井巷工程課程設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)課程名稱：井巷工程設(shè)計(jì)題目斜坡道斷面、支護(hù)和施工設(shè)計(jì)學(xué) 院：國(guó)土資源工程專 業(yè)：采礦工程年 級(jí)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：日 期：2012年12月21日教務(wù)處制課程設(shè)計(jì)任務(wù)書國(guó)土資源工程學(xué)院 采礦工程 專業(yè) 年級(jí)學(xué)生姓名：課程設(shè)計(jì)題目斜坡道斷面、支護(hù)和施工設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)主要內(nèi)容：某礦階段斜坡道，布置在f=68，節(jié)理裂隙發(fā)育，中等穩(wěn)固的巖層中，設(shè)備、人員、 材料通道，采用WJD1.5鏟運(yùn)機(jī)，CTC14鑿巖臺(tái)車。斜坡道內(nèi)設(shè)兩條動(dòng)力電纜、三條通 訊及照明電纜，一條4英寸壓風(fēng)管和一條2英寸灑水管。斷面設(shè)計(jì)：斜坡道斷面形狀和支護(hù)型式的選擇，斜坡道斷面各部尺寸的確定，斷面裝 備的布置，繪制斜坡道斷面圖（A

2、3圖幅以上）并編制工程量及材料消耗表。編制施工說(shuō) 明及循環(huán)圖表。要求：說(shuō)明書用A4紙雙面打印，正文四號(hào)宋體，不少于15頁(yè)。設(shè)計(jì)指導(dǎo)教師（簽字）：教學(xué)基層組織負(fù)責(zé)人（簽字）：井斜坡工程設(shè)計(jì)目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 一、工程概況4二、斜坡道設(shè)計(jì)41、斜坡道線路布置形式4 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 2、尺寸及坡度的確定5三、斷面設(shè)計(jì)51、斷面形狀選擇52、斷面尺寸的確定5 HYPERLINK l bookmark57 o Current Documen

3、t 3、設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)6 HYPERLINK l bookmark61 o Current Document 4、布置水溝和管線6 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document 5、計(jì)算斜坡道掘進(jìn)工程量和材料消耗量66、編制斜坡道特征表和每米斜坡道道工程量及材料消耗量表、繪制斜坡道斷面 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 施工圖8四、 施工組織設(shè)計(jì)91、施工方案選擇92、鑿巖爆破工作9 HYPERLINK l bookmark125 o Current Document 3、工作面通風(fēng)134、有害氣體的防護(hù)措施

4、13 HYPERLINK l bookmark152 o Current Document 5、裝巖設(shè)計(jì)14五、編制循環(huán)圖表171、確定日工作制度17 HYPERLINK l bookmark171 o Current Document 2、確立作業(yè)方式17 HYPERLINK l bookmark175 o Current Document 3、確定循環(huán)方式和循環(huán)進(jìn)度17 HYPERLINK l bookmark179 o Current Document 4、計(jì)算循環(huán)時(shí)間18 HYPERLINK l bookmark186 o Current Document 5、循環(huán)圖表的編制19 HY

5、PERLINK l bookmark190 o Current Document 六、爆破安全措施20 HYPERLINK l bookmark200 o Current Document 參考文獻(xiàn)20一、工程概況圖二CTC14鑿巖臺(tái)車某礦階段斜坡 道，布置在f=68, 節(jié)理裂隙發(fā)育，中 等穩(wěn)固的巖層中，圖一 WJD1.5型電動(dòng)鏟運(yùn)機(jī)設(shè)備、人員、材料通道，服務(wù)年限為20年，采用WJD1.5鏟運(yùn)機(jī)（如圖一所示），CTC14鑿巖臺(tái)車（如圖二所示）。斜坡道內(nèi)設(shè)兩條動(dòng)力電纜、三條通訊及照明電纜，一條4英寸壓風(fēng)管和一條2英寸灑水管。二、斜坡道設(shè)計(jì)1、斜坡道線路布置形式螺旋式斜坡道雖然具有沒(méi)有緩坡段或平坡

6、段，同樣高差下螺旋式斜坡 道線路短，節(jié)省工程量并且布置靈活等優(yōu)點(diǎn)。但其不足之處是：視野有限， 道路自始至終都處在拐彎狀態(tài)，內(nèi)外側(cè)坡度不同，不利于設(shè)備和道路的維 修保養(yǎng)，輪胎和差速器失效較快，行車安全性差。折返式斜坡道雖然開拓 工程大，掘進(jìn)施工時(shí)通風(fēng)和出渣條件差，但其比較平直、彎道少、視野好， 可提高運(yùn)行的安全性，并且有利于設(shè)備和道路的維修保養(yǎng)。鑒于此坡道是 運(yùn)送設(shè)備、人員、材料的主要通道，從安全角度考慮，故采用折返式斜坡 道，且本斜坡道為一條直道，無(wú)彎道。2、尺寸及坡度的確定通道的最低標(biāo)高一174m，總長(zhǎng)1002m，凈斷面3.6mX3.2m，正常坡度 為 10%。三、斷面設(shè)計(jì)1、斷面形狀選擇該

7、斜坡道是布置在f=68、節(jié)理裂隙發(fā)育、中等穩(wěn)固的巖層中，服務(wù) 年為20a，是用于運(yùn)送設(shè)備、人員、材料的主要通道。故決定選直墻三心 拱斷面(f/B=1/3)。02、斷面尺寸的確定2.1凈寬度B的確定選取斜坡道人行斜坡寬度c=1000mm;凈寬度B=3600mm2.2三心拱參數(shù)的確定三心拱斜坡道拱高：h =B/3=3600/3=1200mm0三心拱半徑：R=2491 mmr=943mmB =56a=342.3三心拱道墻高h(yuǎn)1的確定h =2000mm 12.4斜坡道凈斷面積S和凈周長(zhǎng)P的確定S=Bh +0.262B2=10.6m21P=2h +B+1.329B=14.4m12.5斜坡道掘進(jìn)斷面尺寸的

8、確定斜坡道設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度：B =B+2T=3600+200=3800mm1斜坡道計(jì)算掘進(jìn)寬度：B2=Bi+2 6 =3800+150=3950mm斜坡道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度：H =h +h +T+T =2000+1200+100+200=3500mm 1101斜坡道計(jì)算掘進(jìn)高度：H2=H1+ 6 =3500+75=3575mm斜坡道計(jì)算掘進(jìn)斷面積：S=B X (T+h)+0.262B 2=12.5 tf221123、設(shè)計(jì)支護(hù)參數(shù)斜坡道穿過(guò)的圍巖是f=68、節(jié)理裂隙發(fā)育、中等穩(wěn)固的圍巖。所以 斜坡道按全斷面混凝土支護(hù)考慮，選用快硬水泥錨桿，錨桿直徑16mm，錨 桿長(zhǎng)度1500mm，間排距0.7X0.7m,

9、外露長(zhǎng)度t=50 mm,錨桿布置到墻角。再 用混凝土支護(hù)，支護(hù)厚度為T=100mm，斜坡道地面采用混凝土澆灌，厚度 為 T1=200mm。4、布置水溝和管線為方便排水，在本通道內(nèi)布置一不對(duì)稱梯形水溝，坡度和通道坡度一樣 為10%，水溝深300 mm、水溝上寬400 mm，下寬300，水溝凈斷面積0.1 tf，水溝掘進(jìn)斷面面積0.16 tf，每米水溝蓋板用鋼筋1.3kg、混凝土 0.023m 3,水溝用混凝土 0.11m3o動(dòng)力電纜布置在非人行道一側(cè)，通訊及照明電纜布置在人行道側(cè)，灑 水管布置在人行道一側(cè)，距道渣面2000m，壓風(fēng)管與灑水管平行布置，且 位于灑水管下。5、計(jì)算斜坡道掘進(jìn)工程量和材

10、料消耗量每米斜坡道拱和墻計(jì)算掘進(jìn)體積VjS1X1=12.5X1=12.5m3每米斜坡道墻角計(jì)算掘進(jìn)體積V =0.2(T+ 6 )X1=0.2X(0.1+0.075)X1=0.04m3 2每米斜坡道拱和墻噴射混凝土材料消耗V3=(S1T1B2S) X1=(12.50.2X3.87510.6) X 1=1.12m3每米斜坡道墻角噴射混凝土消耗V4=0.2T1 X1=0.2X0.1X1=0.02m3每米斜坡道地面澆灌混凝土消耗V=0.2X3.475X1=0.7m35每米水溝混凝土消耗V=0.13m36每米斜坡道噴射混凝土消耗V=V3+V4+V5+V6=1.12+0.02+0.7+0.13=1.97m

11、3每米斜坡道錨桿消耗aa式中P1計(jì)算錨桿消耗周長(zhǎng)，P1=1.33B2+2(T1+h1)=1.33 X 3.875+2 X (0.2+2)=9.5m；a、a錨桿間距、排距，a=a =0.7 m。故 N=20.2根每排錨桿數(shù)為：0.7N=0.7X21.4=14.15e14 根6、編制斜坡道特征表和每米斜坡道道工程量及材料消耗量表、繪制斜坡道斷面施工圖圖一斜坡道特征表圍巖類別斷面面積/m2設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺 寸/mm凈面 積設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬高W10.612.538753575噴射厚度/mm錨桿/mm型式外露 長(zhǎng)度排列 方式間、排距錨桿 長(zhǎng)直徑100快硬50方形70015001514.4凈周長(zhǎng)/m圖三斜坡道斷面圖表

12、二每米工程量及材料消耗圍巖類別計(jì)算掘進(jìn)工程量/m3材料消耗/mm藥卷/ 卷粉刷面積/m2斜坡道墻角錨桿數(shù)量噴射材料/m3W12.50.0420.21.977214.4四、施工組織設(shè)計(jì)1、施工方案選擇根據(jù)礦山的實(shí)際情況，決定采用從下而上、一次成型、獨(dú)頭掘進(jìn)的施工方案，周邊空采用光面爆破。2、鑿巖爆破工作2.1鑿巖設(shè)備及工具選擇鑿巖機(jī)采用1臺(tái)CTC14鑿巖臺(tái)車，工作參數(shù)為：總重量（不包括鑿巖機(jī)）3200公斤外形尺寸：（運(yùn)輸位置）4700 x1900 x2300厘米行走速度：0.51千米/小時(shí) TOC o 1-5 h z 最小轉(zhuǎn)彎半徑：-4vniiM HUMiawMN皿WKM3僵1WAM1題（以上參

13、數(shù)來(lái)自濟(jì)寧中科礦山機(jī)械制造場(chǎng)官網(wǎng)）五、編制循環(huán)圖表1、確定日工作制度最近十幾年來(lái)，有的礦井根據(jù)斜坡道施工特點(diǎn)和分配制度的改革，實(shí) 行了按工作量分班的“滾班制”，即每個(gè)班的工作量是固定的，其工作時(shí) 間是可變的。何時(shí)完成額定工作量則何時(shí)交班，不再是按點(diǎn)交接班。班組 的考核不再是以工作時(shí)間為指標(biāo)，而是以實(shí)際完成的工作量為指標(biāo)，并直 接以職工的工資和獎(jiǎng)金掛鉤?！皾L班制”該變了過(guò)去工作制中的分配不公 現(xiàn)象，調(diào)動(dòng)了職工的積極性，但也給管理工作帶來(lái)了一定的難度。它要求 正在施工的班組在完成工作量之前一小時(shí)就要電話通知工區(qū)值班室，值班 員再通知下一班職工做好接班準(zhǔn)備。我們這里采用“四六制”。2、確立作業(yè)方式在

14、工作制確定以后，要根據(jù)斜坡道設(shè)計(jì)斷面和地質(zhì)條件、施工任務(wù)、 施工設(shè)備、施工技術(shù)水平和管理水平，進(jìn)行作業(yè)方式的比選，確定斜坡道 施工的作業(yè)方式。我們這里采用平行作業(yè)方式。3、確定循環(huán)方式和循環(huán)進(jìn)度斜坡道掘進(jìn)循環(huán)方式可根據(jù)具體條件選用單循環(huán)（每班一個(gè)循環(huán)）或 多循環(huán)（每班完成兩個(gè)以上的循環(huán)）。由于巖斜坡施工中大型設(shè)備日漸增多， 單循環(huán)的方式應(yīng)用的更為普遍。當(dāng)采用超深孔光爆是，亦可能為多個(gè)小班 一個(gè)循環(huán)。我們這里采用一個(gè)班一個(gè)循環(huán)。在斜坡道施工中，每個(gè)循環(huán)使斜坡道向前推進(jìn)的距離稱為循環(huán)進(jìn)度， 又稱循環(huán)進(jìn)尺。循環(huán)進(jìn)尺主要取決于炮眼深度和爆破效率。采用鑿巖臺(tái)車 配以高效鑿巖機(jī)時(shí)，采用2.03.5m的中深

15、孔爆破，對(duì)提高掘進(jìn)速度更為 有利。4、計(jì)算循環(huán)時(shí)間確定了炮眼深度，也就知道了各主要工序的工作量，然后可根據(jù)設(shè)備 情況、工作定額(或?qū)崪y(cè)數(shù)據(jù))計(jì)算各工序所需要的作業(yè)時(shí)間。在所需的全 部工作時(shí)間中，扣除能夠與其他工序平行作業(yè)的時(shí)間，便是一個(gè)循環(huán)所需 的時(shí)間T，即：T=T+T + e (t+t )+T+T+Tc12 v 1 y 345式中T1安全檢查及準(zhǔn)備工作時(shí)間，亦即交接班時(shí)間，這里取10min。T2一裝巖時(shí)間，min。t1一鉆上部眼時(shí)間，min。t2一鉆下部眼時(shí)間，min。e一鉆眼工作單行作業(yè)系數(shù)。鉆眼、裝巖平行作業(yè)時(shí)，e值一般 為0.30.6；鉆眼裝巖順序作業(yè)時(shí)，e值等于1。T3一裝藥連線時(shí)間

16、，min。T4一爆破通風(fēng)時(shí)間，一般為1520min，這里取20min。T5一支護(hù)時(shí)間，如果臨時(shí)支護(hù)或永久支護(hù)占用循環(huán)時(shí)間，也應(yīng)該包 括在內(nèi)，單位為min。5、循環(huán)圖表的編制根據(jù)以上的計(jì)算及初步確定的數(shù)據(jù)，即可編制循環(huán)圖表。圖表名稱為: 某礦斜坡道掘、支（砌、噴）平行（或順序）作業(yè)循環(huán)圖表。表上有工序名稱一 欄，施工的各工序按順序關(guān)系自上而下排列；第二欄自上而下為與各工序 對(duì)應(yīng)的工作量；第三欄為自上而下與工序?qū)?yīng)的各工序的所需時(shí)間；第四 欄為用橫道線表示的各工序的時(shí)間延續(xù)和工序間的相互關(guān)系。編制好的循 環(huán)圖表，需在實(shí)踐中進(jìn)一步檢驗(yàn)修改，使之不斷改進(jìn)、完善，真正起到指 導(dǎo)施工的作用。下面是該斜坡道的掘噴平行作業(yè)循環(huán)圖表。六、爆破安全防護(hù)措施爆破前應(yīng)發(fā)出預(yù)爆信號(hào)和爆