井巷工程设计1.doc

井巷工程设计一、选择巷道断面形状 年产30万t 矿井的水平运输大巷，一般服务年限在20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和喷射混凝土支护，巷道断面为半圆拱形。 二确定注的面面尺寸确定巷道净宽度B查表3-2知ZK76/250电机车宽A1=1060mm、高h=1550mm；1t矿车宽880mm、高1150mm。根据煤矿安全规程，取巷道人行道宽C=840mm、非人行道一侧宽a=400mm。又查表3-3知本巷双轨中线距b=1100mm，则两电机车之间距离为1100(1060/2+1060/2）=40mm故巷道净宽度:B=a1+b+c1=（400+1060/2）+1100+（1060/2+840）=930+1100+1370=3400mm确定巷道拱高h0半圆拱形巷道拱高h0=3400/2=1700mm。半圆拱半径R=1700mm确定巷道壁高h31按架线电机车导电弓子要求确定h3由表3-6中半圆拱形巷道拱高公式得式中 h4轨面起电机车架线高度，按煤矿安全规程取h4=2000mm；hc道床总高度。查表3-5选22kg/m钢轨，再查表3-5得hc=380mm，道碴高度hb=220mm；n导电弓子距拱壁安全间距，取n=300mm；K导电弓子宽度之半，K=718/2=359，取K=360mm；b1轨道中线与巷道中线间距，b1=B/2a1=3400/2930=770mm。代入数据得： h31554mm；2. 按管道装设要求确定h3式中 h5渣面至管子底高度，按煤矿安全规程取h5=1800mm；h7管子悬吊件总高度，取h7=900mm；m导电弓子距管子间距，取m=300mm；D压气管法兰盘直径，D=335mm；b2轨道中线与巷道中线间距，b2=B/2C1=3400/21370=330mm。代入数据得： h31676mm；3 按人行高度要求确定h3式中j 距壁j处的巷道有效高度不小于1800mm。j100mm，一般取j=100mm。代入数据得： h31446mm；综上计算，并考虑一定的余量、确定本巷道壁高为h3=1900mm。则巷道净高度H=h3hb+h0=1900220+1700=3380mm。确定巷道净断面积S和净周长P由表3-8得净断面积式中h2道碴面以上巷道壁高，h2=h3hb=1900220=1700mm故 S=3400（0.393400+1700）=10.3m2；净周长P=2.57B+2h2=2.573400+21700=12.2m；用风速校核巷道净断面积用式（3-6）校核：查表3-9，知vmax=8m/s；煤炭工业设计规范vmax=6m/s，取vmax=6m/s。已知通过大巷风量Q=46m3/s，代入式（3-6）得V=Q/S=4610.3=4.56m/s8m/s；设计的大巷断面积，风速没超过规定，可以使用。选择支护参数本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽3.4m、穿过中等稳定岩层即属类围岩、服务年限大于10年等条件，查表5-15得锚喷支护参数：锚杆长l.8m，间距a = 0.780.8m，排距a=0.8m，锚杆直径d =18mm，喷射混凝土层厚T1=100mm。故支护厚度T=T1=100mm。选择道床多数根据本巷道通过的运输设备，已选用22kg/m钢轨，其道床参数hc、hb分别为380和220mm，道渣面至轨面高度ha=hchb=380220=160mm。来用钢筋混凝土轨枕。确定巷道掘进断面尺寸由表3-8计算公式得：巷道设计掘进宽度B1=B+2T=3400+2100=3600mm巷道计算掘进宽度B2=B1+2=3800+275=3750mm巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3380+220+100=3700mm巷道计算掘进高度H2=H1+=3700+75=3775mm巷道设计掘进断面面积S1=B1（0.39B1+h3）=3600（0.393600+1900）=11894400mm2取S1=11.70m2巷道计算掘进断面积S2=B2（0.39B2+h3）=3750（0.393750+1900）=12609375mm2取S2= 12.61m2三布置巷道内水沟和管线已知通过本巷道的水量为380m3/h，现采用水沟坡度为4，查表3-12得：水沟深500mm、水沟宽500mm，水沟净断面积0.250m2；水沟掘进断面积0.306m2，每米水沟盖板用钢筋2.036kg、混凝土0.0323m3，水沟用混凝土0.161m3。管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧，通讯电缆挂在管子上方。四计算巷道掘进工程量及材料消耗量由表3-8计算公式得：每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S21=12.611=12.61m3每米巷道墙脚计算掘进体积V1= 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（B2T1）T1+2h3T11=1.57（3.750.10）0.10+21.900.101=0.94m3每米巷道墙脚喷射材料消耗V4=0.2T11=0.20.101=0.02m3每米巷道喷射材料消耗（不包括损失）V=V2+V4=0.94+0.02=0.96m3每米巷道锚杆消耗（仅拱部打锚杆）式中 p1计算锚杆消耗周长p1 =1.57B2=1.573.75=5.9ma、 a锚杆间距、排距，a=a=0.8m，故(P1/2a)=5.91.6=3.6875；取为4，故根折合重量为：式中l锚杆深度，l=1.8m；d锚杆直径，d=18mm；锚杆材料密度，=7850kg/m3。每排锚杆数为：N0.8=11.30.89根每米巷道锚杆孔注砂浆消耗式中Sk、Sm分别为锚杆孔和锚杆的断面积,则每米巷道粉刷面积：Sn=1.57B3+2h2式中B3=B22T=3.7520.10=3.55m故 Sn=1.573.55+21.60=9.1m274 . 41 7850 )2018 . 0( 14 . 3 80 . 1 3 . 11 )2( 3 . 112 2= = r pdl) (0 m kS S l N V - =023 . 0 ) 018 . 0 042 . 0 (4114 . 3 8 . 1 3 . 11 ) (