。.5用于9度设防 水平地震作 0.2 用于井架凰高 1.3 1.0 1.0 1.2 1.3 用直风荷载1.4 6m 水平及竖向 0. 2 用于9度设防 地震作用及1.3 1.0 1.0 1.2 1.3 0.5 凤荷载 1.4 井架且离6m 注J括号中所列数字为组合值罩数g 2 当坚向荷载效应〈提升工作荷载不属于坚向荷载〉时结构承载力有利时，相 应分项革数可取1.00 4.2.7 对于正常使用极限状态，应根据不同的设计要求，采用荷 载标准组合和准永久组合进行计算，其变形、裂缝的计算值，不应 超过相应的规定限值，并可采用下列设计表达式进行设计 5“;;;C 4.2.7 式中C一→结构或结构构件变形、裂缝的规定限值。 4.2.8对于标准组合和准永久组合，荷载效应组合的设汁值5， 可按下列规定确定 1 标准组合，可按下式计算2 SSGk SQlk Pc;5Q“ P.SQwk 4.2.8-1 式中1f“Ci 第z个可变荷载Q;的组合值系数。 z 准永久组合，可按下式计算 55Gk十2飞SQk 4. 2. 8-2 式中W1i 第z个可变荷载Q，的准永久值系数。 17 4.2.9 对于正常使用极限状态荷载效应组合的组合值系数和准 永久值系数，应符合表4.2.9的规定。 亵4.2.9井架荷载效应组合的组合值系敏和准永久值系戴 lr ,]0. 提升钢绳防坠其他 断绳 防坠 民荷载 荷载 工作罐道铜绳可变 荷载 制动备注 荷载荷载荷载荷载荷载 0. 9 0. 9 0. 6 工作荷载1.0 1.0 0.8 0.8 0.8 工作荷载用于井架 1.0 1.0 1.0 1.0 0.6 0.2 且风荷载且高60m 注括号中所列数字为准1GB50019的 规定- 6.1.2 钢井架构件材料规格，应符合下列规定 1 天轮支承结构、托罐梁、防撞梁、立架柱、斜撑柱等，钢板最 小厚度不宜小于8mm.f1O劲肋钢板厚度可用6mm。 2 立架支承框架钢板厚度，不应小于12mm。 3 型钢杆件最小截面角钢为υ3X6、工字钢为114、槽钢为[12.6， 4 栏杆可采用角钢υ50X5或钢管DN50X2.5， 5 节点板厚度，不宜小于8mm， 6.1.3 钢井架构件外表面钢材应喷砂除锈、喷漆。钢井架钢材的 防锈和防腐蚀所采用的涂料、钢材表面的除锈等级以及防腐蚀对 钢结构的构造要求等，应符合现行国家标准工业建筑防腐蚀设计 规范GB50046和涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级GB/T 8923的规定。设计文件中应注明钢材除锈等级和采用的涂料及 涂层厚度。 6.1.4 钢井架在构造上应避免出现难于检查、清刷和涂漆之处。 6.1.5 钢井架在使用过程中，使用单位应定期检测与维护。 24 6.1.6 钢井架各杆件的长细比，应符合表6.1. 6的规定。 表6.1.6 钢井架杆件的长细比限值 陶件要别长细比 立架柱、斜撑柱、天轮立承结构的压轩150 其他受压杆件200 主要壶}l忏刊250 次要受拉杆件300 n，t在限恒按Q235等级的钢材确定，其他等级的钢材换算，应符合现行国家标 准钢结构设tt规范GB50017的规定， 6.1.7 现场组装构件的划分，应符合有关部门规定的限界尺寸以 及单个运输件的质量。组装构件的连接节点应构造简单、传力明确。 6.1.8 钢筋混凝土井架的混凝土强度等级，不应低于C30.混凝 土的最小水泥用量，不宜少于300kg/m最大水灰比，不应大于 0.5;应采用硅酸盐水泥或普通硅酸盐水泥。 6.1.9 受力主筋混凝土保护层最小厚度，梁不应小于30mm，柱 不应小于40mm;当设计使用年限大于50年时，梁、柱等构件的受 力主筋混凝土保护层最小厚度，应符合现行国家标准混凝上结构 设计规范GB50010的规定。 6.1.10 钢筋混凝土井架柱的截面尺寸及纵向钢筋，宜符合下列 规定2 1 柱的最小截面尺寸，宜符合表6.1. 10的规定。 2 柱节间净高与截面高度之比宜大于10 表6.1.10柱最小截面mm 截面尺寸纵向横向 结陶型式 抗震设iI非抗震设计 问柱悬壁式40QX600 400 X 500 立架400X 400 400 X 400 六柱斜撑式 斜撑500X 350 450 X 350 3 柱的纵向钢筋每侧的配筋率，不应小于0.3。 25 4 抗震设计时底层柱的箍筋加密区长度，应取柱的全高。 6. 1. 11 钢筋混凝土井架梁的截面尺寸，宜符合下列规定 1 梁净跨与截面高度之比不宜小于40 2 梁截面高度与宽度之比不宜大于40 3 底层框架梁宜加梁腋，腋高不宜小于梁高的1/4，坡度可 采用130 6. 1. 12 钢筋混凝土井架框架节点钢筋锚固长度，应按受拉锚固 长度取值。 6. 1. 13 钢筋混凝土井架裂缝控制等级，应为三级，允许出现裂缝 的最大宽度，不应超过0.2mm。 6. 1. 14 钢筋混凝土井架梁柱，宜抹面或刷防碳化涂料。 6. 1. 15 钢筋混凝土井架抗震等级，应符合现行国家标准构筑物 抗震设计规范GB50191的规定。 6.2 节点与连接 6.2.1 天轮轴座与井架联结处，应有调整天轮水平和垂直位置的 构造措施;天轮轴承支座前后，应设阻挡块。 6.2.2 悬臂式立架其上部，应有限制水平移动的滑动装置;吊挂 式立架其下部，应设防止摆动的滑动装置。 6.2.3 斜撑柱采用钢板焊接的箱形截面时，内部应符合现行国家 标准钢结掏设计规范GB50017的规定，设加劲肋，纵向可用角 钢或钢板通长设置，横向可用钢板设置，且每节两端应用钢板封 闭。 6.2.4 直接承受动力荷载构件的焊接和现场拼装焊接，应采用与 钢材强度相适应的低氢碱性焊条;角焊缝的焊脚尺寸不应小于 1. 5.jt，且不应小于6mm，重要部位焊缝质量等级，应不低于二级。 注，t为较厚焊件的厚度.圣母采用低氢碱性焊是施焊时.t可某用较薄焊件的厚度。 6.2.5 钢井架主要受力构件，应采用高强螺栓和普通A、B级螺 栓连接，螺栓最小规格应为M20，安装螺栓可采用普通C级，安装 26 及次要构件连接螺栓可用M16， 6.2.6 提升速度大于3ms的井架，必须设防撞梁和托罐装置， 防撞梁不得兼作他用。 6.2.7 防撞梁底面与笑斗或罐笼撞击的部位，应设截面不小于 200mm X 200mm的方木或橡胶缓冲垫，防撞梁应能挡住提升过卷 的容器。 6.2.8托罐装置必须能将撞击防撞梁后下落高度不超过O.5m 的容器托住，托罐装置的托梁上在压力中心处，应设厚度不小于 25mm的钢板承压垫。 6.2.9 钢结构井架斜撑与基础的联结宜为绞接。 6.2.10 钢结构井架斜撑牛腿与立架顶部联结采用饺接时，宜采 用弧形支座，支座可采用45号高强钢制作。 6.3基础 6.3.1 斜撑基础顶面，窒留有安装千斤顶的位置。 6.3.2 斜撑基础顶面，宜高出地坪O.8m左右，并应留有二次浇 灌层，厚度不应小子lOOmm，基础理置深度不宜小于2.5m， 6.3.3 基础混凝土强度等级不应低于C25，二次浇灌层如用细石 混凝土，强度等级应高于基础混凝土强度等级。 6.3.4 井颈作为钢井架立架支座时，立架支承框架的主梁，伸入 井颈内边缘应不小于400mm， 6.3.5 斜撑基础顶面宜配置不少于两层间距lOOmm的钢筋网， 钢筋直径不应小于6mm，间距不应大于200mmo 6.3.6 立架柱锚栓不应小于M24.斜撑柱锚栓不应小于M36， 6.3.7 井架在使用过程中，使用单位应定期对基础沉降进行观 测o 27 本规范用词说明 1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不 同的用词说明如下z 1表示很严格，非这样做不可的用词 正面词采用“必须“反面词采用“严禁气 2表示严格，在正常情况下均应这样做的用词. 正面词采用“应“，反面词采用“不应“或“不得“。 3表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词 正面词采用“宜“反面词采用“不宜“ 表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词，采用“可“。 2 本规范中指明应按其他有关标准、规范执行的写法为“应 符合..的规定“或“应按执行“。 28 中华人民共和国国家标准 矿山井架设计规范 GB 50385 - 2006 条文说明 前 矿山井架设计规范GB50385-2006.经建设部2006年8 月24日以建设部第470号公告批准、发布。 为便于各单位和有关人员在使用本规范时能正确理解和执行 本规范，特按章、节、条顺序编制了规范的条文说明，供使用者参 考。在使用中如发现本条文说明有不妥之处，请将意见函告煤炭 工业部郭设计研究院。 本规范主要审查人员 刘毅蒋药秋魏利金万惠民陈友伟郭守印 关家祥董继斌王步五万汇李丁贾照远 姜智怜王兀清李炜鲍巍超刘兴禄康忠佳 郭均生 31 目次 1总则35 2 术语和符号... ... .. ......... 3 8 3 布置与选型... ... .... ... ... ... ... .，ω的 3.1 布置原则..ω们 3. 2 竖向布置.. 3们 3. 3 平面布置. .. 4川 3.4 结构选型. 4川 3.5 辅助构件“ω 4荷载...... ..... ... .... ... ... 44 4. 1 荷载分类. 4川 5计算...... ... ... ... ..... ... ... ... .,. ...刊 5. 1 一般规定.. 4们 5. 4 基础设计H门 6构造... ... .... ... ...... ... ... 4们 6. 1 般规定.. 4们 6. 2 节点与连接. 4川 6.3 基础..4们 33 1总则 1. O. 1 本规范编制的目的。新中国成立以来，我国矿山建设蓬勃 发展，煤炭、钢铁、有色金属等总量已位居世界第一。井架作为矿 山生产的主要提升构筑物、工业场地的标志，在整个工程中占有重 要地位。但是，50多年来.井架结构设计一直没有可遵循的标准， 许多院校、设计单位编写了不少井架设计方面的教科书及资料，但 无统一的设计原则和技术标准。为此，根据国家的工程建设方针、 政策，需要编制符合我国实际情况，安全适用、技术先进、经济合 理、确保质量的井架设计规范，以改变目前我国井架设计的不规范 状况。 1. O. 2 本条规定了规范的适用范围，即新建、改建和扩建的矿山 立井钢结构和钢筋混凝土结构井架。木井架过去用于小型矿井凿 井和生产，但要消耗大量的优质木材，既不防火又不耐久，现已很 少使用;砖井架过去也用于小型矿井，结合井口房设计，可以节省 钢材、资金，但由于抗震性能差、对地基要求高，现也已很少使用。 本规范不包括木井架和砖井架。斜井井架在受力上、结构形式上、 材料选用上都与立井井架有较大差别，一般高度也较低，故本规范 不包括斜井井架。 1. O. 5 本条是根据现行国家标准建筑设计防火规范GBJ16第 2.0.3条拟定的。当井口房的承重构件及非承重外墙为非燃烧体 时，井架结构构件可不采取防火措施。根据调查及国外有关资料， 钢结构及钢筋混凝土结构井架均未采取防火保护措施，也极少发 生过此类事故。 1. O. 6 根据调查，在中小型矿井中钢筋混凝土井架使用广泛，钢 筋混凝土井架设计、施工简单，材料省、造价低，长期使用维修量 35 小。平顶山十矿北风井多绳提升钢筋混凝土井架，采用整体预制 平移工艺，实际占用井口时间仅一个月，取得了与钢井架建设速度 相同的效果。 i路安常村矿主井多绳提升钢井架，采用预组装平移工艺，大大 缩短了钢井架安装占用井口的时间。 1. O. 7 本规范属专业性规范，编制力求简明、实用、突出的特点， 对于通用性的部分，可查阅现行的有关标准 1 建筑地基基础设计规范GB50007, 2 建筑结构荷载规范GB50009, 3 混凝土结构设计规范GB50010; 4 建筑抗震设计规范GB50011; S 钢结构设计规范GB50017; 6 采暖通风与空气调节设计规范GB50019; 7 工业建筑防腐蚀设计规范GB50046, 8 建筑物防雷设计规范GB50057; 9 建筑结构可靠度设计统一标准GB50068, 10 工程结构可靠度设计统一标准GB50153; 11 构筑物抗震设计规范GB50191, 12 混凝土结构工程施工质量验收规范GB50204; 13 钢结构工程施工质量验收规范GB50205, 14 煤炭工业矿井设计规范GB50215; IS 建筑抗震设防分类标准GB50223; 16 煤矿科技术语提升运输GB/T15663.5; 17 建筑结构设计术语和符号标准GB/T50083; 18 建筑设计防火规范GBJ16; 19 工程结构设计基本术语和通用符号GBJ132; 20 建筑地基处理技术规范JGJ79, 21 建筑钢结构焊接技术规程JGJ81, 22 钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规范JGJ82; 36 23 建筑桩基技术规范JGJ94; 24 煤矿地面多绳摩擦式提升系统设计规范MT5021“ 37 2 术语和符号 术语是标准的基本要素之一，术语使用的混乱，会影响对标准 的理解和实施，正确规定术语可避免歧义和误解。 本规范所用术语和符号，是参照现行国家标准煤矿科技术语 提升运输GB/T15663.5、建筑结构设计术语和符号标准GB/T 50083和工程结构设计基本术语和通用符号GBJ132的规定编 制的，对于一些没有规定的符号，参照了国内和国外习惯用法进行 编制。 38 3 布置与选型 3.1布置原则 3.1.1 井架设计，应具备井筒平面布置图、提升系统图、进出车、 卸载口等资料。如兼作凿井用，还应具备凿井施工方面的工艺资 料。 3.1.2 近年来生产、凿井两用井架广为应用，永久井架在凿井前 就安装好，并用它来凿井，这不仅节省了凿井井架费用，而且可以 缩短施工占用井口时间，加快建井速度，取得了良好的效果。凿 井、生产两用井架已有不少成功的实例，如开漆东欢培矿副井井 架、济宁矿二号副井井架和永夏陈四楼矿副井井架等。 3.1.3 井架采用平移工艺或利用生产井架凿井时，一般都宜选用 双斜撑式井架，以减少平移时临时支撑费用，双斜撑式井架作为 凿井用时，可先安装斜撑，后期再安装永久性立架，以节省初 期投资。 3.2竖向布置 3.2.1 支承框架顶面至井颈顶面高度，当工艺元要求时，可结合 井颈平台布置，取与井颈顶面相同或低于井颈顶面O.lO. 2mo 3.2.2 立架节间高度及安装卸载框口高度，应根据罐道结构布置 的要求，防撞梁和托罐装置位置，提升容器安装、检修和更换时进 出立架方式来确定o节问高度可取3.........Sm，当立架横梁与罐道梁 合一时，节间高度应结合工艺要求确定。罐笼井应按往井下运送 长材料及大设备的要求，确定框口大小及高度5篓斗井应根据卸载 位置的要求，确定框口大小及高度。 提升容器的高度和宽度，确定了更换提升容器时立架底框口 39 的尺寸，由于框口较高一般立柱采取加强措施。以往设计框口处 设有安装容器时临时可以拆卸的支撑，此种方式受力好，若能加强 管理，对拆卸构件又能及时安装上，是很好的方法g多绳提升钢井 架参照国外设汁，大多设置了钢大门，安装容器时打开，平时关闭， 但由于长期使用变形较大，关闭困难，也起不到加强立柱的作用， 所以本规范不提倡使用。 3.3平面布置 3.3.1 提升容器的平面布置及其大小确定了立架的平面尺寸，罐 道布置和防坠装置、防过卷装置的设置确定了立架横梁的位置及 其连接方式。立架平面尺寸不宜过小，对宾斗井架需考虑当宾斗 卸载时，活动部分伸出的宽度，以防撞坏立架支撑及横梁。峰峰九 龙矿曾发生宾斗口关闭不严，造成提升中撞坏立架支撑横梁的事 故。 3.3.2 井架斜撑平面中心线宜与提升钢绳合力作用线接近，这 样可充分发挥斜撑柱材料受压的作用，同时也可减少井架水平 位移量，但两线夹角过小时，可能导致钢绳合力作用线跳到斜 撑平面中心线上边，影响井架的安全使用，两线的夹角一般不 宜小于3 0 0 3.4结构选型 3.4.2 根据对30多座单绳和多绳提升钢筋混凝土井架的调查， 使用基本正常。京西门头沟矿两座钢筋混凝土井架，据介绍是 1936年所建，新中国成立后主井井架进行了加高改造，1998年调 研时仍作为辅助提升井架在使用;由仁矿区建成了多座钢筋i昆 凝土井架，还成功建成了我国第座多绳提升钢筋混凝土井 架;平顶山大庄矿和云南后所大庆二号井结合井口房的设计， 使井架在高度七有所突破，大庄矿主井钢筋混凝土井架高度达 到43m。 40 . 江西吉安天河矿钢筋混凝土井架、河南鹤壁四矿钢筋混凝土 井架，冬期施工，混凝土中掺入氯盐，促使钢筋锈蚀导致混凝土开 裂，不得不进行加固处理或拆除重建，这是在调查中了解到的钢筋 混凝土井架损坏的少数例子。 3.4.3 常用的井架型式见图15。单斜撑式钢井架，一-般立架 采用析架结构，斜撑采用粉架或框架结构，用中行架结构可节省较多 的钢材，双斜撑式钢井架可有3个斜撑柱或4个斜撑柱，为了不受 地基沉陷影响，立架可以吊挂在双斜撑式井架横梁上或支承在井 颈上。开深东欢Jt矿副井钢井架，立架悬吊在双斜撑式钢井架平 台梁上，而究州鲍店矿副井双斜撑式钢井架，立架为独立于井颈上 的钢筋混凝土结构5囚柱悬臂式钢筋混凝土井架，采用将架或框 架结构，也有上部封闭为筒体，下部为四柱，用井颈作为基础， 当井颈不允许承受井架荷载时，四柱可分开成八字形，坐落在 天然地基上，采用单独基础;六柱斜撑式钢筋混凝土井架，梢 架或框架结构，由于斜撑基础坐落在天然地基上，立架支承在 支承框架或井颈上，设计应考虑不均匀沉降对井架产生附加应 力，或者井架设计为顶部饺接、斜撑基础可调，消除对井架受 力的不利因素。 al单斜撑单绳b单斜撑多绳刚接c单斜撑多绳镀接 图1单斜撑式钢井架 41 42 的双靠↓撑单绳b双斜撑多绳刚接 c双斜撑多绳d双斜撑事绳刚接 图2双斜撑式钢井架 a囚柱b筒体回或方形c筒体井塔形 图3四柱或简体悬壁式钢筋混凝土井架 a六柱刚接b六柱饺接c六柱绳刚接 图4六柱斜撑式钢筋混凝土井架 a组合式顶部饺接b组合式侧面镀接 图5钢筋混凝土立架和钢斜撑组合式井架 3.5辅助构件 3.5.3 钢梯一般沿立架四周布置，也可在一侧布置，当接近提升 钢绳下方时，则不应再布置梯子。 43 4荷载 4. 1荷载分类 4.1.1 地基变形认定为永久作用，是按现行国家标准工程结构 可靠度设计统一标准GB50153的规定。 4.1.2 钢井架结构自重可按下列经验公式估算 G二αhv9.8AkN 式中α一一结构自重系数，对单绳提升钢井架可取O.200. 25; 对多绳提升钢并架可取口.300. 40;单斜撑式取小 值，双斜撑式取大值;设有两台提升机的井架，自重系 数应乘以1.25; h 井架高度m; A 断绳荷载kN。 各部分自重比例可采用F 歹rJ数值3对于单绳提升钢井架，天轮 平台和起重架占2530，立架占3540，支承框架占 5，斜撑占2535;对于多绳提升钢井架，立架占25 35 ，斜撑及天轮平台，起重架占6070，支承框架占5。 结构自重不包插设备重、钢梯重和密闭板重。 钢井架因单绳提升和多绳提升结构形式不同，故采用不同系 数，对单绳提升的22座钢井架和多绳提升的42座锅井架的自重 统计分析，提出井架结掏自重系数及井架各部分自重分配比例。 对于双提升井架，考虑增加了一台提升机，井架结构布置相对复 杂，故自重系数相应增加1.25倍，各部分分配比例不变。对各种 设备质量标准值，应由工艺确定。 钢筋混凝土井架由于结构形式简单，梁柱断面单「设计时可 准确按假定断面计算结构自重。 44 4.1.3 钢绳最大静张力为容器自重，载重及提升钢绳首、尾绳以 及装置等总重，钢绳最小静张力为容器自重，提升钢绳首、尾绳及 装置等总重g钢绳罐道工作荷载为钢绳拉紧力与钢绳自重之和，作 用在井架固定钢绳罐道的节点上;防坠制动钢绳工作荷载为钢绳 拉紧力与钢绳自重及固定在井架上的缓冲装置和缓冲绳自重的总 和;凿井工作荷载参照原西德矿山井架和井培设计规范的规定， 采用事故增大系数1.5，不再考虑断绳荷载。挡风系数，横向作用 时可取2.。是因为斜撑柱是2个。 4.1.4 对于多绳提升，断绳荷载参照英国矿山井架和井塔设计 指南，在上升钢绳这一端作用着钢绳的断绳荷载，同时在下降钢 绳另一端作用着O.33断绳荷载