井巷工程4.doc

永城职业学院 矿业工程系 煤矿开采 092班 王崇 2009062030永一矿主运输石门断面设计一、选择巷道断面形状年产30万t矿井的主要运输石门，服务年限28年，采用600mm轨距双轨运输的大巷，其净宽在3m以上，又穿过中等稳定岩层，故选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。二、确定巷道净断面尺寸1）确定巷道净宽度B查表2.2知ZK7-6/250架线式电机车宽A=1060mm、高h=1550mm，1t固定车厢式矿车宽1050mm、高1200mm。表2.2煤矿井下巷道常用运输设备类型及其规格尺寸部分表运输设备外形尺寸长宽高/（mmmmmm）轨距/mm直流架线6/250ZK7-9/5506/250ZK10-9/550ZK14-9/550ZK20-9/55010604500136015501060450013601550490013351550740016001900600900600900900900表2.3 双轨巷道轨道中线距数值运输设备600mm轨距/mm900mm轨距/mm直线曲线直线曲线1.0t矿车110013001.5t矿车13001500140016007t、10t、14t架线机车13001600160019003.0t矿车160018003.0t底卸式矿车150017005.0t底卸式矿车16001800180020008t、12t蓄电池机车1300160016001900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。查表2.3知该巷道双轨中线距b=1300mm，则两电机车之间距离为1300mm-（1060/2+1060/2）mm=240mm故巷道净宽度B=a+b+c=(400+1060/2)mm+1300mm+(1060/2+840)mm=930mm+1100mm+1370mm=36002）确定巷道拱高h半圆拱形巷道拱高h=B/2=3600/2=1800mm半圆拱半径R=h=1800mm3）确定巷道壁高h表2.5巷道轨型选择及其技术特征部分表使用地点运输设备钢轨规格/(kg/m)平洞大巷井底车场8t及以上电机车3t及以上电机车运送液压支架设备车301t、1.5t矿车22表2-4 常用道床参数巷道类型钢轨型号/(kg/m)道床高度Hc/mm道喳高度Hb/mm道喳面至轨道面高度Ha/mm井底车场及主要运输巷道3041022019022380220160采区运输巷道上、下山2215380350可不铺道喳，轨枕沿底板浮放，也可在浮放轨枕两侧充填掘进矸石运输巷道，回风巷152501、按架线式电机车导电弓子要求确定h，由表2.5中半圆拱形巷道壁高公式得Hh+h-式中、 h轨面起电机车架线高度按煤矿安全规程取h4=2000mmh道床总高度，查表2-9选取22Kg/m钢轨，再查表2-11得h=380mm、道喳高度h=220mm道喳面至轨道面高度h=160mmN导电弓子距拱壁安全间距取n=300mmk导电弓子宽度之半，k=718mm/2=359mm 取k=360mmb轨道中线与巷道中线间距，b=B/2-a1=3600/2mm-930mm=870mm故 h2000mm+380mm-mm=1521mm2、按管道装设要求确定hhh+h+h-式中，h道喳至管子底高度，按煤矿安全规程取h=1800mmH管子悬吊件总高度，取h=1000mmM导电弓子距管子间距，取m=300mmD压气管法兰盘直径，D=160mmb轨道中线与巷道中线间距，b=B/2-C=3600mm/2-1370mm=430mmh1800mm+1000mm+220mm-=1652mm3、按行人高度要求确定hH1800+h-式中，j距壁j处的巷道有效高度不小于1800mm。j100mm，一般取j=200mm故h1800mm+220-mm=1195mm综上计算，并考虑一定的余量，确定该巷道壁高h= 1820mm。 则巷道高度H=h-h+h=1820mm-220mm+1800mm=3400mm4）确定巷道净断面积S和周长P由表2.6得净断面积 S=B(0.39B+h)式中，h道喳面以上巷道壁高，h=h-h=1820mm-220mm=1600mm故 S=3600（0.393600+1600）mm=10814400 mm=10.8m净周长 P=2.57B+2h=2.573600mm+21600mm=12500mm=12.5m5）用风速校核巷道净断面积查表2.8（课本57页）巷道允许的最高风速井巷名称允许风速/(m/s)最低最高架线电机车巷道1.08输送机巷，采区巷，回风巷0.256主要进，回风巷8掘进中的岩巷0.154风桥10升降人员和物料的井筒8查表2.8，知=8m/s,已知通过大巷风量Q=38m/s,代入式子（2.6）得=3.52m/s6m/s设计的大巷净断面积，风速没有超过规定，可以使用。6）选择支护参数采用锚喷支护，根据巷道净宽3.6m，穿过中等稳定岩层即类围岩，服务年限28年等条件，确定选用锚固可靠、锚固力大的树脂锚杆，杆体为直径18mm螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷，锚固长度700mm，设计锚固力80KN.锚杆长度2.0m,成方形布置，其间排距0.8mm0.8mm,托板为8mm厚150mm150mm的方形钢板。喷射厚度T=100mm,分两次喷射，每次喷射50mm厚，故支护厚度T=T=100mm. 7）选择道床参数根据该巷道通过的运输设备，已选用22kg/m钢轨，其道床参数h，h分别为380mm和220mm，道喳面至轨面高度h=h-h =380mm-220mm=160mm 采用混凝土轨枕。8）确定巷道掘进断面尺寸由表2.6计算公式得 巷道设计掘进宽度：B=B+2T=3600mm+2100mm=3800mm巷道计算掘进宽度：B=B+2=3800mm+275mm=3950mm巷道设计掘进高度：H=H+h+T=3400mm+220mm+100mm=3720mm巷道计算掘进高度：H=H+=3720mm+75mm=3795mm巷道设计掘进面面积：S=B(0.39B+h)=3800mm(0.393600+1820)=12547600mm，取S=12.55m 巷道计算掘进断面积S=B(0.39B+h)=3950（0.393950+1820）mm=13273975mm取S=13.27 m 三、布置巷道内水沟和管缆已知通过该巷道的最大水量为100m/h,正常涌水量60m/h,先采用水沟坡度为3，查表2.12得水沟深度400mm，水沟宽400mm，每米净断面积0.16，水沟掘进面积0.203，每米水沟盖板用钢筋1.633，混凝土0.0276m,水沟用混凝土0.133m.管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非行人道一侧，通信电缆挂在管子上方。详见图形。四、计算巷道掘进工程量及材料消耗量由表2.6计算公式得每米巷道拱与墙计算掘进体积 V=S1=13.27m1m=13.27m每米巷道墙角计算掘进体积 V=0.2(T+)1=0.2(0.1+0.075)m1m=0.04m每米巷道拱与墙喷射材料消耗V=1=0.968 m 每米巷道墙角喷射材料消耗 V=0.2T1=0.2m=0.02m每米巷道喷射材料消耗（不包括损失）V=V+V=0.968 m+0.02 m=0.988 m ，每米巷道锚杆消耗N=式中 P计算锚杆消耗周长，P=1.57B+2h=1.573.95m+21.82m=9.84m，a,a锚杆间距、排距，a=a=0.8故N=根，折合质量为14.75=14.75=58.90式中 l锚杆长度，l=2.0mD锚杆直径，d=18mm锚杆材料密度，=7850/m每排锚杆数 N0.8=13.78根根每米巷道粉刷面积 S=1.57B+2h式中 B计算净宽，B=B-2T=3.95m-2=3.75m故 S=1.57=9.1m表1 运输大巷特征围岩类别断面/设计掘进尺寸/mm喷射厚度/m