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1、矿山井架设计标准GB50385-2018知识培训,掌握矿山安全设计关键规范,目录,标准概述,01,标准主要内容,02,结构设计要求,03,安全规范详解,04,施工与安装指南,05,案例分析与讨论,06,标准应用与实践,07,总结与建议,08,01,标准概述,标准制定背景,标准制定背景,随着矿产资源的不断开发，矿山井架作为提升设备和人员的重要工具，其安全性和稳定性至关重要。GB50385-2018矿山井架设计标准旨在规范井架设计，提高矿山作业的安全性和效率。,原标准情况,在GB50385-2018标准出台前，我国矿山井架设计主要依据GB500385-2006矿山井架设计规范。该规范已无法满足现代
2、矿山对井架设计的复杂需求，急需修订以适应新的技术和安全要求。,新标准修订过程,GB50385-2018标准的修订由住房城乡建设部和中国煤炭建设协会联合组织。编制组广泛调查并征求意见，借鉴国外先进经验，最终经反复修改定稿，全面覆盖了井架的设计各个方面。,标准修订历程,标准首次发布,GB50385-2018矿山井架设计标准于2018年9月1日正式发布，适用于煤炭、非煤炭及其他矿山井架的设计。该标准全面规定了井架的布置、选型、荷载、计算、构造和抗震设计的要求和方法。,标准实施日期,标准GB50385-2018矿山井架设计标准于2018年9月1日实施，提供了具体的技术要求和设计方法，确保矿山井架的安全
3、性和可靠性。,最近修订内容,最近一次修订重点包括强化对井架材料、结构及稳定性的要求，并增加了对环保和节能方面的考量，以应对日益严峻的矿山安全挑战和环境保护需求。,标准实施日期,标准发布,矿山井架设计标准GB50385-2018于2018年1月16日发布，该标准涵盖了矿山井架设计的各个方面，包括总则、术语和符号、布置与选型、荷载、计算、构造和抗震设计等。,标准实施日期,标准有效期,国家标准GB50385-2018矿山井架设计标准自2018年9月1日起正式实施。此标准由中华人民共和国住房和城乡建设部批准，由中国煤炭建设协会主编。,矿山井架设计标准GB50385-2018的标准编号为GB50385-
4、2018，发布公告号为第1817号。该标准的实施日期为2018年9月1日，有效期至标准废止之日。,01,02,03,02,标准主要内容,术语和定义,井架定义,井架是矿山提升设备的重要组成部分，主要用于垂直运输人员、物料和设备。它通过电动机驱动，实现重物的上下移动，确保矿山作业的连续性和高效性。,井架类型,井架根据结构和形式可分为单滚筒井架、双滚筒井架和调度绞车等。每种类型的井架有其特定的应用场景和功能，设计时需根据实际需求选择合适类型。,安全术语解释,在矿山井架设计中，“安全系数”是一个关键术语，指设计载荷与实际最大载荷的比值，必须大于1.5以确保井架运行的安全性。此外，“载荷试验”是验证井架
5、安全性的重要步骤。,材料术语解析,“高强度钢材”是井架常用的材料之一，具有优异的强度和韧性，能够承受较大的载荷。设计标准要求使用符合国家标准的高强度钢材，以提高井架的整体性能和使用寿命。,符号和标记,符号定义,根据GB50385-2018标准，井架设计中的符号代表了不同类型的构件和特性。例如，“W”代表井壁宽度，“L”代表井筒长度，这些符号有助于明确图纸和设计文件的具体内容。,标记规则,在矿山井架设计中，各种材料和部件的标记必须符合标准要求。例如，钢材应标明其型号、尺寸等信息，以确保设计和施工的准确性及后续维护的便利性。,图例说明,设计图纸上通常会包含图例，详细展示井架各部分的符号和标记。图例
6、包括了不同类型材料、构件及设备的标准符号，方便设计师和施工人员识别并正确应用。,标准符号表格,GB50385-2018标准提供了详细的符号表格，列出了井架设计中可能用到的各种符号及其解释。这些表格为设计者提供了明确的参考依据，确保设计符合规范要求。,设计基本原则,安全性原则,矿山井架设计必须确保结构的安全性，应具备足够的强度和刚度以抵抗各种外力，包括提升载荷、地震作用及风载等。设计时需遵循安全等级一级的要求，并采取有效的抗震措施。,1,经济性原则,设计过程中应充分考虑经济性，合理选择材料和设计方案，以降低建设和运营成本。同时，优化设计流程和技术方案，提高设计质量和施工效率，减少维护成本，延长井
7、架使用寿命。,2,适用性原则,井架设计需满足生产工艺要求，确保其结构简洁、受力明确且传力简捷，便于加工安装和使用维护。此外，井架设计还应考虑实际环境条件和工程地质，以确保设计的适应性和实用性。,3,防火与耐火性能原则,井架的火灾危险性类别应为丙类，结构的耐火等级为二级，以保障井架在火灾发生时能够有效控制火势蔓延。对于高度大于30米的井架，其基础设计等级应为甲级，以增强其稳定性和安全性。,4,03,结构设计要求,井架类型选择,04,01,03,02,井架类型选择原则,矿山井架的类型选择应遵循满足生产工艺需求、结构简单受力明确、加工安装方便和适应矿井服务年限及使用环境等原则。这些要求确保井架在设计
8、上既高效又安全，同时便于施工和维护。,钢筋混凝土结构井架限制,当选择钢筋混凝土结构时，井架的高度不宜超过25米。这是为了确保结构的合理性和安全性，同时限制高度有利于施工操作和减少材料浪费，是井架设计的重要指导原则之一。,凿井井架要求,凿井井架的选择需满足安全承受施工荷载的要求，角柱跨度和天轮平台尺寸应符合提升及悬吊设施的布置要求。此外，井架应适应不同施工阶段的需求，并符合井下易燃性材料使用的限制。,钻机井架分类,钻机井架按整体结构形式可分为塔形井架、前开口井架、A型井架和桅形井架四种基本类型。每种类型的井架具有不同的组成、特点和用途，设计时应根据实际需求选择合适的类型，以确保施工的高效和安全。
9、,材料强度要求,04,03,01,02,材料选择,井架设计标准GB50385-2018对材料的选择有严格要求，主要使用高强度钢材和合金材料。这些材料需具备良好的抗拉、抗压和抗冲击性能，以确保井架在各种工况下的稳定性和安全性。,材料强度等级,井架设计标准中，材料按强度划分为不同的等级，如Q345、Q420、Q500等。不同强度等级的材料适用于不同的结构部位，确保井架的整体强度和刚度达到设计要求。,构件厚度要求,井架设计标准对主要受力构件的厚度有具体规定，例如天轮支承结构、托罐梁等的钢板厚度不小于8mm，立架支承框架钢板厚度不应小于12mm。这些要求旨在保证构件的承载能力和使用寿命。,材料规格与截
10、面,井架设计标准对型钢杆件的规格和截面有详细规定，如角钢截面不小于636，工字钢截面不小于14。这些规范确保井架各构件具有足够的截面面积和稳定性，以适应不同的载荷条件。,稳定性与疲劳分析,稳定性分析方法,矿山井架的稳定性分析是设计过程中的关键环节，通过SPAS+PMSAP空间结构分析软件等工具，对井架主体结构在不同特殊条件下的受力进行分析和计算，确保其稳定性满足正常施工要求。,长期受重载和颠簸振动的影响会导致矿山井架机械部分的结构疲劳、划伤剥蚀和开裂损伤。因此，需要定期进行疲劳寿命评估，以预防因疲劳导致的设备失效。,疲劳寿命评估,采用有限元静力分析方法，可以得出矿山井架在特定工况下的应力、应变
11、特性和静刚度。这种方法能够有效检验井架的强度，并对薄弱环节进行局部结构优化，提高整体稳定性。,有限元静力分析,利用ABAQUS等软件对井架进行模态分析，获取其前10阶固有频率和振型。模态分析有助于识别井架的动态响应特性，从而采取相应措施降低振动幅度，提高运行稳定性。,模态分析与频率控制,使用ANSYS软件构建数值模型，研究关键杆件局部锈蚀、弯曲、支座沉降和复合缺陷等不同工况对矿山井架结构的力学性能影响，为进一步优化设计提供数据支持。,损伤缺陷影响研究,04,安全规范详解,安全防护装置,防坠装置,防坠装置是矿山井架安全防护的关键部件，通过机械或电子控制方式，防止人员或物料坠落井下。常见的类型有安
12、全钩、自动感应器和紧急制动系统等，确保操作过程中的安全性和可靠性。,防滑装置,防滑装置用于预防井架在湿滑环境下的滑动事故，通常采用防滑垫或摩擦材料覆盖井架底部。这些装置能有效增加井架与地面之间的摩擦力，避免因打滑导致的设备损坏及人员伤亡。,自动喷雾降温装置,自动喷雾降温装置用于井架作业区域的温度控制，通过定时喷洒水雾降低温度，防止高温对操作人员的影响。此装置在高温环境下尤为重要，有助于提升作业环境的安全性和舒适度。,防碰撞装置,防碰撞装置用于保护井架结构免受外部物体冲击，常见的形式包括缓冲器、防护网和防撞杆等。这些装置可以有效吸收冲击力，减少井架的损伤，保障井下作业的安全。,声光报警装置,声光
13、报警装置用于井架作业区的警示和提示功能，当发生紧急情况时，能迅速发出声光信号，提醒现场人员撤离或采取应急措施。此类装置对于提高井架作业的安全性具有重要作用。,紧急停机系统,紧急停机系统的工作原理是通过传感器实时监测井架的运行状态，如速度、温度、振动等参数。一旦检测到异常，控制系统立即发出停机指令，执行机构执行停机操作，切断电源和制动井架。,紧急停机系统的操作流程包括启动监测、故障诊断、指令生成、执行停机和故障排除等步骤。操作人员通过监控系统实时监控井架状态，确保系统在需要时能迅速响应。,为保证紧急停机系统的有效运行，需定期进行维护和检查，确保传感器、控制单元和执行机构的正常工作。同时，制定详细
14、的应急预案，并进行定期演练，提高系统的可靠性和应急响应能力。,紧急停机系统工作原理,03,04,05,紧急停机系统操作流程,紧急停机系统维护与管理,紧急停机系统是为了确保矿山井架在出现异常情况时能够迅速、安全地停止运行，以防止事故的发生和扩大，保障作业人员的安全。,紧急停机系统通常由传感器、控制单元和执行机构三部分组成。传感器用于监测井架运行状态，控制单元处理信号并发出停机指令，执行机构执行停机操作。,01,02,紧急停机系统定义,紧急停机系统组成,防火防爆措施,消防系统设计,根据建筑设计防火标准，矿山井架设计需考虑消防通道和设施的布置。井架区域应设置足够的消防通道，确保消防车辆能够快速通行，
15、并按规定配备消防器材，如灭火器、消防水管等。,电气设备防火措施,电气设备是井架火灾的潜在隐患，必须采取有效防火措施。例如，风包内的油垢应定期清除，风包出口加装释压阀，以减少因电气设备故障引发的火灾风险。,防爆安全设计,防爆安全设计在井架设计中至关重要，主要包括：选择防爆型电气设备，避免电气火花引发爆炸；设置隔爆墙和防爆门，防止燃气或粉尘泄漏；定期检查通风系统，防止易燃气体积聚；实施严格的静电接地措施，防止静电引发爆炸。,防火培训与应急演练,提高井下工人的防火意识和应急能力至关重要。定期进行防火知识培训，使工人掌握基本的消防知识和技能，同时组织应急演练，提升井下工人在火灾发生时的自救互救能力。,
16、05,施工与安装指南,施工前准备工作,施工前设计审查,施工前需对井架设计方案进行详细审查，确保设计符合GB50385-2018标准要求。设计审查包括结构强度、稳定性及安全系数的验证，确保井架在各种工况下均能安全运行。,材料和构件准备,根据设计图纸和规范要求，提前准备所有必要的材料和构件，包括钢材、连接件、基础等。确保材料质量和规格符合标准规定，避免因材料问题导致施工延误或安全事故。,施工人员培训,施工前应组织相关人员进行专业培训，使其熟悉GB50385-2018标准及施工方案。培训内容应涵盖井架设计原理、施工工艺、安全操作规程等，提升施工人员的专业水平和安全意识。,施工现场勘察,在正式施工前，必须对施工场地进行详细勘察，评估地质条件、环境因素及周边设施情况。勘察结果将直接影响井架基础设计和施工方案，确保井架能够适应复杂多变的地质条件。,施工设备检查,施工前应对所有使用设备进行全面检查和维护，确保设备性能良好、安全可靠。检查内容包括机械的运行状态、安全防护装置、操作控制系统等，保证设备在施工过程中稳定高效运行。,安装过程注意事项,安全使用要求,安装过程中，严禁超负荷使用井架及物料提升机。
