井巷工程课程设封面..doc

湖南安全技术职业学院课 程 设 计 说 明 书 学生姓名： 专业班级： 指导教师： 安全技术系2011年12月目录1、概括 32、选择巷道断面形状 33、确定巷道净断面尺寸 34、确定巷道净断面面积S和净周长P55.用风速校核巷道净断面积 56、选择支护参数57、确定巷道掘进断面尺寸58、布置巷道内水沟和管线69、计算巷道掘进工程量及材料消耗量610、巷道设计施工图及配套表格711、施工方法812、爆破作业813、管线敷设914、支护设计1015、循环作业及劳动组织形式1316、出渣与运搬1517、通风与防尘1618、各项费用1719、参考文献181、概括本矿年设计生产能力12Mt/a；服务年限15a，属高瓦斯矿井；采用中央分列式通风；井下最大涌水量为150 m3/h;设计巷道要求通过风量为20 m3/s；本矿主要运输设备采用ZK76/250架线式电机车牵引1.5t矿车运输；巷道内敷设一趟200毫米的压风管和一趟100毫米的水管；岩石坚固系数为f=9-10。2、选择巷道断面形状年产12Mt/a矿井水平运输大巷，采用双轨运输大巷，其净宽因在3m以上, 当岩石硬度普氏系数8时，永久支护可采用锚网喷支护，巷道断面为半圆拱形。3、确定巷道净断面尺寸3.1、确定巷道净断面B3.1.1查表5-1知ZK76/250电机车宽A1=1060mm、高h=1550mm;1.5t矿车宽1060mm，高1150mm，600mm轨距。3.1.2根据煤矿安全规程：巷道人行道宽c=840mm、非人行道一侧宽a=400mm。3.1.3查表5-3知本巷双轨中线距b=1300mm，则两电机车之间距离为：b-A1=1300-1060=240200mm，符合安全要求。故巷道净宽度:B=a1+b+c1=（400+1060/2）+1300+（1060/2+840）=930+1300+1370=3600mm3.2 确定巷道拱高h0半圆拱形巷道拱高h0=B/2=3600/2=1800mm半圆拱半径R=h0=1800mm3.3 确定巷道壁高h33.3.1 确定道床参数查表5-10得，轨型为18kg/m。根据轨型查表5-8得，道床总高度hc=320mm,道碴高度hb=180mm,道碴面至轨面高ha=140mm。采用钢筋混凝土轨枕。3.3.2 按各种要求计算壁高h33.3.2.1按架线电机车导电弓子要求确定h3h3=h4+hc-按煤矿安全规程取机车架线高h4=2000mm，导电弓宽度之半k=360mm导电弓距拱距离年n=300mm半圆拱半径R=B/2=3600/2=1800mm轨道中心至巷道中心距离b1=(B/2)-a1=(3600/2)- (400-1060/2)=870 mmh3=2000+320-=1462mm3.3.2.2 按管道装设要求确定h3h3=h5+h7+hb-按煤矿安全规程取压气管法兰盘直径D=200 管子吊件总高度h7=700+(D/2)=700+(200/2)=800mm 导电弓至法兰盘安全距离m=300mm 自碴面起管子高度h5=1800mm 轨道中心至巷道中心距离b2=(B/2)-c1=(3600/2)-1370=430mmh3=1800+800+180-=1430mm3.3.2.3 按人行高度要求确定h3h3=1800+hb-式中：j距壁j处的巷道有效高度不小于1800.j100mm,一般取j=100mm.故 h3=1800+180-=1388mm综合计算，并考虑一定的余量、确定本巷道壁高为h3=1500mm则巷道净高度H=h3-hb+h0=1500-180+1800=3120mm4、确定巷道净断面面积S和净周长P4.1净断面积SS=B(0.39B+h2)式中 自碴面起墙高h2=h3-hb=1500-180=1320mmS=3600(0.39*3600+1320)=9806400mm29.8m24.2净周长PP=2.57B+2h2=2.57*3600+2*1320=11892mm=11.9m5.用风速校核巷道净断面积查表5-7知Vmax=8m/s,已知通过大巷风量Q=20m3/s.V=Q/S=20/9.8=2.048m/s设计的大巷断面积，风速没超过规定，可以使用。6、选择支护参数半巷道采用锚网喷支护，根据巷道净宽3.6m、穿过稳定岩层即类围岩等条件，选定锚网喷支护参数；锚杆长2.0m，锚杆直径d =18mm,锚深L=1.95，钢筋重g=3.998kg;2卷z2335树脂药卷加长锚固，锚杆间排距为0.8m，喷射混凝土厚度T1=100mm.故支护厚度T=T1=100mm；冷拉丝金属网采用4#钢丝焊接加工而成，用于铺在巷道的顶部；钢丝绳钢丝网采用24.5mm钢丝绳分成六股细钢丝绳织成，用于铺在巷道的两帮。喷射材料：水 泥：水泥标号不低于425#普通硅酸盐水泥；砂 子：标准河砂，必须清洗污泥杂物；混合比：水泥：砂子=1：3.5；速凝剂：按水泥用量的5%左右加入；水灰比：0.65左右。7、确定巷道掘进断面尺寸由表5-14计算公式得：巷道设计掘进宽度B1=B+2T=3600+2*100=3800mm巷道计算掘进宽度B2=B1+2=3800+2*75=3950mm巷道设计掘进高度H1=h3+h0+d0=1500+1800+100=3400mm巷道计算掘进高度H2=H1+=3400+75=3475mm巷道设计掘进断面面积S1=B1(0.39B1+h3)=3800(0.39*3800+1500)=11331600mm2.取S1=11.3m2巷道计算掘进断面面积S2=B2(0.39B2+h3)=3950(0.39*3950+1500)=12009975mm2.取S2=12m28、布置巷道内水沟和管线已知通过本巷道的水量为150m3/h,现采用水沟坡度为0.3%，查表5-17：水沟深400mm、水沟宽400mm，水沟净断面积0.16m2；水沟掘进断面积0.203m2,每米水沟盖板用钢筋1.633kg、混凝土0.0276m3,水沟用混凝土0.133m3。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。9、计算巷道掘进工程量及材料消耗量每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S2*1=12*1=12m3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每米巷道拱和墙喷射材料消耗V2=1.57(B2-T1)T1+2h3T1*1 =1.57(3.95-0.1)0.1+2*1.5*0.1=0.9m3每米巷道墙角喷射材料消耗V4=0.2T1=0.02m2每米巷道喷射材料消耗（不计损失）V=V2+V4=0.9+0.02=0.92m3每米巷道锚杆消耗N=P1-0.5M/MM计算锚杆消耗周长P1=1.57B2+2h3=1.57*3.95+2*1.5=9.2mM=M=0.8mN=13根每排锚杆数为：N*0.8=11.712根G=Ng=13*3.998=51.974kg每米巷道锚孔注砂浆量V4=NL式中为锚杆孔注砂浆面积，约0.0013m2.故V4=13*1.95*0.0013=0.032 每米巷道钢丝网消耗=P-B=11.9-3.6=8.3m2每米巷道粉刷面积Sn=1.57B+2h2=1.57*3.6+2*1.328.3m210、巷道设计施工图及配套表格：巷道特征围岩类别面积/m2设计掘进尺寸/mm喷射厚度/mm锚杆净周长/m净断面设计掘进断面宽B1高H1型式外露长度/mm排列方式间排距/mm锚深/mm直径/mm9.811.338003400100钢筋砂浆50矩形80019501811.9巷道设计图(单位mm)每米巷道工程量及材料消耗围岩类别计算掘进工程量/m3锚杆数量/根材料消耗量粉刷面积/m2锚杆钢丝网kgm-2巷道墙角钢筋/kg木/根注砂浆、kg120.041351.9740.0328.38.311、施工方法采用风钻打眼，爆破落岩，全断面一次起爆耙岩机出矸，挂网喷浆，一次成巷的施工方法。11.1确定凿岩方式:11.1.1打眼工具：YTP-26型风钻配钢钎。11.1.2掏槽方法：采用菱形掏槽法。11.2炮掘施工工序安排，工艺流程：交接班及安全检查打眼装药联线放炮吹散炮烟出矸素喷浆打锚杆扎网喷浆成巷。12、爆破作业12.1爆破条件项 目内 容项 目内 容巷道断面12m2循环进度1.50m雷管消耗量36发炸药的种类32mm煤乳炸药通风方式压入式雷管的型号毫秒雷管掏槽方式菱形掏槽法炮眼利用率95炸药消耗量34.2kg12.2掘进采用网喷支护钻爆法施工时，爆破参数:项 目内 容项 目内 容掏槽眼深度1800mm炮眼的密集系数3周边眼深度1600mm周边炮眼的药卷直径32mm周边炮眼的间距500mm12.3爆破说明表炮眼炮眼名称眼深（m）眼数（个）装药量（kg）药卷直径/mm封泥长度（m）启爆顺序连接方式筒/眼总筒数总重量1-4掏槽眼1.844163.2320.51串联5-15辅助眼1.6113336.6320.5222-36周边眼1.6151153.0320.5316-21底眼1.664244.8320.5437水沟眼1.61220.4320.55合计3790183212.4炮眼布置图13、管线敷设13.1临时管线敷设：风筒、风管、水管在巷道的左边，风筒采用冷拉丝吊挂，风筒吊挂线距腰线0.8m高；风管、水管吊挂在腰线位置；动力电缆线采用专用缆线钩子吊挂在巷道的右边，距腰线0.8m高；瓦斯监测线悬挂在风筒吊挂线上。瓦斯监测探头落后当头5m，放炮时必须把探头撤到后面20m以外的安全地点。13.2风水管、电缆、风筒布置图（单位mm）14、支护设计14.1各类支护工艺及要求14.1.1锚杆及其布置采用锚杆长2m，锚杆直径18mm，根据钢丝网及循环进尺要求，确定锚杆纵向(与巷道方向垂直)距为800mm，横向(巷道方向)距为800mm，锚杆孔深1950mm。施工锚杆孔时，巷道掘进断面必须达到设计规格，必须先撬掉松动的围岩，锚杆必须垂直于岩面层理面或垂直于巷道轮廓线，严禁沿岩层层面和裂隙带布置。锚杆孔施工完后，将速凝水泥药卷插入孔内，锚杆紧跟其后进入，当锚杆顶住药卷不能进入时，用风钻及专用套筒利用风钻的旋转及推力将药卷捣碎，并将锚杆打入。锚杆孔为斜孔时，必须用石块在锚杆孔口将锚杆卡住，以防锚杆下滑。14.1.2金属网及其铺设：冷拉丝金属网采用4#钢丝焊接加工而成，用于铺在巷道的顶部；钢丝绳钢丝网采用24.5mm钢丝绳分成六股细钢丝绳织成，用于铺在巷道的两帮。网孔尺寸均为100100mm，规格为18001000mm。铺设金属网时，金属网必须紧贴岩面。两块网搭接长度为：横向搭接100mm，纵向搭接100200mm，并用扎丝扎牢，使其成为一体。铺网时，必须及时撬掉松动的矸石。14.2喷射材料：水 泥：水泥标号不低于425#普通硅酸盐水泥；砂 子：标准河砂，必须清洗污泥杂物；混合比：水泥：砂子=1：3.5；速凝剂：按水泥用量的5%左右加入；水灰比：0.65左右。14.3喷射参数及工艺：工作风压：1.21.8/cm2水 压：2.22.8/cm2喷嘴距离：距受喷面0.81.0m 设计喷厚100mm，分二次喷射，第一次喷4050mm，主要把金属网压住和把低凹部分填平，第二次喷5060mm，即达到设计要求，但必须把金属网盖好。喷射顺序：喷墙基喷两帮墙喷拱肩喷拱顶。喷射方向：除喷墙基1015度下俯外，其它都应垂直于受喷面。喷射操作：喷前必须清洗巷道顶帮，喷射时，要先开水后开风，及时调整水灰比，确保喷射质量。每小班洒水养护两次，养护期不小于15天，回弹物必须控制在1520%，并要充分利用，节约材料，降低成本。14.4质量要求：14.4.1必须严格按中腰线施工，成巷后中线左右各1800mm、腰线上2000mm、腰线下1120mm,基础深度必须达到100mm。14.4.2爆破后，周边眼眼痕保留率不低于50%。14.4.3喷射厚度必须达到设计要求，局部地段不少于设计要求的90%，严禁金属网外露。14.4.4钢丝网布置必须达到设计要求，金属网搭接处必须按要求重叠，并用扎丝扎牢。14.4.5喷射前必须清洗岩帮、墙基，喷完后，必须做到无裂缝，无穿裙赤脚现象。14.4.6局部超挖部分必须喷填平整。14.4.7成巷左侧每隔3m布置好吊挂风、水管和吊挂风筒的桩孔; 成巷右侧每隔3m布置一个吊挂电缆线的桩孔。14.4.8巷道内余土杂物必须清扫干净。14.4.9临时轨道枕距不大于1000mm，轨距600mm,轨道高低差不大于5mm、左、右偏差不大于5mm,构件齐全，紧固有效。14.4.10水沟布置在巷道前进方向左侧，规格400400mm。14.5各支护工序的安排及要求：素喷打锚孔安锚杆打设金属网固定桩挂网喷浆。15、循环作业及劳动组织形式15.1确定个工序作业时间和循环时间T=T1+T2+ (t1+t2)+T3+T4+T5+T6 式中T 一个掘进循环的时间T1交接班和安全检查时间;T2看中腰线和准备打眼时间；t1打下部眼和临时支护时间;t2打上部眼和装岩、打锚杆时间 钻眼工作单位作业系数，钻眼，装岩平行作业时，值取0.30.6，取0.5T3清扫炮眼和装药联线时间；T4爆破通风时间；T5铺轨和砌水沟时间；T6永久支护时间；一般情况下T1交接半时间为20min，T2看中腰线时间为20min,T4爆破通风时间为15-20min。钻眼时间 t1+t2=NL/mv式中 L炮眼平均长度，1.8m m同时工作凿岩机台数，1台 v装岩机的实际平均钻数，取0.4m/min装药联线时间T3与炮眼数目的和同事参加装药联线的工人组数有关 T3=Nt/A式中 N工作面炮眼总数，37个 t一个炮眼装药所需的时间，min A在工作面同事装药的小组数在实际生产工作中，为了防止难以预见的工序延长，应考虑留有10%的备用时间，故循环时间为T=1.1（T1+T2+ Nl/mv+ Nt/A+T4+T5+T6）=421min15.2劳动组织及主要技术经济指标15.2.1劳动组织序号工种出勤人数小班大班1打眼扎网喷浆5152放炮员133推车394扒岩机司机135班长136合计113315.2.2循环作业采用每小班一循环作业方式。月进度：30*1.6*3*85%=122.4m15.2.3指标序号项目单位指标1在册人数人442出勤率853循环进尺米1.154大班循环数个35月循环数个906月进度米12.47月出勤人数人9908工效米/工0.1249炸药消耗公斤/立方米2.3110雷管消耗个/米3515.2.4循环作业图表16、出渣与运搬采用P-30B耙岩机和人工相结合的方式将矸石装入1.5t矿车，采用ZK76/250架线式电机车牵引至煤矿外煤场。17、通风与防尘17.1通风制度17.1.1局扇安装必须符合规程规定，严禁局扇打循环风。17.1.2局扇必须实行“三专两闭锁”。17.1.3坚持无风不入当头，一旦停风，立即将人员撤至井底车场的新鲜风流中，同时打好栅栏，设置警戒。17.1.4风筒出口落后当头不超过8m。17.1.5必须保证当头有60m3/min风量。17.1.6当头瓦斯浓度达到1.0%时停止作业，并将人员撤退至井底车场的新鲜风流中，瓦检员立即在井底车场与井底行人通道交岔点处打好临时栅栏并挂好瓦斯管理牌板。因停风而使整个区域瓦斯浓度在3.0%以下时，由通风队编制排瓦斯措施，由通风队技术员和通风队干组织排放。当瓦斯浓度达到3.0%以上时，必须编制措施报矿审批，由救护队排放。17.1.7放炮地点20m范围内瓦斯浓度达1.0%时，严禁放炮。17.1.8当头一切电器设备必须安装风电闭锁和瓦斯电闭锁。17.1.9局扇因故停止运行，只能由安检员检查瓦斯情况后，根据瓦斯排放程序，由瓦检员恢复送风。17.1.10局扇安装符合“规程”要求，并设专人管理，风电、瓦斯电闭锁齐全。17.1.11加强局部通风质量管理，保证风筒出口距离当头距离以及出口风量符合要求。17.2风速计算V=Q/S式中 巷道净断面S=9.8m2 通过巷道风量Q=20m3/s 风速VV=20/9.8=2.04m/s17.3防尘安全管理技术措施：1、采用湿式打眼，采用水炮泥或黄泥团充填炮眼。2、放炮时使用风水喷雾装置和净化喷雾。3、喷浆机喷浆时必须使用随机喷雾。4、装岩时洒水，个人佩带防尘口罩，喷浆时佩带专用口罩18各项费用18.1.1材料费 材料费=主要材料