煤礦立井井筒及硐室設(shè)計規(guī)范

煤礦立井井筒及硐室設(shè)計規(guī)范（條文·征求意見稿）附錄J鉆井法鑿井井筒鋼板-混凝土復(fù)合井壁計算J.1內(nèi)層鋼板-外層混凝土復(fù)合井壁承載力計算J.1.1內(nèi)層鋼板-外層混凝土復(fù)合井壁（見圖J.1.1）的內(nèi)層鋼板筒應(yīng)力應(yīng)按下列公式計算：圖J.1.1內(nèi)層鋼板-外層混凝土復(fù)合井壁（J.1.1-1）≤f（J.1.1-2）（J.1.1-3）f1=（J.1.1-4）f2=（J.1.1-5）f3=（J.1.1-6）（J.1.1-7）（J.1.1-8）式中——計算處地層荷載計算值（MPa）；——內(nèi)層鋼板應(yīng)力計算值（MPa）；——鋼板設(shè)計強(qiáng)度（MPa）；——鋼板材料泊松比；——井壁混凝土材料泊松比；f1——鋼板井壁外表面在單位外荷載作用下的徑向位移（m）；f2——外層混凝土井壁內(nèi)表面在單位外荷載作用下的徑向位移（m）；f3——外層混凝土井壁外表面在單位外荷載作用下的徑向位移（m）；P12——鋼板井壁外表面荷載計算值（MPa）；E——鋼板材料彈性摸量（MPa）；Ec——井壁混凝土材料彈性摸量（MPa）。J.1.2外層混凝土井壁應(yīng)力應(yīng)按下式計算：（J.1.2-1）≤fs（J.1.2-2）式中——混凝土應(yīng)力計算值（MPa）；J.2雙層鋼板-混凝土夾層復(fù)合井壁承載力計算J.2.1雙層鋼板-混凝土夾層復(fù)合井壁（見圖J.2.1）的內(nèi)層鋼板筒應(yīng)力應(yīng)按下列公式計算：圖J.2.1雙層鋼板-混凝土夾層復(fù)合井壁（J.2.1-1）≤f（J.2.1-2）（J.2.1-3）f1=（J.2.1-4）f2=（J.2.1-5）f3=（J.2.1-6）（J.2.1-7）（J.2.1-8）J.2.2中間混凝土夾層應(yīng)力應(yīng)按下式計算：（J.2.2-1）（J.2.2-2）f4=（J.2.2-3）f5=（J.2.2-4）f6=（J.2.2-5）f7=（J.2.2-6）（J.2.2-7）≤fc（J.2.2-8）式中P23——混凝土夾層井壁外表面荷載計算值（MPa）；f4——混凝土夾層井壁內(nèi)表面在單位外荷載作用下的徑向位移（m）；f5——混凝土夾層井壁外表面在單位外荷載作用下的徑向位移（m）；f6——外層鋼板井壁內(nèi)表面在單位外荷載作用下的徑向位移（m）；f7——外層鋼板井壁外表面在單位外荷載作用下的徑向位移（m）。J.2.3外層鋼板筒應(yīng)力應(yīng)按下式計算：（J.2.3-1）≤f（J.2.3-2）式中——外層鋼板應(yīng)力計算值（MPa）。煤炭工業(yè)礦井設(shè)計規(guī)范（條文·征求意見稿）PAGEPAGE121中煤科工集團(tuán)南京設(shè)計研究院本規(guī)范用詞說明1為便于在執(zhí)行本規(guī)范條文時區(qū)別對待，對要求嚴(yán)格程度不同的用詞說明如下：1）表示很嚴(yán)格，非這樣做不可的用詞：正面詞采用“必須”，反面詞采用“嚴(yán)禁”；2）表示嚴(yán)格，在正常情況下均應(yīng)這樣做的用詞：正面詞采用“應(yīng)”，反面詞采用“不應(yīng)”或“不得”；3）表示允許稍有選擇，在條件許可時首先應(yīng)這樣做的用詞：正面詞采用“宜”，反面詞采用“不宜”；表示有選擇，在一定條件下可以這樣做的用詞，采用“可”。2本規(guī)范中指明應(yīng)按其他有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范執(zhí)行的寫法為“應(yīng)符合……的規(guī)定”或“應(yīng)按……執(zhí)行”。中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)煤礦立井井筒及硐室設(shè)計規(guī)范GB50384—××××條文說明目次TOC\h\z\u\t"標(biāo)題4,1,標(biāo)題5,2"1總則 1023基本規(guī)定 1034材料 1054.1混凝土 1054.2鋼筋 1054.3鋼材 1054.4玻璃鋼 1054.5其他常用材料 1055井筒裝備 1065.1井筒平面布置 1065.2鋼絲繩罐道 1065.3剛性罐道和罐道梁 1065.4梯子間 1105.5過放保護(hù)和穩(wěn)罐裝置 1105.6管路及電纜的敷設(shè) 1115.7井筒裝備的腐蝕與防護(hù) 1116井筒支護(hù) 1136.1一般規(guī)定 1136.2普通法鑿井井筒支護(hù) 1136.3凍結(jié)法鑿井井筒支護(hù) 1146.4鉆井法鑿井井筒支護(hù) 1166.5沉井法鑿井井筒支護(hù) 1176.6帷幕法鑿井井筒支護(hù) 1187硐室 1197.1馬頭門 1197.2井底煤倉及箕斗裝載硐室 1197.3箕斗立井井底清理撤煤硐室 1207.4罐籠立井井底水窩及清理 1207.5立風(fēng)井井口及井底布置 120附錄J鉆井法鑿井井筒鋼板-混凝土復(fù)合井壁計算 121

1總則1.0.1本條文指出了制定本規(guī)范的目的，本規(guī)范各章、節(jié)的條文都是該原則下制訂的。1.0.2本規(guī)范第6章井筒支護(hù)部分中，第2節(jié)普通法鑿井井筒支護(hù)；第3節(jié)凍結(jié)法鑿井井筒支護(hù)；第4節(jié)鉆井法鑿井井筒支護(hù)適用于沖積層厚度小于500m、特殊鑿井深度小于600m、基巖深度小于800m的立井井筒設(shè)計；第5節(jié)沉井法鑿井井筒支護(hù)適用于沖積層厚度小于200m的立井井筒設(shè)計；第6節(jié)帷幕法鑿井井筒支護(hù)適用于沖積層厚度小于60m的立井井筒設(shè)計。對于超出本規(guī)范適用范圍的特厚沖積地層、深立井井筒可參考本規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。1.0.3本條文針對采用新技術(shù)時可能存在的盲目性，強(qiáng)調(diào)了采用新技術(shù)所應(yīng)遵循的原則。1.0.4立井井筒井壁結(jié)構(gòu)及硐室設(shè)計應(yīng)根據(jù)井筒檢查鉆孔提供的地質(zhì)、水文地質(zhì)資料進(jìn)行多方案的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較，確定最優(yōu)方案。當(dāng)距井筒中心25m范圍內(nèi)已有鉆孔，并有符合檢查鉆孔要求的地質(zhì)、水文地質(zhì)資料時，可作為檢查鉆孔使用。1.0.6本條條文規(guī)定，立井井筒及硐室工程設(shè)計，除應(yīng)符合本規(guī)范外，尚應(yīng)符合國家現(xiàn)行的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

3基本規(guī)定3.0.1我國自20世紀(jì)90年代以來，煤礦立井井筒所穿過的沖積層和井筒深度越來越深，井筒直徑越來越大，作為礦井咽喉的立井井筒，有必要適當(dāng)提高其安全度，因此，立井井筒設(shè)計時，可根據(jù)實際情況選擇結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)。3.0.2混凝土結(jié)構(gòu)安全系數(shù)值是以現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010為基礎(chǔ)，結(jié)合以往設(shè)計經(jīng)驗統(tǒng)計歸納制訂的。本規(guī)范立井井筒采用以安全系數(shù)法為基礎(chǔ)的計算方法進(jìn)行井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計，考慮以下因素：1立井井筒為地下結(jié)構(gòu)，受力狀態(tài)復(fù)雜，荷載類型、大小及其不均勻程度的確定等都比較粗略?，F(xiàn)階段采用分項多系數(shù)極限狀態(tài)設(shè)計法尚不成熟。2《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010第5.4.2條規(guī)定：對于直接承受動力荷載的構(gòu)件，以及要求不出現(xiàn)裂縫或處于三a、三b環(huán)境情況下的結(jié)構(gòu)，不應(yīng)采用考慮塑性內(nèi)力重分布的分析方法。立井井筒井壁屬不允許出現(xiàn)裂縫的結(jié)構(gòu)。3多年來，我國采用普通法、特殊鑿井法已建成大量立井井筒，這些井筒的井壁都是采用彈性體系設(shè)計的，積累了豐富的經(jīng)驗，并建立了一套較完整的計算方法。實踐證明，按此方法進(jìn)行井壁結(jié)構(gòu)的設(shè)計計算是完全能滿足安全、合理、經(jīng)濟(jì)、適用的要求。提升終端荷載45t以下的井筒，罐道、罐道梁計算時，安全系數(shù)可按1.0選??；提升終端荷載45t及以上的井筒，可按1.0~1.05選取。3.0.3圓形斷面井筒有承受地壓性能好、通風(fēng)阻力小、便于施工等優(yōu)點，因此，立井井筒應(yīng)選用圓形斷面；采用鉆井法、沉井法、混凝土帷幕法施工的井筒，確定井筒斷面尺寸時，必須考慮井筒偏斜對井筒有效直徑的影響。3.0.41987年以來在大屯、淮北地區(qū)部分井筒先后遭到破壞，1993年以來兗州礦區(qū)的部分井筒也發(fā)生類似問題。其破壞位置多在表土與基巖交界面上下。經(jīng)模擬試驗和專家論證，認(rèn)為與地層疏水而引起地表下沉有關(guān)，地層的地質(zhì)及水文地質(zhì)情況不同對其影響較大，因此在厚沖積層或有地層沉降的地區(qū)建井時，應(yīng)考慮地表沉降、地層突變等因素產(chǎn)生的豎向附加力對井筒的影響。在井壁結(jié)構(gòu)上采取的對應(yīng)措施也各不相同。一般情況下，對沖積層厚度不大于200m的井筒，井壁結(jié)構(gòu)可采取加強(qiáng)雙層鋼筋混凝土的強(qiáng)度，以抵抗豎向附加力和水平地壓的共同作用；對沖積層厚度大于200m的井筒，井壁結(jié)構(gòu)可采用“抗讓結(jié)合”（如在表土與基巖交界面處設(shè)置環(huán)向可縮井壁等）等型式井壁。采用何種結(jié)構(gòu)形式，應(yīng)根據(jù)井筒通過地層的地質(zhì)及水文地質(zhì)情況，通過技術(shù)、經(jīng)濟(jì)比較后確定。3.0.7地震強(qiáng)度較大時，易對上段井筒造成破壞，這已在唐山地震中充分地表現(xiàn)出來。因此，地震烈度為7度及以上時，上部井筒的井壁必須采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。

4材料4.1混凝土本節(jié)混凝土強(qiáng)度設(shè)計值、混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值、混凝土彈性模量是按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010中有關(guān)規(guī)定編制的。4.2鋼筋本節(jié)鋼筋強(qiáng)度設(shè)計值、標(biāo)準(zhǔn)值、鋼筋彈性模量是按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010中有關(guān)規(guī)定編制的。4.3鋼材本節(jié)鋼材的強(qiáng)度規(guī)定及鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原則是按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017等規(guī)范中有關(guān)規(guī)定編制的。4.4玻璃鋼本節(jié)規(guī)定是根據(jù)《煤礦井筒裝備防腐蝕技術(shù)規(guī)范》MT/T5017及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)編制，其目的是為了保證井筒用玻璃鋼制品的安全性和可靠性。立井井筒及硐室用玻璃鋼宜采用以合成樹脂為基料、玻璃纖維制品為增強(qiáng)材料、內(nèi)嵌（或不內(nèi)嵌）一定規(guī)格的鋼芯，并具有抗靜電、阻燃性能的復(fù)合材料制作。4.5其他常用材料4.5.3鋼纖維混凝土的設(shè)計、施工和檢測須滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《鋼纖維混凝土》（JG/T3064）、《混凝土用鋼纖維》（YB/T151）、《纖維混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS38）、《混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50204）等規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。4.5.4混凝土外加劑及摻外加劑混凝土的技術(shù)要求、試驗、檢測等應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》（GB8076）、《混凝土外加劑應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》（GB50119）等規(guī)范的有關(guān)規(guī)定。5井筒裝備5.1井筒平面布置5.1.1本條規(guī)定了井筒平面布置時應(yīng)考慮的因素以及對井筒裝備和平面布置形式的要求和設(shè)計原則。5.1.4規(guī)定井筒直徑0.5m進(jìn)級主要是為了重復(fù)使用建井設(shè)備，凈直徑6.5m以上的井筒或采用鉆井法、沉井法、混凝土帷幕法施工的井筒因采用0.5m進(jìn)級，井筒工程量大而不經(jīng)濟(jì)，可根據(jù)實際需要確定。當(dāng)建井設(shè)備（特別是井筒砌壁模板）能夠適應(yīng)井筒直徑的一些變化時，凈直徑為6.5m以下井筒或采用凍結(jié)法、注漿法等特殊工法和普通法施工的立井井筒，也可不受0.5m進(jìn)級限制。5.2鋼絲繩罐道5.2.1鋼絲繩罐道與剛性罐道相比具有結(jié)構(gòu)簡單、節(jié)省鋼材，安裝維修方便、井筒通風(fēng)阻力小、提升容器運(yùn)行平穩(wěn)等優(yōu)點。但鋼絲繩罐道要求提升容器之間及提升容器與井壁、井梁之間的安全間隙比剛性罐道大，故井筒斷面一般要相應(yīng)加大。因此，鋼絲繩罐道宜應(yīng)用于小型礦井或淺井井筒中。5.3剛性罐道和罐道梁5.3.1剛性罐道與鋼絲繩罐道相比具有井筒斷面一般較小、井筒深度相應(yīng)減少、有利于多水平提升等優(yōu)點。但剛性罐道一般有鋼材消耗量較大、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、安裝工程量較大等缺點。1鋼軌罐道具有加工與安裝方便的優(yōu)點。2型鋼組合罐道強(qiáng)度大，使用年限長，但加工與安裝工程量大。3冷彎方型型鋼罐道、冷拔方管型鋼罐道的截面參數(shù)見圖1，技術(shù)參數(shù)應(yīng)分別按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《立井罐道用冷彎方型空心型鋼》MT/T557和現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《冷拔異型鋼管》GB/T3094執(zhí)行。4玻璃鋼復(fù)合罐道，采用內(nèi)襯鋼芯、外包玻璃鋼經(jīng)模壓熱固化處理制成。它具有成型誤差小、耐腐蝕、使用年限長等優(yōu)點，并可根據(jù)強(qiáng)度要求經(jīng)計算而選擇內(nèi)襯鋼芯的厚度。但內(nèi)襯鋼芯與玻璃鋼的粘結(jié)強(qiáng)度等性能參數(shù)應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)規(guī)定。圖1方型型鋼罐道截面形狀5.3.2對于提升容器作用在罐道上的水平力，多年來國內(nèi)科研、設(shè)計單位做了大量的測試工作，取得了豐富的測試資料，這些測試的井筒其提升終端荷載一般在45t以下，因此，提升終端荷載45t以下的井筒，其罐道水平力可按本條各公式計算。對于提升終端荷載45t及以上的井筒測試工作做的不多，中國礦業(yè)大學(xué)運(yùn)用相對運(yùn)動原理建立了剛性井筒裝備水平力模擬實驗臺，從工程使用的角度考慮，對影響水平力的三個主要因素(Q、V、L)按正交設(shè)計進(jìn)行了大量實驗，取得了在各種情況下提升容器(膠輪滾動罐耳)沿矩形截面罐道運(yùn)行所產(chǎn)生的水平力數(shù)據(jù)，在對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析的基礎(chǔ)上，提出了水平力工程計算公式，即：式中Q——終端荷載（KN）；PH——水平作用力（KN）；v——提升速度（m/s）；L——罐道梁（或懸臂支座）層間距（m）。該公式是中國礦業(yè)大學(xué)在提升速度10~20m/s、終端荷載200~600KN的基礎(chǔ)上建立起來的。近年來，我國中、大、特大型礦井大量涌現(xiàn)，其提升終端荷載多在45t以上且罐道布置形式多樣化，罐道所承受的荷載還有待于今后繼續(xù)做一些研究工作。因此，提升荷載45t以上時，可參考本條及條文說明中公式進(jìn)行設(shè)計計算。5.3.3玻璃鋼復(fù)合罐道，由玻璃鋼與鋼材兩種材料復(fù)合而成，在計算其強(qiáng)度和剛度指標(biāo)時，需要用不同材料的層合梁理論，將兩種材料的截面換算成一種材料的等價截面，然后用與單一材料梁相同的方法加以分析計算。可按下列公式進(jìn)行計算：對于中點承受集中荷載的梁，其彎曲撓度為：計算撓度時，只考慮彎曲變形的影響，忽略剪切變形引起的附加撓度。式中E0——選定的基準(zhǔn)材料層的彈性模量；Ei——第i層材料的彈性模量；I0——層合梁折算截面的慣性矩；M——計算截面處的彎矩；yi——i處距中性軸的距離；P——梁中點所受的集中荷載；5.3.5工字鋼罐道梁加工安裝方便，但受力性能差；槽鋼組合罐道梁由兩根18號或16號槽鋼對焊加工制成，具有強(qiáng)度大、受力性能好的優(yōu)點，但加工工作量大；冷彎、冷拔矩形型鋼罐道梁具有加工方便、強(qiáng)度大、受力性能好的優(yōu)點，截面參數(shù)見圖2，技術(shù)參數(shù)應(yīng)分別按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《立井罐道用冷彎方型空心型鋼》MT/T557、現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《冷拔異型鋼管》GB/T3094執(zhí)行。圖2矩型型鋼罐道梁截面形狀5.3.6簡支梁具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、受力條件好等優(yōu)點，但材料消耗及通風(fēng)阻力大；懸臂式罐道梁具有構(gòu)件小、節(jié)省鋼材、井筒通風(fēng)阻力小等優(yōu)點，但結(jié)構(gòu)受力性能差，所以一般懸臂長度不宜超過700mm。5.3.8當(dāng)井筒處于不穩(wěn)定含水沖積層內(nèi)時，為保證井壁強(qiáng)度和整體性，防止井壁漏水，因此在該段井筒內(nèi)嚴(yán)禁采用梁窩固定罐道梁及其它各種梁。當(dāng)井筒處于凍結(jié)法施工的不穩(wěn)定含水巖層時，應(yīng)優(yōu)先采用樹脂錨桿、預(yù)埋鋼板固定方式；當(dāng)采用凍全深，而梁受力大，必須采用梁窩固定時，應(yīng)預(yù)留梁窩，同時保證井壁能夠承受各種荷載且無集中出水點。5.3.9為防止樹脂錨桿施工時，錨桿孔穿透井壁，造成井壁漏水，因此規(guī)定錨固長度不應(yīng)超過單層井壁厚度的3/5、雙層井壁中內(nèi)層井壁厚度的4/5。5.3.11罐道懸臂支座受力及截面尺寸分別如圖3、圖4所示。圖3支座受力簡圖Lb—罐道中心線至罐道與支座連接點的距離（m）；La—罐道與支座連接點至井壁的垂直距離（m）；Z—固定支座的錨桿的垂直距離（m）；e—固定支座的錨桿的水平距離（m）。圖4支座截面尺寸簡圖（a）單肋支座；（b）雙肋支座L1—支座截面形心至背板外緣的距離（m）；B—支座背板寬度。條文式5.3.11中：Mx3=Qx(La+Lb)（1）Mv=Qv(La+Lb)（2）Wx3=（3）Wy3=（4）式中Qv、Qx——作用于罐道的垂直荷載、側(cè)面水平荷載計算值（MN）；Ix——罐道截面對x軸的慣性矩（m4）。5.3.13罐道與罐道梁連接時，接頭應(yīng)設(shè)在罐道梁中間位置；罐道與懸臂支座連接時，接頭位置應(yīng)設(shè)在懸臂上支座兩排水平布置的螺栓的中間位置。5.3.14當(dāng)一根罐道梁需要由兩節(jié)梁連接組成時，無論采用夾板焊接還是夾板螺栓連接，其連接處應(yīng)做強(qiáng)度驗算，要求連接處強(qiáng)度不小于罐道梁母體的強(qiáng)度，以保證罐道梁正常使用。5.4梯子間5.4.1 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：“每個生產(chǎn)礦井必須至少有2個能行人的通達(dá)地面的安全出口”。為使梯子間使用方便，當(dāng)井深超過300m時，宜每隔200m左右設(shè)置一個休息硐室。休息硐室宜采用拱形斷面，寬度宜與梯子間臺板長度一致，深度宜為1.5m~3.0m，高度宜不小于2.2m5.4.2 5.4.3 5.5過放保護(hù)和穩(wěn)罐裝置5.5.23制動裝置最大減速度限制，是從保護(hù)人身安全和保護(hù)容器不發(fā)生永久變形為出發(fā)點，有人員上下罐籠井，主要限制是空罐（乘1人）下降制動減速度不得大于人能承受的3g（g為重力加速度。下同）。箕斗井或不上下人員罐籠井最大減速度限制，采用空罐不大于5g，重罐不大于3g是考慮與現(xiàn)行容器設(shè)計強(qiáng)度在最大靜載荷下主要桿件安全系數(shù)10~7倍相適應(yīng)的。也就是在最大制動減速度時主要桿件受力不超過屈服極限。4立井提升防過放裝置是恒制動力的制動裝置，制動減速度基本上是恒定值；楔形木罐道制動，制動減速度是遞增的。所以采用防過放裝置時采用了較小的超前值。5由于井下容器相對于井上容器超前進(jìn)入制動及井上容器在提升機(jī)帶電全速過卷狀態(tài)下制動距離會遠(yuǎn)大于井下制動距離。這樣井上下容器制動終點距（相對于井上下標(biāo)準(zhǔn)停罐位置）就會有相當(dāng)大的差值。為避免過卷時松繩過多，限制井上下制動終點計算差距不得大于4m。7為保持井上下布置上的平衡，限制此差距不大于2m；條文中，“井上最大過卷高度”——井上裝卸標(biāo)準(zhǔn)位置時容器頂至井上防撞梁底面高度；“井底最大過放高度”——井下裝卸標(biāo)準(zhǔn)位置時容器底面至井下托罐梁頂面高度。為保證井下制動裝置在提升機(jī)過放時吸收全部下降容器的動能而不致撞在托罐梁上，所以要求在最大制動載荷時制動距離要留在1.5m以上的余量。5.5.3在一些淋水較大的井筒，對井底水平上下人員、設(shè)備維護(hù)造成很大困難。在目前暫不能從井壁結(jié)構(gòu)上徹底消除淋水的情況下，要求在井筒與井底車場連接處上方沿壁截水，通過管路導(dǎo)引至下方水溝，以改善上下人及生產(chǎn)操作條件。5.6管路及電纜的敷設(shè)5.6.1立井井筒管路無論用法蘭連接還是焊接連接，在下端與支撐梁剛性連接的管路段，均宜設(shè)置管路伸縮裝置與上端支撐梁連接，以消除溫度應(yīng)力和防止管路位移甚至失穩(wěn)。雖然很多礦井管路未裝伸縮裝置而未發(fā)生影響生產(chǎn)的事故，但也有些礦井管路發(fā)生嚴(yán)重位移，有的管路的位移已影響礦井提升。5.6.2在井筒裝備中，如果罐道梁采用樹脂錨桿固定，電纜卡也應(yīng)采用樹脂錨桿固定，給井筒裝備安裝提供方便。5.7井筒裝備的腐蝕與防護(hù)5.7.1大氣環(huán)境中所含的腐蝕性物質(zhì)的成分、濃度、相對濕度是影響鋼結(jié)構(gòu)腐蝕的關(guān)鍵因素，現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕技術(shù)規(guī)程》JGJT251根據(jù)碳鋼在不同大氣環(huán)境下暴露第一年的腐蝕速率（mm/a），將腐蝕環(huán)境類型分為六大類。進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)防腐蝕設(shè)計時，可按鋼結(jié)構(gòu)所處位置的大氣環(huán)境和年平均環(huán)境相對濕度確定大氣環(huán)境腐蝕性等級。5.7.3腐蝕環(huán)境包含：井筒空氣環(huán)境和地層水的pH值、陰陽離子類型及含量等因素。5.7.4普通防腐使用年限在5年以內(nèi)，采用底-面復(fù)合涂層的防腐涂層體系；重防腐是指防腐涂層使用年限在10年以上的涂層體系；長效防腐指防腐蝕使用年限在20年以上，采用復(fù)合涂層的防腐體系。熱浸鍍鋅歸為重防腐。

6井筒支護(hù)6.1一般規(guī)定6.1.3采用沉井法鑿井井筒支護(hù)時，井壁截面配筋率應(yīng)符合本條文第一款的規(guī)定。6.2普通法鑿井井筒支護(hù)6.2.1普通法鑿井井筒宜采用整體澆筑混凝土或鋼筋混凝土單層井壁。當(dāng)無裝備的井筒處在Ⅰ~Ⅲ類中等穩(wěn)定以上且淋水較小的巖層中時，可采用噴射混凝土或金屬網(wǎng)、噴射混凝土及錨桿、金屬網(wǎng)、噴射混凝土支護(hù)，且噴射混凝土的強(qiáng)度等級不應(yīng)低于C20；也可采用料石、混凝土砌塊支護(hù)。6.2.2為提高井壁的防水性能，井壁接茬處應(yīng)進(jìn)行充填注漿，處于含水基巖中的井筒應(yīng)進(jìn)行壁后注漿封水。6.2.3本條及其它條文中所述的標(biāo)準(zhǔn)荷載、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力，是指未考慮結(jié)構(gòu)安全系數(shù)的荷載或內(nèi)力值。標(biāo)準(zhǔn)荷載乘以安全系數(shù)即為計算荷載；由計算荷載求得的內(nèi)力值或由標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)力乘以安全系數(shù)求得的內(nèi)力值稱為計算內(nèi)力值。按標(biāo)準(zhǔn)荷載乘以安全系數(shù)求得的內(nèi)力值與按準(zhǔn)內(nèi)力乘以安全系數(shù)求得的內(nèi)力值是等效的。6.2.420世紀(jì)80年代以后，在我國兩淮、大屯、兗州等礦區(qū)相繼發(fā)生了井壁破損現(xiàn)象，破壞多發(fā)生在表土—基巖界面附近，破壞形態(tài)似為受壓破壞，此現(xiàn)象引起了人們的注意，并從多方面進(jìn)行了大量研究。研究結(jié)果表明，井壁破損是由于地層周圍土層下降在井壁外側(cè)產(chǎn)生了豎向附加力引起的。因此，在近些年的井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計中均考慮了豎向附加力的影響，并采取了相應(yīng)的措施。本規(guī)范中規(guī)定豎向力計算中應(yīng)考慮豎向附加力的影響，但由于各礦區(qū)地層條件不同，該力大小也不盡相同，有的礦區(qū)也可能不存在該力，設(shè)計時可根據(jù)具體條件按試驗數(shù)據(jù)或經(jīng)驗選取、也可參考本規(guī)范第6.2.7條條文說明中有關(guān)數(shù)據(jù)。6.2.7條文中井壁縱向承載力的計算考慮了附加力。中國礦業(yè)大學(xué)根據(jù)試驗提出安徽省宿縣礦區(qū)祁南礦井副井井筒井壁外緣單位面積的附加力值為50kPa；煤科總院北京建井所提出其設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值，淮北礦區(qū)為61.5kPa，大屯、徐州礦區(qū)為56.4kPa，其它礦區(qū)為62.1kPa；豎向附加力的大小與地層的地質(zhì)和水文地質(zhì)條件、地層是否疏水以及疏水的速率、井壁結(jié)構(gòu)等多種因素有關(guān)。設(shè)計中可參考或根據(jù)經(jīng)驗選用。6.2.8當(dāng)井筒處在Ⅰ~Ⅲ類中等穩(wěn)定以上巖層中時，可采用類比法或經(jīng)驗數(shù)據(jù)確定井壁厚度。6.3凍結(jié)法鑿井井筒支護(hù)6.3.1井壁結(jié)構(gòu)形式的選擇應(yīng)綜合考慮各種因素確定，隨著對井壁受力認(rèn)識的不斷深化，混凝土技術(shù)的進(jìn)步，工藝水平的逐漸提高，先后涌現(xiàn)出了普通單層井壁、普通雙層井壁、雙層混凝土塑料夾層復(fù)合井壁、內(nèi)壁為補(bǔ)償收縮混凝土和/或纖維混凝土的雙層井壁、具有接茬抗?jié)B及混凝土抗裂性能的單層凍結(jié)井壁等。1單層井壁。我國采用凍結(jié)法鑿井初期，井筒直徑較小、表土層淺、凍結(jié)深度小，井筒采用普通的單層井壁進(jìn)行支護(hù).。普通的單層井壁因井壁接茬滲漏嚴(yán)重，井壁裂縫多、井筒漏水嚴(yán)重，現(xiàn)已很少采用。自2003年起，中國礦業(yè)大學(xué)研發(fā)出了多種新型單層凍結(jié)井壁結(jié)構(gòu)形式。其中，配套有接茬防滲及混凝土防裂技術(shù)措施的單層凍結(jié)井壁已先后應(yīng)用于新橋煤礦、馬泰壕煤礦、葫蘆素煤礦、門克慶煤礦等處。該種井壁采用補(bǔ)償收縮混凝土或纖維混凝土防止井壁開裂，采用接茬板及壁后及時注漿技術(shù)提高了接茬的止水性能，其優(yōu)點是井壁厚度小、節(jié)省投資。因此，有條件時，可選用普通的單層井壁或采取防裂及接茬防滲漏技術(shù)配套措施的單層井壁。2雙層井壁：由外層井壁和內(nèi)層井壁組合而成。外層井壁由上而下隨井筒短段掘砌直至凍結(jié)段底部，其厚度和強(qiáng)度應(yīng)能承受凍結(jié)壁壓力的作用；外層井壁施工結(jié)束后，內(nèi)層井壁由下而上連續(xù)一次澆注至井口，其厚度和強(qiáng)度應(yīng)能承受靜水壓力的作用；內(nèi)層井壁和外層井壁應(yīng)能承受永久地壓的作用。當(dāng)井筒承受豎向附加力作用時，內(nèi)層井壁和外層井壁應(yīng)能承受自重和豎向附加力等豎向荷載的作用。普通的雙層井壁，內(nèi)壁采用普通的現(xiàn)澆鋼筋混凝土，由于外壁約束了內(nèi)壁混凝土的收縮，常致使內(nèi)壁混凝土產(chǎn)生裂縫，井壁漏水嚴(yán)重，現(xiàn)已較少采用。隨著混凝土技術(shù)的發(fā)展，近年來發(fā)展了采用補(bǔ)償收縮混凝土或纖維混凝土防止內(nèi)壁開裂的技術(shù)，形成了內(nèi)壁為補(bǔ)償收縮混凝土或纖維混凝土的雙層井壁。因此，如選用雙層井壁，宜采用補(bǔ)償收縮混凝土或纖維混凝土內(nèi)壁。3雙層混凝土塑料夾層復(fù)合井壁：在雙層鋼筋混凝土（或混凝土）井壁的內(nèi)外層井壁之間鋪設(shè)1.5mm~3.0mm聚乙烯塑料板或一定厚度的油氈（根據(jù)需要在外壁與地層之間鋪設(shè)25mm~75mm泡沫塑料板）而成。夾層可減弱外層井壁對內(nèi)層井壁的約束，有利于減少內(nèi)層井壁的約束溫度裂縫，但隨著內(nèi)層井壁厚度的增大，該作用減??；泡沫塑料板可減緩凍結(jié)壓力對井壁的作用，并具有隔溫、保溫以改善外壁混凝土養(yǎng)護(hù)條件等作用。4當(dāng)井筒穿過的沖積層厚度較小(一般小于150m)，作用于井壁上的豎向附加力較小時，在井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計中可考慮“抗”，即通過增加井壁厚度、提高井壁強(qiáng)度，來防止井壁因豎向附加力而造成破壞；當(dāng)井筒穿過沖積層厚度較大、井筒較深時，宜采用“讓”的辦法來防止井筒因豎向附加力而造成井壁破壞。“讓”，即在井筒的一定深度范圍內(nèi)，設(shè)置井壁可縮裝置，形成豎向可縮井壁，利用井壁可縮裝置的變形來釋放井筒豎向附加力，從而保護(hù)井壁。6.3.21采用凍結(jié)法施工的井筒，為保證沖積層段井筒自重及因地層沉降等作用在井壁上的豎向力能夠被基巖所吸收，凍結(jié)法鑿井段井筒掘砌深度應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)定基巖一定距離，該段井壁稱為“壁基”。為了保證井筒凍結(jié)段底部的掘砌施工安全，防止井筒突水，采用凍結(jié)法施工的井筒，凍結(jié)深度應(yīng)深于凍結(jié)段井筒深度，并符合現(xiàn)行《煤礦井巷工程施工規(guī)范》（GB50511）。3在如圖6.3.2所示凍結(jié)法鑿井井壁結(jié)構(gòu)中，按計算將底部一段高度的內(nèi)外層井壁整體澆筑作為壁座，是為了防止內(nèi)外層井壁之間的水進(jìn)入井筒。4強(qiáng)調(diào)內(nèi)、外層井壁整體澆筑部分以下井壁應(yīng)漸變至正常基巖段井壁厚度主要是為了避免井壁強(qiáng)度突變引起較大應(yīng)力集中；當(dāng)凍結(jié)孔導(dǎo)通含水地層、凍結(jié)孔封閉治理不理想時，容易導(dǎo)致凍結(jié)段井壁結(jié)束至凍結(jié)管結(jié)束一段圍巖及井壁滲漏水較大，該段井壁強(qiáng)度應(yīng)滿足注漿要求。5在凍結(jié)井筒處于較厚沖積地層時，宜在凍結(jié)壁與外層井壁之間鋪設(shè)25~75mm厚的泡沫塑料板，以減緩凍結(jié)壁對外層井壁的凍脹力作用；調(diào)節(jié)作用在井壁上的不均勻壓力；利用泡沫塑料板良好的隔熱保溫性能，為現(xiàn)澆混凝土外井壁提供一個良好的養(yǎng)護(hù)條件。6內(nèi)層井壁砌筑后，井壁內(nèi)將產(chǎn)生一定量的溫度應(yīng)力。由于外層井壁對內(nèi)層井壁的約束，使內(nèi)壁外緣不能自由收縮而造成內(nèi)層井壁橫向裂縫。內(nèi)、外層井壁間鋪設(shè)1.5mm~3.0mm的塑料板或一定厚度的油氈后，可減小內(nèi)、外層井壁的約束力，減少內(nèi)層井壁出現(xiàn)橫向裂縫；7為提高內(nèi)、外層井壁的整體強(qiáng)度和井壁抗?jié)B能力，凍結(jié)段井筒雙層井壁之間應(yīng)進(jìn)行注漿。6.3.4 內(nèi)、外層井壁分別承受徑向荷載標(biāo)準(zhǔn)值的計算原則：1當(dāng)內(nèi)外層井壁之間未鋪設(shè)塑料夾層時，荷載折減系數(shù)（kz）可取0.81~1.00；當(dāng)內(nèi)外層井壁之間鋪設(shè)塑料夾層時，荷載折減系數(shù)（kz）可取0.95~1.00。2外層井壁承受的凍脹力的大小與土層的埋深、土層的性質(zhì)、井幫的溫度、井幫的裸露時間、外層井壁的結(jié)構(gòu)形式等因素有關(guān)。本規(guī)范表6.3.4中給出的值，是在大量測試資料的基礎(chǔ)上歸納出的經(jīng)驗數(shù)據(jù)，設(shè)計單位可根據(jù)不同地區(qū)的地層情況，對表中的數(shù)值作適當(dāng)調(diào)整。6.3.7~6.3.9規(guī)定了井壁厚度、井壁在均勻壓力和不均勻壓力作用下的井壁圓環(huán)內(nèi)力、承載力計算以及井壁縱向承載力計算內(nèi)容。6.3.10~6.3.11規(guī)定了井壁環(huán)向穩(wěn)定性和井壁在三向應(yīng)力作用下井壁承載力驗算內(nèi)容。6.4鉆井法鑿井井筒支護(hù)6.4.1本條規(guī)定了鉆井法鑿井井壁結(jié)構(gòu)計算原則，應(yīng)按荷載分段設(shè)計；如果建井地區(qū)存在豎向附加力時，應(yīng)一并考慮。6.4.2當(dāng)沖積地層及鉆井深度均較大時，進(jìn)入穩(wěn)定基巖深度可適當(dāng)增大。6.4.3由于鉆井法鑿井可能產(chǎn)生允許的偏斜，因此提升井筒斷面除應(yīng)滿足提升容器、井筒裝備等布置要求及通風(fēng)要求外，還應(yīng)考慮偏斜的影響；如果井筒采取變內(nèi)斷面設(shè)計，也應(yīng)考慮變斷面以上井筒凈直徑增大可部分抵消整個井筒偏斜的作用，以保證井筒的正常使用。6.4.4鉆井法鑿井井壁結(jié)構(gòu)包括鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼板-混凝土復(fù)合結(jié)構(gòu)。鋼板-混凝土復(fù)合井壁根據(jù)鋼板位置不同可分為內(nèi)層鋼板-鋼筋混凝土復(fù)合井壁、雙層鋼板-混凝土夾層復(fù)合井壁等。由于鋼板-混凝土復(fù)合井壁結(jié)構(gòu)有較高的承載能力，可減薄井壁厚度，因而在井筒支護(hù)中得到廣泛應(yīng)用。隨著高強(qiáng)度等級混凝土材料不斷研制成功，混凝土支護(hù)強(qiáng)度大大提高，有效地減薄了井壁厚度并取得較大技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，所以設(shè)計時，應(yīng)優(yōu)先考慮采用高強(qiáng)混凝土結(jié)構(gòu)井壁。6.4.6鋼板筒內(nèi)側(cè)是指鋼板筒朝向井筒中心線一側(cè)。6.4.11以往的井壁底結(jié)構(gòu)設(shè)計中，也有采用淺碟式的，但由于其結(jié)構(gòu)不甚合理，受力性能差，施工性能差，僅適用于直徑較小的淺井中，應(yīng)用較少，故本規(guī)范不再列入。半球式井壁底承受均勻的泥漿壓力，受力性能較好，但井壁底高度大、球面施工較困難，對于掌握了地膜施工的單位，是可以選用的一種井壁底形式；削球式井壁底受力性能好，半橢圓回轉(zhuǎn)扁球殼井壁底高度較小、受力性能較好，兩者均是可以選用的井壁底形式。6.4.14井壁底組合殼圓形鋼板應(yīng)設(shè)置混凝土充填、搗固孔，圓形鋼板及搗固孔直徑根據(jù)需要確定，圓形鋼板應(yīng)與徑向鋼筋焊接。6.4.16鋼筋接頭包括鋼筋之間、鋼筋與鋼板之間的連接。6.4.21我國早期在鉆井法鑿井井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計時，井壁外側(cè)所受徑向水平荷載均按1.3倍靜水壓力計算，這一結(jié)果是沿用國外某些資料而來的。此后，國內(nèi)許多單位對鉆井井筒所受徑向水平荷載進(jìn)行了大量實測研究。研究結(jié)果表明，沖積段井壁徑向水平荷載均未超過1.2倍靜水壓力，基巖段未超過1.0倍靜水壓力。這一研究結(jié)果已納入原煤炭部有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，本規(guī)范采用這一研究結(jié)果。6.4.29～6.4.31根據(jù)鋼板-混凝土復(fù)合井壁設(shè)計和施工經(jīng)驗，確定其構(gòu)造設(shè)計的主要原則。井壁可能受拉時，應(yīng)對井壁接頭處內(nèi)外側(cè)鋼板采用鋼帶進(jìn)行補(bǔ)焊，以增加井壁接頭的抗拉能力。6.5沉井法鑿井井筒支護(hù)沉井法是在不穩(wěn)定含水地層中開鑿井筒的一種特殊施工方法。分為：普通法沉井、壁后泥漿沉井、壁后河卵石沉井和震動沉井。我國采用沉井法施工的井筒多在20世紀(jì)50~70年代末。20世紀(jì)80年代以來，采用沉井法施工的立井井筒較少。截至目前采用沉井法施工的井筒最大深度為單家村主井井筒，沉井深度為192.75m。6.5.2當(dāng)沉井進(jìn)入不透水巖層的深度小于規(guī)定時，必須采取封底措施。6.5.3由于沉井法鑿井可能產(chǎn)生允許的偏斜，因此井筒斷面除應(yīng)滿足提升容器、井筒裝備等布置要求及通風(fēng)要求外，還應(yīng)考慮偏斜的影響，以保證井筒的正常使用。6.5.8套井是采用沉井法施工的一個附加臨時結(jié)構(gòu)，用于防止沉井過程中四周土層的坍塌，同時作為沉井糾偏及加壓下沉操作的一個工作平臺。6.5.9當(dāng)采用壁后觸變泥漿沉井時，其泥漿比重不大于0.012MN/m3，因此參考鉆井法鑿井護(hù)壁泥漿和井壁結(jié)構(gòu)設(shè)計，沖積層段井壁徑向水平荷載按1.2倍靜水壓力取值。6.6帷幕法鑿井井筒支護(hù)帷幕法（地下連續(xù)墻法）是在不穩(wěn)定含水地層中開鑿井筒的一種特殊施工方法。我國從1974年開始引入煤礦建井中，20世紀(jì)70~80年代中期采用帷幕法共施工24個井筒，最大帷幕深度為56.0m。20世紀(jì)90年代至21世紀(jì)20代初，尚無采用帷幕法施工立井井筒的案例。6.6.4帷幕法施工井壁地層壓力按重液公式估算，由于帷幕深度不大于60.0m，地壓計算也可采用其他方法（如朗金公式）。帷幕法套壁時荷載計算可按靜水壓力（即）計算。

7硐室7.1馬頭門7.1.2馬頭門連接尺寸的確定。1人行道寬，《煤礦安全規(guī)程》（2013年發(fā)布）第二十二條：“……新建礦井、生產(chǎn)礦井新掘運(yùn)輸巷的一側(cè)，從巷道道碴面