第6篇 矿山地面工业建筑结构工程和矿物加工工程设计施工实用技术与图集.pdf

“ “ “ “ 第六篇 矿山地面工业建筑结构工程和 矿物加工工程设计施工 实用技术与图集 第一章矿山工程材料 第一节常用矿山工程材料性能及其要求 一、 矿山工程常用混凝土的基本组成和技术要求 （一） 混凝土的基本组成 混凝土由其基本成分 水泥、 砂、 石子和水拌合而成。混凝土是以水泥为胶结材 料， 以天然砂、 石为骨料， 加水拌合浇注成型、 凝结硬化形成的固体材料。其中水泥与水 形成的水泥浆填充在砂、 石骨料的空隙中。在水泥浆凝结硬化前， 混凝土拌合物具有一 定的和易性， 水泥浆硬化后， 将砂、 石胶结成一个整体。 在混凝土拌合时或拌合前可掺入一定量的改性剂， 包括减水剂、 早强剂、 速凝剂、 防 水剂等， 以改善混凝土的某些性能， 如提高最终强度或初期强度 （早强） 、 改善和易性、 提 高耐久性及节约水泥等。 （二） 混凝土的技术要求 常用的混凝土一般要满足以下四项要求 （） 各组成材料经拌和后形成的拌合物应具有一定的和易性； （“） 混凝土应在规定龄期达到设计要求的强度； （） 硬化后的混凝土应具有适应其所处环境的耐久性； （） 经济合理， 在保证质量前提下， 降低造价。 第一章矿山工程材料 （三） 混凝土配合比概念 混凝土配合比是指混凝土各组成材料间的数量比例关系。常用的表示方法有两种 一种是以 “混凝土中各组成材料的质量表示， 如水泥 第六篇矿山地面工业建筑结构工程和矿物加工工程设计施工实用技术与图集 图 “ “ 应力圆示意图 在比例极限内， 材料的应力 （） 和应变 （“） 成线性关系， 此比例系数 （即应力和应变的 比值） 为弹性模量 （应力单位） 。有公式 “ （ “ “ ） 泊松比 （） 的概念 在线性范围内， 垂直于正应力方向的横向线应变与正向线应变的比值为泊松比 （无 量纲） 。 ’剪变模量 （“） 的概念 在比例范围内， 剪应力和剪应变之比值， 为剪变模量。 平面问题虎克定律 “ （“ *） * （*“ ）（ “ “ ） * * “ （六） 材料强度和强度理论概念 强度理论概念 强度理论是对强度失效提出的各种假说， 这些假说将失效的原因归结为应力、 应变 或变形能等因素中某一因素引起的， 以此为基础， 通过简单应力状态的实验结果建立复 杂应力状态的强度条件。 强度理论 常用的强度理论有 最大拉应力理论 （第一强度理论） 认为最大拉应力达到材料的极限拉应力时， 材料 就破坏， 适合于三向受拉状态。 最大伸长线应变理论 （第二强度理论） 认为最大伸长线应变是脆性材料破坏的原 第二章工程力学与工程结构 因， 适合于脆性材料。 最大剪应力理论 （第三强度理论） 认为最大剪应力达到材料极限抗剪能力时， 使材 料破坏， 适合于塑性材料。 最大形状改变比能理论 （第四强度理论） 认为形状改变比能是材料破坏的原因， 适 合于塑性材料。 摩尔强度理论 通过实验获得若干极限应力圆， 其包络线所代表的强度关系。摩尔 强度理论是岩土材料常用理论。 （七） 刚度和稳定的概念及其意义 “刚度和稳定的概念 刚度为构件在外力作用下抵抗变形的能力。稳定是指构件保持原有压缩平衡状态、 即使受变形干扰也可恢复的能力。 “意义 工程实际中， 对构件除强度要求外， 还往往要求其变形不能过大， 或者受干扰时不能 出现过大的变形， 否则也会出现构件和结构不能正常工作的情况， 因此刚度和稳定性也 是构件设计的重要参数。 井巷工程俗称的稳定， 和一般结构构件的稳定含义还有区别。但是， 目前对井巷工 程稳定同样也有变形不能超过极限变形量的要求。 第二节基本构件与桁架的力学分析方法 一、 简支梁、 柱和压杆的内力分析以及桁架概念与内力分析方法 （一） 简支梁内力分布特点 简支梁的内力主要有剪力和弯矩， 其分布特点可总结如下 （） 梁上某一区段没有荷载时， 该区段剪力图为一直线， 弯矩图为斜直线； （） 梁上某一区段只有均布荷载时， 该区段剪力图为斜直线， 弯矩图为二次抛物线， 凸向与外载方向一致； （） 集中力作用处， 剪力图发生突变， 突变值等于集中力值； 弯矩图形成尖角， 尖角指 向与集中力方向一致； 第六篇矿山地面工业建筑结构工程和矿物加工工程设计施工实用技术与图集 （） 集中力偶作用处， 弯矩值发生突变， 突变值等于集中力偶的数值； （“） 最大剪力可能发生在集中力作用处的一侧； 最大弯矩可能发生在剪力等于零的 截面、 集中力作用处或集中力偶作用的一侧。 （二） 简支梁内力计算的基本方法 简支梁是静定结构。其计算过程一般都先由静力平衡方程确定支座反力， 当所有作 用在梁上的外力为已知时， 可采用截面法计算内力， 即取其中一段作为隔离体向截面处 进行内力分析， 根据隔离体的平衡条件， 建立平衡方程， 求解方程。 （三） 超静定梁的解题原则 超静定梁主要用力法求解， 首先判断超静定梁的超静定次数， 确定多余约束数目， 将 超静定梁所有的多余约束释放开， 将其视为相应的附加外力， 从而将超静定梁转变为静 定梁， 列出静定平衡方程， 再结合释放多余约束时， 为保持和原来的变形状态一致而得到 的变形协调方程， 求解增加的位移方程， 得到多余力， 从而求解超静定梁的内力和位移。 （四） 柱的内应力 柱子主要承受轴向力的作用， 同样还会有弯矩和剪力作用。任意截面的内力求解方 法以及内力与外载之间的变化规律和梁的分析一致。 由于制造轴线的偏差、 作用线位置的误差、 构件制造的误差以及材料的不均匀等原 因， 柱子受力总要考虑轴力的偏心作用或轴力和弯矩的共同作用， 这时的结构构件称为 偏心受力构件。偏心构件根据受力和破坏的特点不同， 还分有大偏心与小偏心。 （五） 压杆稳定问题 压杆稳定概念 压杆稳定是指其保持直线形状平衡的能力。当杆件的轴向载荷小于某临界荷载时， 若有微小的侧向干扰力使它暂时发生轻微弯曲， 但干扰力解除后， 它仍将恢复直线形状， 称压杆的这种直线形状的平衡为压杆稳定。一般临界荷载要比强度极限荷载小， 一旦压 力超过临界值， 压杆将出现弯曲， 也就是失稳， 称此临界值为压杆稳定的临界荷载。 临界荷载的计算方法 确定临界荷载的基本方法有两类， 静力法和能量法。 静力法 在计算两端铰支的压杆时， 假设压杆轴线是理想直线， 压力 的作用线与轴 线重合， 且材料是均匀的。建立压杆处于微弯平衡状态的截面弯矩挠曲线的近似微分方 程， 通过解微分方程结合边界条件可得到临界荷载值， 即两端铰支压杆的欧拉公式 ’ “ （ * * ） 第二章工程力学与工程结构 对于其他支承情况的压杆， 可以折算为两端铰支的压杆， 代入公式 “ “ （ ） （式中 称为长度系数） ， 利用各种情况下的长度系数求得临界荷载。 能量法 根据势能驻值原理表示平衡条件， 寻求结构在新的形式下能维持平衡的荷 载， 其中最小者即为临界荷载。 （六） 静定桁架概念及其杆件内力计算方法 （） 静定桁架是由多根直杆两端用铰连接而成， 各杆只受轴力作用而没有多余约束 的几何不变体系。 （） 杆件内力计算方法包括 结点法， 即取每个结点为隔离体， 每个结点有两个平衡方程， 根据平衡方程求解未知 力； 截面法， 取桁架的一部分为隔离体， 根据隔离体的平衡条件每次可列出三个平衡方 程， 根据平衡方程求解未知力； 结点法与截面法的联合求解法。 计算顺序通常按几何组成相反的次序进行， 尽可能避免解联立方程。 二、 拱的受力特点分析 （一） 三铰拱的受力特征 （） 在竖向荷载作用下， 三铰拱的竖向反力与相应的水平简支梁的竖向反力相等， 与 拱轴线形状及拱高无关。 （） 在竖向荷载作用下， 拱截面会产生轴压力。轴力是拱的主要内力， 这也是三铰拱 的受力特点。 （） 水平推力只与三铰位置及荷载有关， 与各铰间的拱轴线无关， 拱高越大， 推力越 小， 反之， 拱高越小， 推力越大。当拱高为 ’ 时， 推力趋向无穷大， 此时三个铰已在同一直 线上， 属瞬变体系。 （） 由于水平推力的存在， 三铰拱横截面上的弯矩要比相应简支梁的弯矩小。 （二） 三铰拱受力计算 求三铰拱竖向反力可通过求相应简支梁的支座反力而得到。而水平推力等于相应 简支梁对应拱顶铰位置截面的弯矩除以拱高而得。三铰拱内任一截面的内力可用截面 法求得。 （三） 合理轴线的概念 三铰拱在荷载作用下各截面上一般产生弯矩、 剪力及轴力。当拱内所有截面均受到 第六篇矿山地面工业建筑结构工程和矿物加工工程设计施工实用技术与图集 均匀压力且处于无弯矩及无剪力状态时， 结构受力最合理、 材料使用最经济。这种在固 定荷载作用下使拱处于无弯矩状态的轴线称为合理轴线。 第三节各类结构的力学特点 一、 混凝土等基本结构和单层与多层结构的力学特点以及各种基础类型 （一） 混凝土结构、 钢结构、 砌体结构、 木结构基本概念及其力学特性 （） 混凝土结构是以混凝土为主要承重材料制作的结构。它包括素混凝土结构、 钢 筋混凝土结构、 型钢混凝土结构、 钢管混凝土结构和预应力混凝土结构等。 素混凝土结构是指不配置任何钢材的混凝土结构。主要承受压力， 承载力低， 性质 脆， 较少作为土木工程的承力结构。 钢筋混凝土结构是指用钢筋作为配筋的普通混凝土结构。配置钢筋主要是为提高 混凝土抵抗开裂的能力。在不同的结构构件中， 钢筋的配置， 包括大小、 数量、 位置及形 式均应经过设计； 主要钢筋一般都布置在构件的受拉部位， 如梁、 板的下部； 为提高梁 （特 别在支座附近） 斜截面的抗剪能力， 钢筋混凝土梁还配置弯钢筋和箍筋。 型钢混凝土结构又称钢骨混凝土结构， 它是指用型钢或用钢板焊接成的钢骨架作为 配筋的混凝土结构。型钢混凝土结构承载能力大、 抗震性能好， 但耗钢量较多， 可在高 层、 大跨或抗震要求较高的工程中采用。 钢管混凝土结构是指在钢管内浇捣混凝土做成的结构。钢管混凝土结构的构件连 接较复杂， 维护费用多。 预应力混凝土结构是指在结构承受外载荷之前， 在其受拉部位预先施加压应力的混 凝土结构构件。预应力混凝土是改善构件抗裂性能的有效途径。根据预应力的制作、 施 工特点， 预应力混凝土分； 先张法 （先张拉钢筋， 后浇灌混凝土） 与后张法； 全预应力 （设计 荷载条件下构件截面不允许出现拉应力） 和部分预应力； 有粘结预应力 （混凝土与预应力 钢筋粘结和握裹一起） 和无粘结混凝土。 （“） 钢结构是以型钢或钢材作为主要承重构件的结构形式。有以下力学特性 钢材 强度高、 重量轻， 材性好、 可靠性高； 抗震性能好； 工业化程度高、 工期短； 密封性好； 耐热 性较好。缺点 钢材价格相对较贵、 耐锈蚀性差、 耐火性差。 第二章工程力学与工程结构 （） 砌体结构是指采用砖、 石或砌块为块材， 用砂浆砌筑的结构。其力学特性主要是 抗压性能好， 但抗拉、 抗弯及抗剪性能差， 结构整体性较差； 抗震性能差。具有较易就地 取材、 耐火性能良好、 造价较低等特点。 （“） 木结构以木材作为主要承重构件的结构形式。其力学特性是比强度较大； 弹性 韧性好， 能承受冲击和振动作用； 构造不均匀， 呈各向异性。 （二） 主要建筑的结构形式 （） 用于房屋建筑的主要结构形式 单层工业厂房常用的结构形式是由一系列的平面承重结构用支撑构件连成的空间 整体。大跨度单层房屋的结构形式众多， 包括平板网架、 网壳、 空间桁架或空间刚架体 系、 悬索、 杂交结构、 张拉集成结构、 索膜结构等。多层、 高层及超高层建筑可采用刚架结 构， 刚架 支撑结构， 框筒、 筒中筒、 束筒等筒体结构， 巨型结构包括巨型桁架和巨型框架 等。 （） 用于桥梁的结构形式主要有 实腹板梁式结构、 桁架式结构、 拱或刚架式结构、 拱 与梁桁架的组合结构、 斜拉结构、 悬索结构等。 （） 用于塔桅的主要结构形式 桅杆结构、 塔架结构。 （三） 各种单层及多层结构的受力和传力特点 （） 单层结构受力特点 主要受竖向荷载的作用， 如恒载、 活载、 吊车荷载等， 水平作 用主要有风荷载和地震作用， 在单层结构中可以认为对结构影响较小。 （） 单层结构力的传递途径为 混凝土结构、 钢结构和木结构 板梁柱基础地基； 砌体结构 板梁墙基础地基。 （） 多高层结构承受竖向荷载和水平作用， 竖向荷载包括有恒载、 活载； 水平作用如 风 荷载和地震作用有时会起控制作用， 力的传递途径与单层结构类似。 （四） 各种结构对应的基础类型 （） 混凝土结构常见的基础形式有独立基础、 条形基础、 筏板基础、 箱形基础， 地质条 件比较差的地区也可采用桩基； （） 钢结构常见的基础为柱下独立基础； （） 砌体结构对应常见的基础有墙下条形基础； （“） 木结构对应的基础类型为独立基础和条形基础。 “ 第六篇矿山地面工业建筑结构工程和矿物加工工程设计施工实用技术与图集 二、 基本构件受力特点以及截面设计和构件连接的基本要求 （一） 基本构件 （梁、 柱、 墙和板等） 的受力特点 （） 梁为受弯构件， 主要承受弯矩作用， 还承受剪力作用。常用结构形式有钢筋混凝 土梁、 钢梁、 钢与混凝土组合梁等结构形式。 （“） 柱为受压构件， 分为轴心受压构件和偏心受压构件， 主要受轴力、 弯矩和剪力的 共同作用。受压构件通常利用受压性能良好的材料如砖石、 混凝土修建， 钢结构中也有 钢柱。 （） 墙体在混凝土结构和钢结构中一般仅作为分隔构件， 不受力。但钢筋混凝土剪 力墙结构、 筒体结构、 砌体结构和木结构中墙是承重结构， 要受轴力和弯矩的作用。 （） 板主要受弯矩和剪力的共同作用。 （二） 构件的截面设计要求 （） 混凝土结构构件截面设计主要要完成截面承载力验算和构件裂缝、 变形验算。 梁设计要考虑弯矩引起的正截面破坏、 剪力引起的斜截面破坏， 钢梁还须考虑整体稳定 和局部稳定问题， 除此之外， 梁还要验算刚度， 以保证在正常使用时不会变形过大， 对于 钢筋混凝土梁， 还必须限制裂缝宽度。 （“） 受压构件设计除考虑由于材料强度不足引起的强度破坏外， 还要考虑稳定问题， 构件必须限制长细比或高厚比， 以免发生失稳破坏。 （） 钢结构构件截面设计要求除了进行承载力验算外， 通常起控制作用的是稳定性 验算。 （） 砌体结构构件截面主要验算承载力和稳定性， 并考虑局部受压能力验算。 （） 木结构构件截面设计也要完成承载力和稳定性验算。 （三） 构件的连接要求 （） 构件连接的基本原则是应满足强节点的抗震设计要求。混凝土构件连接主要是 梁柱之间的连接， 从抗震角度考虑， 要求连接节点承载力不应低于其连接构件的承载力， 在多遇地震作用时， 节点应在弹性范围内工作。其他几种结构形式的构件连接要求与混 凝土构件连接的要求相同。 （“） 钢筋混凝土梁柱的节点连接主要采用刚性连接， 也有铰连接。 （） 在钢结构中， 连接占有很重要的地位。钢结构的连接通常有焊接、 铆接和螺栓连 接。焊接连接是现代钢结构中最主要的连接方式， 他的优点是任何形状的结构都可用焊 缝连接， 构造简单， 一般不须拼接材料， 省钢省工， 而且能实现自动化操作， 生产效率较 ’ 第二章工程力学与工程结构 高。但是， 焊缝质量易受材料、 操作的影响， 因此对钢材材性要求更高， 高强度钢更要有 严格的焊接程序， 焊缝质量要通过多种途径的检验来保证。 （） 木结构构件的连接主要有 齿连接， 销连接、 键连接、 胶连接、 承拉连接等。 “ 第六篇矿山地面工业建筑结构工程和矿物加工工程设计施工实用技术与图集 第三章矿山地面工业建筑结构工程构造、 施工与设计要求 第一节矿山主要地面工业建筑结构形式和施工要求 一、 井架 （） 结构分类 按建造材料不同可分为钢井架、 钢筋混凝土井架、 砖井架、 木井架。 竖井生产井架高度在 “ 及以下时， 一般采用钢筋混凝土结构； 高度超过 “ 时， 经过经济技术比较， 可采用钢筋混凝土结构或钢结构； 高度在 及以下， 服务年限较短 的罐笼井， 亦可采用砖石结构。 （“） 结构组成形式 钢井架结构一般包括头部、 立架、 斜架、 井口支撑梁、 斜架基础等 五大部分。 头部是井架的上部结构， 包括天轮托架、 天轮平台、 天轮起重架及防护栏杆等； 立架是井架直立的那一部分空间结构， 用来固定地面以上部分的罐道、 卸载曲轨等， 并承受头部下传的荷载； 斜架是位于提升机一侧的倾斜构架， 用来承受大部分的提升钢丝绳荷载， 并维持井 架的整体稳定性； 井口支承梁是井口支承立架的梁结构； 斜架基础是斜架将其承担的荷载传到地基上的结构体。 ’ 第三章矿山地面工业建筑结构工程构造、 施工与设计要求 （） 荷载种类 自重荷载。包括头部、 立架、 斜架、 井口支承梁等的钢井架自重， 估算公式 ““ （ ’ ’ ） 式中 钢井架自重标准值； “ 井架高度 （） ； 提升钢丝绳的拉断力； 自重系数 对于单斜撑井架“ *， 对于双斜撑井架“ *。 其他荷载包括 提升钢丝绳荷载； 钢丝绳罐道工作荷载； 防坠制动钢丝绳荷载； 活荷 载； 风荷载； 地震作用。 二、 井塔 （） 结构分类 按建筑材料的不同可区分为 砖或混凝土砌块结构井塔、 钢筋混凝土结构井塔、 钢结 构井塔、 钢筋混凝土和钢的混合结构井塔。已建的井塔绝大部分为钢筋混凝土结构， 且 采用爬模施工。 （） 结构组成形式 钢筋混凝土井塔的结构形式有 箱型、 箱框型、 圆筒型及框架型等。 （） 荷载种类 自重荷载 包括结构自重、 设备自重、 套架自重等。 结构自重的估算公式 “ （ ’ ’ ） 式中 井塔自重标准值 ,； 井塔建筑体积 ； 井塔折算重度， , 。 设备自重包括摩擦轮、 减速器、 电动机等设备重量， 由工艺提供； 套架自重的估算公式 “ “（ ’ ’ ） 式中 套架自重标准值 （,） ； “ 井塔高度 （） ； 套架线重度，（, ） 。 其他荷载包括 楼面及屋面活荷载； 提升机设备引起的荷载； 罐道系统的荷载； 吊装 -. 第六篇矿山地面工业建筑结构工程和矿物加工工程设计施工实用技术与图集 荷载； 风荷载； 地震作用。 三、 筒仓 （） 结构分类 按建筑材料的不同可区分为 砖或混凝土砌块结构筒仓、 钢筋混凝土结构筒仓、 钢结 构筒仓、 钢筋混凝土和钢的混合结构筒仓。目前筒仓多做成钢筋混凝土结构， 砖石筒仓、 钢铜仓已较少采用。 （“） 结构形式 筒仓按截面形式分为圆仓与方仓 （矩形筒仓） 。 （） 荷载种类 自重 （结构自重、 设备自重） ； 楼面及屋面活荷载； 贮料荷载 （包括深仓 贮料压力、 浅仓贮料压力等） ； 风荷载； 雪荷载； 积灰荷载； 筒仓外部的堆料荷载； 地震作 用。 四、 输送机栈桥 （走廊） （） 结构形式 按建筑材料的不同可区分为 砖或混凝土砌块结构； 钢筋混凝土结构 （梁式、 桁架式、 薄壁箱型） ； 钢结构 （钢桁架、 钢管球节点桁架） ； 钢筋混凝土和钢的混合结构。 （“） 结构组成形式 输送机走廊由廊身、 支承结构及基础三部分组成。 （） 荷载种类 结构自重； 楼面使用荷载 （楼面均布活荷载与输送机支腿荷载） ； 屋面 活荷载； 风荷载； 雪荷载； 地震作用。 五、 选矿 （煤） 厂房 厂房结构形式分类 按建筑材料的不同可区分为 砖木结构、 砖混结构、 钢筋混凝土结构、 钢结构、 钢筋混 凝土和钢的组合结构。目前广泛采用钢筋混凝土框、 排架结构， 特别高大的厂房广泛采 用钢结构。 “荷载种类 结构自重； 设备自重； 楼面使用荷载； 屋面活荷载； 积灰荷载； 风荷载； 雪 荷载； 地震作用。 六、 相关的施工要求 钢筋混凝土箱型井塔和钢筋混凝土筒仓的施工主要采用爬模施工， 爬模施工分为有 第三章矿山地面工业建筑结构工程构造、 施工与设计要求 爬架爬模和无爬架爬模两种， 施工时一般采用有爬架爬模施工， 可以用外墙爬模或内外 墙整体爬模施工。井塔和井架施工时必须考虑井筒的安装情况。 井架、 输送机走廊及选矿 （煤） 厂房的施工必须配合工艺要求， 按照设计的结构形式 （钢筋混凝土结构、 砖混结构） 进行施工， 满足相应的施工规程， 钢结构施工必须按照 钢 结构设计规范（“ ’） 进行， 必须进行防腐防火处理。 第二节矿山主要地面工业建筑结构构造要求 一、 井架构造要求 （） 极限长细比丸 （保证结构有足够的刚度， 避免如因天轮运转等因素引起的过大振 动而不稳定） 的取值应满足 钢结构设计规范（“ ’） 要求 主要受压杆件 （立架支柱、 斜架弦杆、 顶梁斜杆、 天轮托架压杆等） ； 次要受压杆件 （除上述外及横向支撑的压杆） ； 主要受拉杆件 （立架及斜架中的主要腹杆） ’； 次要受拉杆件 （除上述外及构造杆件） ； （’） 构件截面的最小尺寸要求 （ 钢结构设计规范 “ ’） 由角钢组成的受力构件， 角钢截面不应小于 * ,， 焊接构造构件 （不受力的） 不应小 于 ， 铆接构造构件 （不受力的） 不应小于 * *； 连接受力构件的节点板厚度不小于 ,--， 连接构造构件的节点板厚度不小于 *--。 （） 防腐防锈要求。 二、 井塔构造要求主要内容 .钢筋混凝土井塔壁板构造 井塔壁板的门窗洞口宜上下对齐成列布置， 以形成明确的墙肢和连梁； 壁板混凝土强度等级不应低于 /’； 井塔壁板非抗震设计不宜小于 ,--， 抗震设计不宜小于 ’--， 一、 二级抗震等 级时， 底层壁板宜适当加厚。 ’.钢筋混凝土井塔壁板配筋构造 ’0 第六篇矿山地面工业建筑结构工程和矿物加工工程设计施工实用技术与图集 壁板一般采用双排配筋， 横向钢筋宜布置在竖向钢筋外侧。双排钢筋之间采用拉筋 连接， 拉筋直径不小于， 可隔点布置， 每平方米内不少于 “ 个。井塔底层一般层高较 大， 壁板具有双向板性质， 横向分布钢筋直径宜取与竖向分布钢筋相同。 三、 筒仓构造要求主要内容 （ 钢筋混凝土筒仓设计规范 ’’） *圆形筒仓仓壁和筒壁的构造要求 筒仓仓壁和筒壁的混凝土强度等级不宜低于 ,； 圆形筒仓的仓壁和筒壁最小厚度不宜小于 *--， 滑模施工不宜小于 *--； 直径不小于 - 的筒仓， 仓壁和筒壁宜配置内外双层钢筋； 仓壁和筒壁的水平钢筋直径不宜小于 .--， 也不宜大于 --； 竖向钢筋直径不刨、 于 *--。仓壁或筒壁竖向钢筋总的最小配筋百分率， 应符合规 定。竖向钢筋的接头宜采用焊接。 矩形筒仓仓壁的构造要求 仓壁混凝土强度等级不宜低于 ,； 仓壁最小厚度不宜小于 *--， 四角宜加腋， 并配置内外双层钢筋； 当仓下支承柱伸 到仓顶时， 仓壁中心线宜重合布置， 当仓壁中心线与柱中心线不重合时， 仓壁的任何一边 离柱边的距离不应小于 --。 洞口的构造要求 在仓壁上开设洞口的宽度和高度均不宜大于 *-， 并应按规定在洞口四周配置附加 钢筋； 仓底以下通过车辆或胶带输送机的洞口， 除按计算配置附加钢筋外， 尚应按规定在 洞口两侧设扶壁柱和配置构造配筋。 “漏斗的构造要求 漏斗壁的混凝土强度等级不宜低于 ,； 漏斗壁的厚度不宜小于 *--， 且宜配置内外双层钢筋； 受力钢筋的直径不宜小于 .--， 间距不应大于 -- 也不应小于 ’--； 各钢筋的总的最小配筋百分率， 均不应小 于 /。 柱和环梁的构造要求 当仓下支承结构为柱子时， 柱顶应设环梁， 其截面及配筋量按计算确定。 内衬的构造要求 仓体内部表面应根据贮料重度、 粒径、 硬度、 落料高度、 进出料方式及对漏斗壁光滑 ’“ 第三章矿山地面工业建筑结构工程构造、 施工与设计要求 度的要求， 设置相应的耐磨、 助滑与防冲击层； 方法有 将受力钢筋的混凝土保护层加厚 “ 兼做内衬； 选用抗冲磨性能好的材料作内衬； 当使用条件允许时， 仓底应考虑以死 料 （在仓底不再流动的物料） 作为内衬， 卸料口处的内衬应考虑易于更换； 仓顶进料口处 的四周， 应避免贮料的冲磨， 否则宜采取相应的防护措施。 第三节矿山主要地面工业建筑结构工艺要求和设计方法 一、 井架 井架是用来支承天轮的结构物， 同时用其固定井筒以上部分的罐道、 卸载曲轨、 防坠 钢丝绳等。它和提升机一起共同担负提升矿石、 矸石、 下放材料、 设备和升降人员等任 务。 井架结构设计包括井架内力与位移计算； 钢井架构件及连接计算和斜架基础设计。 二、 井塔 井塔是用于支持塔式多绳提升机、 承受提升荷载并起维护作用的结构物。井塔塔身 内设有套架 （也称内井塔） ， 套架是整体的或分段的竖立空间支架， 包围着容器运行空间， 用以固定刚性罐道、 楔形木罐道、 卸载曲轨、 四角罐道等。 井塔结构设计包括钢筋混凝土箱型井塔、 箱框型和框架型井塔塔身内力与位移计 算， 构件截面设计和井塔基础设计。 三、 筒仓 筒仓一般具有贮存散料和进行装车的功能， 装贮设施大致有两种类型 装贮分建和 装贮合一。用于装车的筒仓叫做装车筒仓， 是架空的， 下面可通火车。 筒仓结构设计方法 圆筒仓内力计算、 矩形筒仓仓壁计算、 漏斗壁内力计算， 构件截 面设计和筒仓基础设计。 四、 输送机走廊 用以支承胶带输送机并供人员通过高出地面的结构物称为胶带输送机栈桥， 为防避 第六篇矿山地面工业建筑结构工程和矿物加工工程设计施工实用技术与图集 风雨保护设备， 通常在栈桥上修有墙壁与顶盖， 称为输送机走廊。 输送机走廊结构设计方法 钢筋混凝土梁式廊身内力计算； 钢筋混凝土桁架廊身内 力计算； 钢桁架廊身内力计算； 钢筋混凝土支撑框架计算。 五、 选矿 （煤） 厂房 选矿 （煤） 厂房是实现选矿生产工艺过程和人们工作的场所。厂房组成有破碎筛分 厂房、 洗矿车间、 重介质车间， 主厂房， 精矿脱水车间、 包装和配料车间， 各种矿仓， 胶带输 送机通廊、 转运站， 泵站， 药剂制备间、 试验室与化验室， 机修车间， 电修车间， 材料仓库、 尾矿库等。这些是由生产工艺过程所确定的， 是总平面布置的基础。 选矿 （煤） 厂房结构设计方法 主要熟悉钢筋混凝土单层排架厂房及多层框架厂房的 结构设计， 结合工艺要求进行设计。考虑结构在竖向荷载和水平荷载作用下的结构内力 计算， 内力组合， 梁柱截面配筋。基础可以采用独立基础、 条形基础、 井格式基础和筏板 式基础， 根据地基的允许承载力和上部荷载确定基础形式。 “ 第三章矿山地面工业建筑结构工程构造、 施工与设计要求 第四章矿物加工工程设计与施工 第一节矿物加工工程设计、 施工的主要内容与方法 一、 矿物加工工程设计步骤以及工艺流程设计的主要内容 （一） 矿物加工工程设计步骤 矿物加工工程设计是以选矿工艺专业为主体， 其他有关专业相辅助， 共同完成的整 体设计。选矿厂工程项目基本建设程序大体分为设计前期工作阶段、 设计阶段 （初步设 计和施工图设计） 、 建设阶段 （配合施工和试生产） 三个阶段。 “设计前期工作阶段 此阶段包括在企业建设规划的基础上编制项目建议书， 进行项目的可行性研究、 矿 石试验研究、 厂址选择、 以及收集设计基础资料。设计用基础资料包括一般性资料和矿 产资源资料两大类。一般性资料主要有 项目可行性研究报告及上级批复报告、 矿区资 源地质报告、 有关地理、 地形、 交通、 气象、 水文、 水源、 电源、 工程地质等资料以及与有关 单位关系的协议等。矿产资源资料主要包括 矿床地质勘探报告、 资源加工实验报告 （选 矿需要 “选矿实验报告” ， 选煤需要 “生产煤样资料” ） 等。 “初步设计阶段 是将设计任务书所规定的原则问题和方案， 如建厂规模、 服务年限、 供矿方式、 工艺 流程、 产品方案及用户、 设备选型、 设备配置、 总平面布置、 交通运输、 供排水、 供电、 机修、 第六篇矿山地面工业建筑结构工程和矿物加工工程设计施工实用技术与图集 工程概算、 投资控制、 建设进度、 技术经济评价等具体化的一项设计过程。 经批准的初步设计和总概算， 是控制建设工程拨 （贷） 款、 编制基建投资计划、 签定建 设项目总承包合同和贷款合同、 实行投资包干、 组织主要设备定货、 进行施工准备、 编制 施工图设计 （或技术设计） 文件等的依据。 “施工图设计阶段 施工图设计是在初步设计和总概算的基础上， 进行选矿工艺设备、 机组及金属结构 构件安装图， 金属结构构件、 非标准零件制造图、 配管图、 配槽图、 水暖及电气施工图的设 计。 “配合施工和试生产阶段 向建设单位和施工单位交代设计意图， 解释设计文件， 及时解决施工中出现的有关 设计问题， 监督施工质量， 参加工程验收、 试运转及处理遗留问题等。 （二） 工艺流程设计的主要内容及原则 工艺流程设计的主要内容包括 矿产资源特性分析， 主要加工方法选择， 产品优化方 案和最佳生产条件的选择， 详细工艺流程制定， 工艺流程的数质量和矿浆 （水） 量计算， 采 用重介质分选方法时还要进行介质流程计算。 工艺流程设计的原则是 符合国家相应的规范、 规定， 充分考虑待加工原料的特性， 满足生产指定产品时的需要， 尽量采用新工艺、 新技术， 使系统灵活、 简单、 便于管理。 （三） 设备选型及工艺布置原则 “设备选型原则 所选设备的型号与台数， 应与所设计的厂型相匹配， 尽量采用大型设备； 所选设备类 型应适应原料的特性和产品质量要求； 应优先选用高效、 低耗、 成熟可靠的产品； 尽可能 选用同类型、 同系列产品。 “设备配置原则 设备布置应根据生产工艺要求和设备型号， 将所选择设备合理配置在厂房中， 做到 物料流动通畅， 布局紧凑、 合理， 并留有足够的操作和检修空间； 重型和振动大的设备应 尽量布置在厂房底层； 同类设备应尽量布置在同一标高； 溜槽、 管路尽量缩短长度， 且坡 度要保证物料自流， 节约投资。必须充分考虑安全、 劳保、 环保及卫生规定的要求。 “厂房 （车间） 布置原则 厂房 （车间） 应尽量采用联合建筑； 应尽量降低厂房高度， 少建地下设施； 厂房结构应 满足工艺、 设备安装和检修的需要， 厂房的梁柱、 层高、 柱距等应符合土建工程的要求； 辅 助及生活设施应按照规范设置。 第四章矿物加工工程设计与施工 （四） 总平面布置原则 工业场地的平面布置应结合地形、 地物、 工程条件及工艺要求， 做到有利生产， 方便 生活， 节约用地， 并应符合下列要求 （） 应充分利用地形， 减少土石方工程量， 利用自流管、 沟； （“） 建 （构） 筑物、 道路及工程管线的布置应紧凑合理， 协调、 美观， 主要建 （构） 筑物应 布置在工程地质条件好的地段； （） 分期建设的工程， 应便于前后衔接， 其预留场地宜在边缘地带； 改、 扩建项目， 应 充分利用已有场地、 建 （构） 筑物和设施； （） 应处理好建 （构） 筑物位置与风向、 朝向的关系。应充分考虑安全、 环保设施和措 施。 （） 应与当地规划或矿区的总平面布置协调。 二、 选矿 （煤） 厂土建施工及设备安装的要求 （一） 图纸会审和技术交底 图纸会审工作一般在施工承包单位完成自审的基础上， 由业主单位主持， 监理单位 组织， 设计单位、 施工承包单位、 质量监督部门、 物资供应单位等有关人员参加， 对设计意 图及技术要求彻底了解、 融会贯通， 并发现问题、 提出建议与意见等， 将设计图纸中的差 错， 缺陷， 纠正和补充完成在施工之前。 设计单位对于图纸的设计意图、 工程技术与质量要求等向施工单位做出明确的技术 交底。 图纸会审重点解决以下问题 （） 理解设计意图和业主对工程设计的要求； （“） 检查设计深度是否满足指导施工的要求， 工程结构是否合理， 以及了解采用新工 艺、 新技术、 新材料、 新设备的情况； （） 审查设计方案及技术措施中， 贯彻国家及行业规范、 标准的情况； （） 根据施工图纸要求， 检查施工单位组织的施工条件是否具备， 施工现场能否满足 要求。 （） 检查图纸各种数据有无矛盾或缺陷、 是否准确等， 建筑结构有无矛盾等； （） 检查图纸上标明的工作范围与合同中有否明显差异。 （’） 施工过程中， 设计方委派施工代表 负责协调设计与施工之间的矛盾， 补充设计中不明确或不适宜的部分， 确实必要时， ’ 第六篇矿山地面工业建筑结构工程和矿物加工工程设计施工实用技术与图集 出据 “设计变更” 。 （二） 设备安装的要求 设备安装的要求应在施工图中正确、 清晰地表示， 内容有 （） 按工艺要求， 正确地按比例绘制各车间设备的配置关系， 确定设备之间、 设备与 建 （构） 筑物之间的布置关系及定位尺寸； （“） 按工艺要求， 在设备或机组安装图中， 准确地表示设备与构件之间的安装关系。 （） 在金属结构 （零） 件制造和安装图中， 对溜槽、 漏斗、 支架等非标件的结构形状、 制 作要求及安装关系进行明确表示； （） 对泵等高速旋转设备的基础， 应有结构要求， 可在土建施工图中明确表示其结构 特点。 第二节矿物加工的主要方法、 工艺环节 一、 矿物加工的基本内容 矿物加工大体经过初加工、 深加工、 制品加工三个阶段。 （） 矿物初加工指传统的矿物机械加工与物理选矿， 包括矿石的破碎筛分、 磨矿分 级、 选别富集、 产品脱水四个工艺过程， 为用户提供粒级和品位都合格的矿物原料。 （“） 矿物深加工指将经采选粗加工的矿物原料或岩石， 根据用户或制品对其技术性 能的要求， 经过精细提纯 （化学选矿） 、 超细粉碎、 改性与改型、 特殊机械加工 （切割、 磨、 抛 光、 雕刻） 精细加工的工艺过程， 为用户提供精细矿物原料或是可直接利用的材料。 （） 矿物制品加工指利用经初加工或深加工的矿物或岩石作为主要原料 （或主要原 料之一） ， 与其他无机