GB51185-2016 煤炭工业矿井抗震设计规范.pdf

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  • 2.3.1隔震与消能减震设计,可用于对抗震安全性和使用功能有 较高要求的矿井、选煤厂工程。

    2.3.1隔震与消能减震设计,可用于对抗震安全性和使用功能有

    2.3.2抗震设防分类为乙类的矿井、选煤厂工程,应符合下列

    1抗震设防烈度为8度时,宜采用隔震和消能减震设计。 2 抗震设防烈度为9度时,应采用隔震和消能减震设计。 2.3.3 隔震和消能减震设计应符合现行国家标准《建筑抗震设计 规范》GB50011的规定。

    2.4.1矿井、选煤厂工程抗震结构和给水排水、供配电设施及重 要的机械设备的安装对材料和施工质量有特别要求时锅炉标准,应在设计 文件中注明。

    2.4.2矿井、选煤厂工程中滑模施工、大跨度施工等特殊方

    去,应经设计认可后再施工

    2.4.3材料性能指标应符合现行国家标准《构筑物抗震设计规 范》GB50191的规定。

    3.1.1选择建设场地时,应对地质构造、地形地貌、工程地质、水 文地质、地震地质等进行调查、测绘、勘探与测试工作,并应初步评 价地震对建设场地的影响

    3.1.2岩土工程勘察应对建设场地的稳定性和适宜性进行分机

    与评价,并应符合现行国家标准《煤炭工业矿井建设岩土工程勘察 规范》GB51144的规定,对建设场地应划分抗震有利、一般、不利 或危险的地段

    分析与评价;本规范表2.1.2中除并下工程以外的乙类工程和丙 类中的高大建筑工程,当其处于6度区时,应提高至7度进行液化 判别。

    3.2.1饱和土地震液化的初步判别除应计及其地形地貌、地下水 性质、土的灵敏度、颗粒组成等因素外,还宜结合静力触探、相对密 度等其他成熟的方法进行判别。初步判别有液化可能时,应做进 一步判别。

    3.2.2饱和砂土和一般饱和粉土的液化判别,应符合现行国家标 准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定。饱和黄土的液化判别 应符合现行国家标准《煤炭工业矿井建设岩土工程勘察规范》 GB 51144 的规定

    3.2.2饱和砂土和一般饱和粉土的液化判别,应符合现行国家标

    准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定。饱和黄土的液化判别

    3.2.3地震液化的危害程度除应计及液化等级外,尚应根据场

    的颗粒组成、级配与相对密度,以及地下水性质、水位变化与补给 排泄条件等因素进行综合分析与评价。 3.2.4对历史上发生过地震液化的场地,应重新分析与评价其再 次发生液化的可能性,并应补充勘探与测试;对倾斜场地或液化土 层临空时,还应评价土层液化引起滑动的可能性

    的颗粒组成、级配与相对密度,以及地下水性质、水位变化与补给 排泄条件等因素进行综合分析与评价

    3.2.4对历史上发生过地震液化的场地,应重新分析与评价

    次发生液化的可能性,并应补充勘探与测试;对倾斜场地或液化王 层临空时,还应评价土层液化引起滑动的可能性

    3.3.1抗震设防烈度大于或等于7度的厚层软土分布区,应根据 现行行业标准《软土地区工程地质勘察规范》JGJ83进行分析与 评价;对抗震设防烈度大于或等于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采用天然地基的建筑结构,当抗震设防类别为乙类时,应

    工程勘察规范》GB51044的规定。对抗震设防烈度大于或等于7 度的地区,应计及地震对其已经稳定的老采空区的震陷影响;对抗 震设防烈度9度的乙类和丙类中的高大建筑工程,其采空区的稳 定性应进行专门研究

    3.4.1抗震设防烈度大于或等于7度的工业场地,应进行活动断 裂的专项勘察,并应查明断裂的位置和类型,同时应分析其活动性 并评价活动断裂对矿井及选煤厂工程的影响。对重点矿井建设项 且还应进行建设场地的专项“工程场地地震安全性评价”工作

    3.4.2矿并及选煤厂工程可不避让非活动断裂,但当非活动断裂

    上的土层覆盖厚度小且破碎带发育时,应按不均匀地基处理, 3.4.3符合下列条件之一时,可忽略发震断裂的错动对矿井及选 煤厂工程的影响: 1抗震设防烈度小于7度

    2非活动断裂。 3抗震设防烈度为7度、8度且隐伏断裂上的土层覆盖厚度 大于60m,或抗震设防烈度为9度且隐伏断裂上的土层覆盖厚度 大于90m。 .4.4对不符合本规范第3.4.3条条件的矿井及选煤厂工程.应

    3.4.4对不符合本规范第3.4.3条条件的矿并及选煤厂工程,应 避开主断裂带,其避让距离不宜小于表3.4.4的规定

    表3.4.4发震断裂的最小避让距离(m

    注:厂 避让距离指断裂边缘距拟建地面建筑工程的距离.计算时应扣除断裂带的 宽度。 下工租米圳

    士:1 避让距离指断裂边缘距拟建地面建筑工程的距离,计算时应扣除断裂带的 宽度。 2适用于道路桥梁工程中的大桥及其大桥以下工程类别

    4.1.1矿井、选煤厂建设场地的选择除应符合本规范第3章的要 求外,还应符合下列规定: 1应处理或避让山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、采空区 沉陷、活动断层带、地裂等不良地质作用。 2不宜位于防洪标准低于矿井、选煤厂的水库下游地段,当 不可避免时,应采取防止淹没井口和场地的次生灾害发生的措施 4.1.2工业场地的选择不应影响震后及时供水。

    4.2.1设防分类为乙、丙类的地面工程宜布置在场地内对抗震有 利地段。

    4.2.2矿井主变电所及大于或等于35kV的场地变电所

    布置,进出线杆位与邻近 的檐口高度。 4.2.3人员密集的行政、公共工程附近,应利用公用场地作为 急避难场所。

    4.2.4除井口房外,与用作安全出口的井筒碉口邻近的工程, 采取防倒塌措施。

    4.2.5水塔的突出外缘与邻近乙类工程和人员出人密集工程1

    的距离,应大于水塔高度的1/2。砌体烟与邻近乙类工

    4.2.6砌体围墙与室外重要设备凸出外缘、消防通道路面边缘间 的距离,应大于围墙的高度。

    4.2.7场地内的供水、供配电、通风、压风等主要管路,宜设置在 道路两侧。

    程影响的评价,并应符合下列规定:

    4.3.5矿井道路(公路)工程及其桥梁、隧道、涵洞、支挡等工程抗

    1.1井巷工程应避开活动断层

    5.1.2井筒应选择在基岩稳定、表土层相对较薄,且工程地质条 件好的地段,并应避开危险地段。 5.1.3井口附近岩质边坡高度超过30m、土质边坡高度超过15m 的边坡工程,应进行抗震专项设计。

    5.1.2井筒应选择在基岩稳定、表土层相对较薄,且工程地质务

    5.2.1立并并筒支护方式应符合下列规定:

    5.2.1立开开筒支护万式应符合下列规定: 1抗震设防烈度为6度、7度时,地表以下30m内应采用钢 筋混凝土结构。 2抗震设防烈度为8度及以上时,地表以下50m内应采用 钢筋混凝土结构

    1抗震设防烈度为6度、7度时,理深20m内应采用钢筋混 凝土结构。 2抗震设防烈度为8度及以上时,埋深30m内应采用钢筋 混凝土结构

    混凝土结构。 5.2.3风及安全出口应采用钢筋混凝土结构。 5.2.4井下巷道在穿过断层和破碎带时,宜采用拱形断面,并宜 平取加强支拍拱施

    5.2.5斜井和平碉的碉口应设置碉门。端墙与碉门连

    5.2.5斜井和平的碱口应设置碉门。端墙与碉门连接段

    注或在其连接缝处加设短钢筋。

    5.3.1抗震设防烈度为8度及以上时,梯子间应采用折返式 布置。

    5.3.1抗震设防烈度为8度及以上时,梯子间应采用折返式

    200m设置一个休息点,非冻结段休息点可采用在井壁上开凿壁 的形式,冻结段休息点可采用扩大梯子间平台的形式

    5.4.1抗震设防烈度为8度及以上时,井下主排水泵房的布置 应根据水文地质条件和涌水量大小,预留一台或两台水泵位置。 5.4.2向下水平延伸的矿井,宜保留上水平的排水工程设施。 5.4.3抗震设防烈度为9度时,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。

    5.4.1抗震设防烈度为8度及以上时,井下主排水泵房的布置,

    5.5.1地震设防区,全立井开拓、井深超过500m的矿并,副并只 有一套提升设备时,应设置交通罐提升设备,并应满足应急提升 要求,

    5.5.2抗震设防烈度为8度及以上时,矿井提升设备采用多绳提

    5.5.2抗震设防烈度为8度及以上时,矿井提升设备采用多绳提 升机时,宜采用落地式布置。

    5.5.2抗震设防烈度为8度及以上时,矿井提升设备采用多绳提

    5.5.4罐笼或箕斗宜采取平卧进入井塔的安装方

    6.1.1抗震设防烈度6度、7度、8度时,矿并的乙类工程应按高 于本地区基本抗震设防烈度一度进行结构地震作用计算,以及构 件截面抗震验算,并应采取相应抗震构造措施

    6.1.1抗震设防烈度 6度、7度、8度时,矿并的乙类工程

    6.1.2地面工程地基和基础型式的选择,宜符合下列规定:

    1除岩石地基外,天然地基上的基础理置深度不宜小于建筑 高度的1/15。 2桩基础埋置深度(不计桩长)不宜小于建筑高度的1/18。 3同一结构单元的基础不宜放置在性质截然不同的地基上: 且不宜部分采用天然地基部分采用桩基。 6.1.3危险地段不得建造乙类和丙类工程,当无法避开时应采取 消除危险因素的措施。 6.1.4地面工程平面及竖向布置宜简单、均匀、规则、对称,质量 分布和刚度比宜均匀,不宜错层。 6.1.5地面工程体型复杂或刚度有突变时,宜设置防震缝或采取 构造措施。 6.1.6非结构构件与主体结构应可靠连接,并应计及其对主体结 构的不利影响。

    6.1.7布置在楼层上的设备支架应进行抗震设计。

    6.2.1井架应采用钢结构或钢筋混凝土结构。

    6.2. 1 并架应采用钢结构或钢筋混凝王结构。

    6.2.1并架应采用钢结构或钢筋混凝土结构。 6.2.2抗震设防烈度8度及以上地区的多绳提升井架,宜采用双 斜撑式钢井架

    2.3双斜撑钢井架的立架宜采用吊挂式,立架下端可与并口水 框架采用水平约束、竖向可滑动的连接方式。 .2.4井架的抗震等级应按表6.2.4确定

    6.2.3双斜撑钢井架的立架宜采用吊挂式,立架下端可与并

    表6.2.4并架的抗震等级

    注:重点设防类(乙类)井架抗震等级按本地区抗震设防烈度从表中选取。 5.2.5井架应按两个主轴方向进行地震作用计算,并应符合下列

    注:重点设防类(乙类)并架抗震等级按本地区抗震设防烈度从表中选取。

    1抗震设防烈度6度时,可不进行水平地震作用计算。 2 抗震设防烈度7度、8度时,应进行水平地震作用计算 3抗震设防烈度9度时,并架应计算竖向地震作用,并应将 其与水平地震作用进行不利组合

    6.2.6并架按承载能力极限状态计算时,应符合下列规定:

    2仅计算竖向地震作用时,截面抗震验算应符合下式要求:

    式中:S一一地震作用的结构构件内力设计值; R一结构构件承载能力的设计值; YRE一承载能力抗震调整系数,应符合现行国家标准《构筑 物抗震设计规范》GB50191的规定。 3井架按线弹性分析时,水平地震作用可不与竖向地震同时 作用。在罕遇地震作用下,计算弹塑性极限使用状态的地震作用 时,应计算水平地震作用与竖向地震同时存在的可能性,且水平地 震作用的分项系数可取1.3,竖向地震的分项系数可取0.5。 4计算地震作用时,提升工作荷载的分项系数可取1.3,重

    力荷载的分项系数可取1.2,其他荷载可取1.0。 5井架高度大于60m,9度地震设防及强台风地区,计算风 荷载的分项系数可取0.2。

    6.2.7计算地震作用时井架水平位移值不应大于H/600。

    6.2.8井架应进行地震作用下的稳定性验算,倾覆稳定应按下式 验算:

    M.:/M. ≥ 1. 3

    式中:M; 抗倾覆力矩; MQ 倾覆力矩。

    式中:M; 抗倾覆力矩; M. 倾覆力矩

    6.2.9井架与相邻建筑结构之间应设防震缝。并架防震缝最 宽度应符合表6.2.9的规定

    表6.2.9井架防震缝最小宽度(mm

    注:!表中括号内为防震缝最小宽度.h为与并架相邻的建筑结构高度。 2与井口房贴建的井架,尚应按地震作用产生的位移调整其与井口房间距。 3混合提升架,应按箕斗提升并架选取防震缝宽度,

    6.2.10钢并架斜撑的基础不宜与提开机房的基础连接。 作用下,基础底部不宜存在零应力区 6.2.11钢井架斜撑基础的地脚螺栓应进行抗震验算,斜撑基础 表面应配抗裂钢筋

    9度且井塔高度大于60m时,宜采用钢结构

    9度且井塔高度大于60m时,宜采用钢结构。 6.3.2抗震设防区并塔的高度不宜超过表6.3.2的规定

    表6.3.2井塔的高度(m)

    注:1并塔高度指室外地面到主要屋面板板顶的高度(不包括局部突出屋项部分) 2筒体包括简体、简一框型及筒中筒结构 3按抗震设防烈度确定其适用的最大高度

    6.3.3井塔的抗震等级应按表6.3.3确定。

    .3.3井塔的抗震等

    注:1重点设防类(乙类)井塔抗震等级按本地区抗震设防烈度从表中选取 2当建筑场地为I类时,应允许按本地区抗震设防烈度减少1度确定抗震等 级,抗震等级为四级时不再降低

    3超过本表上限时,应采取比对应抗震等级更有效的抗震构造措施。

    6.3.5钢筋混凝土并塔宜采用筒体结构,除底层及提开大厅外, 各楼层的竖向间距宜均匀布置。 6.3.6井塔与贴建建筑结构之间应设防震缝,防震缝最小宽度应 符合表6.3.6的规定;贴建建筑物为钢筋混凝土框排架结构时,防 震缝最小宽度不应小于100mm;贴建建筑结构为钢结构时,防震 缝最小宽度不应小于150mm

    楼层的竖向间距宜均匀布置

    6.3.6井塔与贴建建筑结构之间应设防震缝,防震缝最小宽度

    注:h为贴建的建筑结构高度。

    6.3.7并塔应按两个主轴方向进行地震作用计算,并应符合下列 规定: 1抗震设防烈度为6度、7度和8度时,应进行水平地震作 用计算。 2抗震设防烈度为9度时,井塔应计算竖向地震作用,并应 将其与水平地震作用进行不利组合。 6.3.8井塔地震作用计算和结构抗震验算,应符合现行国家标准 《构筑物抗震设计规范》GB50191的规定。 6.3.9柱在底层不应中断,壁板、钢支撑应双向布置,且宜竖向 连续。 6.3.10钢筋混凝土井塔壁板上的门窗洞口宜上下对齐,洞边距 端部不宜小于1000mm。 6.3.11钢筋混凝土井塔壁板宜设壁柱,壁板厚度不宜小于层高 的1/35或柱间宽度的1/35,其厚度不应小于250mm。壁板厚度 不满足条件时应进行稳定验算,壁板应双层双向配筋。

    6.3.7井塔应按两个主轴方向进行地震作用计算,并应符合下列 规定: 1抗震设防烈度为6度、7度和8度时,应进行水平地震作 用计算。 2抗震设防烈度为9度时,并塔应计算竖向地震作用,并应 将其与水平地震作用进行不利组合。 6.3.8井塔地震作用计算和结构抗震验算,应符合现行国家标准

    6.3.10钢筋混凝土井塔壁板上的门窗洞口宜上下对齐,洞边i

    孔处楼板开洞应符合下列规定: 1洞口周边楼板厚度不宜小于150mm,单层单向配筋率不 宜小于0.3%,钢筋间距不应大于150mm,直径不应小于8mm,且 宜采用双层双向配筋。 2洞口边缘宜设置边梁、暗梁。暗梁纵筋直径不应小于 14mm,根数不应少于4根

    1梁纵向受拉钢筋在柱或壁柱中的锚固长度和柱纵向受拉 钢筋在基础中的锚固长度,应为laE十5d。 2梁、柱端箍筋加密区,箍筋最大间距应为8d且不大于 100mm,其直径不应小于10mm。 3梁柱连接点处节点核心区,箍筋最大间距应为8d,且直径 不应小于10mm。一级、二级、三级框架节点核心区配箍特征值分 别不宜小于0.12、0.10和0.08,且体积配箍率分别不宜小于0. 6%、0.5%和0.4%。 注:d为纵向钢筋直径。

    14钢结构井塔的节点应符合下列

    1梁与柱连接应采用柱贯通型,框架梁宜采用悬臂梁端与柱 刚性连接,梁的现场拼接可采用栓焊连接或全螺栓连接。 2应加厚梁柱节点域的腹板厚度或增设水平和斜向加劲肋 3 钢井塔的钢梁应与楼板牢固连接

    6.4.1 提升机房宜采用钢结构,地下部分应采用钢筋混凝土 结构。

    6.4.2提升机的基础

    6.4.3提升机房的山墙宜采用轻型

    6.5.1井口房应采用钢筋混凝土结构或钢结构,抗震设防烈度8 度及以上时宜采用钢结构,

    6.5.3与井口房合建的高压配电室、空气加热室、变频器室及

    7.1.1选煤厂生产厂房工艺布置,宜符合下列规定:

    1厂房体型宜简单,平面、竖向宜规则,应避免局部突出或严 重不规则。 2层高和柱网宜统一,不宜错层,不宜采用大跨度多层及复 式框架结构。 3大型机械设备宜布置在较低的位置或单独设置设备平台 单独设置的设备平台应与厂房的整体框架脱开布置。 4抗震设防烈度为8度及以上时,厂房各层设备在平面和竖 可宜均匀布置。同层同类型的振动设备的主振方向宜统一;缓冲 仓不宜布置在厂房顶层,屋顶不应设置水箱。 7.1.2抗震设防烈度为8度及以上时,原煤筛分破碎系统不应布 置在煤仓的顶上。 7.1.3选煤厂的主要机械设备不应跨抗震缝布置。 7.1.4抗震设防烈度为8度及以上时,不宜采用沉淀塔;浓缩池

    7.1.3选煤厂的主要机械设备不应跨抗震缝布置

    7.2.1 选煤厂主要生产广房结构选型,宜符合下列规定: 1 抗震设防烈度为6度及以上时,可选用钢筋混凝土结构 2 抗震设防烈度为8度及以上时,宜选用钢结构 7.2.2 选煤厂采用模块式布置时,应符合下列规定: 1 广房主体结构应与模块结构脱开。 2 模块宜采用钢结构

    3各模块之间应设置抗震缝,缝宽不应小于100mm。 4模块承重结构应进行地震作用计算。 7.2.3厂房结构单元平面内,抗侧力构件宜对称均匀布置,并宜 沿结构全高设置;各柱列的侧移刚度宜均匀,并宜避免侧向刚度 突变。 7.2.4主要生产厂房采用大跨度框架结构时,应提高框架柱的承 载能力,屋盖宜采用钢结构,支撑和屋盖结构应加强连接。 7.2.5厂房屋盖及其支撑的选型和布置,应将屋盖的地震作用传 递到下部支撑结构上。

    7.2.6框架结构的多层厂房不应采用部分由砌体承重的混合形

    7.2.7主要生产厂房的围护结构应符合下列规定:

    1 围护结构应与主体结构可靠连接。 2 框架结构的填充墙及隔墙宜选用轻质墙体材料。 3采用砌体填充墙时,应符合现行国家标准《建筑抗震设 规范》GB50011的规定

    7.2.8厂房设置变形缝时,应同时满足防震缝的设置要求

    7.2.9现浇钢筋混凝土厂房的最大适用高度及抗震等级,设有漏

    斗仓或水池的框架结构、框排架及框架剪力墙结构,以及钢结 厂房的抗震设计,应符合现行国家标准《构筑物抗震设计规范》G 50191的规定

    7.2.10选煤生产产房宜采用空间结构计算模型进行地震作月

    1建筑的重力荷载代表值应取结构、构件及装饰重力荷载代 表值、机电设备重力荷载代表值和各可变荷载组合值之和。 2可变荷载的组合值系数,除各厂房及结构另有规定外,应

    按表7.2.11选用。

    7.2.11可变荷载的组合值系数

    注:设备自重按永久荷载确定

    7.2.12结构支承或吊挂贮仓、机电设备支承高度超过楼面1.0m

    时,应计人水平地震的影响 7.2.13选煤厂生产厂房进行地震作用计算和结构抗震验算时 应符合下列规定: 1生产厂房平面及竖向布置不规则及特别不规则,且布置有 诸料漏斗仓、水池、大型机电设备等,进行结构分析时,应计及刚度 突变对结构内力的影响饲养标准,建立符合实际的计算模型,应计入双向水 平地震作用下的结构扭转影响。 2抗震设防烈度为8度及以上地区的大跨度储煤场屋盖结 构、高度40m以上的落煤仓、高度30m以上栈桥支架及抗震设防 烈度为9度的高层厂房,应计算竖向地震作用。

    1落煤筒应进行水平地震作用和作用效应计算,可采用底部 剪力法计算。地震影响系数应符合现行国家标准《构筑物抗震设 计规范》GB50191的规定。

    2计算落煤筒自振周期及地震作用时,其仓内储料荷载可取 用满仓储料荷载标准值的80%。 3落煤筒堆料的地震作用力的标准值及仓身截面抗震强度 的验算,应符合现行国家标准《钢筋混凝土筒仓设计规范》GB 0077的规定。 7.2.15落煤筒地震作用效应组合,应按下式计算,

    硬度标准S= YG ScE + YEh : Sek

    (7. 2. 15)

    式中: S 地震效应组合值; YG 重力荷载分项系数,可取1.2,对结构有利时可取1.0; S(iE 重力荷载代表值效应; Yh 地震作用分项系数,可取1.3; SEk 水平地震作用标准值效应。 7.2.16 落煤筒结构的抗震验算应按下式计算:

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