埋入煤中棧橋的支承結構設計應采取的有效措施

摘要：文章針對儲煤場卸煤棧橋的支承結構因條件限制而必須埋入煤中進行結構設計時的各種不利因素及應對措施進行了闡述。

關鍵詞：支承結構；埋入煤中；結構設計；應對措施

中圖分類號：TD94文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2011）16-0175-01

在輸送機卸煤棧橋設計中，經常會遇到棧橋支承結構需要埋入煤中的情況，在《煤炭工業露天礦設計規范》、《煤炭工業礦井設計規范》及《煤炭洗選工程設計規范》中都對此情況有規定，總的原則是“棧橋的支承結構不宜埋入煤中，當受條件限制必須埋入煤中時，應有可靠措施”。結構工程師應考慮到此種情況各種不利因素對支承結構的影響，進行安全可靠的設計，滿足工藝設計要求。

1埋入煤中對支承結構的不利因素

棧橋支承結構埋入煤中時，煤將對支承結構產生側向壓力，且側向壓力的具體數值很難確定。埋入煤中的支承結構由于煤的沖擊碰砸、推土機大鏟的撞擊，使支承結構很容易發生缺角、露筋、變形、開裂。煤的自燃會降低混凝土的強度，嚴重地影響結構的安全。

2對埋入煤中支承結構不利因素的應對措施

①結構選型上的有效措施。棧橋的支承結構不宜埋入煤中，當受條件限制，無法避開時，棧橋應該盡量減少支架，加大跨度，并應優先選用剛度較大的鋼筋混凝土箱形或圓筒形支承結構，而不宜選用框架結構，且應增大鋼筋的保護層厚度。2005年設計的昆明永泰國青企業管理有限公司白龍山選煤廠塊精煤儲煤場帶式輸送機棧橋工程，采取了33.6 m大跨度的棧橋，支承結構設計了剛度較大的鋼筋混凝土圓形支筒結構，對于無卸煤孔的中間支承處采用直徑4.5 m的封閉圓形支筒，對于有卸煤孔的支承處采用四周開孔的直徑6 m圓形落煤筒，筒壁鋼筋保護層厚度均取30 mm厚，這樣既安全可靠，又滿足了工藝的需要。又比如：2005年4月設計的山西中呂焦化有限公司選煤廠二號轉載站至三號轉載站精煤帶式輸送機走廊工程，設計采用了40 m大跨度的鋼桁架卸煤棧橋，同時與工藝專業將框架支承結構放在無卸煤孔的部位，布置在煤堆邊緣，設計計算基本不用考慮煤的側壓力問題，僅從構造上對框架柱及梁的四角外包角鋼，防止推土機作業時對框架結構的撞擊。

②計算方面采取的有效措施。在支承結構設計計算中，盡可能準確的確定煤對結構的作用力值，按結構的最不利荷載組合進行計算。特別對于采用框架結構的支架結構，要考慮煤堆對柱和橫梁最不利的正、側壓力的影響，進行基礎及基礎梁設計時，也應考慮地面的煤堆荷載和推土機的輪壓。

③構造方面采取的有效措施。盡管規范要求埋入煤中時支承結構不宜采用框架結構，但因為客觀條件限制，有些工程設計中框架結構還是得到了應用。在2004年設計的朔州華美奧能源有限公司興陶煤礦103帶式輸送機走廊工程中，考慮到棧橋下面是原煤儲煤地下回煤暗道，結合工藝要求，采用了框架支承結構，這樣既增加了原煤儲量，又方便了推土機的作業，卻給結構設計帶來了很大難題，設計中雖然將支架結構設在了無煤堆放處，但考慮在實際生產時支架結構可能埋入煤中的情況發生，如果不考慮到以上分析的對于埋入煤中的支架結構的各種不利因素影響，結構的可靠性很難保證。在設計中除了采用大跨度的棧橋，盡可能的減少支架外，還計算分析了煤對柱和橫梁最不利的正、側壓力的影響。在構造處理上對埋入煤堆中的框架柱及梁的四角外包角鋼、鋼板等措施來防止推土機的作業對支架結構的撞擊，這樣大大提高了結構的可靠性。

④加強儲煤場作業管理。棧橋支架僅從設計上并不能完全保證以后的安全，加強儲煤場的作業管理更重要。煤場要防止煤堆自燃情況發生，要防治結合，以防為主，煤場管理人員要對煤自燃的原因了解清楚，對煤堆易發生自燃的部位及早做出防治措施，盡早發現煤自燃征兆，并采取處理措施，才能避免煤燃燒對支承結構的影響。對煤場中的推煤作業推土機進行規范化管理也很重要，當推土機在支承結構邊作業時應特別小心，特別是對于采用框架支承的結構，要對框架柱及梁所在部位了解清楚，必要時應設置警示標志，嚴防推土機碰撞框架柱及梁。

3結語

盡管棧橋的支架結構不宜埋入煤中，但當受條件限制無法避開時，只要我們把好設計和生產使用這兩關，結構的可靠性還是有保證的。

參考文獻：

[1] GB 50215-2005，煤炭工業礦井設計規范[S].

[2] GB 50359-2005，煤炭洗選工程設計規范[S].