井巷工程课程设计1.doc

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6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A1=1060，高h=1550；1.5吨矿车宽1050，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故巷道净宽度B=a1+b+c1=a+2A1+C+t=400+21060+240+840=3600。2.2 确定巷道拱高h0 半圆拱巷道拱高h0=B/2=3600/2=1800，半圆拱半径R=h0=3600/2=18002.3 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式中：h4为轨面起电机车架线高度，按煤矿安全规程取h4=2000；hc为道床总高度。查表3-5选24/m钢轨，再查表3-7得hc=360，道碴高度hb=200；n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；b1为轨道中线与巷道中线间距，b1=B/2-a1=3600/2-930=870。 故：。 2.按管道装设要求确定h3式中，h5为渣面至管子底高度，按煤矿安全规程取h5=1800；h7为管子悬吊件总高度，取h7=900；m为导电弓子距管子间距，取m=300；D为压气管法兰盘直径，D=335；b2为轨道中心线与巷道中线间距b2=B/2-C1=3600/2-1370=430。3.按人行高度要求确定h3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：。综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为h3=1800。则巷道高度H=h3-hb+h0=1800-200+1800=3400。2.4 确定巷道净断面面积S和净周长P净断面面积S=B（0.39B+h2）式中：h2为道碴面以上巷道壁高，h2= h3-hb=1800-200=1600。故S=3600（0.393600+1600）=10814002=10.8净周长P=2.57B+2h2=2.573600+21600=12500=12.5m2.5用风速校核巷道净断面面积查表得Vmax=8m/s，已知通过大巷风量Q=30m3/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=0.780.8m，排距a=0.8m，锚杆直径d=18，喷射混凝土层厚T1 =l00mm，而锚杆露出长度T2=50mm。故支护厚度T=T1=100。2.7 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hc、hb分别为360和200，道渣至轨面高度ha=hc-hb=360-200=160。采用钢筋混凝土轨枕。2.8 确定巷道掘进断面面积巷道设计掘进宽度B1=B+2T=3600+2100=3800。巷道计算掘进宽度B2= B1+2=3600+275=3950。巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3400+200+100=3700。巷道计算掘进高度H2=H1+=3700+75=3775。巷道设计掘进断面面积S1=B1（0.39B1+h3）=3800（0.393800+1800）=124716002，取S1=12.5。巷道计算掘进断面面积S2=B2（0.39B2+h3）=3950（0.393950+1800）=131940752，取S2=13.2。3 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V1=S21=13.21=13.2m3；每米巷道墙脚计算掘进体积V3=0.2（T+）1=0.2（0.1+0.075）1=0.04m3；每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2=1.57（B2-T1）T1+2h3T11=1.57（3.95-0.10）0.10+21.800.101=0.96m3；每米巷道墙脚喷射材料消耗V4=0.2T11=0.20.11=0.02m3；每米巷道喷射材料消耗（不包括损耗）V= V2+ V4=0.96+0.02=0.98 m3；每米巷道锚杆消耗（仅拱部打锚杆）式中，P1为计算锚杆消耗周长, ，P1=1.57B2=1.573.95=6.2m；M、M为锚杆间距、排距M=M=0.8m。故=3.875，取为4,故=11.3根.折合重量为=41.74kg.其中,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,其中Sk和Sm是锚杆孔和锚杆的断面面积。则m3；每米巷道粉刷面积Sn=1.57B3+2h2，其中B3为计算净宽B3=B2-2T=3.95-20.10=3.75m。故Sn=1.573.75+21.60=9.1。5 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表，如表1及表2。表1 运输大巷特征表表2 运输大巷每米工程量及材