矿井井塔基础设计
鸟山矿井副井井塔设计探讨
１ 副 井井塔 的 结构形 式及选 型
目前在 国内，已建成 的副井井 塔 的形式 多种 多样 ，主 要有钢筋混凝 土结 构 （ 形 、箱 框 形 、圆筒形 、框 架 等 ） 箱 、 钢结构 （ 框架式及桁 架式 ） 及钢 筋混 凝 土和 钢 的混合 结 构。 鸟 山矿井副井井塔设计采 用 的是钢筋 混凝 土外箱 内框 的结 构形式 ，选 型优 势为 ： １ ）钢筋混凝 土箱 框形结构 承载能力强 ，刚度 大 ，有 良 好延性 和抗 震能力 ，结 构 的安 全度 较高 ，一般 情况 下对地 基不均匀沉 降的适应性 比较强 。 ２ 与钢结构井塔相 比可节约大量 的钢材 ，造价低 ，维 ） 护费用低廉而耐久性好 。 ３ ）与钢筋混凝土框架结构井塔相 比，刚度大 而经 济指 标相差无几 ，混凝 土 、钢材用 量 、造 价基 本接 近 ；箱 型壁
上 层 的洞 口等 。
板既是承重结构又是维护结构 ，设计 与节点构造相对 简单 。
４ ）有利于滑模 施工 ，可连续 浇筑 混凝 土 ，模板可 重复 利用 ，施工速度快 ，工期可大大缩短 ，经济合理 。
３ ）人行走廊夹层布置 。从灯房浴室进 出副 井井塔 的人
流一般在 ＋３Ｏ ０ ．０ ｍ左 右 ，因此 在 塔 内要 增设 此夹 层平 面 ， 与机 械专 业所作 上下 罐笼 的钢平 台相 接 ， 在塔 壁相 应位 置
井塔式与落地式比较
井塔式、落地式布置方式主要优缺点
一、井塔式
井塔式在使用上稳定性好，经久耐用，不需要防腐和日常维护，占地面积少，钢丝绳在井塔内，不受雨雪的影响，对防滑性能影响小。
井塔式井塔工程结构，地基基础要求严格，造价偏高。
施工建设占用井口时间长，影响矿井建设工期，抗震性能比落地式差，安装、维修设备工作量大，需要设专用的起重设备和乘人电梯。
打井需设置凿井井架。
二、落地式
采用落地式布置，井架基础简单，施工工期短，可利用永久井架打井，减少凿井井架的安装和拆除时间。
井筒装备的施工和提升机房及安装工程的施工可以平行作业。
钢井架的抗震性能比井塔的抗震性能要好得多，即使井架偏斜，调整恢复亦比较容易。
落地式提升机由于大量设备在地面安装，这对大件搬运、起吊都比井塔式方便很多，设备安装工作量较小，维修设备方便。
但落地式提升机的钢丝绳裸露在大气中，在冬季提升休止时，特别是雨雪天，钢丝绳经常结冰，对提升防滑有影响。
井架相对变形量较大，井架一般不设人员升降设备，维修时困难。
落地式提升机占地面积大。
提升钢丝绳由于增加了一组导向轮，钢丝绳弯曲点增加，钢丝绳使用寿命比井塔式的要短一些。
1。
矿井井塔基础设计
４ ． ３在确定基础或桩基承台高度、 支挡结构截面 、 计算基础或支 挡结构内力 、 确定 配筋和验算材料强度 时， 上部结 构传来 的作用效 应 和 相 应 的 基底 反 力 、 挡 土 墙 土 压 力 以及 滑 坡 推 力 ， 应 按 承 载 能力 极 限状态下作用的基本组合 ， 采用相应的分项 系数 ； 当验算 基础裂 缝宽度时， 应按正常使用极限状态下作用的标准组合 。 由于地 基情 况 千 变万 化 ，应 该 仔 细研 究 岩 土工 程 勘 察 报告 ， 注 意冻害 、 腐蚀性 、 液化等影响建筑场地稳定性 的不 良地质作用 ， 评价 其危 害 程度 ， 采 取相 应 的处 理 措施 。
在矿 井 的地 面 构筑 物 中 ， 井塔往往是标志性 的， 是 连接 矿 井 上 下通道 的关键生产环节 。主井井塔担负着矿井原煤提升任务 ， 副井 井塔主要担负全矿所需人员 、 材料 、 设备的提升任务 ， 所以要求结构 物 有 较 高 的安全 保 障 。 井塔 从 生产 工 艺 角度 可涵 盖 井 口房 、 井架 、 提 升 机 房 的功 能 ， 包 括 提升 机 、 电 动机 、 导 向轮 、 控制室 、 配 电室 、 风机 间、 内套架 、 吊车、 箕斗或罐笼等。 在井塔设计 中， 基础结构是十分重 要 的。 根据工程资料统计 ， 基础的材料消耗和投资造价 ， 一般约 占井 塔总工程 的 ２ ５ ％左右 ， 施工工期约为 ２ 个月 。 １基 础设 计 需 要 的资 料 在 进行 基 础结 构 方案 选 择 及设 计 计 算 中 ， 一般 需 要 掌 握下 列 资
等。
２ ． ４其他基础 ： 钢筋混凝土桩筏基础 、 钢筋混凝土箱基和锚桩组 合等。 ３ 基础 方案 选 择 的原 则 应 根据 塔 身结 构 特 征 、 地 震烈 度 、 工 程 地质 及 水 文 地质 情 况 、 荷 载大小及施工能力等 ， 通过综合的方案比较考虑， 予以确定 。 总结 国 内井塔建设 的实际工程经验 ， 大体上可以按照下列原则选择基础方
下卧式井塔的设计与应用
下卧 式井 塔 的 设计 与应 用
张庆利 ’ 刘玲 （． １ 长春 煤炭设 计研 究院 ； ２ 长春 煤炭设计研 究院 长春 １ ０ １ ） ． ０ ３ ２
摘 要： 设计煤 矿井罄 时， 当对建 筑物的 高度有限稍 ， 不能按井塔的常规设计高度进行设计 ， 因此设计 出 卧式井塔 ， 下 用以解决对井塔 高度 本文为此种情况主 井井替 的设计提 供具体 的参 考数据 ， 为进一 步研 究提 供一个依据 。 关键 词 ： 制 下卧式井塔 设 计 限 中图 分类 号 ： Ｕ Ｔ ２ 文献标识码： Ａ 文章 编号 ： ６ ２ ３ ９ （ｏ Ｏ ｌ （） ０ ６ — １ １ ＂ － ７ ｌｚ ｌ ） ２ ａ一 ０ ６ ０ ／ 所 谓 下 卧 式 井 塔 ， 在 保 证 井 塔 正 常 指 （） ４ 防撞 梁 保 持 于地 面 以上 ， 保 证 箕 并 在 功 能 的情 况 下 ， 井 塔 的 一 部 分 卧 在 地 面 斗 在 安 装 时 有 足 够 的 空 间 ， 井 塔 的 箕斗 将 间侧 的 下方 结 构 设计 成 由螺栓 连 接 的 可拆 以下 ， 降低 井塔 的高 度 。 很 多 要 新 开 发 的煤 矿 ， 由于 所 处 位 置 卸 结 构 ， 方 便 箕 斗 的 安 装 以 及 以 后 的更 以 受高 度 限制 ， 能 圆满 的 完 成井 塔 设计 ， 不 影 换 。 （） ５ 井塔 下 卧 以 后 ， 斗 仓 的 仓 口也 变 箕 响 了煤 炭 工业 的 发 展 。 于 这个 问题 ， 有 对 没
过 卷 高度 为 １ ｍ， 前 为 了适 应市 场 经济 形 ０ Ｉ ｑ 式 的 需 求 ， 些 新 建 矿 井 ， 多为 大 型 矿 一 大 井 ， 卷 高度 采 用 ｌ ｍ的居 多 ； 余 各 参 数 过 ０ 其 根 据 矿 井 的能 力 选择 。 个 井 塔 都 露 在 地 整 面以 上 ， ２ 箕斗 ， 以２ ｔ 提升 能 力为 ３ ／ 矿 井 Ｍｔ ａ 为例 ， 其井 塔 的 高 度 约为 ６ ｍ 。 ５ 对于 一 些 高
煤矿建筑结构设计规范
煤矿建筑结构设计规范1．总则1．0．1为在矿井建筑结构设计中全面贯彻执行国家的技术经济政策，使煤矿建筑结构符合技术先进、经济合理、安全适用、确保质量的要求，制定本规范。
1．0．2本规范适用于设计能力0.45Mt/a及以上的新建、改建和扩建煤炭矿井中地面工业建筑物或构筑物的结构设计。
涉及混凝土、钢、砌体等房屋结构体系，不适用于山区窑洞、土坯房等结构设计。
1．0．3本规范是根据现行国家标准《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068和《煤炭工业矿井设计规范》GB50215制定的。
1．0．4按照本规范设计时，还应符合地基基础、混凝土结构、钢结构、砌体结构等现行国家专项设计标准的要求。
对地震区的建筑物或构筑物尚应符合现行国家标准《建筑结构抗震设计规范》GB50011和《构筑物抗震设计规范》GB50191的规定。
2．术语和符号3．基本设计规定3．1一般规定3．1．1煤矿建筑结构应分别进行承载能力极限状态设计和正常使用极限状态设计。
3．1．2煤矿建筑结构应根据结构类型满足现行有关国家标准中关于稳定、承载力、变形、疲劳和抗震等方面的要求。
3．2建筑结构的安全等级3．2．1煤矿建筑可根据工艺用途，划分为10个工艺系统。
各个系统包括的建筑见表3.2.1。
表3.2.1矿井工艺系统建筑3．2．2煤矿建筑结构应根据不同工艺系统破坏可能产生的后果的严重性，选择不同的安全等级。
各个系统结构的安全等级见表3.2.2。
表3.2.2各工艺系统建筑结构安全等级注：用于地面以上通风、供配电、给排水、通讯系统的建筑，其结构安全等级可为二级。
3．2．3同一建筑内各类结构构件的安全等级，宜与整个结构的安全等级相同。
3．3建筑结构的抗震设防类别3．3．1煤矿建筑结构应根据矿井的规模和不同工艺系统的重要性，选择不同的抗震设防类别。
3．3．2煤矿建筑结构的抗震设防类别见表3.3.2。
表3.3.2建筑结构抗震设防类别注：用于地面以上通风、供配电、给排水、通讯系统的建筑，其抗震设防类别可为丙类。
长城窝堡矿井副井井塔设计
长城窝堡矿井副井井塔设计摘要：本文通过对长城窝堡矿井副井井塔的分析，对副井井塔在结构选型、平面布置、竖向布置及结构计算中需要注意的事项进行了探讨。
关键词：副井井塔；建筑布置；结构计算；基础设计中图分类号：s611 文献标识码：a 文章编号：引言井塔是矿井地面工业建筑中的主要生产性构筑物之一 ,它处在连接矿井上下通道的关键生产环节上，以其占有显著地位而引人注目。
因此，对副井井塔的设计必须予以高度的重视。
应精心设计，周密考虑，合理选用结构形式和建筑材料，做到合理布局，安全适用，技术先进，经济合理，美观大方。
1 工程概况本工程为铁法煤业（集团）有限责任公司长城窝堡矿井副井井塔, 井塔平面为矩形，其平面尺寸18.0x18.5 m, 提升机大厅平面尺寸也是18.0x18.5m,提升机大厅标高49.0m，井塔全高63.5m。
建筑主体结构型式为钢筋混凝土外箱内框结构，屋面为井字梁屋盖结构。
提升机型号jkm-4.5×4(ⅲ)型，提升容器为一宽一窄双层罐笼。
井筒内径7.0m，冻结法施工，冻结深度80.0m。
本地区地震设防烈度：6度，设计基本地震加速度：0.05g。
基本风压： 0 . 55 kn /m2, 基本雪压：0.40 kn /m2,地面粗糙类别 b类。
2 副井井塔的结构型式井塔塔身的结构选型受平面布局、塔身高度、工艺布置、矿井通风方式、自然气候条件、地震烈度、地质水文条件、使用年限、材料供应、施工技术及施工工期等诸多方面因素的影响。
所以在井塔结构设计中必须综合诸方面的因素加以分析, 选用与具体实际相适应的结构和塔身形式。
目前, 国内外的井塔平面形式有圆形、矩形、多边形等。
按建筑材料及施工方式分有砌体结构、整体浇筑钢筋混凝土结构、钢筋混凝土装配式、钢结构等形式；按承重方式分有框架、桁架、圆筒形、箱形及箱框形 (外箱内框 )等形式。
目前在国内，绝大部分已建成的副井井塔都是采用钢筋混凝土结构（箱形、箱框形、圆筒形、框架等），并用滑升模板施工。
煤炭工业矿井施工组织设计规范(NBT51028-2015)
5建设期间应当具备的矿山救护、医疗卫生条件；
6矿井建设项目审批或核准的相关文件及手续；
7其它应具备的条件。
4.1.3矿井设计概况应包括以下内容：
1矿井设计的开拓方式及主要系统简要说明；
2矿井设计主要技术经济指标；
3其它应说明的情况。
5 矿井施工总体部署
5.1
5.3.5斜井井筒转入平巷施工的改绞方案，应根据矿井施工总进度计划目标和井巷二、三期工程施工要求，进行永久装备或临时提升、运输。
5.3.6根据确定的工程进度指标和施工组织、工艺关系，确定矿井总体施工进度计划关键线路及矿井建设总工期。
5.3.7采用的施工方案宜利用永久建筑和设备、设施建井，宜采用一次成巷施工方法。
3.1.2矿井施工组织设计应由矿井总承包单位负责组织编制，并根据年度施工进展情况进行调整。没有实行总承包的由建设单位负责组织编制。矿井施工组织设计需经设计、监理、施工等相关单位会审后组织实施。 原设计变更的应作相应调整变更。
3.1.3单位工程施工组织设计应由施工单位项目总工程师主持编写，施工单位技术负责人或技术负责人授权的技术人员审批后组织实施。
5.2.1应对下列矿井建设条件进行分析，区分有利条件和不利条件：
1矿井建设区井设计条件；
4矿井建设环境。
5.2.2在对上述条件分析基础上，对矿井建设条件提出总体评价。
5.3
5.4
5.3.1应根据矿井建设特征，确定项目建设管理模式和组织机构。
5.3.2应明确下列主要系统的设计与实施方案：
从施工井底车场开始，到进入采（盘）区车场施工前的工程，包括井底车场、石门、主要运输大巷、回风大巷、中央变电所、水泵房、水仓、井底煤仓、炸药库等。
立井井塔建安工程综合施工新技术
镇 ， 主井提 升 系统 包 括 井 塔 建 筑 、 简 装 备 、 久 １ 井 永
提升 机等 工程项 目。
井 塔 平 面 轴 线 尺 寸 为 ２ ｍ ×１ ． 高 ２ ８ ５ ｍ，
图 ２ 井塔与井简装备平行作业工艺示意图
Ｆ ｇ ２ Ｗ ｅｌ ｏ ｒ ａ ｄ ｓ ａ ｔｅ ｕ ｐ ｅ ｔｐ ｏ ｅ ｓｄ ａ ｒ ｍ ｆｐ ｒ ｌ ｌｏ ｅ ａ ｉ ｎ ｉ． ｌ ｔ ｗｅ ｎ ｈ ｆ ｑ ｉ ｍ ｎ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ａ ｏ ａ ａ ｌ ｐ ｒ ｔｏ ｓ ｅ
进行。
程平 行作 业 ， 械设 备 安 装 与 电气 设 备 安 装 平行 作 机 业 ， 口设 备安 装 与井底 设备安 装平 行作 业 ， 量缩 井 尽
短施 工工 期 。
５ 井简 装 备 安 装 完 成 后 ， 放 并 敷 设 电缆 、 ） 下 尾 绳 ， 除大 临设施 ， 拆 将井 筒 临 时 封 口 ， 进行 井 塔 内第
运转。
立井 井塔 建安 工程综 合施 工工 艺 流程及 现场 布
置 如 图 １～图 ３所 示 。
６ 提 升 机 安 装 调试 完 成 后 ， 始 缠 绳 挂 箕 斗 ， ） 开
图 １ 立 井 井 塔建 安工 程综 合 施 工 工 艺 流 程
Ｆ ｇ １ Ｔｏ ｒ ｃ ｎ ｔ ｕ ｔｏ ｎ ｉ ｅ ｒｎ ｈ ｆ ｌ ｉ ｔ ｇ ａ ｅ ｏ ｓ ｒ ｃ ｉ ｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｉ ． ｗｅ ｏ ｓｒ ｃ ｉ ｎ ｅ ｇｎ ｅ ｉ ｇ ｓ ａ ｔｗｅｌ ｎ ｅ ｒ ｔｄ ｃ ｎ ｔｕ ｔｏ ｒ ｃ ｓ
矿井井塔工程施工组织设计
矿井井塔工程施工组织设计一、工程概况井塔是煤矿井口设施的重要组成部分，它是连接井口和地下的主要通道，用于提升煤炭和下井人员。
本工程计划建设一座新的井塔，高度为XX米，主要包括基础设施、塔身、井筒和机械设备等。
二、工程施工目标本工程的施工目标是按时完成，并保证质量和安全性。
具体目标如下：1.确保施工进度符合计划，按时完成。
2.保证施工过程中的质量和安全，减少事故和隐患。
3.最大限度地利用现有资源和设备，优化施工方案。
4.提高工人的技能和工作效率，提高施工质量。
三、施工组织机构1.项目经理负责全面管理和协调施工工作，包括施工进度、质量、安全和工人组织等。
2.技术负责人负责技术指导和技术检查，并负责工程设计的实施和调整。
3.安全主任负责安全管理和监督，确保施工过程中的安全。
4.质量负责人负责质量管理和监督，确保施工质量符合设计要求。
5.施工人员分为基础建设、塔身建设、井筒建设和设备安装等多个施工队伍。
四、施工方案与工序1.基础建设：包括挖掘基坑、浇筑混凝土基础和设置的施工。
工序包括：基坑开挖→地面调整→基础施工→基础验收。
2.塔身建设：包括塔身吊装和钢结构安装。
工序包括：起重机械准备→塔身吊装→钢结构安装→焊接和检查。
3.井筒建设：包括井筒钻探、井道开挖和衬砌等。
工序包括：井筒钻探→井道开挖→井道衬砌→环境清理。
4.设备安装：包括提升机、电梯、输送带、电缆等设备的安装。
工序包括：设备准备→设备安装→系统调试。
五、质量控制措施1.严格按照设计图纸和施工规范进行施工，确保施工质量符合要求。
2.对关键节点进行质量检查和检测，例如基础施工前、塔身吊装前、井筒衬砌前等。
3.使用高质量的建筑材料和设备，确保施工的可靠性和耐久性。
4.进行质量验收，确保施工质量符合设计要求，并能够正常使用。
六、安全管理措施1.严格遵守矿井安全管理的规定和标准，确保施工过程中的安全。
2.建立安全管理制度，明确责任，并进行监督和检查。
3.进行安全教育和培训，提高工人的安全意识和技能。
煤矿主井井塔施工组织设计
煤矿主井井塔施工组织设计煤矿主井井塔是煤矿生产的重要设施之一，是连接矿井地下和地面的垂直通道，起到运送煤炭和人员的关键作用。
为了确保煤矿主井井塔的施工安全和高效进行，需要进行详细的施工组织设计。
本文将从施工前期准备、施工方案设计、施工组织管理和施工安全等方面进行阐述。
一、施工前期准备1.研究施工图纸和设计文件，了解井塔结构和工艺要求，进一步确认施工所需材料和设备，进行材料和设备采购，并对其进行质量检验和验收，确保符合施工要求。
2.制定施工计划，明确施工进度和工期，合理安排人员和物资供应，确保施工按计划进行。
3.在施工现场进行勘察，了解地质情况和周围环境，并进行必要的土建工程施工前的地基处理，保证施工基础的稳定性。
二、施工方案设计1.确定井塔施工的整体布局和施工工序，包括基础施工、井筒砌筑、塔筒结构安装等工序，合理安排各个工序的先后次序和协调关系，确保施工的连续性和高效性。
2.根据井塔高度和负荷要求，设计施工用的脚手架和施工吊篮，确保施工人员的安全和施工的正常进行。
3.设计井塔拆除方案，包括井塔的拆下顺序、拆除工具的选择和操作步骤等，确保拆除过程安全可控。
三、施工组织管理1.组织施工人员培训，对施工人员进行安全教育和岗位培训，提高他们的安全意识和专业技能，确保施工过程中的安全和质量。
2.制定施工作业指导书，明确各个工序的施工方法和操作规程，制定安全操作流程和事故应急预案，确保施工按规范进行。
3.建立施工现场质量检查制度，监督施工过程中的质量和工期，及时发现和纠正问题，确保施工质量和进度。
四、施工安全1.建立施工安全监测系统，对施工现场施工人员的动态进行监测，及时发现和处理施工安全隐患，确保施工安全和人员的工作安全。
2.设立警示标识和警戒线，确保施工现场的安全通道和区域划分，禁止非施工人员进入施工区域，避免施工现场的意外事故发生。
3.严格执行有关法律法规和煤矿安全标准，加强对施工人员的安全培训和教育，提高他们对安全的认识和重视程度，确保施工安全无事故。
井塔和井架方案选择
问题探讨井塔和井架方案选择淮南新集集团总公司 甘爰节 摘 要 以新集矿区立井提升井架和以高耸结构、高层建筑控制水平位移与电梯垂直提升实践为借鉴,论述建造井塔或井架的合理性以及加大井架高度的可能性,并辅以经济分析。
关键词 井塔 井架 方案 选择 在大型矿井设计中,往往由于井筒深,提升质量大,在提升设备选型时,过去多选用塔式多绳摩擦轮提升机,和钢筋混凝土井塔。
近年来由于建造井塔占用井口工期过长,多数矿井已将副井改为落地式钢井架,但主井改的并不多。
新集矿区已在两个300万t/a 井型的新集矿混合提升井、花家湖矿主井修改了建造钢筋混凝土井塔的方案,改建落地式钢井架,收到了缩短建井工期一年的效果,投资还略有节余。
运行情况良好,做到了投产当年即达产。
但有人认为,若再扩大井型(500～600t/a ),加大提升质量和双机作业,井架高度达到80m 左右时,钢井架位移量将更大,不适应矿井提升作业,以建钢筋混凝土井塔为宜。
为此,作如下论述:1 高层建筑物和结构物的实践分析111 钢井架在矿井提升中,因未能对国内外采用大型钢井架使用情况作实地调查,仅就新集矿区两对矿井提升井架情况分析如下:花家湖矿主井采用J KMD4×4型落地式多绳提升机1台及16t 双箕斗一套和5219m 高橹式钢井架;新集矿混合提升井系统,装配主、副提各一套,主提与花家湖矿主井相同,副提为J KMD218×4型多绳提升机1台及1t 双层四车罐笼一套,两机同侧同房布置,钢井架为四斜腿桁架式,系凿井、生产两用,全高581247m 。
施工中,由于花家湖主井采用的橹式井架(图1),虽用钢量较省图1 花家湖矿主井钢井架 (3)因精煤产品进入焦炉后,其中的煤焦油在焦化过程中又被回收,可重复使用,解决了油团聚分选方法油耗高的问题。
因此,该方法特别适合用于焦化厂的选煤车间。
有待解决的问题有:①微细粒精煤混入块煤后对精煤结焦性的影响;②精煤团粒中的煤焦油在焦化过程中对焦炉的影响;③需要进一步扩大试验规模,对其经济上的可选性作进一步分析。
海石湾矿井主井井塔设计的体会
面漆 的主要功能是保护 下层底 漆 。 ５２ ． 防 火设 计 钢结构耐 火性 能差 ，其 耐火极限仅为 １ ５—２ ｍ ｎ ０ ｉ ，根 据
念 ，才能使结构 设计 既经 济合 理、又安 全可 靠 ，才 能在 我
国的建筑工程 中取得 更好的经济效益和社会效益 。 参考文献 ：
［ ］ Ｇ ５ ０ ７— ０ ３ １ Ｂ ０ １ ２ ０ ．钢结 构设计规范 ［ ］ Ｓ ．北京 ：中国计 划出
的使用要求 ，下面就笔者结合海石湾矿井竖井多绳 提升井塔
的设计实例 ，从 分析该种型式 井塔 的结构特征人手 ，找 出抗 震的薄弱环节 ，从井塔基础选型谈谈 自己的体会。
带肋壁 板 ２ ０ 厚 ，混凝 土 强度 等 级 为 Ｃ ５ ５ ｍｍ ２ ，底 层 层 高
５ ５ ｍ，二层层 高 ６ ０ ｍ，导 向轮和提升机大厅楼 层高分别 ．０ ．０
维普资讯
煤
炭
工
程
２０ ０ ７年第 ８期
海 石 湾 矿 井 主 井 井 塔 设 计 的体 会
瞿金 兰
（ 兰州煤 矿设计院 ，甘肃 兰州 ７００ ） ３ ００
摘
要 ：钢 筋混凝 土 井塔是矿 井地 面 中典 型 的 高层 筒体 结构 ，作 为 筒体 结 构 整体 空 间受 力 ，
１Ｏ ，因此 ，必须对钢 结构 构 件表 面采 取 防火措 施 ，常 见 ．ｈ
济宁三号矿井主井井塔设计_江声述
图 12
图 13
(3)为了尽量减小井塔高度 , 对大厅起重机的运 行范围进行了全面考虑 , 以保证可以起吊设备到所 有需到达的安装 、检修 、运输位置 。
时进风口和出风口的防雨问题会影响风机的电机漏 电 。为此 , 设计中将进 、出风口的底面设置在楼板 面 , 并有斜面向外排水 。进 、出风口高度大于风机设 置的进 、出风口百叶窗 , 在窗下留有排水位置 。 整个 风道设有向风道口倾斜的坡度 , 以便潲入的雨水从 风道口排出 , 见图 13 。
图 11
标高 69.05m , 安装两台德国 SIMAC 6 绳摩擦轮提升 探 , 根据冻 、融后地基的工程地质资料进行设计 , 在
机直径 Υ3.5m ;标高 65.15m 为风机层 ;60.5m 为导 向轮层 ;27.30m 为卸载层 , 属于半高架井塔 , 准备车
箱形基础上又设计了锚杆静压桩 , 共同承担井塔荷 载[ 1] 。施工中发生了静压桩压入空洞之中 , 有个别
预应力筋估计 :因偶然组合只需满足承载能力 要求 , 故以基本组合计算内力 。 据[ 4] (3-1)式计算 。 Ⅰ截面 Ap =7390mm2 ;Ⅱ截面 A p =6838mm2 ;取 15 × 4 ×139 =8340mm2 。
截面设计考虑了三种情况 : (1)自重加预应力 , 这时预应力只考虑第一批预 应力损失 。在此情况下预拉区(上弦)有可能拉坏 。 (2)基本组合(工作荷载)加预应力 , 考虑全部预 应力损失 。 (3)偶然组合(断绳荷载)加预应力 , 同上考虑预 应力损失 。只作强度控制 , 承载能力提高 1.25 倍 。 4.2 风机层主梁设计 风机 层 下导 向 轮层 高 4.65m , 导 向轮 直 径 为 Υ3.5m , 楼面下余 1.15m 。 考虑导向轮安装 、检修时 的起吊高度 , 楼板梁的高度只允许 500mm 。 该梁计 算简图见图 8 。 其 2.7m 端跨外为 4m 宽的带端柱剪 力墙 。要以预应力筋施加的预应力使梁下混凝土受 压, 在两端刚度如此大的情况下, 几乎不可能 。因 此 , 只能以预应力折线布筋产生的横向力改变梁的 受力状态 , 按钢筋混凝土构件设计 。 根据计算简图分析 , 在预应力筋弯折点(图 9) 作用单位力 , 跨中产生的反向弯矩为 m1 。 因为 Fs = Npe ×sinα, 故 M =m1Fs =m1Npesinα, 式中 Npe为有效预
5 生产井架与井塔
中国矿业大学出版社
矿山特种结构设计
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矿山特种结构设计 5.6 钢井架主要尺寸及结构设计计算要点 井架的主要尺寸是指井架的高度、立架的横截面 尺寸、斜撑的倾角及其两腿横向岔开的宽度等。 除此之外，还要确定支承框架的位置，确定斜撑 基础埋置深度，提升容器卸载与装入孔口的尺寸 以及天轮台的布置等。
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矿山特种结构设计 5.7.2 井塔的组成
井塔由提升机大厅，塔身和基础三部分组成，形成直立的一 座高耸空间结构。
提升机大厅位于井塔头部。一般除安装必需的提升机，减速 机，电动机和其他电控设备外，还装有供安装，操纵和检修 用的吊车和电梯，因此是平面布置的关键，而塔身其他各层 则必须协调地兼顾到，特别是井口平面。提升机大厅的平面 形状，尺寸及结构形式可与塔身一致，必要时也可不一致。
中国矿业大学出版社
矿山特种结构设计
2）由于钢丝绳布置在井塔里边，因而排除了室外大气的 影响，并避免了因滚筒缠绕而造成的钢丝绳迅速磨损；
3）如果能与施工单位密切配合，将凿井设备临时安装在 井塔的下层，在凿井的同时继续建造井塔的上部，就有 可能取消凿井用的的凿井井架等等。 但井塔也有其缺点，这就是建造井塔时占用井口时间较 长；自重大，冻结法施工的立井井塔地基基础处理比较 复杂；对井塔结构和施工技术要求比较高；需要装设专 门的起重设备和电梯；提升机和钢丝绳安装与检修等工 作比较困难等。
混合井井塔主提升大厅层的结构设计
混合井井塔主提升大厅层的结构设计李晔东,刘 鹏(中国恩菲工程技术有限公司,北京100038)[摘 要]混合井井塔同时具备主井井塔和副井井塔的生产功能和技术要求,是有色矿山工程的地面重要建筑物,处在关键的生产环节上㊂本文结合工程实例,重点介绍了其主提升大厅层的结构配置方案,选择型钢混凝土组合结构形式对其进行设计,有效的提高了建筑物正常使用极限状态的能力,为超大超深规模的井塔结构设计提供了设计经验,具有一定的工程实际应用价值㊂[关键词]混合井井塔;主提升机大厅层;型钢混凝土[中图分类号]TU317 [文献标志码]B [文章编号]1003-8884(2018)05-0034-04[收稿日期]2018-07-16[作者简介]李晔东(1980-),男,陕西延安人,高级工程师,硕士,主要从事结构设计工作,现任中国恩菲工程技术有限公司能源环境事业部副总经理㊂0 引言井塔是有色矿山工程重要的地面建筑物,处在关键的生产环节上,同时,在矿井工业场地内井塔又以其占有显著地位而引人注目㊂混合井井塔同时具备主井井塔和副井井塔的生产功能和技术要求,对提高矿山行业生产效率和缩短工程建设周期具有积极的意义,越来越多的混合井井塔结构形式应用于实际工程中㊂混合井井塔内同时布置主㊁副两套提升系统,为满足工艺配置需求,井塔的结构布置形式受到较大制约㊂同时随着矿井深度的加深以及提升能力和摩擦轮直径不断的加大,对混合井井塔进行结构设计时,更应合理的选用结构形式和布局㊂本文以某混合井井塔工程为例,着重探讨了对主提升大厅层(主提升系统设置层)的结构布置和分析设计,使混合井井塔结构设计更加精细化,具有较强的针对性㊂1 工程概况本工程为某铜铁矿开采工程混合井井塔,为多绳提升系统㊂工艺系统的简要配置为:主㊁副两套提升系统,主提升系统设置在标高Δ74.00m 楼层;副提升系统设置在标高Δ66.00m 楼层;桥式吊钩起重机(QD75/20-15.5m A5)设置在标高Δ84.00m处㊂建筑物平面尺寸为23m ×17m,高度为90m,结构形式采用钢筋混凝土框架剪力墙结构㊂由于本文着重对主提升大厅层(主提升系统设置层)进行分析,所以仅对主提升系统配置参数进行以下简单介绍,其结构布置图见图1㊂主提升系统配置参数:提升方式为箕斗和小罐笼互为平衡提升;提升机型号为JKM -4×6ZIII(摩擦轮直径4000mm,6绳);提升电动机为ZKTD250/60型直流同步电机,功率为1600kW,转速为48r /min;箕斗容量为12m 3,自重为24t,载重为21t;罐笼底板尺寸1800mm ×1150mm,自重34.2t,最多承载9人;提升钢丝绳型号为6V ×37S +FC,直径36mm,强度为1770MPa,自重5.51kg /m,共计6根;平衡尾绳型号为35×7,直径50mm,强度为1570MPa,自重11.33kg /m,共计3根;罐道型式为钢丝绳罐道,提升高度为1130m,最大提升速度为10.05m /s㊂2 设计条件根据相关规范和工程要求,混合井井塔结构设计使用年限为50年;本工程抗震设防烈度为6度(第一组),建筑物场地类别属Ⅱ类,设计基本地震加速度值为0.05g,特征周期为0.35s;抗震设防类别为重点设防类,抗震等级为二级;基本风压为0.35kN /m 2,场地粗糙度为B 类㊂主提升系统为井塔内的最重要设备,静荷载较大,因其转速在200r /min 以下,属于低频旋转机械,故可不作动力计算㊂提升机在不同工况下的荷载分为正常工作荷载㊁紧急制动荷载和事故荷载㊂当计43图1 主提升机大厅层结构布置图 算提升大厅层支承构件时,应考虑两种荷载组合情况,分别为正常工作及紧急制动情况和事故情况,其中事故情况往往是起控制作用的,本文仅对主提升大厅层在事故荷载组合作用下进行结构分析㊂事故情况荷载组合为:结构自重+1.1×设备自重+0.8×提升机事故荷载+电动机事故荷载+楼面均布活荷载;提升大厅层所采用计算荷载取值如下(荷载位置见图1):设备自重:提升机为77.6t(P1=P2=38.8t),电动机为55t(P3=P4=27.5t);提升机事故荷载:P5=3850kN,P6=4000kN;电动机事故荷载:P7=1260kN,P8=-904kN;楼面均布活荷载:取值2kN/m2;3 结构设计提升机大厅层的平面尺寸一般要比塔身的其它各层大,主要为吊车安装和检修提升机设备时提供足够的运行空间,同时在设备型号大而又使用微机拖动装置时,更是如此㊂所以主提升大厅层平面通常两侧悬挑出于井塔塔身以外,悬挑部分长度根据吊车吨位和提升机设备型号及布置位置综合而定㊂本工程由于提升设备型号和上部桥式吊车吨位比较大,两侧悬挑长度达到3.5m(通常井塔悬挑2m);并且由于主提升大厅层检修孔要兼顾标高Δ66.00 m处副提升设备的安装和检修,开孔尺寸较大,并且Δ66.00m~Δ74.00m之间抽掉一根框架柱,从而对楼层平面内刚度和井塔整体刚度削弱较大㊂副提升系统设备的设置,直接导致其中一根框架柱延伸不至标高Δ74.00m处,造成主提升机主提升支承梁L1(见图1)跨度达到17m㊂基于上述工艺条件的限制,综合考虑,主提升大厅层采用部分型钢混凝土结构形式,满足承载力和正常使用要求㊂图2 L-1截面详图主提升机支承梁每侧事故荷载达到4000kN,荷载较大;尽管主提升设备虽属于低频旋转机械,可忽略其动力计算,但由于其配置直联电机,工艺及生产条件对其支撑梁的挠度和精度要求较高,需避免和电动机直联的装置发生破坏㊂基于上述原因,5317m 跨度的主提升支撑梁L -1配置为型钢混凝土钢梁,截面详图见图2,其构造措施均符合规范‘JGJ138-2001型钢混凝土组合结构技术规程“,为保证其刚度要求,L1跨度和高度比值控制在5.0以下㊂图3 内置钢桁架-1布置图 由于L -1梁的特殊配置方式,梁两端的支承刚度要进一步加强,同时为方便L -1的安装和端部支座固定,在L -1的型钢底部设置钢梁L -2(见图4),受力和传力途径更加明确合理㊂梁端部支承部分剪力墙局部加厚至600mm,其余部分仍为300mm㊂在L -1高度标高范围内,剪力墙四周内部设置钢桁架-1/2,如图3和图4所示㊂从结构整体受力体系概念来讲,应在四周剪力墙部分进行加强,形成 图4 内置钢桁架-2布置图过渡带,具有缓冲和过渡作用,防止刚度突变,同时又兼有足够的刚度支承大梁L -1㊂提升大厅层两端悬挑3.5m,剪力墙内部设置钢桁架后,为施工的高空作业提供极大的便利,桁架可以作为模板的支撑骨架,在设计过程中,要考虑作用在桁架上的施工荷载及建筑材料的自重,同时结合施工方案和施工顺序对钢桁架进行施工阶段承载力验算㊂提升大厅层各构件截面选定后,运用结构计算软件进行结构计算分析,本文仅在事故情况荷载组合下对主提升大厅层进行结构分析㊂分析显示,L -1的挠度绝对值为11.2mm,挠跨比为1/1520,满足设备精度和结构承载力的要求;结合施工方案和顺序,在钢桁架上施加施工荷载和混凝土材料自重,对钢桁架进行计算,两端最大竖向位移为6mm,挠跨比为1/500,桁架杆件最大应力强度比值为0.79,均能够满足设计要求㊂4 结语通过对混合井井塔主提升大厅层在事故荷载作用下的结构分析,可以得出以下主要结论:(1)随着矿井开采深度和规模逐渐加大以及行业对提高生产效率的迫切要求,越来越多的混合井井塔将应用于实际工程中,提升大厅层的结构设计及整个结构体系设计可以摆脱传统的结构设计体系,部分型钢混凝土结构或者全部型钢混凝土结构可以应用于井塔结构设计中;(2)本文的设计方法能够大幅度减小在生产过程中和发生事故荷载时,结构支承体系和杆件的位移幅度,极大提高了建筑物的正常使用极限状态的保证水平,提高了有色行业矿石提升和生产效率;(3)随着国内有色行业的迅速发展,四箕斗提升模式的超大规模㊁超大荷载的井塔将应用于国内有色行业实际工程,本文的结构设计经验为今后超大超深规模井塔的结构设计提供了一定的设计经验和技术支持,具有一定的工程实际应用价值,为进一步探索更精细化的设计奠定了基础㊂[参考文献][1]冯荣杰,许立功,赵仁,等.多绳提升机井塔设计[M].北京:煤炭工业出版社,1984.[2]GB 50191 2012,构筑物抗震设计规范[S].[3]JGJ 138 2001,型钢混凝土组合结构技术规程[S].63Structural Design of the Main Hoisting Floor in theComposite Shaft TowerLI Ye⁃dong,LIU PengAbstract:The composite shaft tower has the production function and technical requirement of the main shaft tower and the auxiliary shaft tower,is the important ground building of the non⁃ferrous mine project, which is located in the key production links.The paper combines engineering examples,mainly intro⁃duces the structural configuration scheme of the main hoisting floor,selects the steel⁃reinforced concrete composite structure to design it,and effectively improves the serviceability limit state of the building.It supplies certain experience in structural design for super⁃large and deep⁃scale shaft shower,and it has certain practical application value.Key words:composite shaft tower;main hoisting floor;steel reinforced concrete青海铜业10万t阴极铜项目竣工投产 2018年9月6日,青海铜业10万t阴极铜项目竣工投产仪式在现场举行㊂本项目由中国恩菲公司总承包,采用中国恩菲自主研发的氧气底吹熔炼+底吹吹炼工艺,突破了传统冶炼工艺低空污染的世界性难题,堪称目前铜冶炼行业的最高水平㊂目前该项目已建成投产,凭借先进的技术㊁良好的效益和卓越的环保水平,将会成为国家产业技术升级的典范㊂也会在填补青海地区铜冶炼空白㊁提升我国西部经济发展水平的同时,大力推进我国有色工业向绿色㊁节能㊁环保方向发展㊂中国恩菲签订两项PPP合同 2018年8月17日,中国恩菲应邀出席央企投资协会第三届夏季央企投资发展论坛暨央企地方企业投资湖北孝感推进会㊂本次推进会由湖北省国资委㊁央企投资协会共同主办,以 推动长江经济带绿色发展”为主题㊂活动期间中国恩菲府签署了安陆市经济开发区工业污水处理工程PPP项目及安陆市乡镇生活污水治理工程PPP项目两个项目的合作协议㊂安陆市工业污水处理厂及配套管网工程采用PPP模式建设,工程设计施工总承包单位为中国恩菲工程技术有限公司,建设内容包括工业污水处理厂和配套管网两大部分,项目总投资约2.93亿元㊂安陆市工业污水处理厂采用改良A2O工艺,内设初沉池㊁调节池㊁生化池㊁二沉池㊁水解酸化池等19座建(构)筑物,近期一步设计污水日处理能力为1.5万m3,近期二步设计污水日处理能力为3万m3㊂安陆乡镇污水,新建㊁运营污水处理厂十二座,总处理能力0.7万t/d;建设㊁运营维护污水管网281.9km㊂其中,十座近期规模为500t/d污水处理厂基础设施和设备购置㊁安装工程;两座近期规模为1000t/d污水处理厂的基础设施和设备购置㊁安装工程,本项目污水处理厂采用A2O生物处理工艺,出水水质须达到‘城镇污水处理厂污染物排放标准“(GB18918 2002)一级A标㊂73。
井塔的施工方法
井塔的施工方法我折腾了好久井塔的施工方法，总算找到点门道。
说实话，井塔施工这事，我一开始也是瞎摸索。
我最开始就觉得，地基肯定是关键。
这就好比盖房子打基础，井塔的地基要是不牢，那可全完了。
我试过按普通建筑地基的要求做，结果发现因为井塔有它特殊的作用，要承受很多特殊的力，比如矿井设备的重量，还有这个区域地质可能带来的一些特殊影响。
比如有一次在一个地下有暗流经过的地方施工井塔，按照普通地基做就出现了沉降，虽然一开始不明显，但是越到后面问题越大。
这就告诉我，前期必须对地质勘探清楚。
工人把钻杆打下去，多取些样上来分析，就好像大夫给病人做全面检查一样，千万不能有遗漏，什么土质、地下水这些情况都得摸透。
接下来是井塔的框架施工。
我开始想当然地觉得按照常规框架结构搭起来就行，可是我错得离谱。
井塔不是一般的建筑，有些设备要安装在井塔内部，还要有通道什么的，为这些得预留专门的空间。
在一次施工中，框架按照常规设计做好了，到安装设备的时候才发现，有个大型设备的通道太窄了，设备进不去。
没办法，只能重新调整部分框架结构，这可费了好大功夫，又耽误工期又费钱。
所以呢，在框架施工前，一定要详细规划好每一个区域的功能，精确计算尺寸。
还有井塔的外墙施工。
我之前尝试过用普通的建筑材料直接往上砌，但是发现井塔周围的环境对墙的侵蚀很厉害。
在一个湿度比较大而且有矿石粉尘污染的地方，普通材料的墙没过多久就出现裂缝。
后来我用了一种特制的抗侵蚀材料，就像给井塔穿了一层防护服一样，抵御住了这些破坏。
关于井塔内部的设备安装，这更是个精细活儿。
大型设备的吊装，就像给一个巨人在鸡蛋壳里找个合适位置一样难。
得精确计算好起吊的角度、高度，还要考虑设备的平衡。
我亲自在吊装现场指挥过，有一次因为角度偏差了一点点，设备就卡在了半空中，把大伙吓得不轻。
从那以后，我就知道操作人员技术一定要熟练，吊装前每个环节都要反复检查再检查。
井塔施工啊，每个细节都得小心谨慎，不断试错，总结经验，才能把这事儿干好。
井架与井塔类提升系统方案对比
井架与井塔类提升系统施工方案对比一、井架施工方案：井架类提升系统共有两个方案，一是在矿建工程结束后，先利用矿建临时井架施工井筒装备，井筒装备完成后安装永久井架，永久井架起立后，进行绞车房和绞车安装及缠绳挂箕斗。
二是矿建工程结束后先起立永久井架，然后利用永久井架施工井筒装备，期间进行绞车房施工和绞车安装，井筒装备完工后进行缠绳挂箕斗。
方案一可以在任何时间开工，但一般在方案二于冬季不能施工永久井架基础时，采用方案一。
且两个方案都要考虑土建施工时间，绞车房土建和井架基础及矿仓施工工期不能安排在冬季。
方案一工期：大临30天，下部装备30天，井筒装备50天，大临拆除15天，井架90天，绞车房90天，（井口房与矿仓与绞车房平行作业），绞车安装60天，缠绳挂箕斗30天，大约395天。
方案二工期：井架90天，井筒大临30天，下部装备30天，（绞车房90天与井筒装备平行），井筒装备50天，大临拆除15天，井口房及矿仓60天，绞车安装60天（与装备平行30天），缠绳挂箕斗30天，大约305天。
二、井塔施工方案：井塔类提升系统现在一般是在矿建工程结束后，先进行井塔土建施工，在井塔施工到20m左右时利用井塔平台做临时天轮平台施工井筒装备，井塔向上施工，井筒装备与井塔平行作业，井塔完成后安装提升机，井筒装备完成后缠绳挂箕斗。
井塔类提升系统施工一般在三月份以后开始才能保证按期进行，如果在冬季需采取保温措施。
工期：井塔桩基及基础60天，井塔施工到25米（三层平台）70天，井塔三层向上150天，（井筒大临30天，下部装备30天，井筒装备50天，大临拆除15天，）（绞车房90天与井筒装备平行），绞车安装60天（井塔平行30天），缠绳挂箕斗30天，大约340天。
三、费用情况井架的费用约在1800万左右，但井架要增加绞车房、井口房及矿仓，费用要增加到约2700万，还要增加提升机房地面范围，以后每两年井架防腐一次，每次费用约60万元。
矿山井塔和井架方案的择优分析
６３天，最多年份达９ｌ天，是沙尘暴频发区。
为选择最优方案，建设、设计、施工３个单位的 技术专家为此进行了详细的技术经济对比分析，现
将分析内容从优缺点、工期、投资、运行４个方面进 行一一介绍。
为２３年，凿井工程已开始筹备，设计院已完成了井
塔和井架两方案的初步设计，现将两个方案作简要
说明： 井塔方案：钢筋混凝土框剪结构，筏板基础，平
丝绳不外露，使用条件好，受气候影响小，受到机电
井架吊装受风力影响较大。④《煤炭建设安全规 定》要求，五级风（风速８．Ｏ—ｌＯ．７ ｍ／ｓ）及以上禁止
吊装作业；而当地风大且风期长，影响井架的正常吊 装，增加了吊装的安全风险，并且由于窝工，增加了
部门欢迎。②节约土地，能减少占地量约０．２ ③高耸美观的井塔可作为矿山的标志性建筑。
ｈｍ２。
（２）主要缺点：①工程结构复杂，地基基础要求 严格，工程量大，造价偏高。②建造时占用井口工期 过长。③头重脚轻，不利抗震。塔在结构体系上，虽 多为框剪结构，但是，提升机置于上方，头重脚轻，上
部绞车大厅层高较大且多有悬挑，底部由于进出车 和上下材料设备需要而要留置较大的孔口门洞，削 弱了整体结构刚度，因此在地震区对抗震不利。在 地震区，地基除考虑承载能力外，尚应考虑结构的自 振周期与地震时地基土层振动周期相近的共振问
设计。近年来大量矿山箱型井架的使用经验表明，
井架方案施工进度计划网络图见图２。
井架基础
井简装备
９０ｄ
设施安装建Ｔ程
３０ｄ
３０ｄ
６０ ｄ
３月２１日ｌｏｂ２０日 说明： 井架方案达到投产条件需２１０ ｄ（ｔｉＰ７个月）
图２井架方案施工进度计划网络
自安装至设备安装调试完毕。共需１５０天，一些 专家学者以此（即设备安装调试完成时间）作为２
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矿井井塔基础设计
井塔是一个矿井地面构筑物的核心，基础又是井塔的最重要部位之一。
本章从基础设计资料、基础基本类型、基础方案选择原则、基础荷载组合、基础容许变形值、基础沉降观测等一些方面进行了综合论述。
标签：井塔基础；设计资料；基本类型
在矿井的地面构筑物中，井塔往往是标志性的，是连接矿井上下通道的关键生产环节。
主井井塔担负着矿井原煤提升任务，副井井塔主要担负全矿所需人员、材料、设备的提升任务，所以要求结构物有较高的安全保障。
井塔从生产工艺角度可涵盖井口房、井架、提升机房的功能，包括提升机、电动机、导向轮、控制室、配电室、风机间、内套架、吊车、箕斗或罐笼等。
在井塔设计中，基础结构是十分重要的。
根据工程资料统计，基础的材料消耗和投资造价，一般约占井塔总工程的25%左右，施工工期约为2个月。
1 基础设计需要的资料
在进行基础结构方案选择及设计计算中，一般需要掌握下列资料：
（1）地震烈度、工程地质及水文地质资料。
（2）井筒设计及施工方法。
（3）井筒及提升系统的平剖面布置。
（4）土建施工设备及技术水平。
（5）土建材料资源及地方经验。
（6）井塔平剖面布置及作用在基础顶面的各种荷载组合。
（7）周围建筑物的平剖面布置及其基础的设计情况。
（8）各种管线管道及电缆的平剖面布置。
（9）各种孔洞的要求。
（10）其他需要注意或工程特殊性要求等。
2 基础结构的基本类型
在井塔工程中，目前实际应用的基础结构有如下几种类型。
2.1 天然地基上的基础：钢筋混凝土独立基础、钢筋混凝土条形基础、钢筋混凝土筏式基础、钢筋混凝土箱型基础等。
2.2 桩基础：灌注桩基础、预制桩基础、钢桩基础、爆扩桩基础、岩石锚桩基础等。
2.3 井颈基础：倒圆锥壳基础、倒圆台倒方台基础、牛腿式基础等。
2.4 其他基础：钢筋混凝土桩筏基础、钢筋混凝土箱基和锚桩组合等。
3 基礎方案选择的原则
应根据塔身结构特征、地震烈度、工程地质及水文地质情况、荷载大小及施
工能力等，通过综合的方案比较考虑，予以确定。
总结国内井塔建设的实际工程经验，大体上可以按照下列原则选择基础方案。
3.1 凡地基土质均匀，容许承载力≥250kpa，基础埋深≤5m，宜采用天然地基土的基础。
3.2 当塔身平面布置与井筒中心大致接近，且硬土层离地表较深、岩溶土洞发育或出现流砂地区，均宜优先采用与井筒固接的井颈基础。
3.3 当塔身平面布置与井筒中心相距较大，且硬土或岩石层离地表≤35m，宜采用桩基础。
4 基础的荷载组合
井塔地基基础设计等级一般为甲级。
根据《建筑地基基础设计规范》，地基基础设计时，所采用的作用效应与相应的抗力限值应符合下列规定：
4.1 按地基承载力确定基础底面积及埋深或按单桩承载力确定桩数时，传至基础或承台底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的标准组合；相应的抗力应采用地基承载力特征值或单桩承载力特征值。
4.2 计算地基变形时，传至基础底面上的作用效应应按正常使用极限状态下作用的准永久组合，不应计入风荷载和地震作用；相应的限值应为地基变形允许值。
4.3 在确定基础或桩基承台高度、支挡结构截面、计算基础或支挡结构内力、确定配筋和验算材料强度时，上部结构传来的作用效应和相应的基底反力、挡土墙土压力以及滑坡推力，应按承载能力极限状态下作用的基本组合，采用相应的分项系数；当验算基础裂缝宽度时，应按正常使用极限状态下作用的标准组合。
由于地基情况千变万化，应该仔细研究岩土工程勘察报告，注意冻害、腐蚀性、液化等影响建筑场地稳定性的不良地质作用，评价其危害程度，采取相应的处理措施。
5 地基容许变形值
地基容许变形值对于井塔结构的选型，基础方案的选择和计算有着十分密切的联系。
根据《建筑地基基础设计规范》，井塔基础的平均沉降量允许值200mm，基础的倾斜（基础倾斜方向两端点的沉降差与其距离的比值）允许值0.005，基础的沉降量允许值400mm。
井塔（包括上部结构和基础）的刚度一般都很大，具有良好的适应地基变形的能力。
这种刚性建筑，根据实践经验，若倾斜值≤5%尚不至于引起结构上的任何破坏。
5.1 当塔体因地基变形而引起倾斜时，则提升机的滚筒也随之倾斜。
若倾斜的方向垂直于滚筒中轴，则对提升工艺的影响可以不考虑；若倾斜的方向平行于滚筒的中轴时，提升钢丝绳仍可近似地认为是垂直于地面，与滚筒的绳槽间出现倾斜角，因此过大的倾斜将导致钢丝绳的脱槽事故。
5.2 严重的井塔倾斜会导致提升容器在管道的运行中卡罐或脱罐事故，其情况相当于单绳绞车提升的情况。
根据多年的实践证明倾斜值≤3%时，仍未出现事故。
此外，一般地基变形都是缓慢而非突然的发展，因此容器与罐道间的关系是可以随时调整的。
5.3 地基倾斜时偏角随着井深而减少，因此对罐道的影响仅在接近于井口的一段高度范围内。
此时容器已减速运行，对罐道的影响很小，特别是当在地面出车的情况，更为有利。
此外，井塔地基的均匀沉降量，在使用中可以通过调整罐道系统的竖向连接构件等，来满足生产工艺的要求。
当变形较大以后，需要采取适当的措施纠偏方可继续使用。
6 基础的沉降观测
井塔基础一般均需进行系统的沉降观测。
观测点宜设置在塔壁四角的角点及中央的对称位置，或框架的承重柱根部。
施工观测自浇筑基础混凝土开始，根据施工阶段确定。
竣工后第一次观测可作为沉降的起始点，以后三个月内每月观测一次，根据沉降速率情况再按每3个月观测一次。
若在半年内沉降量小于2mm，则认为沉降已达到稳定。
7 结束语
井塔基础设计不但与地基及塔身的情况有关，而且与井筒的设计与施工、土建施工设备及技术经验水平都有着密切的联系。
这就需要在方案设计前期就积极的与建设单位、施工单位、勘察单位及监理单位紧密配合，才能使井塔的基础设计安全、经济，使井塔能高效的投入到整个矿井的生产建设中去。
参考文献
[1]GB50215-2005.煤炭工业矿井设计规范[S].
[2]GB50007-2011.建筑地基基础设计规范[S].
[3]《煤矿安全规程》.2010年2月第1版.
作者简介：延伟涛（1981，4-），男，山东大学土木工程，本科，工程师。