浅析钢结构在煤炭矿山地面建筑中的应用

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1、浅析钢结构在煤炭矿山地面建筑中的应用　　摘要：随着我国煤炭消费即将达到峰值，降低矿井地面建筑的建设费用对降低成本、缩短投资回收期意义重大，本文论述了在煤矿地面建筑中采用钢结构的意义，可为今后的煤炭矿山建设提供一些建议。　　关键词：钢结构；煤炭矿山；应用　　DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.07.065　　0引言　　随着我国经济进入“新常态”，对能源的消费需求下降，降低煤炭行业基本建设投资显得尤为重要。另一方面我国人力成本上升迅速，工业化程度比较高的钢结构优势日益凸显，工业建筑中采用钢结构大量替代混凝土结构已经是普遍共识。再次，

2、工业建筑节能和环境保护逐渐受到重视，引导工业建筑的健康可持续发展，适应工业建筑的绿色评价需求，钢结构作为绿色可回收的建筑材料必将得到广泛的应用。　　1钢结构在工程建设中的优势　　1.1结构轻质高强、抗震性能好　　钢结构钢材采用Q345、Q235钢，结构的强度高，当承受相同的荷载时，钢结构的自重要比其他结构轻很多，地震效应小。此外便于运输和安装。钢结构可充分发挥钢材的强度高、延性好、塑性变形能力强、各构件间协调变形能力好的特点，具有优良的抗震性能和抗变形能力，结构安全度高。　　1.2节能降耗、资源可重复利用　　钢结构建筑消耗资源量是800～1000kg/m2，而钢

3、混结构消耗资源量则在1700kg/m2以上。建造和拆除时对环境污染较少，建筑使用寿命到期，结构拆除产生的固体垃圾少，废钢资源回收价值高。钢结构施工采用干式施工，节约用水，施工占地少，产生的噪音小、粉尘少，满足国家节能降耗和可持续发展的要求，符合《绿色工业建筑评价标准》，具有良好的经济效益和环境效益。　　现在我国大部分煤矿超采现象非常严重，矿井的实际生产年限较原设计的矿井服务年限大为缩短，结构尚未达到设计使用年限，矿山因为资源枯竭而废弃，造成矿山地面建筑的巨大浪费，如果采用钢结构则可以拆除异地重建，具有回收价值。而混凝土结构和砌体结构的建构筑物只能是一堆建筑垃圾。

4、　　1.3结构布置灵活，适应性强　　轻钢结构柱距及开间布置灵活，可适应不同的工艺要求和设备的布置，其所有墙体均为非承重墙体，利于房间的灵活分割和以后的改造更新；其外墙及屋面多采用色彩丰富的轻质材料，外观效果好，利于厂区的环境美化。　　1.4符合产业政策　　钢结构的加工工业化程度高，能够实现工厂化、规模化、系列化生产，相比传统的砖混结构和钢筋混凝土结构施工周期短、其效率高、造价低，可较大幅度地降低建设成本。　　钢结构所采用的施工方法是干法，通过现场吊装装配和全天候的作业施工，减少混泥土结构钢筋捆扎等复杂程序，缩短了现场施工的工期。钢结构之间的连接主要靠焊接实现，使

5、得安装施工程序简单大大的提高了现场的安装施工效率，节省了煤矿建设时间，煤矿提前投入生产，缩短了企业投资回收期，提高了企业经济效益。　　1.5综合经济效益好、投资费用少　　由于钢结构具有优良的性能，自身重量相对减轻，建筑物的基础也相应减小，能降低基坑开挖及地基土层处理的费用，浇筑基础的混凝土材料也减少，对于地基条件较差的建设场地采用钢结构有明显的经济意义。综合可知钢结构施工速度快，建设周期短及钢材使用后期有回收价值，使煤矿的建设的投资额减少，提高了企业调投资抗风险能力。　　2钢结构在煤炭矿山中的应用　　在现代煤矿建设中，钢结构工期短，建设投资少，抗震性能好，外观造

6、型灵活多变，可回收利用，有利于环保，得到越来越多的应用和发展，被称为绿色工业建筑。　　2.1钢结构在煤矿地面建筑的应用情况　　煤矿地面建筑一般分为行政福利建筑和工业建筑物（构筑物）两大部分。其中行政福利建筑包括办公楼、宿舍楼、食堂、浴室灯房任务交代室联合建筑、保卫室、地下车库等，由于功能的要求，其结构形式多采用多、高层钢筋混凝土框架结构或多层砖混结构，但该类建筑在煤矿地面建筑中所占比例不大，绝大部分为工业建筑物及构筑物，生产用房包括井架、主井井口房、主厂房、矸石仓、块煤仓、末煤仓、筛分车间、污水处理厂、筒仓主井井口房至原煤仓栈桥、原煤仓至筛分车间栈、筛分车间至主

7、厂房栈桥、主厂房至矸石仓、块煤仓、末煤仓栈桥等。　　钢结构目前在井架、井口房、输煤栈桥、厂房、筒仓机房、材料库、食堂、中采用，但是采用混凝土结构的食堂、井口房、井塔、机房、筒仓也在建设。　　2.2钢结构在煤矿地面建筑结构形式的选择　　（1）煤矿地面工业建筑特点：大部分煤矿地面工业建筑具有以下特点：①建筑层数较少，一般为单层或2层；②建筑物跨度相对较大；③设备荷载大多直接作用于地面及屋面，荷载相对较小；④轴网设置不够整齐划一，构件种类繁多；⑤当房屋设有起重设备时，起重量一般不超过20t；由于建设场地工程地质条件复杂，填方区较多，由于防洪或其它工艺要求，场区多数处于

8、填方区，基础工程量大等。