煤矿井下车场及硐室设计规范 GB 50416-2017
中华人民共和国国家标准
煤矿井下车场及硐室设计规范
Code for design of pit-bottom and chamber of coal mine
GB 50416-2017
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:2018年1月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第1579号
住房城乡建设部关于发布国家标准《煤矿井下车场及硐室设计规范》的公告
现批准《煤矿井下车场及硐室设计规范》为国家标准,编号为GB 50416-2017,自2018年1月1日起实施。其中,第3.0.2(2)、4.5.4(6)、5.1.10、5.1.26、5.1.35、5.1.36、5.2.5、5.3.5、5.4.1、5.4.3、6.1.1(4)、6.3.1(2)、7.1.1(3)、7.1.3、7.2.1、7.2.5、9.1.1(1、3、4、5)、9.1.2、9.1.3(2、6、7)、9.1.4(2)、9.2.1、9.2.2、9.2.3(2、3、4)、10.1.5、10.6.1条(款)为强制性条文,必须严格执行。原国家标准《煤矿井底车场硐室设计规范》GB 50416-2007、《煤矿采区车场和硐室设计规范》GB 50534-2009和《煤矿井底车场设计规范》GB 50535-2009同时废止。
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
2017年5月27日
前言
本规范根据住房城乡建设部《关于印发<2014年工程建设标准规范制订修订计划>的通知》(建标[2013]169号)的要求,由中煤科工集团武汉设计研究院有限公司、中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司会同有关单位,在原国家标准《煤矿井底车场硐室设计规范》GB 50416-2007、《煤矿井底车场设计规范》GB 50535-2009、《煤矿采区车场和硐室设计规范》GB 50534-2009的基础上共同编制而成。
本规范在编制过程中,编制组进行了广泛调查研究,认真总结煤矿井下车场及硐室设计的经验,吸取了近年成熟的科研成果和新技术,广泛征求了有关单位的意见,多次研究和修改,最终由中国煤炭建设协会组织审查定稿。
本规范共分11章,主要内容包括:总则、术语和符号、基本规定、井底车场、采区车场、排水系统硐室、供配电系统硐室、运输系统硐室、井下爆炸物品硐室、安全设施硐室和其他硐室。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文,必须严格执行。
本规范由住房城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释,中国煤炭建设协会负责日常管理工作,中煤科工集团武汉设计研究院有限公司、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,请各单位结合设计和工程实践,注意总结经验和积累资料,如发现需要修改和补充之处,请将意见和建议寄交中煤科工集团武汉设计研究院有限公司(地址:湖北省武汉市武昌区武珞路442号,邮政编码:430064,电话:027-87717066,传真:027-87717062,电子邮箱:yuanban@zmwhy.com),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:中煤科工集团武汉设计研究院有限公司
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
煤炭工业合肥设计研究院
中煤西安设计工程有限责任公司
中煤邯郸设计工程有限责任公司
煤炭工业太原设计研究院
大地工程开发(集团)有限公司
北京圆之翰工程技术有限公司
山西约翰芬雷华能工程设计有限公司
主要起草人:于新胜 施佳音 樊春辉 王永忠 辛德林 张建平 张世良 刘艳 张忠文 于新锋 高隧峰 黄侨 李红军 关众 樊志超 罗来军 李岚 曲臣 郭龙娇 刘宗绍 朱兆全 赵银砖 华召文 赵耀宙 孙康平 耿玉德 高春明
主要审查人:耿建平 李德春 王勇 宫守才 付小敏 刘庆礼 孟应芳
1 总 则
1 总 则
1.0.1 为在煤矿井下车场及硐室设计中贯彻执行国家煤炭工业的相关法律、法规和方针、政策,做到技术先进、安全可靠、经济合理,制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建、改建和扩建的煤矿井下车场及硐室设计。
1.0.3 煤矿井下车场及硐室设计,除应符合本规范外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
3 基本规定
3 基本规定
3.0.1 井下车场的线路和硐室应布局合理、操作安全、管理使用方便、便于施工和维护。
3.0.2 井下车场巷道和主要硐室位置的选择,应符合下列规定:
1 井下车场巷道宜选择在稳定、坚硬的岩(煤)层中,避开断层、陷落柱、强含水层和松散破碎岩(煤)层以及膨胀性岩层;主要硐室应选择在比较稳定、坚硬的岩(煤)层中,并应避开断层、陷落柱、强含水层和松散破碎岩(煤)层以及膨胀性岩层;
2 井下车场巷道和主要硐室不得布置在有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险煤(岩)层以及有冲击地压危险的煤层中。
3.0.3 井下车场巷道和交岔点的断面形状、安全距离、支护方式、支护参数、轨道铺设、管线敷设、辅助设施、水沟、铺底等设计,应符合现行国家标准《煤矿巷道断面和交岔点设计规范》GB 50419及《煤矿井下辅助运输设计规范》GB 50533的有关规定。
3.0.4 井下车场设计通过能力,应满足设计所需通过运输量的要求,并应留有大于30%的富余能力。
3.0.5 井下机电硐室应采用不燃性材料支护,硐室防水措施应满足机电设备要求,硐室宜铺底。
4 井底车场
5 采区车场
6 排水系统硐室
7 供配电系统硐室
8 运输系统硐室
9 井下爆炸物品硐室
10 安全设施硐室
11 其他硐室
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
《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215
《煤矿巷道断面和交岔点设计规范》GB 50419
《煤矿井下辅助运输设计规范》GB 50533
《煤炭矿井防治水设计规范》GB 51070
条文说明
中华人民共和国国家标准
煤矿井下车场及硐室设计规范
GB 50416-2017
条文说明
编制说明
本规范是在原国家标准《煤矿井底车场硐室设计规范》GB 50416-2007、《煤矿井底车场设计规范》GB 50535-2009、《煤矿采区车场和硐室设计规范》GB 50534-2009的基础上经调查研究、总结分析,并结合已有经验,为方便使用,将上述三项规范合并编制而成。
本规范由中煤科工集团武汉设计研究院有限公司和中煤科工集团沈阳设计研究院有限公司共同主编,并有8家单位参与编制。
本次合编修订后,共有11个章节,对原规范中相似内容进行了合并简化,并根据新修订的《煤矿安全规程》和实际使用情况,对原有部分条文进行了扩充与深化,并增加了抗灾潜水电泵硐室、永久避难硐室等内容。
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,编制组特按章、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,并着重对强制性条文的强制性理由作了解释。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规范规定的参考。在使用中如发现本条文说明有不妥之处,请将意见函告中煤科工集团武汉设计研究院有限公司。
1 总 则
1 总 则
1.0.1 本条阐明了制定本规范的目的。
1.0.2 本条阐明了本规范适用范围。
3 基本规定
3 基本规定
3.0.1 本条阐述了对井下车场及硐室布局的基本要求,所有井下车场线路与硐室布置均应满足。
3.0.2 在设计和生产实践中,沿煤层布置开拓大巷、井底车场以及硐室已较普遍,所以本条制定了井下车场巷道及硐室布置在煤层中的选择规定。
1 井底车场巷道和硐室一般建设较集中,施工时其围岩的完整性要受到不同程度的破坏,因此对围岩稳定性和围岩强度要有一定要求。因此,井底车场及硐室应布置在相对稳定、坚硬的岩(煤)层中。采区车场及硐室亦应在满足生产要求的情况下,尽量选择在稳定的岩(煤)层中。
现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215-2015第4.2.2条规定,井底车场巷道位置“宜选择在稳定、坚硬岩(煤)层中”。井巷工程围岩坚固性分类,多采用以普氏系数f为划分依据,主要按岩石单向抗压强度确定。f小于3为软岩层,f等于3~6为中硬岩层,f大于6为硬岩层。
目前井巷工程围岩强度分类并无坚硬岩层类,所以“坚硬岩层”只是一种相对的要求;工程实践表明,井下围岩强度一般多为中硬岩性,坚硬岩层一般是可遇而不可求。另外,煤层的坚固性程度通常按照抗碎强度分为高、中、低和特低4级,与岩层划分方式和分类名称不一致。为便于本条规定的具体操作并统一叙述岩层和煤层,所以本条岩性叙述为“岩(煤)层”。
矿井初步设计选择水平高程时,应根据勘探地质报告提供的资料,分析论证该水平位置的岩性、构造及水文地质条件等是否适宜布置井底车场,如不适宜则应对水平位置在综合分析的基础上作适当的调整。
当进行井下车场及硐室施工图设计时,应根据勘探地质报告和井筒检查孔等资料,绘制井下车场及硐室范围内地层水平切面图及剖面图,分析其所处位置的岩性及特征,以确定是否需作适当调整。
2 本款参考了现行国家标准《煤炭工业矿井设计规范》GB 50215-2015第4.2.2条与第4.3.2条。为保证矿井安全生产和井下车场及硐室正常运转,保证井下车场巷道及硐室的完好,井下车场巷道及硐室应避开煤与瓦斯突出危险和冲击地压影响,所以规定“井下车场巷道和主要硐室”不得布置在有煤(岩)与瓦斯(二氧化碳)突出危险煤(岩)层以及有冲击地压危险的煤层中”。本款作为强制性条款,必须严格执行。
3.0.4 本条阐明了对井下车场通过能力的要求,包括井底车场、采区车场等各类车场通过能力应留有30%富余的要求,保障矿井运输的可靠性。
3.0.5 本条阐明了对井下机电类硐室的设计要求,由于机电设备的特殊性,因此要求硐室采用不燃性材料支护以及防水要求等。实际设计中应根据所选设备的特性要求,对硐室支护、防水等方面进行针对性处理。
4 井底车场
5 采区车场
6 排水系统硐室
7 供配电系统硐室
7 供配电系统硐室
7.1 主变电所
7.1.1 本条第3款根据《煤矿安全规程》第四百五十六条的规定:“井下中央变电所和主要排水泵房的地面标高,应当分别比其出口与井底车场或者大巷连接处的底板标高高出0.5m”。本条要求主变电所地面应高出相连接巷道0.5m,是为了防止由井底车场或大巷向主变电所倒灌水。要求主变电所地面高程不低于与之连接的主排水泵房地面高程,是保证主排水泵房出水不影响主变电所运行,主变电所涌水可顺利排至主排水泵房。主变电所是井下供电核心设施,必须保证安全运行,因此,本款作为强制性条款,必须严格执行。
7.1.3 本条根据《煤矿安全规程》第一百六十八条规定“采区变电所及实现采区变电所功能的中央变电所必须有独立的通风系统”制定。本条为强制性条文,必须严格执行。
7.2 采区变电所
7.2.1 本条根据《煤矿安全规程》第四百五十六条规定:井下机电设备硐室“硐室必须装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开时,不得妨碍运输,铁门上应当装设便于关严的通风孔。装有铁门时,门内可加设向外开的铁栅栏门,但不得妨碍铁门的开闭”制定,且作为强制性条文,必须严格执行。
7.2.5 本条根据《煤矿安全规程》第一百六十八条规定“采区变电所及实现采区变电所功能的中央变电所必须有独立的通风系统”制定。为保证采区变电所出现着火等情况时,不向其他生产区蔓延,规定“采区变电昕必须有独立的通风系统”,本条作为强制性条文,必须严格执行。
8 运输系统硐室
8 运输系统硐室
8.2 井下架线式电机车修理间及变流室
8.2.1 本条第3款所设隔墙在满足硐室设备安装检修、起吊要求时,其材料可采用混凝土、砖、钢板、玻璃钢复合材料等。
8.3 井下蓄电池电机车修理间及充电室
8.3.1 井下充电室的通风管理应遵守现行《煤矿安全规程》的有关规定。充电变流室应选择在井底车场或采(盘)区下部车场附近有新鲜风流进入,且有独立回风条件、围岩稳定的地点。当采用独立回风时,回风风流应引入回风巷。对于防止氧气积聚,可通过改善硐室与回风巷的连接方式或加大通风量等方法解决。
对于蓄电池电机车修理间及充电室的具体位置应根据各矿井的具体情况而定,原则上尽量减少专用回风道的长度、便于检修和使用。对于采用平硐开拓的矿井和井下只有辅助运输采用蓄电池电机车且运输量不大的斜井,经综合分析比较后,在不影响矿井实际使用的情况下,本着安全可靠、节省工程量的原则,可将蓄电池电机车的充电室设在地面。
8.4 推车机及翻车机硐室
8.4.1 本条第2款中规定“并采取除尘措施”,系指采取洒水、控制风速等降尘手段,其隔墙材料可采用混凝土、砖、钢板、玻璃钢复合材料等。
本条第4款“硐室内应采取防止瓦斯积聚的措施”,是针对翻车机硐室一般高度较大,并处于煤仓上部,当硐室通过风量、风速较小,而原煤瓦斯吸附性义较强时,在此转运环节中仍可能有部分瓦斯释放出来,积聚在硐室顶部,需要排出而制定的。
8.8 采区煤仓
8.8.1 采区煤仓形式分为垂直圆形、倾斜拱形、斜立混合形和水平煤仓。大巷采用矿车运煤时,运输大巷或石门和输送机上(下)山之间应设采区煤仓;大巷采用带式输送机运煤时,有条件也应设采区煤仓;当输送机大巷和输送机上(下)山均布置在煤层中,无条件利用高差布置采区煤仓时,带式输送机系统的设备能力应匹配,也可增设水平煤仓。
8.8.2 当大巷采用矿车运输且采区高峰生产能力大于采区装车站能力时,采区煤仓容量可按下式计算:
式中:Q——采区煤仓容量(t);
Ag——采区高峰生产能力(t/h),高峰期间的小时产量为平均产量的1.5倍~2.0倍;
An——装车站通过能力(t/h),为平均产量的1.0倍~1.3倍;
Tg——采区高峰生产持续时间(h),机采取1.0h~1.5h,炮采取1.5h~2.0h;
Kb——不均匀系数,机采取1.15~1.20,炮采取1.50。
本条第2款中采区煤仓容量的推荐值,设计时可参考选取,也可根据煤炭运输方式,在满足运输要求的基础上调整。
8.8.3 根据我国煤矿使用经验,采区煤仓高度一般控制在30m以下,煤仓高度与采区巷道布置、煤仓容量有关。一般情况下,煤仓容量是在尽量缩小煤仓高度的同时,加大煤仓直径。煤仓直径与煤仓高度的比值一般为0.22~0.42。有的矿区也采用增加煤仓个数的方法,但给施工和管理带来不便。煤仓高度过高不利于处理堵仓事故。
根据生产单位的使用情况,立煤仓收口处倾角一般在60°左右,也有根据实际条件采用50°。尽管造成堵仓事故原因较多,但为适应不同条件,将倾角调整在55°~60°范围之内。
采区煤仓防堵措施较多,但使用效果不理想,在选择防堵措施时,可根据实际情况确定。
8.9 采区提升机房
8.9.3 本条要求采区提升机房不受外巷道来水威胁,当因布置原因无法满足要求时,应采取有效的防水或排水措施,保证采区提升机房安全。
9 井下爆炸物品硐室
10 安全设施硐室
11 其他硐室
11 其他硐室
11.4 井下降温系统硐室
11.4.1 本条规定了井下降温系统硐室的涉及范围,井下降温系统不同,所对应配套的硐室也不同,本规范对降温系统中可能出现的各种降温系统硐室设计进行了规定。
11.4.2 井下降温系统硐室一般都大于6m,为保证降温硐室良好的通风状况,设计要求硐室应设两个出口。
11.4.3 井下制冷站和载冷剂高低压耦合装置硐室的位置和布置应有利于供冷和排除冷凝热,使其系统的动力消耗最低,并满足设备的搬运、安装、维修、操作和安全等要求。井下制冷站和载冷剂高低压耦合装置的配电室和控制室联合布置有利于设备运行的管理和节能。配电室和控制室设在制冷站内部时,应设隔离设施,以防制冷设备和载冷剂高低压耦合装置检修和运行过程中可能喷出液体对配电设备和控制设备的损坏。
11.4.4 本条规定了井下制冷站和载冷剂高低压耦合装置硐室尺寸的确定及硐室内部管路布置的基本要求。
有保温层的管路穿过硐室设施时,预留孔洞和预埋钢套管是为了预防硐室设施变形,影响保温层的保温效果。
11.4.5 本条规定了选择融冰池硐室的位置及布置要求,并明确了确定其尺寸的方法。
11.4.6 本条规定了选择喷淋硐室和冷凝热排放硐室的位置及布置要求,并明确了确定其尺寸的方法。硐室出风侧设挡水设施是为了降低风流中含湿量,并能回收部分喷淋水,以达到节水的目的。
11.4.7 本条规定了喷淋硐室和冷凝热排放硐室的支护方式和坡度要求。