井巷工程课程设计格式定稿

1、 井巷工程 课程设计说明书 题 目：双轨巷道单侧分岔点设计 学 院： 能源科学与工程学院 姓 名： 业 专 级班 ： 班09-2采矿 联 系 话：电 导 指 教 师： 2012 日 期： 年 日86月 课程设计任务书 一、设计任务： 某双轨巷道单侧分岔点，支巷在主巷右侧，其：B=B =4000mm（主巷），B=2400mm312（支巷），b=b=b=1030mm，=45，m=1600mm，（加宽后的轨道中心距），三条巷道均312为半圆拱，墙高1800mm，砌体厚度300mm，牛鼻子厚600mm，采用7吨架线式电机车，一吨矿车，600mm轨距，设计该交岔点。 二、设计要求： 1. 交岔点平面尺寸

2、设计 1.1计算曲率中心的位置 1.2基本起点（预定为变断面起点）至变断面（斜墙）终点的水平距离P 1.3计算交岔点的最大宽度TM 1.4计算柱墩至基本轨起点的距离L 21.5计算斜墙斜率及（斜墙）变断面的起点Q 1.6计算交岔点的总长度L 2. 设计交岔点墙高 2.1确定墙的高度降低的斜率 2.2按半圆拱断面公式验算TN断面的高度 3. 计算工程量、材料消耗、编制工程量及材料消耗表 4. 编写施工方法等内容 5. 绘图 4.1按1：100的比例绘制交岔点平面图 4.2按1：50的比例绘制主巷、支巷及最大宽度处的断面图 目 录 1. 交岔点平面尺寸设计 . 1 1.1计算曲率中心的位置 . 1

3、 1.2基本轨起点（预定为变断面起点）至变断面（斜墙）终点的水平距离P . 1 1.3计算交岔点的最大宽度TM . 1 1.4计算柱墩至基本轨起点的距离L . 1 21.5计算斜墙斜率及（斜墙）变断面的起点Q . 1 1.6计算交岔点的总长度L . 2 2. 设计交岔点墙高 . 2 2.1确定墙的高度降低的斜率 . 2 2.2按半圆拱断面公式验算TN断面的高度 . 2 3 . 计算工程量、材料消耗、编制工程量及材料消耗表3. 1. 交岔点平面尺寸设计 计算曲率中心的位置1.1可如，距基本轨中心线的纵轴长度为HO点的位置距离基本轨起点的横轴长度为J 下求的：?=3744mm -12000sin1

4、415=3472+3328cos1415J=a+bcos-Rsin 15=12000 cos1415+3328 sin14H=Rcos+bsinP 基本轨起点（预定为变断面起点）至变断面（斜墙）终点的水平距离1.2点到主巷中心线的垂线夹角为OOT线与从曲率中心O到支巷起点T连一直线，此 其值为：1030600?12450?b500?H? 40=arccos”=33=arccos512 103012000?b?R2 )sin=J+(R+b-BP=J+R-(B-b)sin3333=9667mm ”5140=3744+12000-(2400-1030)sin33TM 计算交岔点的最大宽度1.3 ：T

5、M，需解直角三角形MTN为了计算交岔点最大断面宽度=1337mm ”40sin=2400 sin3351NM=B3+600+4000=6593mm 40”=2400cos3351TN=Bcos+500+B2322=6727mm TM=65931337?1.4计算柱墩至基本轨起点的距离L2 L=P+NM=9667+1337=11004mm 21.5计算斜墙斜率及（斜墙）变断面的起点Q 为了计算交岔点的变化，需确定TQ的斜率i，方法是按变断面起点求算斜率i，然0后选用与它最相近的固定斜率i。 TN?B6593?40001=i=0.268 =0 P9667取i=0.25 及交岔点扩大断面不忿的长度：

6、Q反算定出确定的变断面起点TN?B6593?40001=10372mm L=0 i9667所以变断面的起点至基本轨起点的距离Y： Y=P- L=9667-10372=-705mm 0Q点在Q之左，Y值为负。 0 1.6计算交岔点的总长度L L= L+2000=11004+2000=13004mm 22. 设计交岔点墙高 2.1确定墙的高度降低的斜率 预设h与h、h的差值?h为200mm B3TMB21800?1600=0.02 i= 10372 断面的高度TN按半圆拱断面公式验算2.2 由上述公式计算：h1)按架线电机车导电弓子要求确定3 22 -hh+h)?nb?(K?(RcTM4122 =

7、2000+320-)530360?2000?400300(2000?)?(=1417mm =2000 mm; 轨面起至电机车架线高度，按煤矿安全规程取hh44-=180mm; 道砟高度hhc道床总高度。查表知hc=320mm,b-n=300mm; n导电弓子距拱壁安全距离，取-K=360mm; 取K导电弓子宽度之半，K=718/2=359,- 轨道中线与巷道中线间距b1-R=B/2=5318/2=2659mm. 半圆拱半径，R-h2）按管道装设要求确定3 D22)?b?R?(Km hh+h+h-b3572222=1510mm =1800+900+180-)630?2/350?300?360(?

8、2000 =1800mm; 道砟面至管子底高度，按煤矿安全规程取h5-=900mm; h管子悬吊件总高度，取7-m=300mm; m导电弓子距管子间距，取-D=335mm; D压气管法兰盘直径，取- 轨道中线与巷道中线间距-h3)按人行高度要求确定3 2222=1108mm 1800+h-=1800+180-h)?200?(R?j)(2000R2000b3j为距巷道壁的距离。距墙壁j处的巷道有效高度不小于1800mm。j100mm,一般取j=200mm. 4)按1.6m高度人行宽度要求计算： 22=1045mm 1600+180-h)630/22000?(700?106035）按设备上缘至拱璧

9、最小安全间隙要求计算： 22=1135mm h1550+320-)2?630?(700?10602000/3综上，最大选择1510mm，考虑到余量，选择1600mm符合要求。 3. 工程量及材料消耗计算 3.1 体积计算 巷道设计掘进宽度： 一一断面：B=B+2T=4000+2100=4200mm 11B=B+2=4200+275=4350mm 1112二二断面：B=B=4200mm 1121B=B=4350mm 2122三三断面：B=2400+2100=2600mm 31B=2600+275=2750mm 32TM断面：B=6727+2100=6927mm 41B=6927+275=7077

10、mm 42掘进断面积： 222 =15.3m=15260848mmS21751800+=435012 =15.3mS= S12?2221800+ S1375=7919786mm=2750=7.9m32?222 =19662355mm3538S=70771600+=31.0mTM2-Y=11004-705=10299mm=10.3m =LL21 3 (15.3+7.9)=238.4+46.4=284.8m10.3(15.3+31.0)+2V= 3.2选择支护参数 采用锚网喷支护，局部采用料石碹砌支护 各断面每米巷道锚杆消耗： P?0.5a N=a.a一一断面、二二断面： P=1.57B+2h=1

11、.574.350+21.80=10.430m 3210.430?0.5*0.8=9.79 N=N=210.8*0.8三三断面： P=1.57B+2h=1.572.750+21.80=7.918m 32 N=11.747 3 断面：TM1.60=14.310m 7.077+2P=1.57B+2h=1.5732 =21.734 N=4 总锚杆消耗量为N=10.3（10.430+14.310）+2（10.430+7.918）=164根 所需药卷：1642=328支 折合重量 根据经验公式选择锚杆长度： L =n(1.1+W/10) =1.11.1+7.077/10 =2.11(m) 式中：W巷道宽，

12、m； L锚杆长度，m； n围岩稳定性系数，设计取1.1 考虑到现有锚杆规格，取长度为2.2米 27850=720.727kg (2.23.14)则消耗锚杆总质量为1642 171.86m所需金属网面积为3.3 材料消耗量计算 每米巷道拱与墙喷射材料消耗V: 2一一断面、二二断面： 3 1=1.027m0.10.1+21.80V=1.57(4.35-0.10)2每米巷道墙角喷射材料消耗 3 1=0.02m0.1V=0.243=1.047 mV=V+V 42三三断面： 31=0.776 m1.800.1V=1.57(2.75-0.10)0.1+2 23 1=0.02m=0.20.1V43 =0.7

13、96m+VV=V42TM断面： 31=1.415 m0.10.1+21.60=1.57(7.077-0.10)V 231=0.02m0.1V=0.2 43=1.435 m+VV= V 42将四个断面数据代入公式得： 3 (1.047+0.796)=16.468 m=10.3(1.047+1.435)+2V: ,总需消耗材料加上柱墩消耗的材料3 =16.468+3=19.468 m: 粉刷面积计算如下 2 1=10.43m4.35S3.141+2=1.8n12 =10.43mS= Sn1n2 2 1=7.92 m3.14S=1.822.751+n3 2 1=14.3 m3.14=1.627.07

14、71+SnTM2 =31.0-15.3-7.9=7.8 mSn )+S+S)+g(SV+S=L(Snn2nn1nTMn32 分别为该断面的处每米巷道的粉刷面积，mS SSS 式中nTMn1； n3 n2 2= S-（S+SmS；）。 S柱墩端壁的粉刷面积，3TMn2n =10.3（10.43+14.3）+2（所以V10.43+7.92）+7.8 n2 =171.86m 工程量及材料消耗表锚杆数材料消计算掘进量粉刷面巷道截喷射材锚树脂药钢筋kg巷墙0.047.791.04734.23715.31610.4310.431.0470.047.791615.334.2377.9211.747230.7

15、960.047.951.62814.321.7341.435SM0.0495.52131.043171.8619.468总164284.8328720.727 4 交岔点施工 包括施工方法，施工顺序，安全措施，注意事项等。 （一）交岔点施工方法 1在稳定和稳定性较好的岩层中，交岔点可采用用全断面一次掘进法，随掘随锚喷或先锚后喷，一次完成。 2在中等稳定岩层中，或巷道断面较大时，可先将一条巷道掘出，并将边墙先行锚喷，余下周边喷上一层厚3050mm的混凝土或砂浆（岩石条件差对，可加打锚杆)作临时支护，然后回过头来再刷帮挑顶，随即进行锚喷。 3在稳定性较差的岩层中，可采用先掘砌好柱墩再刷砌扩 大断面

16、部分的方法。 4在稳定性差的松软岩层中掘进交岔点时，不允许一次暴露的面积过大，可采用导硐施工法。 这里采用砌碹支护的交岔点，开始以全断面由主巷向支巷方向掘砌，至断面较大处，改用以小断面向两支巷掘进架设棚式临时支架维护顶板，掘过柱墩端面2m，先将此2 m砌好，然后再回过头来，由小断面向柱墩进行刷砌，最后在岔口封顶并做好柱墩端面。 （二）施工顺序 爆破后初喷拱顶 打锚杆眼（先拱后顶）挂网安装锚杆（先拱后帮）喷浆。 初喷 爆破完毕，检查顶部规格尺寸后，及时初喷30mm-50mm厚的砂浆封闭围岩。 锚杆眼施工打眼前画眼定位，钻孔方向要尽量垂直于岩层层面或巷道周边轮廓线，锚杆眼深2.4m，以防局部碎石掉

17、后能及时重新注入。 安装锚杆、挂网 先将锚杆穿过网孔并注入锚杆眼内使托板紧巾岩面，逐根进行，最后用扎丝将所有网搭接处固定。 按上述要求全断面挂网安装锚杆后，每隔3 m-5 m一次复喷，多次复喷达到设计喷厚。 （三）安全措施 1、严格按交岔点设计尺寸和要求施工。 2、砌牛鼻子时，要特别注意将基础放在实底岩石上，并用混凝土浇筑。以免顶板来压下沉而遭破坏 3、交岔点，断面较大，施工中必须加强顶板管理，禁止空顶作业。 4、交岔点施工，必须支设好临时支护，并派专人观察 顶板压力，遇有异常情况，及时处理。 5、进入工作面要及时清除顶部活矸，确保安全才可作业，工作面要保证整洁畅通，及时清理废渣、矸石 6、砌筑支护时，严格执行先支后回原则和敲帮问顶的制度。 7、其它： 严格执行“三大规程”及有关安全制度，相关员工必须培训合格或持证上岗。 机电设备必须严格执行机电管理制度。 严格执行煤矿安全规程中有关放炮工作的各项规定。 （四）注意事项 1)绘制工大样图，地测组及时标定中腰线和准确的位置，施工由外向内按设计宽度、 高度进行。 2)要求光面爆破，周边眼距控制在250300mm，保证巷道成型，尽