井巷工程课程设计

1、井巷工程 课程设计说明书设计题目: 运输大巷直线段断面助学院校: 河南理工大学自考助学专业: 采矿工程姓名:自考助学学号:成绩:指导教师签名:河 南 理 工 大 学 成 人 高 等 教 育2o年月日设计题目(已知条件)某煤矿，年设计能力为 120 万 t，低瓦斯矿井，井下最大涌水量为 350m3/h。 位。第一水平运输大巷的流水量为 180m3/h，采用 zk106/250 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 =46，需通过的风量为 30m3/s 。巷道内敷设一道直径为 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

2、断面。1 选择巷道断面形状年产 120 万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在 25 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 用钢筋砂浆锚杆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。2确定巷道断面尺寸2.1 确定巷道净宽度 b查表 3-1 知 zk106/250 电机车宽 a =1060 ，高 h=1550 ；1.5 吨矿车宽11050 ，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

3、巷道净宽度 b=a +b+c =a+2a +c+t=400+21060+240+840=3600 。1 1 12.2 确定巷道拱高 h0半圆拱巷道拱高 h =b/2=3600/2=1800 ，半圆拱半径 r=h =3600/2=1800 0 02.3 确定巷道壁高 h31. 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h h +h - ( r -n ) 2 -( k +b ) 3 4 c 12式中：h 为轨面起电机车架线高度，按煤矿安全规程取 h =2000 ；h 4 4c为道床总高度。查表 3-5 选 24 /m 钢轨，再查表 3-7 得 h =360 ，道碴高度 h

4、 =200 ；nc b为导电弓子距拱壁的安全距离，取 n=300 ； k 为导电弓子宽度之一半， k=718/2=359 ， 取 k=360 ； b 为 轨 道 中 线 与 巷 道 中 线 间 距 ，1b =b/2-a =3600/2-930=870 。 1 1故： h 2000 +360 - (1800 -300) 32-(360 +270)2=1502 。2.按管道装设要求确定 h3h h +h +h - r 3 5 7 b2-( k +m +d / 2 +b )22式中，h 为渣面至管子底高度，按煤矿安全规程取 h =1800 ；h 为管 5 5 7子悬吊件总高度，取 h =900 ；m

5、 为导电弓子距管子间距，取 m=300 ；d 为压7气 管 法 兰 盘 直 径 ， d=335 ； b 为 轨 道 中 心 线 与 巷 道 中 线 间 距2b =b/2-c =3600/2-1370=430 。2 1h 1800 +900 +200 - 1800 2 -(360 +300 +335 / 2 +430) 2 =1613 。33.按人行高度要求确定 h3h 1800 +h - r 3 b2-( r - j)2式中，j 为距巷道壁的距离。距壁 j 处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 。综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为 h =1800 。则巷道高度3h=h -h +h =1800-200+1800=3400 。3 b 02.4 确定巷道净断面面积 s 和净周长 p净断面面积s=b（0.39b+h ）2式中：h 为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 净周长 p=2.57b+2h =2.573600+21600=12500 =12.5m22.5 用风速校核巷道净断面面积查表得 v =8m/s，已知通过大巷风量 q=30m m

7、ax3/s，计算得：v=q/s=30/10.8=2.778m/s设计的大巷断面面积、风速没超过规定，可以使用。2.6 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类围岩、服务时间大于 25 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 t =l00mm，而锚杆1露出长度 t =50mm。2故支护厚度 t=t =100 。12.7 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 h 、h 分别c b为 360 和 200 ，道渣至轨面高度 h =h

8、h =360-200=160 。采用钢筋混凝土a c- b轨枕。2.8 确定巷道掘进断面面积巷道设计掘进宽度 b =b+2t=3600+2100=3800 。1巷道计算掘进宽度 b = b +2=3600+275=3950 。2 1巷道设计掘进高度 h =h+h +t=3400+200+100=3700 。1 b巷道计算掘进高度 h =h +=3700+75=3775 。2 1巷道设计掘进断面面积 s =b （0.39b +h ）=3800（0.393800+1800）1 1 1 3=12471600 2，取 s =12.5 。 1巷道计算掘进断面面积 s =b （0.39b +h ）=395

9、0（ 0.393950+1800）2 2 2 3=13194075 2，取 s =13.2 。 23 布置巷道内水沟和管线已知通过本巷道的水量为 180m3/h，采用水沟坡度为 0.3%，查表得：水沟深500 、水沟宽 500 ，水沟净断面面积 0.225 ；水沟掘进断面面积 0.272 ，每米水沟盖板用钢筋 2.036kg、混凝土 0.0323m3，水沟用混凝土 0.152m3。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。4 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 v =s 1=13.21=13.2m1 23；每米巷道墙脚计算掘进体积 v =0.

10、2（t+）1=0.2（ 0.1+0.075 ）31=0.04m3；每 米 巷 道 拱 与 墙 喷 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每米巷道墙脚喷射材料消耗 v =0.2t 1=0.20.11=0.02m4 13；每米巷道喷射材料消耗（不包括损耗）v= v + v =0.96+0.02=0.98 m3；2 4每米巷道锚杆消耗（仅拱部打锚杆）n =2( p / 2m ) +1 m 式中，p 为计算锚杆消耗周长, ，p =1.57b =1.573.95=6

11、.2m；m、m 1 1 2为锚杆间距、排距 m=m=0.8m。故p 6.21 =1 m 2 0.82 4 +1=3.875，取为 4,故 n = =11.3 根.0.8折合重量为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 为锚杆深度,l=1.8m,0.05 为露出长度;d 为锚杆直径, d=18 ; 为锚杆材料密度, =7850kg/m3.每排锚杆数为 n0.8=11.30.8=9 根;每米巷道锚杆注孔砂浆消耗 v =n l(s -s ) ,其中 sk 和 sm 是锚杆孔和锚杆0 k m的断面面积。则1v =n l(s -s ) =11.3 1.8 3.14 (0.042k m2-0.018 2 ) =0.023 m ；每米巷道粉刷面积 s =1.57b +2h ，其中 b 为计算净宽n 3 2 3b =b -2t=3.95-20.10=3.75m。3 2故 s =1.573.75+21.60=9.1 。n5 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，见图 1，并附上工程 量及材料消耗量