1、化工矿山井巷工程设计规范HG/T 22814 - 1999 条文说明1总则1.0.1 为统一化工矿山井巷工程设计要求，优化设计方案，推动技术进步，提高设计质量，促进矿山建设现代化，特制定本规范，作为化工矿山井巷工程设计的行业标准。1.0.2 本规范适用于新建或政扩建大、中型化工矿山的井巷工程设计，对于小型化工矿山设计，根据规模、服务年限、建设投资等具体情况，在确保矿山安全生产前提下，可参照执行。1.0.3 化工矿山井巷工程设计，在执行国家有关法规、标准和规范，确保矿山安全生产的前提下，必须吸收国内外先进技术、成熟的工艺流程，选择生产率高、质量好、性能可靠、节能的设备及材料，使设计能够达到技术先
2、进、经济合理、安全适用。3 基本规定3.1 基础资料3.1.1 对于平巷、运输巷道和一般性嗣室等井巷工程，根据矿区地质和生产工艺要求进行工程布置即可。但是，对于竖井、斜井、主斜坡道、地下破碎嗣室、盲井提升机嗣室、主溜井系统等重要工程，还应进行工程地质和水文地质工作。其目的，在于保证生产工艺要求的前提下，将这些重要工程布置在坚硬、稳固的岩体中，否则应采取措施，以确保安全生产。3.1.2 竖井、斜井必须在有工程地质资料的前提下才能进行施工图设计。一般情况下，工程地质资料通过工程地质检查钻孔的手段取得。3.1.3 矿山已有工程地质资料或通过其它途径也能获得工程地质和水文地质资料，可不打工程地质检查钻
3、孔。但是，坚井利用已有钻孔应在井筒周围25m范围内，利用生产矿井推测出的工程地质资料，应有主管部门确认。作此规定的目的是保证基础资料的可靠。3.1.4 对工程地质检查钻孔的布置作出规定是为了使获得的工程地质资料可靠并具有代表性，同时尽量减少钻孔工程量。水文地质条件复杂的含义是指钻孔单位涌水量qll/(s.m)，67 井巷工程围岩直接与充水空间发青、涌水量大的含水层接触，或者不直接接触，但含水层位于未来井巷顶板裂隙带内，底板隔水层强度又不足以抵抗含水层静水压力的破坏，地质构造复杂，断层导水，地下水与地表有水力联系。在这样的条件下，竖井钻孔位置和数量的确定，应与生产、地质勘探及设计部门共同研究商定
4、。3.1.5 本条是根据国家现行的矿山井巷工程施工及验收规范要求。并结合建国几十年的设计经验和生产实践制定的。3.1.6 因井口附近地表建筑物的实施，应有工程地质资料，坑内要进行节理统计并做岩石力学试验，对检查钻孔布置和岩芯规格尺寸也有要求。所以在提交检查钻孔任务书时，应与土建、岩石力学等专业密切配合，尽量做到一孔多用。3.2 岩石力学工作3.2.1 当前井巷工程设计仍以工程类比法和数值验算法为主，但在地质条件复杂的重要工程中，应做岩石力学工作。岩石力学工作应根据不同的设计阶段，分别开展不同深度和不同内容的有关工作，同时还应贯彻于勘探、设计、基建、生产的全过程中，其目的是为了研究井巷开挖后的围
5、岩变形、破坏和移动过程，分析围岩与支护的相互作用，为井巷设计提供岩石力学基础数据，提出防止地压危害的方法，并为施工生产进行安全预报，以便对设计进行完善或修改。3.2.2 井巷设计应根据围岩类别和使用要求确定断面规格及支护型式。进行围岩类别划分时，应充分利用原有工程地质资料和勘控钻孔的岩芯资料，着重统计工程所在部位的岩心质量指标。RQD值表示:长度在100mm以上的整段岩芯累计长度占钻孔总长度的百分数。根据RQD值进行岩体质量分级的方法简便实用。RQD值的确定采用金刚石钻进、双套管取芯、岩芯直径不小于50mm，其值才能真实地反映岩体质量等级，并可预计巷道支护类型。该法在实践中推广应用。3.2.3
6、 工程开挖后的围岩将产生不同程度的变形或破坏。影响变形或破坏的主要参数是岩石的抗压强度和岩石的摩擦系数(内聚力和内摩擦角)。围岩强度取决于岩石极限强度和岩间的摩擦系统。为了正确地判别围岩的整体强度，需要进行岩石的室内试验工作。试验的岩石应具有代表性和广泛性，试验的方法应符合岩石力学试验规程。试验得出的各项参数可为设计提供切实可靠的基础数据。3.2.4 地质构造调查宜采用地质详细线测绘统计法。测绘时，在巷道壁上拉一条皮尺，统计皮尺上、下各1m范围内的节理条数，并记录节理特征。每次统计长度为20-30m，节理条数约100-150条，运用电算程序绘制成节理极点等密线图(以百分数表示)，从而得出围岩的
7、优势节理组合。根据优势节理的分布，合理地进行工程布置。根据开挖工程的临空面和围岩的优势节理产状，绘制成赤平投影图，对围岩的稳定程度可进行定性判断，还可预估危岩的块度，为支护设计提供加固范围和加固方法。3.2.5 原岩应力系指未受扰动岩层中的应力，是工程稳定性计算中心不可少的边界条件，是引起围岩变形、破坏的主要作用力，其分布复杂多变，故需进行实地量测。量测地点应布置在设计的工程附件，避开应力崎变区(应力集中或降低区)、不稳定区和干扰源。实测采用钻孔应力解除法，应力量测孔需穿过巷道围岩应力降低区和应力升高区，因此量测深度一般为3-568 倍巷道掘进半径。3.2.6 原岩应力场是个非稳定应力场，它与
8、地质、地形、构造和岩石物理力学性质等因素有关，只征选用。基于大量实测数据统计得出垂直应力与水平应力，均随量测点至地表的垂深H的增加而增加。垂直应力r=0.027H (MPa) 最大水平应力hmax= 1.48 + 0.057H (MPa) 最小水平应力hmin=0.62+0.03H (MPa) 量测深度为25-1000m时，最大水平应力与垂直力之比为1-2，其中大部分地区为0.8-1.2。两个水平应力之比为0.3-0.8，其中大部分地区为0.5-0.75。最大水平应力方向与地质史上的榴皱和断裂走向有继承联系，但不是必然关系，故应实测或调查围岩变形破坏规律，来估算最大水平应力方向。上述统计数据对
9、不同的具体工程将会产生一定的偏差，但偏离值不会很大。3.2.7 井巷开挖后，工程周围出现应力降低区和应力升高区，当围岩的应力小于岩体的极限强度或围岩的变形小于岩体的允许位移时，工程不需支护也能保持稳定，称为稳定围岩。反之，围岩将形成松动破裂圈，松动圈的大小与开挖断面规格、围岩特性、支护方法等因素有关。巷道支护设计应对松动圈内的岩体提供适当的支撑抗力和有效地加固松动圈的岩体，并应选择合理的支护时间，使松动圈控制在最小范围，从而获得合理的支护型式。根据实际矿山的量测资料统计，在一般中等稳定岩层中，松动圈约为巷道掘进半径的2-3倍，在软弱的不良岩层中，松动圈约为巷道半径的4-8倍。特殊条件下，应进行
10、实地量测。3.2.8 地压系指巷道开挖后由原岩应力引起的围岩应力和围岩变形受阻而作用在支护结构上的总作用力。井巷地压分成变形地压和松动地压。变形地压主要发生的塑性岩体中，支护承受的地压与围岩在支护阻抗下的位移有关，即围岩与支护是相互作用的。支护上的地压值取决于原岩应力值、岩体变形特征、支护刚度和施加支护的时间。本公式是1951年卡斯特纳(H.Kasmer)对芬纳(R.Fenner)提出的变形地压公式作了修正。运用该公式可得出围岩与支护共同作用的特性曲线，根据特性曲线选择支护刚度和确定永久支护的合理时间。松动地压发生在土层或脆性节理发育岩体中。井巷支护设计一般按经验类比法确定。地质条件复杂时，通
11、过地压公式进行验算。早期地压计算公式采用普氏公式，本条公式是在普式公式基础上提出了分层计算公式，公式中的地压值与深度H成正比，与由上覆岩层的重量和两侧滑落的棱柱体产生的压力有关。本式造用于不含水的土层和弱含水的脆性节理岩体中。3.2.9 本条规定地压计算公式的适应条件，是为设计时正确地使用公式。对含水层，因水对各层有悬浮作用，水与沙、土混合后呈重液状，故应考虑水的作用。3.2.10 工程稳定性计算所需的物理力学参数是岩体的参数，而不是岩石(块)的参数。岩体的物理力学参数是根据岩石室内试验得出的数值经过折减后来确定。岩体是由无数个岩石(块)和岩块间的不连续面所组成，岩体的强度是介于岩块强度和不连
12、续面强度之间。岩体强度小于岩块强度，大于不连续面强度，故应对岩石的各项指标进行折减。岩石的内聚力通过经验公式进行折减。岩石的内摩擦角、弹性模量按经验折减系数进行折减。岩体遇有地下水侵蚀时，水对岩体有软化作用，应对岩体的各项指标给予适当折减。69 3.2.11 数值计算在解答复杂的岩体力学问题中是一种有效的手段。数值计算法以有限元法和边界元法应用得较为广泛。计算模型多采用线弹性模型。计算结果可为井巷工程作出稳定性评价。3.2.12 地质条件复杂的特殊工程中，缺乏经验类比资料时，应进行监测设计。通过有效的监测手段，研究围岩应力、位移变化规律，从而进一步验证工程设计的正确性，也为修改和完善设计提供依
13、据。选用的监测手段应具有长期性和可靠性，量测项目及量测精度应满足工程要求。3.2.13 围岩分类有利于工程设计和支护选型，是综合了多种因素井结合工程实践经验对工程稳定性进行评价。国内外围岩分类方法很多，本规范采用了国家标准锚杆喷射混凝土支护技术规范的围岩分类表。3.3 井巷工程布置3.3.1 矿床开采最终移动范围，系指因采矿引起的岩层与地表移动、变形、塌陷和破坏的范围。在设计中必须将本条中提出的井巷出口布置在移动范围以外;当受地形、阿流等自然条件所限，经过方案比较，只能将上述井巷出口布置在移动范围以内时，应采取预留保安矿柱，改善采矿方法或加固等措施。其目的是保证矿山安全生产。3.3.2 本条规
14、定是为了保证井口工业设施不受地面自然灾害的破坏。3.3.3 本条规定是为了保证井口、响口有足够的生产场地和施工场地，并保证井下不被洪水淹没。3.3.4 本条根据安全规程要求而设，目的是为了确保发生事故时人员能安全撒到地面。出口的间距在不违反化学矿山安全规程的前提下，借鉴了冶金矿山安全规程的规定。3.3.5 重要井巷一般对生产影响大，工程造价高，选择在良好的地层中对生产、安全、经济方面的意义重大。3.3.6 本条规定的目的是不使地面的有害物质或被市染的气流进入坑内，污染新鲜风流。回风井排出的废风不精染居民区和生产区。3.3.7 本条规定的目的，是使巷道或嗣室的计算断面受力最小、结构合理，并保证周
15、边受力趋于均匀，增加工程的稳定性，减少工程的支护量。3.4 井巷工程支护3.4.1 因为地层的复杂性和岩石的非均质性，井巷工程计算均比较复杂，故实际工作中仍以工程类比法为主，对重要工程进行验算是为了尽量减少偏差。3.4.2 围岩是一种荷载，但本身也是一种结构，充分利用这一特点可减少支护量。3.4.3 优先采用锚喷支护是技术政策，锚喷支护机械化程度高、施工快、配合光面爆破效果好。塑性岩体采用两次支护的时间选择非常重要，一般应根据监测确定。3.4.4-3.4.5 作此规定是为了保证支护材料的基本强度。3.4.6-3.4.7 根据采矿设计手册制定，并参考了冶金矿山的规定。70 4竖井4.1 -般规定
16、4. 1.1 本条规定的目的是满足布置破碎系统的需要。4. 1.2 直径小于5.0m的圆形井筒较为常用，且施工机具也已配套成龙，多为O.5m进级，故设计应按O.5m进级。在直径大于5.0m或井深超过600m时，按上述规定设计，其工程量增加较多，可按O.lm模数进级。短形井筒承压条件不好，已用得不多，但在木材资源较多的中小型矿山仍有使用。故作此规定。4. 1.3 根据化学矿山安全规程，冀斗井、提合井一般不得作为进风井，但风速不大于6m/s且采取净化措施能保证风源质量时不受此限。此外，冀斗井在采取可靠的降尘措施后也是可以作为回风井的。4.1.4 根据化学矿山安全规程制定。4.2 断面设计4.2.1
17、 竖井井筒装备有罐道、罐道梁、模形罐道、档罐梁、钢丝绳罐道的拉紧装置以及梯子间、风水管路、电缆等设施。井筒装备在井筒中布置方式，直接影响井筒断面的确定。4.3 井筒装备4.3.1 考虑到新建矿山采用钢罐道和钢丝绳罐道者较多，而木罐道因易磨损在大中型矿山已用得较少，故作此建设性规定。条文中的钢罐道，包括钢轨罐道、型钢组合罐道、空心短形组合罐道及整体热轧异形钢罐道。型钢组合罐道在焊接时易扭曲变形，加工制作困难，而整体热轧异形钢罐道，不仅克服了上述的缺点，还具有重量轻的优点，提高了罐道的安装质量。对于木罐道，东北红松材质优良，可优先采用;但南方矿山采用东北红松，运距远、戚本高，矿山可根据本地情况，就
18、地取材。为此，要求罐道木材的主要性能指标，不得低于东北红松，以保证罐道的质量。4.3.2 木罐道的接头位置最好在罐道梁上，其优点是接头强度高，连接件易固定，但木材利用率低。为提高木材的利用率，可将罐道接头不只限在罐道梁的位置上，而是在任何地方均可，但罐道木的接头必须作加强处理，接头位置也应按条文规定进行设计。4.3.3 钢罐道梁强度高又耐久，应用普遍，而木罐道梁已很少采用，故作此规定。罐道梁的层间距，一般根据提升容器终端荷载及提升速度及罐道的长度而定。目前，对罐道梁的层间距有加大的趋势，在木罐道背面，背以12#槽钢将罐道梁的层间距加大到4.0m，节省了钢材，也缩短了安装工期。71 4.3.4
19、.式中有关参数需由工艺或矿建专业确定。10.3.3 地面工业建筑吊车梁设计，离不开柱、梁或框架等结构，而地下啊室吊车梁设计，除可采用地面的结构形式外，当响室围岩条件许可，还可利用围岩自身的承载能力，可优先采用岩壁锚杆牛腿的结构形式。采用间断式岩壁锚杆牛腿时，应配置吊车梁，其设计计算与钢筋混凝土实腹间断式牛腿计算相同。采用连续式岩壁锚杆牛腿不需设吊车梁，吊车轨道可直接固85 定在牛腿梁上。吊车梁设计可从地面工业建筑吊车梁的标准图集选取。10.4 辅助嗣童及通道10.4.1 大件道是破碎机等设备进入破碎机嗣室的运输道，也是安全出口之一;大件道与井筒的连接点，要考虑通过长材料和设备，应做成马头门形式
20、，其高、宽等尺寸亦应按马头门有关尺寸计算确定。10.4.2 破碎机喇室是一个集中产尘点，变电嗣室应避免破碎产生的粉尘影响，并供有新鲜风流，故本条规定变电嗣室应布置在进风侧。10.4.3 破碎机榈室粉尘量大，而把除尘设施放在破碎机榈室内，噪声大且不易密闭，影响操作。根据化学矿山安全规程第2.5.2.8款要求地下破碎系统应有独立的通风除尘系统，并设除尘响室，其布置应在回风侧。10.4.4 本条规定目的在于改善操作人员的作业条件。11铜室11.1 一般规定11. 1.2 嗣室与相邻铜室(巷道或井筒)之间的岩柱宽度，应根据桐室断面大小及围岩的物理力学性质等条件确定。l 1.1.5 为降低桐室内粉尘，保
21、持嗣室内洁净，常用清水冲洗地面。为此响室地面应采用棍凝土或砂浆抹面，并向嗣室出口或排水沟方向有3%。左右流水坡度，以利排水。11.2 水泵响室与管子道l 1.2.1 本条规定是为了便于集中管理，维护和检修，缩短排水管路长度及便于运送排水设施。11.2.2 水泵嗣室通往井底车场的通道，其断面应能满足泵房内最大设备运输。与井筒连通的斜巷(管子道)，除便于安设和检修排水管道外，也可作为一个安全出口。当井底车场被淹没，可将啊室防水门关闭，泵房继续排水，人员可从斜巷(管子道)撤离。11.2.3 嗣室支护设计采用锚喷时，围岩必须坚固、稳定，掘进断面轮廓要平整。11.2.4 本条规定是为了防止井底车场积水流
22、入水泵响室，和防止水泵嗣室内积水流入变电嗣室。11.2.6 水泵嗣室吸水井布置分有、无配水井(巷)两种型式，当有配水井(巷)型式时，吸水井应比配水井(巷)深1m左右。11.2.8 潜没式水泵啊室采用分水巷、进水巷直接向水泵供给压力水，分水巷设置分水闸间86 啊室并安装操作平台，依据实际使用经验，平台高度一般不低于4.5m。11.2.9 水泵啊室内及与井底车场相连的通道均应铺设轨道，便于运送水泵等设施。在响室内轨道转弯处通常采用转盘转向，这可减少工程量又简便。11.3 中央变电响室11.3.1 为便于供电维护、管理，中央变电响室与水泵啊室毗邻。11.3.3 为防止水淹或火灾危险，中央变电嗣室在通
23、往井底车场的通道中，设置容易关闭的防水门，门内加设不妨碍防水门关闭的铁栅栏门。防水门平时是敞开，当水患或火灾发生时，则迅速关闭。11.4水仓11.4.1 水仓的布置型式与水泵房位置和车场型式有关，一般有两种布置型式:单侧布置，其特征为水仓入口在井底车场同一侧，水仓进水和清泥容易控制，造用中央竖井开拓的环形车场或侧翼竖井开拓。双侧布置，特征为水仓入口分别设在井底车场两侧，两个水仓入口和清泥控制较复杂，适用于中央竖井开拓的折返式车场。为便于井底车场及运输巷道中水沟的水流入水仓，其水仓人口应设在车场或运输巷道排水沟坡度的最低处。14.4.2 水仓应有两个独立的巷道系统组成，以便一个水仓清理时，另一个
24、水仓能正常使用。14.4.5 为有利于泥砂沉淀和清理，水仓坡度一般采用于30/00，向吸水井方向上坡。清理斜巷倾角为1O.20。为宜，角度过大，矿车在运输过程中泥水易外溢。11.5 井下爆破器材库及炸药发放铜室11.5.3 响室式库房适用于炸药艳量较大的大、中型矿山;壁槽式库房适用于炸药耗量较小的中、小型矿山。11.5.6 库房地面应铺O.lm厚的混凝土地坪，并应在其上铺设木地板或胶板，以免炸药或雷管掉地引起爆炸。11.6 通风机恫室11.6.5 通风机啊室入风巷道兼作大件道时，其断面尺寸满足设备最大件运输的要求是指设计巷道及巷道弯道处都要满足最大件长、宽、高等方面尺寸要求，特别是起重设施的长
25、、宽、高在弯道处运输也要满足要求。11.6.6 榈室采用砌块砌筑时，为了防止啊室内壁渗水，内壁应抹20mm厚水泥砂浆面层。对于涌水量大或距地表较近，而且有潮、渗、透水现象，应设置防潮层。87 11.7 电机车修理嗣室11. 7.3 电机车修理啊室的检修能力一般按小修标准设置，作为电机车停车、检车、换零件、清洗及润滑等用。11.7.5 当电机车修理铜室内有储车线时，其宽度还应考虑两台机车之间安全间距及储车线上机车距墙壁的安全间距。响室内设起重设施，其作用是便于起吊被检修的机车或部件;对蓄电池电机车须起吊和更换蓄电池组等。11. 7.7 水较大矿山检修坑应采用防水混凝土或做防水拥青、油毡等防潮层等
26、防水、防潮措施。11.8 无轨设备维修嗣室11.8.1 元轨设备一般是用在大、中型矿山的采场运搬。井下维修响室主要承担元轨设备的小修任务，其响室位置应选择在进出车便利、设备集中、岩层稳固的地段与主要运输巷道相通。11.8.2 维修嗣室应有足够面积，根据维修工艺的要求设有检修室、备件库、清洗场、停车场等。备件库应始终备有足够的备件，配有专人根据维修计划每天从地面仓库领取一定量的备件和材料向备件库供料一次。无轨设备维修前携带大量泥沙，除造成维修场地污染外并影响设备使用寿命，故无轨设备维修响室必须设清洗场及清洗设备，进行维修前清洗，清洗后的设备才可进入检修室。若不能马上维修的设备，需在停车场停放，故
27、设停车场。11.8.5 车辆与榈室支护间的安全间隙应不小于60mm。11.8.6 车辆检修室应设检修坑，大型矿山车辆较多，一般设两个检修坑。11.9 防水闸门葡室11. 9.1 本条按化学矿山安全规程第2.7.3.3款规定，结合国内矿山井下设置防水闸门嗣室经验，强调在位置选择时，应注意的技术要求。11.9.2 防水闸门响室所承受最大水压值，在设计中通常按矿山实际条件选定:1 水文复杂且又末疏干降压的矿山，可采用主要含水层最高静止水位与开采水平间的高差，作为最大水压;2 经疏干降压的矿山，可采用主要含水层水位降低后的静止水位与开采水平间的高差作为最大水压;3 矿井延深水平的防水闸门响室所承受最大
28、水压，当保持原水平的排水能力时，可考虑取原有水平与延深水平间的标高差作为最大水压，并应留有一定余地。11.9.6 为保证响室处轨道、架线等设施能迅速折除，一般采取铺设活动轨及安设活动架线等措施。88 11.10 采区变电嗣室11.10.1 采区变电响室的位置选择在通风良好及采区用电负荷中心其目的是为了电气设备散热以及减少向采区供电的电压损失。当采区范围大，供电较分散时，可设置几个或设移动式变电站。11.11 其它确童11.11.1 本条第一款井下采掘作业，因工具备品备件消艇量大，更换频繁，大、中型矿山宜设置井下工具备品保管啊室，有的与等候室联合布置。对小型矿山可利用废旧巷道作为工具备晶保管库。
29、11.11.2 采用电机车运输的大、中型矿山或井下同时工作的电机车数量超过5台如矿山应设井下调度室，其布置形式较多，常用有隔开式、不隔开式和联合式三种，不隔开F式柑置多用于中、小型矿山，隔开式和联合式多用于大型矿山或采用信集闭系统的矿山。井F调度室一般与坑内医务室设在一起。11.11.3 大、中型矿山应在交通方便、人流集中的副井井底车场附近设置井下医务室。对大型多阶段作业矿山还应在职工较多阶段设置阶段医务室。井下医务室内必须设有电话、急救药品、急救医疗器材和设备。井下医务室应有两个出口，分别与车场运输巷道相通。11.11.5 大、中型矿山，每生产阶段均设置凿岩机修理榈室，以便对凿岩机进行维护、
30、检查、修理等项工作。矿山常用的将废旧巷道改造而成。有些小型矿山平啊开拓，作业区距地面较近，可将凿岩机修理放在桐外。11.11.7 若采用平啊开拓的矿山，井下运距较近情况下，可在地面设消防材料库。啊室内存放消防材料、工具品种及数量可参照表11.11.7一1、11.11.7-2。裴11.11.7-1肖防材料晶种及鼓量序号品种单位数量备注1 砂子m3 2-3 2 粘土口32-3 3 水泥t 0.5- 1.0 4 原木根20 1= 2-3m d= 0.12-0.18m 5 砖块2000 6 板材口31-2 7 灭火器个10 8 钢丝绳kg 50 89 表11.11.7-2消防工具晶种及鼓量序号品种单位
31、数量铁锹把5 2 铁舒根3 3 刀锯晶磊2 4 斧子把5 5 切管锯把6 大锤把2 7 瓦工工具套2 8 铺把5 9 铁钉kg 10 12 地下动力设备基础12.1 一般规定12. 1.1 目前动力设备生产厂家较多，满足生产要求的设备其型号、规格、重量、重心位置及其轮廓尺寸等各不相同，为使设计合理，必须有动力设备的基础资料。12. 1.2 动力设备有一定的振动。如不分开可能会影响其它构筑物的稳定性。12. 1.5-12.1. 7 此3条是设备基础的构造及材质的要求，是保证基础整体刚度，防止构件过大变形和裂缝出现的重要因素。12. 1.8-12.1.9 根据动力机器基础设计规范的要求制定。12.
32、1.10 本条规定是为避免机组在共振区内工作。12. 1.11 本条主要针对设备基础的安全性。使基组处于共振前工作，此时地基刚度取值低一点，计算出的自振频率偏小，因而偏于安全。若基组处于共振后工作，则地基刚度取低就不安全。可见，取较小的地基刚度并不是对所有情况都是偏于安全的，设计时一定要根据机器的特性作出判断，估计到地基的动力参数值可能发生的误差，计算值必须偏于安全。12.2 砸碎机基础12.2.1-12.2.8 本节适用于鄂式、旋田和圆锥式破碎机基础设计。各种破碎机的扰力值计算及基组自振频率和振幅计算按动力机器基础设计规范的要求进行。90 12.3 板式结矿机基础12.3.3 在坑内破碎机嗣
33、室中的板式给矿机墙式基础的结构尺寸在满足工艺要求后，一般只作地基承载能力验算和墙的稳定性验算，不作基础强度验算。12.3.4 墙式基础的地基在岩石破碎、软弱等情况下不能满足地基承载力的要求时，可在墙基增设加强锚杆或锚桩，以提高地基强度。12.4 提升机基础12.4.2 -12.4.3 提升机卷筒的工作转速较低，工作时一般比较平稳，而且井下提升机基础在岩层中开挖，四周均为岩石基础并嵌入岩层，稳定程度好，一般可不作动力计算，只作地基承载力和基础稳定性验算。地基基础计算按建筑地基基础设计规范执行。12.5 岩石锚杆基础12.5.1-12.5.2 当地基为坚硬岩石时，可采用锚杆(桩)基础代替大块式混凝
34、土基础，其作用原理是将基础与其连成一整体结构，将设备庇座传来的力通过地脚螺栓与锚杆周围泪凝土的握裹力传给混凝土，再通过混凝土与岩石的摩擦等传给基岩，形成岩石铺固设备基础，它可减少岩石开挖量和节省棍凝土工程量，该基础可不作设备基础的动力、共振计算。12.5.3-12.5.5 根据建筑地基基础设计规范制定。13 锚杆、喷射混凝土支护13.1 一般规定13. 1.3 受动压作用下的巷通，地压显现突出，若采用普通钢筋棍凝土支护易遭破坏，宜选用钢纤维喷射海凝土支护。钢纤维在混凝土中的作用为延缓裂缝的扩展，增强抗裂性，提高混凝土的韧性、抗冲击和抗剪切能力;在塑性流变岩体中，当巷道开挖后，围岩变形大、变形的
35、时间也长，故宜分两次支护(初始支护、最终支护)，初始支护可采用柔性较大的薄层锚喷支护，待围岩变形处于减速时，再作刚性较大的永久支护，最终支护的作用是保证巷道的使用要求。13.1.4飞当井巷工程处在本条列举六种不良岩体及地段，应慎重对待，对支护型式需进行方案对比和技术经济论证后确定。应采用联合支护型式。91 13.2 支护材料13.2.4 速凝剂的掺量对水泥凝结时间与强度有影响，速凝剂掺量太多，会降低混凝土的后期强度，因此要按产品说明书中提供的掺量范围，并通过试验确定其最佳掺量值。13.2.5 钢纤维应通过试验得出直径、长度及掺入量。否则将影响搅拌均匀性、喷射的流畅性和钢纤维与混凝土的握裹力。1
36、3.2.6 钢筋网的作用是防止喷层收缩开裂和提高支护结构的整体性。钢筋直径按构造配置，以便随岩面变化铺设，网格不宜过小，过小会增加施工中的回弹量，并影响钢筋背面的混凝土密实，影响喷层与岩层的粘结力。13.3 锚杆支护13.3.1 砂浆锚杆具有结构简单、安装方便、锚固力大等优点，适用于1-凹类围岩中，在锚杆全长范围内有抑制围岩变形作用，其锚固力主要取决于杆体的极限抗拉强度，钢丝绳砂浆锚杆锚固力略低于钢筋砂浆锚杆。13.3.2 快硬水泥卷铺忏具有锚固力大、快硬早强并能及时承载特点，安装后短时间能抑制围岩变形，适用于局部加固或场地狭小施工不便地段中。储存期不宜超过半年。13.3.3 树脂铺杆适用于1
37、-凹类围岩中，用于竖井井筒装备工程及局部地段加固。采用端头错固，铺固力可达60-120kN，全长锚固平均每米锚固力达150kN以上。储存期限为三个月，储存温度为5-25t。安装后一小时内可具有较大承载能力。13.3.4-13.3.5 端头锚固式锚杆和缝管式锚忏均属磨擦型铺杆，多用于临时支护，其特点安装后能及时承载，且随围岩变形增大锚固力，所以特别适用于松软破碎岩体中巷道、啊室、采场顶板支护。其缺点是锚固力不稳定，耐久性差，所以作服务年限大于5a的永久支护时，应在孔(管)内注满水泥(有膨胀性的水泥)砂浆。13.3.6 预应力锚索(杆)一般指施加的预应力大于200kN、孔径为60-100mm、长度
38、大于8m的锚索(杆)。它与普通锚杆或喷射棍凝土配合使用，亦可单独使用。当预张拉力大于100kN或锚固部位的岩体软弱破碎时宜采用胶结锚固。当预张拉力小于100kN，且锚固于中硬以上岩体时，宜采用机械锚固，其结构型式和尺寸应通过拉拨试验确定。13.4 喷射混凝土支护13.4.1 喷射混凝土支护厚度，是保证支护质量的关键因素之一，因喷层过薄，喷层中粗骨料甚小，不足以抵抗围岩变形滑移，易产生收缩开裂，故规定喷层最小厚度为50mm，遇有不良地层时，不宜仅加大层厚，否则不但经济不合理，又不能达到支撑效果，宜采用联合支护结构。13.4.2 喷射混凝土强度等级对支护结构的使用效果关系重大，因此对一般工程，设计
39、强度等级不应低于C15;对竖井及重要巷道(嗣室)工程，不应低于C20。喷射1昆凝土一般都加入速凝剂(减水剂)使混凝土具有较高的早期强度，以阻止岩块滑移或坠落，提高自承能力，因此要求混凝土加速凝剂后ld龄期抗压强度不应低于5MPa。92 13.4.7 大量试验资料表明，钢奸维喷射棍凝土与普通喷射混凝土相比，韧性提高10-30倍;抗爆和抗冲击性能约提高8-30倍;耐磨性能提高30%;收缩值减少15%-75%;抗拉强度提高40%-70%;早期抗压强度有很大提高;抗弯强度提高1倍。14 井巷注浆14.1 -般规定14. 1.1 井巷工程未动工之前，对井巷需穿过的含水岩层、砂层或恢复被淹的矿井而进行的注
40、浆，称为预注浆。预注浆可分为地面预垃浆和工作面预注浆。当施工井巷需通过的岩层含水量较大时，施工条件恶化，排水费用增加，影响施工井巷质量和施工工期，有的甚至无法通过含水岩层。因此，必须采用预注浆方法堵水和加固围岩，为施工创造良好环境。14.1. 2 由于多种原因，井巷工程在永久支护后，出现渗、漏水，恶化了施工环境，加大了排水费用，影响井巷寿命或者漏水带砂，井壁断裂，围岩破碎，造成支护体变形破坏，威胁施工生产安全或者壁后形成空洞，有可能出现冲击地压等情况，采用后注浆对于堵水和加固井壁及壁后围岩，防止井巷支护变形破坏，是行之有效的方法。14.1.3 地面预注浆具有作业条件好、不占建井工期、不建止浆垫
41、等优点;缺点是钻孔工作量大、浆液消耗大、费用高。而工作面预注浆可节省大量钻孔费用，浆液消耗相对较少;其缺点是施工场地较小，效率低，增加建造和拆除止浆垫的工作，注浆施工影响掘进工作和成井速度。当地面预注浆时的钻孔及注浆费用小于竖井工作面预注浆的钻孔费用、建立及拆除止浆垫费用及注浆费用时，采用地面预注浆在经济上才是合理的。从技术上讲，含水层埋深大，不但钻孔费用高，而且钻孔偏斜大，不易控制，对准确定位注浆位置不利。因此，在确定竖井注浆方案时应进行经济技术比较。14.1.4 编制壁后注浆设计，应收集如下资料:1 从工程地质、水文地质资料中查出受注地点岩石名称、岩性、岩层厚度、围岩孔隙率、岩溶形态及范围
42、、充填物性质、裂隙大小、涌水量、水力联系、渗透系数等:2 从设计图纸中了解井(巷)支护特征和结构;3 从施工日志、隐蔽工程记录、原始记录中查出掘进过程中发生的片邦、冒顶、超挖的位置和尺寸、掘砌施工方法、衬砌质量、壁后充填情况和漏水点的位置、水量、水压等。根据收集到的资料，制定注浆方法、注浆工艺、选择浆被类型及浓度、注浆设备，确定结束标准、劳动安全及费用预算等。14.1.6 现有的注浆材料品种很多，性能也各不相同，一种材料能同时满足本条所规定的各项要求是困难的，一种浆材只要符合其中几项要求即可。在实际应用中，应根据受注对象特征和注浆目的，选择最适合的一种或几种浆液配合使用，以达到预期的注浆效果。
43、14.1. 7 在正式注浆前，要做压水(或染色水)试验，通过压水试验，了解注浆钻孔的含水性、透水性，据此进行注浆分段;根据压水试验结果，算出注浆段的单位吸水量，据此作为选定浆液93 类型及起始浓度、注浆压力和流量，并估算浆液耗量的依据。14.2 洼浆材料14.2.1 从成本费用上考虑，矿山井巷工程的墙水加固注浆，应优先采用水泥类浆液。因为水泥类浆液成本低，结石体强度高。而化学类浆液成本较水泥类浆液高，且大多数有一定毒性。只有在水泥类浆液注浆效果达不到设计要求时，才采用化学类浆树。14.2.2-14.2.4 单液水泥浆具有来摞丰富、价格便宜、浆液结石体抗压强度高、抗渗性能好、施工操作简单等优点，
44、其缺点是浆液为颗粒性材料，难以注入0.2mm以下的裂隙和粒径小于1.0mm的砂层中，以及凝固时间长，难以准确控制等。水玻璃具有料源丰富、价格低廉、浆液凝胶时间可以准确控制、无毒等优点，且水玻璃类浆材是一种真溶液，可以注入宽度小于0.1mm的裂隙和粒径小于0.2mm的细砂层中。但水玻璃胶凝体在大孔隙中产生脱水收缩作用，随着龄期的增加，其渗透性会逐渐增大，力学强度会逐渐降低，因此，水玻璃类浆液只适用于细微裂隙的岩层及细砂层中注浆。水泥一水玻璃浆液又称cs浆液，是一种用途广泛，凝结速度快，注浆效果好的注浆材料，它的特点是:1 浆液凝胶时间可准确控制在几秒至几十分钟内，可实现快速墙水加固;2 结石抗压
45、强度可达1O-20MPa结石率可达100%; 3 结石体渗透系数为10-2 -10 -3cm/s; 4 适用于0.1mm以上的裂隙和1.1mm粒径以上的砂层注浆;5 材料来摞丰富，价格低廉，对地下水及环境无污染。松散石、砾石层，由于颗粒粗、孔隙大、渗透性好，当需堵水注浆时，宜用掺速凝剂的水泥浆快速堵水;当用于固结克填时，通常采用水泥粘土浆作为灌注材料。水泥粘土浆液较单纯泥浆成本低、流动性及稳定性好、结石率高，但由于粘土的加入，降低了结石体的强度，因此，要求结石体有较高的强度时，应采用水泥类浆液，强度仍达不到要求时，采用丙烯酸、环氧树脂、聚氨醋类化学浆。在矿山井巷工程的堵水加固注浆中，广泛应用的
46、是单液水泥浆液和水泥一水玻璃浆液。化学浆液由于价格较贵、多数浆液有不同程度的毒性，对人员、环境有影响和施工操作较复杂等缺点，只有在水泥浆液和水泥一水玻璃浆液不能满足施工要求时才会采用。14.2.5 作为注浆用水泥浆液，要求浆液灌入岩石缝隙后，形成的浆液结石体具有一定的强度和抗渗性，我国水泥灌浆施工技术规范规定，帷幕和固结灌浆所用水泥标号不应低于425号。当然，这和水泥细度的因素也有关联，因为水泥标号越高，一般讲相应的细度也越细，则水泥浆的可灌性越好。14.3 注架设备14.3.1-14.3.2 根据受注岩层的埋藏深度、岩性、注浆孔大小、施工地点(地面或工作面)选择钻机类型及台数;根据岩层稳固性
47、、裂隙大小、施工地点、涌水量及水压大小，确定注浆材料、注浆泵型号及台数;搅拌机能力应与注浆泵的最大排量相适应:止浆塞应根据注浆孔壁的完整94 性和注浆孔深度选型，其结构应简单、操作方便、止浆可靠;根据通过的浆液流量和承受的压力大小选择混合器类型。混合器应保证两种浆液泪合效果良好，当两种浆的注浆压力不同时，能防止窜浆;输浆管路的耐压力应大于注浆终压，保证浆液流动畅通，接头便于拆卸，无跑、冒、漏现象。14.4 地面预注浆14.4.1 注浆孔深度越大，钻孔偏斜也越大，施工技术难度也越大，钻进费用也越高。根据我国煤炭系统多年的经验，地面预注浆的深度一般为500m以内。14.4.2 地面预注浆注浆孔深度
48、，应保证井筒开凿时能有效地封隔含水层。含水层深度小于井筒深度时，注浆孔深度应超过含水层底板10m;含水层深度大于井筒深度时，注浆孔深度应超过井筒底部10m。14.4.3 根据岩层的裂隙情况及含水性划分注浆段。应将裂隙相同的岩层划分在同一注浆段内，力求使浆液均匀扩散，以保证注浆质量。14.4.5 当含水岩层水流速度大或裂隙大和吸水量大时，水泥颗粒易被水流带走，不能形成水泥结石体，起不了堵水作用，采用水泥一水玻璃浆液，水玻璃在这种浆液中的作用，就是加速棍合浆液的凝结。水泥一水玻璃浆的凝胶时间可控制在几秒至几十分钟的植围内，可以快速有效地隔断水惊，提高注浆堵水效果。14.4.6 由于注浆堵水是一种隐
49、蔽性工程，加之工程地质和水文地质情况千差万别，目前注浆参数的精确计算尚有一定困难，本规定参数多为经验公式和经验数据。14.5 工作面预注浆14.5.1 当含水岩层之间相距较远，中间有良好隔水层时，可利用中间隔水层做止浆岩帽，降低注浆费用。平巷、斜井、铜室穿过含水岩层、破碎带时，为了堵水或加固岩层，从方便施工和节约费用来讲，一般采用工作面预注浆。14.5.2 由于工作面预注浆的注浆孔只能在井(巷)断面范围内布置，为了在井(巷)轮廓线外能够形成一定厚度的注浆壁，应根据含水岩层的裂隙产状，采用不同的布孔方式(直孔或斜孔)，则注浆段高(长)不但受钻机有效钻进深度的限制，也受布孔方式的制约。对于直孔，当注浆段大于60m时，钻具需变径一次，以提高钻进效率，并应根据裂隙大小和钻孔涌水量变化，适当划分为几段钻、注。当采用斜孔时，一般注浆段高为30-50m。14.5.3 对于松软含水岩层，在进行工作面预注浆时，为了防止跑浆和封堵工作面惨漏水，需在含水层的上(前)方构筑混凝土止浆垫(墙)。而对于含水层上(前)方有符合设计厚度的隔水岩层时，可利用隔水岩层做止浆垫(墙)，以降低注浆
