井巷掘進設計

設計說明書設計類別 采礦場設計系（部）材料工程系第二黨支部班級名稱10礦物資源技術7班課題名稱某運輸大巷直線段斷面與施工設計學生姓名 鐘國昭指導老師 楊明春 2012年12月10日、已知條件某礦設計能力為150萬t/a,井下最大涌水量為300m3/h,通過該礦100m運輸大巷的流水量為140m3/h,該運輸大巷穿過中等穩(wěn)定的巖層，圍巖屬于iii類圍巖，巖石堅固性系數(shù)f=4?6,需通過的風量為30m3/s。巷道內敷設一段直徑為200mm的壓風管和一段直徑為100mm的水管。二、 設計任務1、 設計巷道斷面2、 設計巷道爆破參數(shù)3、 設計巷道支護4、 編制作業(yè)循環(huán)圖標5、 在A4圖紙上按1:50的比例繪制斷面圖和工作圖炮眼布置圖三、 具體要求1、 獨立完成設計任務2、 要以科學的態(tài)度對待本次設計,做到設計成果能用于現(xiàn)場施工3、 所有參數(shù)選擇應標明出處四、其他要求1、 設計過程嚴肅認真2、 遵守紀律五、設計期限2012年11月26日至2012年12月10日正文一、設計巷道斷面、形狀：該礦年產量為150萬噸，屬于大中型礦山，該運輸大巷服務年限較長，穿過巖層iii（中等穩(wěn)固），由于巷道承受較大地壓，故選用半圓拱作為斷面形狀設計，且瞄噴作用為永久支護、凈斷面尺寸設計通過表1-7可知，年產量150萬噸，則機車質量為10?14t，礦車容量4.0?6.0m3，軌距762,900mm,軌型30?38kg/m。查表1-1可知，安全間隙b=300mm1查表1-3可知，人行道寬度b=1000mm2查表1-2可知，符合上述條件設備為：（單位mm）運輸設備設備外形尺寸軌距中心距長寬高14t4900136016001700YGC4.03700130015507629001650注：由于電機車和礦車決定的路線間距，取其中最大值故：選用第一項數(shù)據(jù)（加粗字體部分）m=s－b=1700－1360=340mmB=b+2b+m+b012=300+1360x2+340+1000=4360mm將凈寬計算值按50mm進級，取b=4400mm0二、選擇道床參數(shù)根據(jù)本巷道通過的運輸設備，查表1-7、表1-8，選用30Kg/m鋼軌，采用鋼筋混泥土軌枕。軌面水平至底板之間的距離h=400mm，底板水平6至道渣水平之間距離h=250mm，所以道渣水平至軌面水平之間距離5h=h一h=150mm4 6 5

三、凈高度拱高f及參數(shù)。計算如下：0f=B=x4400=2200mm即R=2200mm0202查《安全規(guī)程》《中國采礦手則》，P859表6.1-4可知，H=2000mm巷道凈墻高度：h2按機車架線要求確定一下數(shù)據(jù)b 1a=b+ =300+x1360=980mm12 2按電機車架線要求，設架線導電弓子寬度的丄為400mm,故K=400mm,2又H=2000mm。h=H+h—譏R-b)2-(佯-a+K)2242故： . 4400=2000+150—?、.(2200-300)2-( -980+400)22=2000+150-992.8=1157.2q1158mm按管道架設要求計算《井巷設計與施工》P15《井巷設計與施工》P15圖1—13(a)h_1360c=b+ =100022+2=1680mmh=1800+h'- -((R- -b')2-(K+b+ -c+R)222212I 400 4001800+400-150-i，(2200- -50)2-(400+300+ -1680+2200)222=2050-1336.5=713.5q714mm公式中：h'為管道占有的垂直距離，從P8圖1—6(b)可知，h'等于壓風管與水管直徑之和,h'=400mmD為管道法蘭盤直徑，即D=300＋100=400mmb'為管道法蘭盤與支架間的間隙，因管道直徑為400mm,在250?160mm之間，故b'=50mmC為在人行道一側的路線中心至墻的距離，c=b+b=1680mm

按人行要求計算h=1800-R2-(R2-100)22=1180-*22002-(2200-100)=1180-655.7=1144.3?1145mm比較以上三組數(shù)據(jù)取h2的值為1158mm,將凈墻高計算值按10mm進級,h=1160mm2巷道凈高度H0。計算結果為:H0=f0+h2=2200+1160=3360mm四、計算凈斷面積《井巷設計與施工》P15表1—12可知:S=(h+0.393B)B0200凈斷面積=(1160+0.393x4400)x4400=12712480mm2=12.71m2P=2.57B +h02凈周長=2.57x4400+1160凈周長=12468mm=12.47m用風速核算斷面積，又已知通過該大巷的風速為Q=30m3/s由V=2-V可知:S 允0《井巷設計與施工》P9表1—6可知:V允V允Q30V= = =2.360m/sS12.710V<V厶允???滿足風速要求，勿需修 改斷面尺寸選擇支架參數(shù)由于該巷道穿過巖層iii（中等穩(wěn)固），由于巷道承受較大地壓，故選用半圓拱作為斷面形狀設計，且錨噴作用為永久支護查表《采礦設計守則》表1—8—28噴射混泥土厚度T（80?100）,取90錨桿鋼筋長度1（1.5?2）,取1.75鋼筋直徑，查表《采礦設計手則》表1—8—31d（14?22mm）取18mm錨桿外露長度50mm確定巷道掘進尺寸巷道設計掘進寬度B（無充填）：1B=B+2（T+50）10=4400+2x（90+50）=4680mm查表《井巷設計與施工》P15表1—12（h=h+h）352巷道設計掘進高度h:1H=h+f+d130=h+h+f+d520=250+1160+2200+18=3628mm巷道拱斷面積《井巷設計與施工》P15表1—12拱部面積：d=TS=匕n（B+T）Td- 2 0S=L；n（B+T）Td-2 0n= （4400+90）x90=634437mm2=0.634m2巷道邊墻斷面積《井巷設計與施工》P15表1—12噴射混泥土：S=2(h+0.1)TT3=2(h+h+0.1)T52=2x(0.25+1.16+0.1)x0.09=0.2718m2巷道掘進斷面積Sn=(h+0.393B)BB=B+2T5 1 1 1 0B=B+2T10n=4400+180=4.58m2Sn=(h+0.393B)B5 1 1=(250+0.393x4680x4680=9.778m2水溝設計和管線布置：已知通過本巷道的水量為140m3/h，現(xiàn)采用水溝坡度與巷道坡度相同，即4%o。查表1一9,選用矩形，瞄噴水溝，水溝深400mm,上下寬400mm，水溝凈面積0.160m2，水溝掘進斷面面積水溝掘進面積0.203m2，每米水溝混泥土量為0.133m3，每米水溝蓋板鋼筋1.633Kg,每米水溝蓋板混泥土0.0276m3管子按規(guī)定懸吊在人行道一側上方，電力電纜在非人行道一側，通訊電纜掛在墻上。計算巷道掘進工程量及材料消耗量每米拱頂巷道所需棚舍混泥土材料量計算結果為V=1x【(1.33B+1.57T')T'-(1.33B+1.57x0.05)x0.05】00=1x【(1.33x4.4+1.57x0.14)x0.14-(1.33x4.4+1.57x0.05)x0.05】=0.55m3每米巷道兩墻所需噴射混泥土材料量計算結果為

V=2x(h+h)TX125=2x(1.16+0.25)0,09x1=0.2538m3每米巷道所需錨桿數(shù)N與沖天砂漿V3設錨桿軸向距離為1.0m,徑向間距為1.0m，則N=12根V=V=K(D2-d2)I'N34n=-(0.042-0.022)x1.5x124=0.017m3D——錨桿孔直徑，取40mmd——錨桿直徑，取20mml' 錨桿孔深度，取1500mm由設計可知，每米水溝混泥土使用量V=0.133m34繪制巷道斷面施工圖及工程量及材料消耗量表運輸大巷特征斷面/m2設計掘進尺寸/mm凈斷面尺寸/mm支護厚度/mm凈周長/m寬高拱高寬凈全高墻厚拱厚拱和墻12.7114.9645803610220044003360909012.47工程量及巷道支護材料消耗量計算掘進工程量/m3混泥土材料消耗量/m3其他材料/根巷道噴拱噴墻填孔水溝錨桿14.960.550.250.0170.02812

巷道斷面圖-13SO1360任114：Caw-45802J0C-………-13SO1360任114：Caw-45802J0C-………；'::…」E弓0f…….■：■)?■'：■…■…k巷道斷湎圖指導老師楊明春審批意見姓名鐘國昭比例尺1:50班級10礦物7班單 位毫米

一、巷道凈斷面尺寸確定凈寬度：B=4400mm0凈高度：H=3360mm0巷道設計掘進寬度：B=4680mm1巷道設計掘進高度：H=3700mm1巖石堅固系數(shù)：f=4二、巷道斷面掘進爆破一）、爆破器選擇1、 炸藥：根據(jù)礦山開采爆破原理，炸藥選擇為屮32mm,200g,200mm2、 雷管：礦用需用毫秒電雷管3、 起爆器：MFB—200型二）、爆破參數(shù)的計算與確定1、掘進斷面面積：由巷道斷面尺寸可知B1BS=B（H）+T（t）實11222=4680x1360+0.5x3.14x23402=14.966m22、炮孔數(shù)目：N=3.3V；fS2=3.3V4x14.9662=31.813即N=32三、炸藥的分配及孔網參數(shù)的確定一）、炸藥單耗的確定 ?圖1—1掏槽眼：q=2.50kg/m31圖1—1崩落眼：q=1.50kg/m32周邊眼：q=0.40kg/m33）、掏槽設計1、由于巖石為中等穩(wěn)固巖石，且f=4~6，故選用直眼掏槽。炮孔直徑R=42mm，孔深l=2.3m，正向鋪滿，空眼一個，空眼直徑11

R=84mm，掏槽眼上下距空眼距離1.3屮即a=1.3x84=109.2mm，掏槽空眼左右距空眼距離1.5屮即b=1.5x84=126mm。如圖1—1所示。3、周邊眼孔間距L=0.4?1,取L=800mmN="R*"3=2290n+2x1410=12.5取進值N=132L8002炮眼直徑R=40mm，深度1=2.2m22炮孔邊距巷道輪廓200mm，距底板100mm。4、崩落眼N=N-N-N=32-5-13=14個3 1 2掘進長度1=2.1m3孔間距L=700mm5、 掘進長度掏槽眼：L=N1=5x2.3=11.5m111周邊眼：L=N1=13x2.2=28.6m222崩落眼：L=N1=20x2.1=42m336、 炮孔裝藥量由于巖石堅固系數(shù)f=4,查表可知，炮眼裝藥系數(shù)：掏槽眼為0.55，周邊眼為0.45，崩落眼為0.25掏槽眼：0.551 0.55x2.3掏槽眼：m= ^mN= x0.2x4=5.06Kg10.210.2周邊眼：0.451 mN0.20.45周邊眼：0.451 mN0.20.45x2.20.2x0.2x13=12.87Kg崩落眼：0.251 0.25崩落眼：0.251 0.25x2.1m=曠mN= x0.2x20=10.5Kg30.230.27、藥卷使用情況：5.06+7、藥卷使用情況：5.06+12.87+10.50.2=143個8、鑿巖設備的選擇選用YT24鑿巖機，臺班工作效率40—60m,時間4—6小時。單位時間鑿巖距離10m/h,工作面課不知三臺該鑿巖機。選用Z—17鑿巖機，工作效率20—30m/h，取20m/h9、工作時間交接班時間：T]=20min鑿巖時間：L+L+L=―1 2 33x10m/h11.5+28.6+42 =2h44min3x10裝巖時間：60LS耳60x14.966x2.2x0.8T一 一 一64min3 np 1x25裝藥時間：NtT一 一43min4A2