有色金屬礦山井巷工程設計規範

2022-09-26 21:57:06 字數 4317 閱讀 5801

中國有色金屬工業總公司標準

ysj 021—93(試行)

2023年北京

主編單位:北京有色冶金設計研究總院

批准部門:中國有色金屬工業總公司

試行日期:2023年10月1日

中國計畫出版社

1993 北京

關於頒發《有色金屬礦山井巷工程設計規範》(試行)的通知

(93)中色投字第0484號

由北京有色冶金設計研究總院主編、昆明有色冶金設計研究院參編的《有色金屬礦山井巷工程設計規範》,經審查,現頒布給你們,作為中國有色金屬工業總公司標準(ysj021—93),自2023年10月1日起試行。各單位在執行中要注意總結經驗,積累資料,如有意見和建議,請與中國有色金屬工業總公司工程建設標準規範管理處聯絡。

中國有色金屬工業總公司

2023年6月28日

編制說明

本規範是根據2023年5月中國有色金屬工業總公司(88)中色基設字第36號《關於下達標準、規範、定額、指標和業務建設計畫的通知》要求編制的。

本規範編制過程中,編制組在總結國內多年實踐經驗,並在吸取國外有益經驗的基礎上,進一步調查研究,收集資料,先後提出了徵求意見稿、初稿和送審稿,經廣泛徵求意見,反覆討論修改,最後通過審查定稿。

本規範共分10章50節354條,其主要內容包括:總則,基本規定,豎井,斜井,平巷與平硐,溜井、溜槽與裝卸礦硐室,地下破碎系統,硐室,錨桿噴射混凝土支護,地下動力裝置基礎。

《有色金屬礦山井巷工程設計規範》編制組

2023年6月

第一章總則

第1.0.1條為統一有色金屬礦山井巷工程設計技術要求,推動技術進步,提高設計質量,特制定本規範。

第1.0.2條本規範適用於新建

一、二類有色金屬礦山井巷工程設計,三類礦山和改擴建礦山設計可參照執行。

第1.0.3條有色金屬礦山井巷工程設計,應從技術方案、材料選用及結構設計等方面,做到技術先進、經濟合理、安全適用。

第1.0.4條有色金屬礦山井巷工程設計必須堅持安全第

一、預防為主的方針,認真貫徹執行《礦山安全法》、《礦山安全條例》、《礦山安全監察條例》、《冶金地下礦山安全規程》、《有色金屬礦山生產技術規程》等國家現行的有關法規。

第1.0.5條有色金屬礦山井巷工程設計,除應執行本規範外,尚應符合國家現行有關標準規範的規定

第二章基本規定

第一節基礎資料

第2.1.1條井巷工程應根據礦區地質變化規律和生產工藝要求進行設計,對豎井、斜井和其他重要工程設計,尚應取得工程地質和水文地質驗證資料。

第2.1.2條豎井、斜井施工圖設計必須有工程地質檢查鑽孔資料,對於已有勘探資料表明,地質條件簡單和不通過含水沖積層的井筒,符合下列條件之一者,可不打工程地質鑽孔:

一、在豎井井筒周圍25m範圍內有勘探鑽孔,並有符合檢查鑽孔要求的工程地質和水文地質資料;

二、礦區已有生產礦井,掌握新設計井筒通過的岩層物理性質、水文地質及其變化規律,並經主管部門確認。

第2.1.3條工程地質檢查鑽孔布置及數量,應符合下列要求:

一、豎井:

1.水文地質條件簡單時,可在井筒中心或距井筒中心10~25m範圍內布置乙個檢查鑽孔;水文地質條件複雜時,檢查鑽孔的位置和數量應依據具體條件而定;

2.兩條豎井相距不大於50m時,可在兩井筒間打工程鑽孔;

3.專為探測溶洞或施工特殊要求的檢查鑽孔,可布置在井筒圓周範圍內;

4.在任何情況下,檢查鑽孔不應布置在井底車場巷道的上方。

二、斜井:

1.檢查鑽孔應沿斜井軸線方向布置,其數量不應少於三個:乙個在井口;附近乙個在井筒中部;另乙個在井底平巷連線處附近。

2.距離不大於50m的兩條平行斜井,鑽孔應布置在兩條井中間的平行線上;當只有一條斜井時,鑽孔應布置在距井中心線10~20m的平行線上。

第2.1.4條工程地質檢查鑽孔的技術要求,應符合下列規定:

一、鑽孔深度應大於設計井深(斜井底板以下)3~5m;終孔直徑不宜小於91mm,採用金剛石鑽機鑽進時,其終孔直徑不得小於70mm。

二、檢查鑽孔偏斜率應控制在1.5%以內。

三、工程地質檢查鑽孔應採用全孔取芯,其巖芯採取率:在沖積層與岩層中不宜小於75%;在破碎帶及軟弱夾層中不宜小於60%。

第2.1.5條工程地質檢查鑽孔應提供下列工程地質和水文地質資料;

一、有關岩石力學和地表建築物設計的技術引數;

二、對主要含水層提出岩石的滲透係數、湧水量及水質分析等水文資料;

三、岩芯rqd值的質量指標;

四、檢查鑽孔地質柱狀圖;

五、垂直深度超過600m的井筒,應提供地溫、地應力變化及岩爆資料。

第二節岩石力學工作

第2.2.1條在地質條件複雜的重要工程中,應做岩石力學工作。在各設計階段中,岩石力學的工作深度應符合下列要求:

一、可行性研究階段,應配合地質勘察工作,對工程作出岩石力學的可行性論證;

二、初步設計階段,通過實地測繪和岩體穩定性分析、評價,為井巷設計提供依據,必要時應進行補充勘探工作;

三、施工圖設計階段,應提出合理的岩石力學引數及支護型式;

四、在基建期間,岩石力學工作應著重記錄和量測巷道開挖後的失穩及其地壓顯現規律。

第2.2.2條初步設計階段,根據鑽孔岩芯質量指標rqd值,宜按表2.2.2進行岩體質量分級。

岩體質量分級表2.2.2

第2.2.3條井巷工程設計所需的岩石基本引數應有抗壓、抗拉、抗剪等極限強度和彈性模量、泊松比、內聚力、內摩擦角等引數。

第2.2.4條根據地質構造,應對井巷工程設計提供優勢節理組合及其圍岩破壞模式。

第2.2.5條原岩應力宜採用鑽孔應力解除法進行實地測量。量測地點應布置在受量測工程的附近,避開應力畸變區和干擾源。量測深度宜為巷道掘進半徑的3~5倍,並應穿過巷道鬆動圈。

第2.2.6條原岩應力場中的垂直應力應等於自重應力;最大水平應力與垂直應力之比可取1~2;兩個水平應力之比可取0.3~0.8。

第2.2.7條井巷工程開挖後的圍岩鬆動圈,中等穩定岩體可取巷道掘進半徑的2~3倍;不穩定岩體可取巷道掘進半徑的4~8倍。

第2.2.8條井巷地壓可按下列公式計算:

一、變形地壓:

p1=(cctgφ+p0)(1-sinφ)(r0/r)2sinφ/(1-sinφ)-cctgφ (2.2.8-1)

式中 p1—圍岩與支護相互作用下的壓力值(mpa)

p0—原岩應力(mpa)

r0—巷道的掘進半徑(mm)

r---塑性區半徑(mm)

c---岩體內聚力(mpa)

φ—岩體內摩擦角(0)

二、鬆動地壓:

q=10-3∑rihitg2(л/4-φ』/22.2.8-2)

式中 q---鬆動地壓(mpa)

ri—各岩層重力密度(kn/m3)

hi—各岩層厚度(m)

φ』—計算處的岩層內摩擦角(0)

第2.2.9條用於工程穩定性計算的岩體強度,應根據岩石的試驗指標,按下列公式或係數進行折減:

一、c值折減法:

1.在中等以下的堅硬沉積岩層中,用φucenko的c值折減公式:

cm=0.1ck/1+aln(h/l2.2.9)

式中 cm—折減後的岩體內聚力(mpa)

ck—岩體試驗的內聚力(mpa)

h---岩體破壞高度係指工程至地表的垂高

l---節理裂隙間距

a---岩石強度與岩體結構面的特徵係數可按表2.2.9選用

特性係數表2.2.9

2.在堅硬的火成岩和變質岩中,用的c值折減公式:

cm=ck[0.114e-0.48(i-2)+0.022.2.9-2)

式中 cm—折減後岩體內聚力(mpa)

ck—岩塊試驗的內聚力(mpa)

e—-岩石的彈性模量(mpa)

i---岩體的節理裂隙密度(條/m)

二、岩石內摩擦角折減係數,可取0.8~0.9折減後為岩體的內摩擦角。

三、岩石彈性模量折減係數,可取0.1~0.2折減後為岩體的彈性模量。

四、受地下水影響的岩石強度軟化折減係數,可取0.65~0.85軟化折減後為岩體強度。

第2.2.10條大硐室的穩定性宜採用數值計算法確定。

在計算中應正確地選擇計算剖面、確定計算模型和岩體力學引數、選擇單元型別及網格細度等,計算結果應為井巷支護設計提供圍岩的位移向量和應力分布。

第2.2.11條重要工程的複雜特殊地段,應進行監測設計。監測方法及布點要求,應符合本規範附錄一的規定。

第2.2.12條井巷圍岩類別劃分,應符合本規範附錄二的規定。

第三節井巷工程類別劃分與支護原則

第2.3.1條豎井、斜井、主斜坡道及主平硐的出口,均應布置在設計的礦床開採最終移動範圍以外,當條件所限,必須布置在礦床開採最終移動範圍以內時,應採取措施。

井口或硐口的建築物和構築物,應不受地表滑坡、滾石、雪崩、山洪和泥石流的危害,並應符合保護帶要求,保護帶寬度應按其等級確定:ⅰ級為20m,ⅱ級為15m,ⅲ級為10m。

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