井巷工程巷道断面课程设计

第一章巷道断面设计某煤矿，年产设计能力为万吨，矿井属于低瓦斯矿井，中央分列式通风,井90下最大涌水量为通过该矿井第一水平东翼运输大巷的流水量为采320m3/h160m7h,用架线式电机车牵引矿车运输该大巷穿过中等稳定的岩石，岩ZK10—6/

2501.5T石坚固性系数大巷需通过的风量为巷道年内敷设一趟直径为f=4〜6,28nT3/s200mm的风压管和一趟直径为的水管试设计运输大巷直线段100mm的断面，及施工组织设计设计内容:巷道断面的形状选择及尺寸的确定1巷道施工2施工组织管理3安全技术措施4

一、选择巷道断面形状年产万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在年以上，采用9020轨距双轨运输大巷，其净宽在以上，又穿过中等稳定的岩层，故选用600mm3m钢筋以砂浆锚杆和喷射混凝土支护，巷道为半圆拱形断面

二、确定巷道断面尺寸一确定巷道净宽度B查表可知电机车宽高矿车3-1ZK10—6/250Al=1060mm.h=1550inni；

1.5t宽、高1050mm1150mm根据《煤矿安全规程》,取巷道人行道宽非人行过一侧宽C=840mm,a=400mmo又查表知本巷双轨中线距则两电机车之间的距离为3-2b=1300mm,1300—1060/2+1060/2=240mm故巷道净宽度B=al+b+cl=400+1060/2+1300+1060/2+840=930+1300+1370=3600mm二确定巷道拱高ho半圆拱形巷道的拱高半圆拱半径h0=B/2=3600/2=1800mm R=h=1800mmo三确定巷道壁高h31按架线电机车导电弓子要求确定.h3由表中半圆拱形巷道拱高公式得3-8h

3.4+hc—JR-n2-K+-式中，为轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h4h4=2000mm；为道床总高度查表选妹钢轨，再查表得道渣高度he3-52g/m3-7hc=360mm,为导电弓子距拱壁安全间距，取为导电弓子宽度之半,hb=200mm；n n=300mm;K取为轨道中线与巷道中线间距，K=718/2=359,K=360mm；b b=B/2—a=3600/2—930=870mmo故h3A000+360—J180°—3002-360+2702=1502mm2按管道装设要求确定.h3h32h5+h7+hB—7R2-K+m+D/2+Z22式中，为渣面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取为管子h5h5=1800mm；h7悬吊件总高度，取为导电弓子距管子间距，取为压气管h7=900mm；m m=300mni；D法兰盘直径，为轨道中线与巷道中线间距，一D=335mm；b2b=B/2—C=3600/21370=430mmo故++h3218920__82-360+300+335/2+43023按人行高度要求确定.h37R2-（R-J）-h321800+hb—式中，为距巷道壁的距离距壁处的巷道有效高度不小于j j1800mm一般取j=100mm,j=200mmo故h31800200-718002-（1800-200）2=1175mmo+综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为则巷道高度h3=1800mmH-h3—hb+h0=1800—200+1800=3400mmo

（四）确定巷道净断面面积和净周长S P由表得净断面积3-8（）S=B

0.39B+h2式中，为道渣面以上巷道壁高，h2h2=h3—hb=1800—200=1600mmo故故（）3600X

0.39X3600+1600=10814400mm2=

10.8m2净周长P=

2.57B+2h2=

2.57X3600+2X1600=12500mm=

12.5m

（五）用风速校核巷道净断面面积4式（3-9）校核巷道净断面面积值查表知已知通过大巷风量代入式（）得3-4,v=8m/s,Q=28m3/s,3-6二V Q/S=28/

10.8=

2.568m/s设计的大巷断面面积、风速没超过规定，可以使用

（六）选择支护参数本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽、穿过中等稳

3.6m定岩层即属类围岩、服务年限大于等条件,得锚喷支护参数锚杆长间距10a

1.8nb a=

0.78^

0.8m,排距锚杆直径喷射混凝土层厚锚杆外露长度a=

0.8m,d=18mm,T1=lOOmm,T2=50mmo故支护厚度T=T1=100mmo七选择道床参数根据本巷道通过的运输设备，已选用妹钢轨，其道床参数、分别为2g/m hehb和道渣面至轨面高度一采用钢筋混凝土轨360mm200mm,ha=hc hb=360-200=160mmo枕八确定巷道掘进断面尺寸由表计算公式得3-8巷道设计掘进宽度Bl=B+2T=3600+2X100=3800mmo巷道计算掘进宽度B2=Bl+25=3800+2X75=3950mmo巷道设计掘进高度Hl=H+h+T=3400+200+100=3700mm巷道计算掘进高度H2=H1+5=3700+75=3775mmo巷道设计掘进断面面积S1=B1O.39Bl+h3=3800X

0.39X取3800+1800=12471600mm2o Sl=

12.5m2巷道计算掘进断面积S2=B

20.39B2+h3=3950X

0.39X取3950+1800=13194075mm2o S=

13.2m2o

三、布置巷道内水沟和管线已知通过本巷道的水量为现采用水沟坡度为查表得水沟160m3/h,

0.3%,3-11深、水沟宽则,水沟净断面积水沟掘进断面面积每米水400nini

4000.16m2；

0.203m2,沟盖板用钢筋、混凝土水沟用混凝土

1.633kg

0.0276m3,

0.133m3o管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧，通信电缆挂在管子上方.

四、计算巷道掘进工程量和材料消耗量由表计算公式得:3-8每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S2X1=

13.2X1=

13.2m3每米巷道墙脚计算掘进体积V1=O.2X T+6X1=

0.2X

0.1+

0.075X1=

0.04m3每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2=L57B2—Tl Tl+2h3Tl X1=

1.57⑶95—

0.

100.10+2X

1.80X

0.10X1=

0.96m3每米巷道墙脚喷射材料消耗V4=

0.2T1X

0.2X

0.10X

0.02m3每米巷道喷射材料消耗不包括损耗量V=V2+V4=

0.96+

0.02=

0.98m3每米巷道锚杆消耗仅拱部打锚杆；2P/2M+1，N—M式中，为计算锚杆消耗周长，、为锚杆间距、P1P1=

1.57B=

1.

573.95=

6.2m；M M排距，a=a=

0.8mo故折合重量为兀2]=1L3Xn.3X[l+

0.05d/2P[

1.80+

0.05X

3.14X

0.018/22X7850]=

41.74kg其中，1为锚杆深度，1=

1.8m,0,05m为露出长度；d为锚o杆直径，为锚杆材料密度，d=18mm；P P=7850kg/m3o每排锚杆数为根NX

0.8=

11.3X

0.8—9每米巷道锚杆注孔砂浆消耗其中、分别为锚杆孔和锚杆V0=N7Sk-Sm,Sk Sm的断面积则Vo=^7Sk—Sm—

11.3X

1.8X

3.14X1/4X

0.0422—

0.0182=

0.023m2o每米巷道粉刷面积其中为计算净宽，Sn=

1.57B3+2h2,B3B3=B2—2T=

3.95—2X

0.故义10=

3.75m Sn=L573,75+2X

1.60=

9.X2o

五、绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道掘进工程量和材料消耗量表根据以上计算结果，按比例绘制出巷道断面图，并附上工程量及材150料消耗量表，如下表这些施工图表发至施工单位，作为指导施工的设计依据表运输大巷特征1-1表运输大巷每米工程量及材料消耗量1-2表运输大巷特征1-1设计掘进尺寸喷射厚围断面面积/m2锚杆/mm公/mm度/mmL-U净周长类间、排直设计掘外露长排列方/m宽高型式别净面积锚杆长进度式距径钢筋砂m

10.

812.53800370010050方形

80018001812.5浆表1・2运输大巷每米工程量及材料消耗国计算掘进工程量/n/3材料消耗/mm石U4粉刷面积锚杆类锚杆数量锚喷射材巷道墙脚注砂浆/m2别/m3钢筋/kg/m3III

13.

20.

0411.

30.

9841.

740.

0239.1井巷断面附图（如下）图2-13800井巷断面图2-1第六章设计总结及心得体会《井巷工程》是一门理论与实践结合性很强的课程，而这次我们在姜老师指导下所进行的井巷工程课程设计就达到了理论与实践的完美结合井巷工程课程设计是采矿工程专业教学环节的重要一环，它是在我们学习过《井巷工程》课程以及通过认识实习之后进行的在为期一周的时间之内，我们通过查阅了大量矿山井巷工程施工机设计等方面的书籍，并结合具体案例进行运输大巷、采区巷道及井筒提升的设计编制，在此期间我们采集了大量相关数据并进行了计算处理和翻阅了部分井巷施工图纸，通过恰当有力的编制、处理及衔接,我们终于在规定的时间内完成了任务在这为期一周的时间内，尽管时间短、任务繁重、工作量大，但通过同学们的相互配合及在老师的得力指导下，我们还是克服了重重困难，按质按量的完成了这项任务这次课程设计巩固和扩大了我们所学的理论知识并使之系统化，培养了我们用所学知识解决实际问题的能力，提高了我们计算、绘图、查阅基本资料的基本技能，为我们今后走上工作岗位从事设计工作打下坚实的基础，从而更好的服务于祖国煤炭工业的建设！参考资料吴士良东兆星等主编《井巷工程》，中国矿业大学出版社，年2004沈季良等《建井工程手册》，煤炭工业出版社，年1986《煤炭工业技术政策》煤炭工业出版社年1986《煤矿安全规程》煤炭工业出版社年2004《煤炭工业矿井设计规范》煤炭工业出版社年2000。