水平运输大巷直线段掘进工程设计-《井巷工程》课程设计.docx
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xx安全技术职业学院
课程设计题目：
1矿±0水平运输大巷
直线段掘进工程设计
学
生
姓名：
专
业
班级：
指
导
老师：
系 主 任：
评 阅 人：
2015年6月
xx安全技术职业学院《井巷工程》课程设计
目录
0绪言 1
0.1主要设计条件 1
0.2设计内容 1
0.3任务目的和意义 1
0.4设计成果 2
1.水平运输大巷直线段断面设计 3
1.1确定巷道断面形状 3
1.2确定巷道净断面尺寸 3
1.2.1巷道净宽的确定 3
1.2.2、巷道净高度的确定 4
1）确定巷道拱高h0
........................................................4
2）确定巷道壁高h3 4
1.2.3计算巷道的净断面积 5
1.2.4巷道风速演算 5
1.3计算巷道设计掘进断面积和计算掘进断面积 6
1.3.1巷道支护设计 6
1.3.2道床参数的选择 6
1.3.3断面面积计算 6
1.4巷道断面内水沟设计和管线布置 7
1.4.1水沟设计 7
1.4.2管线布置 7
2.运输大巷爆破工艺设计 9
2.1钻眼爆破 9
2.1.1凿岩设备和工器具的选择 9
2.1.2掏槽方式的选择 9
2.1.3爆破参数的选择 11
2.1.4爆破网络的设计计算 13
2.2爆破说明书和爆破图表的编制 15
2.2.1爆破说明书的编制 15
2.2.2绘制爆破作业图表 16
3.水平运输大巷施工工艺设计 18
3.1巷道掘进必须坚持正规循环作业 18
3.2编制循环作业图表 18
3.2.1确定掘进队的工作制度 18
3.2.1确定作业方式 18
3.2.3确定循环方式和循环进尺 19
3.2.4计算循环作业时间 19
3.2.5掘进队组织形式和人员配备 21
3.2.6掘进队机械设备和工器具配备 22
3.2.7循环作业图表 23
参考文献 25
致谢 26
0绪言
0.1主要设计条件
1、年生产能力：
15万吨；
2、瓦斯等级，均属于低瓦斯矿井，采用中央分列式通风；
3、地质情况，巷道周围100m内无大断层；井下每小时最大涌水量为200m3；岩
石坚固系数为：
f=4～6；
4、主要运输设备，采用ZK10－6/250架线式电机车牵引1.5吨固定式矿车运输；
5、通风情况，设计巷道要求每秒通过风量为：
25m3；巷道内敷设一趟200mm的
压风管和一趟100mm的水管；
6、采用“三八”作业制。
0.2设计内容
1、运输大巷直线段的断面设计及施工图设计；
2、运输大巷爆破设计；
3、编制运输大巷施工循环图表
4、编写设计说明书。
0.3任务目的和意义
井巷工程课程设计是在《井巷工程》课程结束后，进行的一个实践性教学环节，是一次综合性专业设计能力训练。
通过课程设计，对《井巷工程》及相关课程所学内容进行融会贯通，使所学知识得到进一步巩固和加强，培养我们在设计计算、工程制图、文献查阅、运用有关施工
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xx安全技术职业学院《井巷工程》课程设计
标准和规范等方面的基本技能，提高独立分析问题和解决问题的实际能力。
通过课程设计主要培养如下基本技能：
1、根据具体条件设计巷道断面积的能力；
2、根据具体条件进行巷道掘进爆破设计的能力；
3、根据具体条件编制巷道施工循环图表的能力；
4、培养我们执行《煤矿安全规程》、《煤矿设计规范》及《煤矿井巷工程质量验收规范》的能力；
5、培养我们制图和撰写设计说明书的能力。
0.4设计成果
本设计根据原始资料设计出了巷道断面面积为8.5m2，计算出炮眼数量32个，炮眼深度1.3m，炮眼直径40mm。
画出巷道断面图和炮眼布置图，工作循环表。
1.水平运输大巷直线段断面设计
巷道断面设计是矿井开采设计中的一个重要组成部分，贯穿矿井服务年限，属于施工图设计的范畴。
设计的巷道断面直接作为井下巷道施工的依据，也是进行井下工
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程概预算的依据。
巷道断面设计的原则是：
在满足安全、生产和施工要求的条件下，力求提高断面利用率，取得最佳的经济效果。
巷道断面设计的内容与步骤是：
首先，根据巷道的服务年限、用途和围岩性质，选择巷道断面形状和支护方式；其次，根据巷道中多通过的设备尺寸、支护参数与道床参数、通风量和行人要求等确定巷道净断面尺寸（并进行风速验算），计算巷道的设计掘进断面的尺寸，并按允许的超挖值，求算出巷道的计算掘进断面尺寸；然后，布置水沟和管缆；最后绘制出巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗表。
1.1确定巷道断面形状
年产15万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在20年以上，采用600mm轨距单轨运输大巷，其净宽在3m以上，又穿过中等稳定的岩层（f=4-6），故选用锚杆和喷射混凝土支护，巷道为半圆拱形断面。
1.2确定巷道净断面尺寸
1.2.1巷道净宽的确定
ZK10-6/250电机车宽a1=1060mm，高h=1550;3t矿车宽=1050mm，高=1150mm。
根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽c=800mm，非人行道一侧宽a=400mm。
故巷道净宽度:
B=a1+c1=（400+1060/2）+（1060/2+800）=2260mm
1.2.2、巷道净高度的确定
1）确定巷道拱高h0
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半圆拱形巷道的拱高h0=B/2=2260/2=1130mm。
半圆拱半径R=h=1130mm。
2）确定巷道壁高h3
1按架线电机车导电弓子要求确定h3
由表5-4中半圆拱形巷道拱高公式得
（R-300）2-（K+Z）2
h3=h4+hc-
式中:
h4为轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h4=2000mm；
hc为道床总高度。
查表5-11选24kg/m钢轨，再查表5-8得hc=360mm；
道渣高度hb=180mm；
300为导电弓子距拱壁安全间距K为导电弓子宽度之半，取K=360mm；
（1130-300）2-（360+200）2
Z为轨道中线与巷道中线间距，Z=B/2—a=2260/2—930=200mm。
故h3=2000+360— =1748mm
R2（-K+300+D-b）2
1
2按管道装设要求确定h3
h3=1800+hb
+n—
式中：
n——管子悬吊件总高度，取n=900mm；
300——导电弓子距管子间距；
D——压气管直径，D=200mm；
11302-（360+300+200+200）2
故h3≥1800+180+900— =2489mm。
3按人行高度要求确定h3
R2-（R-r）2
h3=1800+hb-
式中：
r——距巷道壁的距离。
距壁r处的巷道有效高度不小于1800mm。
r=100mm，一
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般取r=200mm。
11302-（1130-200）2
故h3≥1800+180-
=1339mm。
综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为h3=2489mm。
1.2.3计算巷道的净断面积
S=B（0.39B+h2）
式中：
h2——道渣面以上巷道壁高，h2=h3—hB2489—180=2309mm。
故S=2260×（0.39×2260+2309）=7210304mm2=7.2m2
1.2.4巷道风速演算
校核巷道净断面面积值
查表5-7，知v=8m/s，已知通过大巷风量Q=25m3/s，代入式得
V=Q/S=25/7.2=3.47＜8m/s
设计的大巷断面面积、风速没超过规定，可以使用。
1.3计算巷道设计掘进断面积和计算掘进断面积
1.3.1巷道支护设计
本次设计原始材料给予围岩硬度系数为4-6，故此采用锚喷支护，根据巷道净宽
2260mm、穿过较稳定岩层、服务年限大于50年等条件，确定选用锚固可靠、锚固力大的树脂锚杆，杆体为Φ18mm螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷，锚固长度≥700mm，设计锚杆预紧力≥40kN，锚固力≥80kN。
锚杆长度2.0m，成方形布置， 其间排距0.80m×0.80m，托板为8mm厚150mm×150mm的方形钢板。
喷射混凝土层厚T1=100mm，分两次喷射，每次各喷50mm厚。
故支护厚度T=T1=100mm。
1.3.2道床参数的选择
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根据本巷道通过的运输设备，已选用18kg/m钢轨，其道床参数hc、hb分别为
320mm和180mm，道渣面至轨面高度ha=hc—hb=320—180=140mm。
采用钢筋混凝土轨
枕。
（见书上表5-9）
常用道床参数表
轨型/kg·m-1
主要运输巷及倾角10°以下斜巷
中巷及倾角10°以上斜巷
道床总高度
hc
道碴高度
hb
碴面至轨面高
ha
道床总高度
hc
道碴高度
hb
碴面至轨面高
ha
24，33
15,18
360
320
200
180
160
140
270
220
140
不铺
130
1.3.3断面面积计算
由《井巷工程》表5-14计算公式得：
巷道设计掘进宽度 B1=B+2T=2260+200=2460mm=2.46m
巷道计算掘进宽度 B2=B1+2δ=2460+2×75=2610mm=2.61m
巷道设计掘进高度 H1=H+hb+T=3619+180+100=3899mm=3.899m
巷道计算掘进高度 H2=H1+δ=3899+75=3974mm=3.974m
巷道设计掘进断面面积
S=B（0.39B+h）=2460×（0.39×2460+2489）=8483064mm2。
1 1 1 3
取S1=8.5m2。
巷道计算掘进断面积:
S2=B（20.39B2
+h）=2610×（0.39×2610+2489）=9153009mm2
3
取S=9.1m2。
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1.4巷道断面内水沟设计和管线布置
1.4.1水沟设计
已知通过巷道的水量为200m3/h，现采用水沟坡度为0.5%，由《井巷工程》查表5-17得：
水沟深度400mm，水沟净断面积为0.16m2,水沟掘进断面积为0.203m2。
1.4.2管线布置
1）根据煤矿安全规程规定：
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