煤矿提升系统工程设计规范 GB/T 51065-2014
中华人民共和国国家标准
煤矿提升系统工程设计规范
Code for design of coal mine hoisting system engineering
GB/T 51065-2014
主编部门:中国煤炭建设协会
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2015年8月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第660号
住房城乡建设部关于发布国家标准《煤矿提升系统工程设计规范》的公告
现批准《煤矿提升系统工程设计规范》为国家标准,编号为GB/T 51065-2014,自2015年8月1日起实施。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2014年12月2日
前言
本规范是根据原建设部《关于印发<2006年工程建设标准规范制订、修订计划(第二批>的通知》(建标[2006]136号)的要求,由中国煤炭建设协会勘察设计委员会和中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司会同有关单位共同编制而成的。
在本规范编制过程中,编制组进行了广泛调查研究,总结了我国矿井提升工程设计和设备制造经验,借鉴了国外的设计经验,对规范条文反复讨论修改,并广泛征求了有关设计部门、研究部门、高校、制造厂和专家的意见,最后经审查定稿。
本规范共分6章,主要技术内容包括:总则、术语和符号、提升系统机械工艺、电气、建筑、给排水及采暖通风。
本规范由住房城乡建设部负责管理,由中国煤炭建设协会负责具体管理工作,由中国煤炭建设协会勘察设计委员会和中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司负责具体技术内容的解释。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,如发现需要修改或补充之处,请将意见和建议寄交中国煤炭建设协会勘察设计委员会和中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司《煤矿提升系统工程设计规范》编制组(地址:北京市安德路67号,邮政编码:100120,传真:62044437,邮箱:ceda@163.com及辽宁省沈阳市沈河区先农坛路12号,邮政编码:110015),以供今后修订时参考。
本规范主编单位、参编单位、主要起草人和主要审查人:
主编单位:中国煤炭建设协会勘察设计委员会
中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司
参编单位:中煤科工集团北京华宇工程有限公司
中煤邯郸设计工程有限责任公司
北京圆之翰煤炭工程设计有限公司
煤炭工业合肥设计研究院
煤炭工业石家庄设计研究院
主要起草人:李洪宇 贺秀莹 李玉瑾 张晓四 马培忠 包勇 赵书忠 要书其 宋中扬 刘建华 张纯全 鲍宇 刘向 张俭 李熙 杨臣 张光伟 张福思 张文魁 张步斌 姚宏 郑孝平 吴旭
主要审查人:曾涛 刘毅 石强 王和德 鲍巍超 魏臻 李同达 何建平 李定明 王荣相 袁国忠 李井民 门小莎 李书兴 孔凡平 张春堂 王连生 严天良 郭崇远 王煜明 张振文
1 总 则
1 总 则
1.0.1 为贯彻执行国家发展煤炭工业有关法律、法规和方针政策,统一和规范矿井提升系统工程设计,积极应用新技术、新工艺,确保矿井提升系统安全可靠,保障矿井安全生产,做到技术先进和经济合理,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、改建、扩建矿井提升系统的工程设计。
1.0.3 本规范适用于煤矿井上下多绳摩擦式和单绳缠绕式提升系统的工程设计。
1.0.4 矿井提升系统工程设计,应根据矿井设计规模、服务年限和远期规划,正确处理提升能力、装备水平与建设投资的关系,适应矿井提升能力的变化,兼顾企业长远发展。
1.0.5 矿井提升系统工程设计除应符合本规范规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
3 提升系统机械工艺
4 电 气
5 建 筑
6 给排水及采暖通风
本规范用词说明
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:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”;
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
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:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”;
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为:“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
引用标准名录
《建筑抗震设计规范》GB 50011
《20kV及以下变电所设计规范》GB 50053
《低压配电设计规范》GB 50054
《建筑物防雷设计规范》GB 50057
《交流电气装置的接地设计规范》GB/T 50065
《建筑结构可靠度设计统一标准》GB 50068
《矿山电力设计规范》GB 50070
《建筑灭火器配置设计规范》GB 50140
《构筑物抗震设计规范》GB 50191
《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215
《电力工程电缆设计规范》GB 50217
《建筑工程抗震设防分类标准》GB 50223
《建筑物电子信息系统防雷技术规范》GB 50343
《矿山井架设计规范》GB 50385
《煤矿井下供配电设计规范》GB 50417
《重要用途钢丝绳》GB 8918
《多绳摩擦式提升机》GB/T 10599
《平衡用扁钢丝绳》GB/T 20119
《单绳缠绕式矿井提升机》GB/T 20961
《压实股钢丝绳》YB/T 5359
条文说明
中华人民共和国国家标准
煤矿提升系统工程设计规范
GB/T 51065-2014
条文说明
制订说明
《煤矿提升系统工程设计规范》GB/T 51065-2014,经住房城乡建设部2014年12月2日以第660号公告批准、发布。
本规范制订过程中,编制组做了大量的调查研究,总结了我国煤矿提升系统工程的设计实践经验,并参考了国外先进技术法规、标准。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规范时能正确理解和执行条文规定,《煤矿提升系统工程设计规范》编制组按章、节、条顺序,编制了本规范的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与规范正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握本规范规定的参考。
1 总 则
1 总 则
1.0.1 本条明确了编制《煤矿提升系统工程设计规范》(以下简称“本规范”)的总体原则。
贯彻国家有关煤炭工业的法律、法规,力求保证煤矿矿井提升系统设计安全可靠、技术先进、经济合理,这是本规范制定的主要目的。
过去煤炭行业只是对某些具体的提升系统编制过一些规范、规定,这些专业规范、规定在当时的历史时期对矿井提升设计方面起到了积极作用。随着社会经济、科学技术不断发展,许多新材料、新技术、新工艺、新设备不断应用于提升工程,体现了煤炭行业的科技发展水平,促进并改善了矿井安全生产条件,使现代提升技术达到了一个新的高度,因此,本规范通过总结已应用于现场的新技术、新工艺,为全面发展提升技术奠定基础。
本规范通过总结我国煤炭行业提升工程现状,结合国内外科技发展水平,吸收国外先进的设计理念,为从事矿山提升设计的工程技术人员搭建一个设计平台,充分发挥设计人员的创造力,使其在设计过程中树立先进、合理、安全、节约思想,不断更新设计理念,提高创新意识,保证设计质量,使煤矿提升工程适应煤炭工业可持续发展的需要。
1.0.2 按现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215的规定,设计生产能力划分为大型、中型、小型三种类型,本规范适用于新建、改建、扩建矿井提升系统的工程设计。
1.0.3 本条说明了本规范的内容界限,适用于煤矿井上下多绳摩擦式和单绳缠绕式提升系统的工程设计。矿井提升是一个系统工程,涉及多专业,有些专业有本专业通用规范、规定,但因为矿井提升的特殊性,在本规范中对涉及矿井提升的相关专业作出相应规定,使规范较完整地服务于广大设计人员。
对于带式输送机提升、凿井提升、斜巷无极绳提升、无轨胶轮车、斜巷架空乘人装置(猴车)以及移动或辅助性提升等内容,由于有的提升系统有专业规范,例如现行国家标准《带式输送机工程设计规范》GB 50431;有的不包括工程设计内容,如凿井提升;有的系统工程设计使用较少或较简单,重要性不强,因此,这些名义上的提升系统本规范不包括。
1.0.4 矿井提升系统是矿山安全生产非常重要的环节,具有科技含量高,多专业协作和系统复杂不宜大规模改造的特点,要求基础工作阶段应根据矿井开拓、开采条件进行多方案比较,对服务年限较长、储量较大的矿井,原则上主、副井提升应考虑以后可能提高产量的因素,虽然初期投资有所提高,但从矿井总投资看,增加部分的工程量、设备对其影响并不大,根据对国内多座矿井的调查分析,主、副井提升系统设备、设施由于井型、装备水平不同,除个别系统外,平均约占矿井总投资的3%~8%,如果按装备水平差额计算,增加投资平均不到矿井总投资的1%,而对于提升系统重要性、兼顾企业长远发展来说,这个比例并不大,因此,这个问题在设计过程中是需要考虑的。
在设计过程中通过全面分析,合理提出提升能力、装备水平与建设投资的关系是确定提升方案的重点,制定提升方案原则应从技术先进性、经济合理性方面进行评价,总体看大型矿井装备水平应高一些,中型矿井在保证技术先进性同时可略低一些。
3 提升系统机械工艺
4 电 气
4 电 气
4.1 负荷分级和供电电源
4.1.1 提升系统的电力负荷分级和供电电源是根据现行国家标准《矿山电力设计规范》GB 50070和《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215的要求规定的。
4.2 电气传动系统
4.2.1 本条对提升机电气传动系统电源装置的选择进行了原则性规定。
1 随着电力电子技术的发展,提升机控制系统型式呈现多样化,选择电力传动方式应从不同角度进行综合分析,确定方案总的原则是系统简单、高效、投资少、可靠性高,维护、检修方便。
2 提升机电气传动系统宜采用高性能电力电子调速方式。
3 电动机额定功率为2000kW及以上不采用直流传动主要是由于大容量直流传动系统效率相对较低,运行、维护费用较高,节能效果不如交流变频传动。
4.2.3 本条规定了提升机的各种运行方式,是控制系统宜具备的,在实际工作中由于某些原因一些功能可以不用。
应急提升运行方式是由于电气传动系统某部分设备功能失效时,为维持必要的提升作业(如将罐笼中的人员升至井口或临时的人员、物料升降),在屏蔽或省略该部分设备功能的前提下,以不完全冗余备用设备或不完全冗余功能取代失效部分设备功能所采用的一种运行方式。因此,应急提升运行方式是一种非正常手动提升方式。然而,在应急运行方式下,电气传动系统仍应具有最基本的保护、联锁和控制功能,同时应只能采用手动运行方式,通常宜减载和降速运行,不应以应急提升运行方式进行长时间的提升作业。
4.3 电气设备布置
提升机电气系统设备的布置主要依据现行国家标准《20kV及以下变电所设计规范》GB 50053和《低压配电设计规范》GB 50054进行规定,同时也结合了电控系统功率流向、工艺要求等因素作出原则性要求。
4.4 电缆选择及敷设
本节对提升机电力电缆选择及敷设进行了原则性规定,实际应用时应结合相关规程、标准执行。
4.5 提升信号与通信
提升信号装置及通信设备是依据现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215规定的。
目前有些生产厂家对提升信号装置设计存在一定缺陷,通过本规范进一步强调了系统电源的设置和对提升信号、备用信号的要求。
4.6 照 明
提升机建筑物照明应按现行相关标准、规范执行,并适当提高操纵室及各设备层的照度。
4.7 防雷与接地
建筑物防雷与接地应按现行相关规程、规范、标准执行,应用时应结合提升建筑物结构、设备情况进行布线。
5 建 筑
5 建 筑
5.1 一般规定
提升系统地面建筑主要设计依据应按国家有关标准、规定,具体执行应按现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215的有关规定。
提升系统是矿山的重要生产环节,良好的工作环境对安全生产具有重要意义,因此提升建筑物经常有人值守的地方应进行适当装修,有条件的还应提高装修标准。
5.2 提升建筑物和构筑物
5.2.1 落地式多绳摩擦式提升井架双斜撑具有受力好、套架不易变形的优点,但投资较高,目前许多大型矿井都采用这种型式。单斜撑一般中小型矿山应用较多,在具体应用上应根据技术的可行性及用户条件通过比较确定。
5.2.4 目前有些矿井建设期间利用永久井塔或井架进行凿井,以提高建设速度、节省建设投资,如阳泉新景矿、七台河龙湖矿、辽阳红祥矿都是采用这种方法,有的地方将永久设备也纳入建设期间凿井,因此,在有条件情况下应提倡这种施工方式。
5.2.6 全封闭井架在更换天轮或更换钢丝绳时有些困难,因此,在设计时应考虑方便更换天轮或钢丝绳的措施。
6 给排水及采暖通风