西南科技大学井巷工程竖井断面设计.doc

_井巷工程设计作业竖井断面设计井巷工程之竖井断面设计已知：某矿为竖井开拓，年产量90万T，服务年限55年。井筒穿过的岩层普氏系数f=46。竖井提升高度为450m，选用4a双层双罐笼。井筒内敷设300mm压风管一条，250mm排水管两条，150供水管及放水管各一条，4条动力电缆，3条电信线。设梯子间。井筒通过的风量为190m3/s。（1） 井筒断面的形状的选择该井筒担负这整个矿山主要的提升任务，服务年限长，所以选择圆形断面井壁采用整体式混凝土支护。（2） 井筒断面尺寸的确定 1.选择井筒装备，确定井筒断面布置形式由于该竖井提升高度大、提升钢丝绳终端的荷载大，选用钢轨罐道、工字钢做罐道梁。该井筒选用4#a双层双罐笼并布置梯子间。选取书上图2-4e的布置形式，但是要将单侧罐道梁变为双侧罐道梁。2. 初选灌道、罐道梁、梯子梁的型号、尺寸根据提升容器及布置形式，参考类似矿山的经验、初选：罐道：38；主罐道梁（1、2号）：I28a；次梁（3号）：I25a；梯子梁：14b。3. 确定提升间和梯子间的断面尺寸如上图所示，双侧罐道的罐道梁中心线间距可以有以下公式求得： 式中 1、3号罐道梁中心线距离， 1、2号罐道梁中心线距离， 、 罐道梁与罐道梁连接部分尺寸，根据初选的罐道、罐道梁参数。分别取=196,=199 、 两侧罐道之间的距离，。其值可以按提升容器类型查表2-4、表2-5，该井筒是用4#双层双罐笼，由表2-4查得此间距为= 故 ： 梯子间尺寸、 用下列公式计算： 式中 梯子孔宽度， 梯子孔至2号罐道梁的距离，取 ； 2号罐道梁的宽度，查表，故： 式中 梯子孔的长度， 梯子梁的宽度， 一般用 如上图所示，梯子梁偏离井筒中心线的距离是，通常取故 ： 本设计中 取 则 4. 井筒净直径的确定根据求得的提升间和梯子间的断面尺寸，可以采用解析法和作图法确定井筒近似直径以及罐笼在井筒中的位置。解析法计算比较繁琐，而作图法比较方便，可以满足设计的要求，所以选择作图法求出井筒的净直径，其步骤如下：按计算的提升间、梯子间平面结构布置尺寸，以1:50的比例画得的图如下从靠近井壁的罐笼两个拐角引罐笼收缩边的垂直平分线，并取-得到A、B两点气宗为提升容器到井壁的最小安全距离，一般为罐笼的收缩值，根据和的值可得到点。过三点做圆，其圆心即为井筒的中心。从图中可以量得井筒直径是，井筒中心线到1号罐道梁中心线的距离为，直径按的模数进级，取直径为为方便施工取整，5. 验算安全间隙及梯子间尺寸 如果不能满足要求则修正值，再进行验算直至满足要求为止。=验算符合要求6. 风速验算按下式验算风速 式中 通过井筒的风量，；= 减去井筒装备和其它固定设备尺寸后的井筒净断面积，通常可以由井筒净断面积估算，=本设计= 按规程要求井筒允许通过的最高风速，查表得= 故： =。风速验算符合要求（3） 支护厚度的选择参照表取井筒混凝土井壁的厚度是，故井筒掘进直径=（4） 管缆布置按照管缆布置原则，结合该井的条件，管缆布置如竖井井筒断面图所示。（5） 工程量及材料消耗井筒净断面积： 井筒掘进断面积：每米井筒混凝土量：罐道梁长度按下式计算: 式中为井筒净半径，值是每根罐道梁至井筒中心线的距离故： 在保证罐道梁埋入井壁的长度合乎要求的前提下，取其长度为整数。则各个罐道梁长度分别是：= ，= ，=梯子梁长度：= 取：= = =附：工程量及材料消耗量表井筒净断面积2826m 井筒掘进断面积 35.24 m 每米井筒混凝土量 6.98 m罐道梁长度 6520mm罐道梁长度 5880mm罐道梁长度 41