6）设计支护参数
巷道穿过的岩层松动圈Lp=1.0～1.4m,属巷道分类法Ⅲ类一般稳定围岩。
为留有足够的安全系数，取松动圈厚度高限1.4m作为设计的依据；并用组合拱理论设计支护参数如下：
选用快硬水泥锚杆，端头锚固长度400mm,锚杆直径φ16mm,锚杆长度1500mm,间排距0.7×0.7m锚杆布置到墙角。
喷层厚度100mm
7）选择道床参数
根据巷道通过的运输设备，已选用24kg/m钢轨，其道床参数：
hc=360mm hb=200mm
砟面至轨面高度:
ha=hc－hb=360－200=160mm
采用钢筋混凝土轨枕
8）确定巷道掘进断面尺寸
由表1-10计算公式得：
巷道设计掘进宽度：
B1=B+2T=4260+2100=4460mm
巷道计算掘进宽度：
B2=B1+2&=4460+275=4610mm
巷道设计掘进高度：
H1=H+hb+T=3730+200+100=4030mm
巷道计算掘进高度：
H2=H1+δ=4030+75=4105mm
巷道设计掘进断面积：
S1=B1（0.39B1+h3）=4.46（0.39×4.46+1.8）=15.8㎡
巷道计算掘进断面积：
S2=B2（0.39B2+H3）=4.61（0.39×4.61+1.8）=16.6㎡。
三.布置巷道内水沟和管线
已知通过巷道的流水量为170m3/h水沟坡度3%。
水沟宽400m，深400m，净断面积0.16㎡掘进断面积0.203㎡每米水沟盖板用钢筋1.633kg,用混凝土0.0276m3 每米水沟用混凝土0.133m3管子悬吊在人行道一侧，动力电缆挂在非人行道一侧，通讯电缆挂在管子上方。
四．计算巷道掘进工程量及材料消耗量
由表1-10计算公式得：
每米巷道拱和墙计算掘进体积
V1=S2×1=16.6×1=16.6m3
每米巷道墙角计算掘进体积
V3=0.2（T+δ）×1=0.2×（0.1+0.075）×1=0.04m3
每米巷道拱和墙喷射混凝土材料消耗
V2=[1.57（B2－T1）T1+2h3T1]×1
=[1.57×（4.61－0.1）×0.1+2×1.8×0.1]×1=1.07m3
每米巷道墙角喷射混凝土消耗
V4=0.2T1×1=0.2×0.1×1=0.02m3
每米巷道喷射混凝土消耗
V=V2+V4=1.07+0.02=1.09m3
每米巷道锚杆消耗量
N=（P1+M）/（M·M′）
P1——计算锚杆消耗周长
P1=1.57B2+2h3=1.57×4.61+2×1.8=10.8m
M——锚杆间距 M=0.7m
M′——锚杆排距 M′=0.7m
N=（10.8+0.7）/0.7×0.7=24根
折合重量为：
W=N[（L+0.1）∏（D/2）r]
=24[（1.4+0.1）×3.1416×（0.016/2）×7850=56.8
L—锚杆有效长度 L=1.4m 0.1为锚杆露出长度
D——锚杆直径 D=0.016m
r——锚杆材料容量 r=7850kg/m3
每排锚杆数量:
n=N×0.7≈17根
每米巷道锚杆快硬水泥卷消耗量
24根×3卷/根=72卷
（每个水泥卷规格：
直径×长×重=φ37×200mm×108g）
每米巷道粉刷面积：
Sn=1.57B3+2h2
B3——计算净宽度
B3=B2－2T=4.61－2×0.1=4.41mm
Sn=1.57×4.41+2×1.6=10.1m2。
第2节绘制巷道断面施工图及材料消耗
绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道掘进工作量及材料消耗表。
根据以上计算，按1：
50比例绘制巷道断面图并编制工程量及材料消耗量表。
二水平运输大巷每米工程量及材料消耗量
围
岩
类
别
围岩
松动
圈/m
计算掘进
工程量/m3
锚
杆
数
量
/根
材料消耗
粉
刷
面
积
/m
喷射混凝土/m3
锚杆
巷
道
墙
脚
钢
筋
/Kg
快硬水泥卷/个
Ⅲ
1.0~1.4
16.6
0.04
24
1.09
56.8
72
10.1
二水平运输大巷特征
围岩类别
围岩松动圈m
断面/m3
设计掘进尺寸/mm
喷射厚度/mm
锚杆/mm
净
周
长/m
净断面
设计掘进
宽
高
形式
外露长度
排列方式
间
排
距
离
长
度
直
径
Ⅲ
1.0～1.4
13.9
15.8
4460
4030
100
快硬
100
正方形
700
1500
Φ16
14.1
第二章钻眼爆破设计
第一节炮眼布置图
一设计炮眼布置图
对二水平运输大巷进行施工采用光面爆破的方法来掘进巷道。
根据掘进巷道断面面积15.8m2掘进高4030mm,宽为4460mm。
对所要布置的掏槽眼、辅助眼、周边眼分别布设。
1掏槽眼的布设
因巷道岩石坚固性系数为6~8且巷道断面积较大，利用中深孔进行爆破故选用直眼掏槽法。
为提高掘进进度选用易于掌握且对各种岩层适应性和效果均好的菱形掏槽法，炮眼深度为2.7m。
2辅助眼的布设
为了大量崩落岩石提高炮眼利用率，故要均匀布置辅助眼。
辅助眼间距550mm，方向垂直与工作面，装药系数为0.5。
为提高光面爆破效果周边眼要为其创造一个理想的光面层，厚度要均匀且最小抵抗线要多于周边眼。
一圈辅助眼眼间距为600mm，二圈辅助眼眼间距为550mm。
3周边眼的布设
根据光面爆破周边眼爆破参数表及岩巷性质取周边眼的炮眼直径为42mm，炮眼间距为550mm,最小抵抗线为700mm,炮眼密集系数为0.8，装药量为0.15kg/m且底眼眼口高于巷道底板150mm以防止灌水和利用钻眼且低于底板标高150mm底眼炮眼间距为450mm和500mm。
综上所述布置炮眼图（附表2）。
并且掏槽眼、崩落眼、控制光面爆破的崩落眼和周边眼（顶，帮）的每眼装药数量的比例大致为4：
3：
2：
1。
第二节装药结构和起爆方法
1掏槽眼和辅助眼的装药结构
采取反向装药的方式，先将起爆药装入眼底然后在装被动药包最后装满炮泥并且要雷管和药包的聚能穴一致朝向眼底。
考虑到凿岩台车的钎头直径为42mm，药卷直径为35mm正处于产生间隙效应范围内且装药长度超过800mm故应采取消除间隙效应措施。
2周边眼的装药结构
因为炮眼深度为2.7m为克服“鼓包”现象采用空气间隔分节装药结构。
3炮泥的填塞
为保质保量地做好装药工作。
装药之前必须吹洗炮眼将眼中岩粉和水吹洗干净，起爆药包必须按规定制作最后用1：
3的泥沙混合炮泥湿度为18％~20％按符合安全要求长度充填并捣实。
4起爆方法
掘进时采用电容式发爆器起爆，雷管连接方式采用串联方式。
因在高沼气巷道故采用总延期时间不超过180ms的前五段毫秒雷管。
第三节爆破说明书
一矿井原始资料
掘进巷道为二水平东运输大巷，服务年限位20a以上，采用900mm轨距双轨，选用锚喷支护、直墙半圆拱断面。
位于巷道东边，主要用于运输。
巷道净宽、净高分别为：
4260mm、4030mm，巷道内壁有100mm厚的混凝土喷层。
计算断面积为16.6m2。
该巷道所穿岩层为砂岩、泥岩，主要以泥岩为主。
此矿井为高瓦斯矿井且井下有大量涌水，涌水量可达450m3/h。
二巷道钻眼爆破材料选择
钻眼爆破器材一览表
器材名称
雷管
炸药
凿岩机
型号
8号
2号岩石硝铵炸药
CGJ—2凿岩台车
凿岩台车优点如下：
1高效性：
钻速快，质量高。
2灵活性：
退进自由，速度，推动力可控制；可凿不同方向的炮眼。
3普遍性：
实用于钻任何炮眼，可钻较深、直径大的炮眼。
4环保性：
能大力改善工作环境，消除油雾水气，噪音小。
爆破参数确定
掏槽方法：
由于该巷道岩层坚硬系数为6～8，故选用直眼掏槽中的菱形掏槽。
炮眼直径、深度：
因选用CGJ－2型凿岩台车打钻，故炮眼直径为42mm；深度为2.7m。
炮眼数目：
N——炮眼数目q——单位炸药消耗量
S——巷道掘进面积m——每个药卷长度
η——炮眼利用率a——装药系数
p——每个药卷质
三爆破网路计算与设计
因为选用串联式电爆网路连接方式，故选用电容式发爆器。
I——通过每个雷管的电流U——发炮电源电压
n——串联雷管个数r——每个雷管全电阻
R——母线电阻R1与电源内阻R2之和
爆破原始条件表1
名称
单位
数量
名称
单位
数量
巷道的掘进断面
m2
13.2
炮眼数目
个
45
岩石的坚固性系数发
4--6
雷管数目
个
44
炮眼深度
m
2.0
总装药量
（2号岩石硝铵炸药）
kg
27.5
装药量及起爆顺序表2
眼号
眼名
眼数
/个
眼深
/m
装药量
起爆顺序
联线方式
装药结构
单孔
小计
卷数
/个
质量
/kg
卷数
/个
质量
/kg
1
空眼
1
2.2
串联
连续
反向装药
2~5
掏槽眼
4
2.2
7
1.05
28
4.20
一
6~11
一圈辅助眼
6
2.0
5
0.75
30
4.50
二
12~22
二圈辅助眼
11
2.0
5
0.75
55
8.25
三
31，32，44，45
帮眼
4
2.0
2
0.30
8
1.20
四
33~43
顶部眼
11
2.0
2
0.30
22
3.30
五
23~29
底眼
8
2.0
5
0.75
40
6.00
六
预期爆破效果表3
名称
单位
数量
名称
单位
数量
炮眼利用率
%
91.0
每米巷道耗药量
kg/m
13.8
每循环工作面进尺
m
1.7
每循环炮眼总长度
m
92
每循环爆破实体岩石
m3
16
每平米岩体耗雷管量
个/m2
2.5
炸药消耗量
kg/m3
1.6
每米巷道耗雷管量
个/m
22.0
炮眼布置图
第3章装岩设计
岩石平巷施工中，装岩转载与转运是最费工时的工序，一般情况下它占掘进循环时间的35%——50%，因此装岩在岩石平巷施工中意义重大。
1装岩机类型：
由于该运输大巷为双轨运输大巷，巷道较宽、较高，断面大，爆破岩体体积多。
故选用ZLC—60铲斗侧卸式装岩机。
2铲斗侧卸式装岩机优点：
这种装岩机是正面取岩石，在设备前方侧转卸载，行走方式为履带式。
它铲斗插入力大，斗容大，提升距离短；履带行走机动性好，装岩宽度受限制小：
铲斗还可以兼作活动平台，用语安装锚杆和挑顶；工作机构采用液压传动，提升能力大，提升距离小，消耗功率小，性能稳定，操作轻便，安全可靠；电气设备均为防爆型，可用与有瓦斯和煤尘爆炸的矿井。
3岩机台数：
由于巷道一次性爆破实体岩石体积为41.5m3小于90m3，故选用一台装岩机。
4装岩机性能：
生产能力为90m/h，铲斗容量为0.6m，长度为4250m，宽度为1800m，高度为2100m，工作时最大高度为2950m，卸载高度为1300m，行走方式为履带行走，动力为电动，总功率为52kw，质量为7430kg。
5装岩机技术特征：
技术特征一览表：
矿车特征
车厢容积
自重
载重
外型尺寸
卸载时间
卸载高度
轴距
最小转弯半径
单位
m3
t
t
mm
min
mm
mm
m
数量
22
29.83
60
20800×1560×1780
609
1200
800
30
第4章转载、运输设计
进巷道为运输大巷，巷道平直，较宽、较高。
所以一次性爆破实体岩石体积较多。
由于转载和运输在施工工序中最费时耗工，为了能节约更多的时间，提高生产效率，故选用转载、运输和卸载合一的设备。
梭式矿车具有转载、运输和卸载合一的功能，所以转载、运输工具应选梭式矿车。
由于岩石具有碎胀性，在施工过程中为了不影响下一组人员的施工，故采用两组矿车运输，为了缩短两车的调车时间应采用一种省时省力的调车设备。
浮放道岔是在原有轨道基础上安设的一组完整道岔，它结构简单，可以移动，现场可自行设计加工，故调车设备应选用浮放道岔。
第1节工作面供风供水设计
巷道掘进过程中，在钻眼、爆破、装岩、运输过程中不可避免的要产生大量岩石粉尘。
这些粉尘极易在空气中漂浮，严重影响工人身体健康。
为了减少粉尘对人体的危害，应采取以下措施：
㈠钻眼过程应采用湿式钻眼
㈡爆破前用水冲洗岩帮
㈢爆破后立即进行喷雾
㈣装岩前要向岩堆洒水
㈤ 加强通风排尘
㈥ 加强个人防护工作
另外，在工作面内布置风水管路，井下用风用水设备较多，为了满足所有设备的风水需求，风水管路的设计十分重要。
用风设备：
凿岩机、喷射机
压风机型号：
RB—055全风高压风机
RB—055全风高压风机技术特征一览表
技术特征
相数
频率
输出电压
输入电压
满载电流
最大电压
最大电压
出入口径
噪音
重量
单位
相
KV
V
A
Kg
数量
3
50/60
3.7
220
15
2800/3500
718.3
PF2
77/78
44
第2节掘进通风设计
根据设计要求知巷道所需风量为Q=32m3/s，巷道横断面积为16.6m2，风速为V=1.93m/s，为了达到巷道所需风量，所选用5台JBT—61通风机同时工作。
为了供给巷道足够的新鲜空气，稀释和排出有害气体和粉尘，营造一个良好的工作环境，保护工人身体健康，保证生产安全，必须采取机械式通风。
通风方式：
由于巷道断面大，烟雾不易排出，故选用混合式通风。
通风机型号：
掘进通风要求通风体积小、效率高、噪音低、风量风压可调、坚固、隔爆故选用JBT—61通风机
通风机数量：
根据计算五台通风机同时使用才能达到所需风量。
JBT—61通风机技术特征一览表
技术特征
外径
转速
全风压
风量
电机功率
级数
质量
单位
mm
r/min
Pa
m3/min
kw
级
kg
数量
600
2900
343.31569
250390
14
1
315
风筒规格：
风筒直径为1000mm，压入式风筒为胶皮风筒，抽出式风筒为铁风筒。
第三节支护设计
巷道采用一次性成巷施工，不必设临时支护。
光面爆破后立即登碴打好拱部锚杆和超前锚杆，在局部破碎带地段应适当加大锚杆密度并敷设金属网。
适当的缩短掘进和永久性支护的间距，以保证工程质量和安全。
当顶板破碎时，每次放炮后立即喷射混凝土封闭围岩，然后再打锚杆。
锚喷支护工艺流程：
钻眼→穿杆→注浆→喷层
喷射混凝土工艺流程：
过滤石子、沙子→秤重→加水泥→搅拌→运料→上料→喷射
MK—Ⅱ型喷射机械手技术特征一览表
适用巷道断面/m2
大变幅范围/（0）
喷头变幅范围/（0）
液压
/MPa
风压
/MPa
外形尺寸/mm
自重/kg
左右摆幅
上仰
下俯
左右翻转
前俯
后仰
3.6～
18
70
45
25
180
32
38
7.0
0.5～
0.6
工作时：
4500×2400×2700
行走时：
4000×820×1150
670
支护断面说明表
掘进断面
15.8m2
锚杆数量
24
锚杆名称
水快硬水泥锚杆
净断面
13.9m2
锚杆长度
1500mm
锚固剂
水泥胶结材料
巷道形状
拱型
锚固力
60KN
喷层厚度
100mm
帮托盘
木托盘
间距
700mm
锚杆直径
16
顶托盘
无
排距
700mm
⒈锚喷支护参数：
① 锚杆：
采用16mm的快硬水泥锚杆，杆长1500mm
②锚固剂：
使用水泥胶结锚固剂，端头
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