井巷工程課程設計

1、井巷工程 課程設計說明書設計題目: 運輸大巷直線段斷面助學院校: 河南理工大學自考助學專業(yè): 采礦工程姓名:自考助學學號:成績:指導教師簽名:河 南 理 工 大 學 成 人 高 等 教 育2o年月日設計題目(已知條件)某煤礦，年設計能力為 120 萬 t，低瓦斯礦井，井下最大涌水量為 350m3/h。 位。第一水平運輸大巷的流水量為 180m3/h，采用 zk106/250 架線式電機車牽 引 1.5 噸礦車運輸，該大巷穿過中等穩(wěn)定的巖層，巖石堅固性系數(shù) f =46，需通過的風量為 30m3/s 。巷道內敷設一道直徑為 200mm 的壓風管和一趟直徑為l00mm 的水管。試設計運輸大巷直線段的

2、斷面。1 選擇巷道斷面形狀年產 120 萬噸礦井的第一水平運輸大巷，一般服務年限在 25 年以上，采用 600mm 軌距雙軌運輸?shù)拇笙铮鋬魧捲?3m 以上，又穿過中等穩(wěn)定的巖層，故選 用鋼筋砂漿錨桿與噴射混凝土支護，半圓拱形斷面。2確定巷道斷面尺寸2.1 確定巷道凈寬度 b查表 3-1 知 zk106/250 電機車寬 a =1060 ，高 h=1550 ；1.5 噸礦車寬11050 ，高 1150 。根據煤礦安全規(guī)程，取巷道人行道寬 c=840 ，非人行道一側寬 a=400 。又查表知本巷雙軌中心線 b=1300 ，兩電機車之間的距離為：1300-（1060/2+1060/2）=240 故

3、巷道凈寬度 b=a +b+c =a+2a +c+t=400+21060+240+840=3600 。1 1 12.2 確定巷道拱高 h0半圓拱巷道拱高 h =b/2=3600/2=1800 ，半圓拱半徑 r=h =3600/2=1800 0 02.3 確定巷道壁高 h31. 按架線電機車導電弓子要求確定 h3由 3-8 中半圓拱巷道拱高公式得h h +h - ( r -n ) 2 -( k +b ) 3 4 c 12式中：h 為軌面起電機車架線高度，按煤礦安全規(guī)程取 h =2000 ；h 4 4c為道床總高度。查表 3-5 選 24 /m 鋼軌，再查表 3-7 得 h =360 ，道碴高度 h

4、 =200 ；nc b為導電弓子距拱壁的安全距離，取 n=300 ； k 為導電弓子寬度之一半， k=718/2=359 ， 取 k=360 ； b 為 軌 道 中 線 與 巷 道 中 線 間 距 ，1b =b/2-a =3600/2-930=870 。 1 1故： h 2000 +360 - (1800 -300) 32-(360 +270)2=1502 。2.按管道裝設要求確定 h3h h +h +h - r 3 5 7 b2-( k +m +d / 2 +b )22式中，h 為渣面至管子底高度，按煤礦安全規(guī)程取 h =1800 ；h 為管 5 5 7子懸吊件總高度，取 h =900 ；m

5、 為導電弓子距管子間距，取 m=300 ；d 為壓7氣 管 法 蘭 盤 直 徑 ， d=335 ； b 為 軌 道 中 心 線 與 巷 道 中 線 間 距2b =b/2-c =3600/2-1370=430 。2 1h 1800 +900 +200 - 1800 2 -(360 +300 +335 / 2 +430) 2 =1613 。33.按人行高度要求確定 h3h 1800 +h - r 3 b2-( r - j)2式中，j 為距巷道壁的距離。距壁 j 處的巷道有效高度不小于 1800 ，j100 ，一般取 j=200 。故： h 1800 +200 - 1800 32-(1800 -20

6、0)2=1175 。綜上計算，并考慮一定的余量，確定本巷道壁高為 h =1800 。則巷道高度3h=h -h +h =1800-200+1800=3400 。3 b 02.4 確定巷道凈斷面面積 s 和凈周長 p凈斷面面積s=b（0.39b+h ）2式中：h 為道碴面以上巷道壁高，h = h -h =1800-200=1600 。2 2 3 b故 s=3600（0.393600+1600）=1081400 2=10.8 凈周長 p=2.57b+2h =2.573600+21600=12500 =12.5m22.5 用風速校核巷道凈斷面面積查表得 v =8m/s，已知通過大巷風量 q=30m m

7、ax3/s，計算得：v=q/s=30/10.8=2.778m/s設計的大巷斷面面積、風速沒超過規(guī)定，可以使用。2.6 選擇支護參數(shù)本巷道采用錨噴支護，根據巷道凈寬 3.6m、穿過中等穩(wěn)定巖層即屬類圍巖、服務時間大于 25 年等條件，得錨噴支護參數(shù)；錨桿長 1.8m，間距 a=0.78 0.8m，排距 a=0.8m，錨桿直徑 d=18 ，噴射混凝土層厚 t =l00mm，而錨桿1露出長度 t =50mm。2故支護厚度 t=t =100 。12.7 選擇道床參數(shù)根據本巷道通過的運輸設備，選用 24kg/m 的鋼軌，其道床參數(shù) h 、h 分別c b為 360 和 200 ，道渣至軌面高度 h =h

8、h =360-200=160 。采用鋼筋混凝土a c- b軌枕。2.8 確定巷道掘進斷面面積巷道設計掘進寬度 b =b+2t=3600+2100=3800 。1巷道計算掘進寬度 b = b +2=3600+275=3950 。2 1巷道設計掘進高度 h =h+h +t=3400+200+100=3700 。1 b巷道計算掘進高度 h =h +=3700+75=3775 。2 1巷道設計掘進斷面面積 s =b （0.39b +h ）=3800（0.393800+1800）1 1 1 3=12471600 2，取 s =12.5 。 1巷道計算掘進斷面面積 s =b （0.39b +h ）=395

9、0（ 0.393950+1800）2 2 2 3=13194075 2，取 s =13.2 。 23 布置巷道內水溝和管線已知通過本巷道的水量為 180m3/h，采用水溝坡度為 0.3%，查表得：水溝深500 、水溝寬 500 ，水溝凈斷面面積 0.225 ；水溝掘進斷面面積 0.272 ，每米水溝蓋板用鋼筋 2.036kg、混凝土 0.0323m3，水溝用混凝土 0.152m3。管子懸吊在人行道一側，電力電纜掛在非人行道一側，通信電纜掛在管子上 方。4 計算巷道掘進工程量和材料消耗量每米巷道拱與墻計算掘進體積 v =s 1=13.21=13.2m1 23；每米巷道墻腳計算掘進體積 v =0.

10、2（t+）1=0.2（ 0.1+0.075 ）31=0.04m3；每 米 巷 道 拱 與 墻 噴 射 材 料 消 耗 v =1.57 （ b -t ） t +2h t 1=1.572 2 1 1 3 1（3.95-0.10）0.10+21.800.101=0.96m3；043每米巷道墻腳噴射材料消耗 v =0.2t 1=0.20.11=0.02m4 13；每米巷道噴射材料消耗（不包括損耗）v= v + v =0.96+0.02=0.98 m3；2 4每米巷道錨桿消耗（僅拱部打錨桿）n =2( p / 2m ) +1 m 式中，p 為計算錨桿消耗周長, ，p =1.57b =1.573.95=6

11、.2m；m、m 1 1 2為錨桿間距、排距 m=m=0.8m。故p 6.21 =1 m 2 0.82 4 +1=3.875，取為 4,故 n = =11.3 根.0.8折合重量為d 0.01811.3 (l +0.05)p( ) 2 r =11.3 (1.80 +0.05) 3.14( )7850 =41.74kg. 其2 2中,l 為錨桿深度,l=1.8m,0.05 為露出長度;d 為錨桿直徑, d=18 ; 為錨桿材料密度, =7850kg/m3.每排錨桿數(shù)為 n0.8=11.30.8=9 根;每米巷道錨桿注孔砂漿消耗 v =n l(s -s ) ,其中 sk 和 sm 是錨桿孔和錨桿0 k m的斷面面積。則1v =n l(s -s ) =11.3 1.8 3.14 (0.042k m2-0.018 2 ) =0.023 m ；每米巷道粉刷面積 s =1.57b +2h ，其中 b 為計算凈寬n 3 2 3b =b -2t=3.95-20.10=3.75m。3 2故 s =1.573.75+21.60=9.1 。n5 繪制巷道斷面施工圖，編制巷道特征表和每米巷道掘進工程量和材 料消耗量表根據以上計算結果，按 1：50 比例繪制出巷道斷面圖，見圖 1，并附上工程 量及材料消耗量