井巷工程课程设计报告书.docx

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井巷工程课程设计报告书

井

巷

工

程

设

计

[例题）某煤矿，年设计能力为90万t，低瓦斯矿井，中央分列式通风，井下最大涌水量为320m3/h。

位。

通过该矿第一水平东翼运输大巷的流水量为160m3/h，采用ZK10—6/250架线式电机车牵引1.5吨矿车运输，该大巷穿过中等稳定的岩层，岩石坚固性系数f=4～6，需通过的风量为48m3/s。

巷道敷设一道直径为200mm的压风管和一趟直径为l00mm的水管。

试设计运输大巷直线段的断面。

一、选择巷道断面形状

年产90万吨矿井的第一水平运输大巷，一股眼务年限在20年以上，采用600mm轨距双轨运输的大巷，其净宽在3m以上，又穿过中等稳定的岩层，故选用钢筋砂浆锚秆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。

二、确定巷道断面尺寸

㈠确定巷道净宽度B

查表3-1知ZK10—6/250电机车宽A1=1060㎜，高h=1550㎜；1.5吨矿车宽1050㎜，高1150㎜。

根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽C=840㎜，非人行道一侧宽a=400㎜。

又查表3-2知本巷双轨中心线b=1300㎜，两电机车之间的距离为：

1300-（1060/2+1060/2）=240㎜

故巷道净宽度B=a1+b+c1=a+2A1+C+t

=400+2×1060+240+840=3600㎜。

㈡确定巷道拱高h0

半圆拱巷道拱高h0=B/2=3600/2=1800㎜

半圆拱半径=h0=3600/2=1800㎜

㈢确定巷道壁高h3

1.按架线电机车导电弓子要求确定h3

由3-8中半圆拱巷道拱高公式得

2.按管道装设要求确定h3

3.按人行高度要求确定h3

综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为h3=1800㎜。

则巷道高度H=h3-hb+h0=1800-200+1800=3400㎜。

㈣确定巷道净断面面积S和净周长P

由表3-8得净断面面积

S=B（0.39B+h2）

式中：

h2为道碴面以上巷道壁高，h2=h3-hb=1800-200=1600㎜。

故S=3600×（0.39×3600+1600）=1081400㎜2=10.8㎡

净周长P=2.57B+2h2=2.57×3600+2×1600=12500㎜=12.5m

㈤用风速校核巷道净断面面积

查表3-4，知Vmax=8m/s，已知通过大巷风量Q=28m3/s，计算得：

m/s

设计的大巷断面面积、风速没超过规定，可以使用。

㈥选择支护参数

本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽3.6m、穿过中等稳定岩层即属Ⅲ类围岩、服务时间大于l0年等条件，得锚喷支护参数；锚杆长1.8m，间距a=0.78～0.8m，排距a‘=0.8m，锚杆直径d=18㎜，喷射混凝土层厚T1=l00mm，而锚杆露出长度T2=50mm。

故支护厚度T=T1=100㎜。

㈦选择道床参数

根据本巷道通过的运输设备，选用24kg/m的钢轨，其道床参数hc、hb分别为360㎜和200㎜，道渣至轨面高度ha=hc-hb=360-200=160㎜。

采用钢筋混凝土轨枕。

㈧确定巷道掘进断面面积

巷道设计掘进宽度B1=B+2T=3600+2×100=3800㎜。

巷道计算掘进宽度B2=B1+2δ=3600+2×75=3950㎜。

巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3400+200+100=3700㎜。

巷道计算掘进高度H2=H1+δ=3700+75=3775㎜。

巷道设计掘进断面面积S1=B1（0.39B1+h3）=3800×（0.39×3800+1800）=12471600㎜2，取S1=12.5㎡。

巷道计算掘进断面面积

S2=B2（0.39B2+h3）=3950×（0.39×3950+1800）

=13194075㎜2，

取S2=13.2㎡。

三、布置巷道水沟和管线

已知通过本巷道的水量为160m3/h，采用水沟坡度为0.3%，查表3-11得：

水沟深400㎜、水沟宽400㎜，水沟净断面面积0.16㎡；水沟掘进断面面积0.203㎡，每米水沟盖板用钢筋1.633kg、混凝土0.0276m3，水沟用混凝土0.133m3。

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，如图3-8所示。

四、计算巷道掘进工程量和材料消耗量

每米巷道拱与墙计算掘进体积

V1=S2×1=13.2×1=13.2m3；

每米巷道墙脚计算掘进体积

V3=0.2×（T+δ）×1=0.2×（0.1+0.075）×1=0.04m3；

每米巷道拱与墙喷射材料消耗

V2=[1.57（B2-T1）T1+2h3T1]×1

=[1.57（3.95-0.10）0.10+21.80×0.10]×1=0.96m3；

每米巷道墙脚喷射材料消耗

V4=0.2T1×1=0.2×0.1×1=0.02m3；

每米巷道喷射材料消耗（不包括损耗）

V=V2+V4=0.96+0.02=0.98m3；

每米巷道锚杆消耗（仅拱部打锚杆）

式中，P1’为计算锚杆消耗周长,

P1’=1.57B2=1.57×3.95=6.2m；

M、M’为锚杆间距、排距M=M’=0.8m。

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1：

50比例绘制出巷道断面图（图3-8），并附上工程量及材料消耗量表，如表3-12及表3-13。

这些施工图表发至施工单位，作为指导施工的依据。