井巷工程-设计说明书.docx

井 巷 工 程课 程 设 计题目：主运输平巷断面设计与施工学校: 大 学院系: 学院专业: 采矿工程姓名: CC 学号：0204ytfyt指导老师：bkjbjobj完成时间: 目 录井巷工程课程设计任务书第一章 巷道断面设计第一节 巷道断面选择及其他计算一 选择巷道断面形状二 确定巷道断面尺寸三 布置巷道内水沟和管线四 计算巷道掘进工程量及材料消耗量第二节 绘制巷道断面施工图及材料消耗第二章 钻眼爆破设计第一节 炮眼布置图一 设计炮眼布置图第二节 装药结构和起爆方法第三节 爆破说明书一 矿井原始资料二 巷道钻眼爆破材料选择三 爆破网路计算与设计第三章 装岩设计第四章 转载、运输设计第一节 工作面供风供水设计第二节 掘进通风设计第三节 支护设计第四节 排水设计第五章 巷道施工组织与管理第一节 施工组织及编制循环图表第二节 施工组织与管理及设备配备第三节 施工注意事项一 钻眼安全注意事项二 爆破安全注意事项参考文献（资料）井巷工程课程设计任务书一、设计题目中段主运输平巷断面与施工设计二、设计条件（1）平巷矿石通过能力：5万吨/年，服务年限5年。（2）地质条件：通过岩层的普氏系数f=3-6，为松软破碎岩层。（3）运输方式：电机车矿车运输。（4）巷道长度：50米。三、设计要求（1）巷道断面设计（参照有关设计实例）。（2）巷道施工组织设计（内容构成：工程概况，凿岩设备的型号与数量选择，爆破图表设计，掘进通风，装岩与运输设备选择，调车或转载方法选择，临时支护，作业人员配备，掘进作业循环图表等）。（3）巷道支护设计（内容构成：支护方式的选择，支护参数的确定，支护设备的选择，支护施工组织等）。四、提交成果（1）设计说明书一份（20页纸以内）。可打印，可手写，但必须整洁。（2）图纸两张：断面图、掘进工作面炮眼布置图。可CAD绘制，可手绘。第一章 巷道断面设计某金属矿年产设计能力为5万吨/年，设计其中段主运输平巷，服务年限为5年，长50米，采用电机车矿车运输，通过岩层的普氏系数f=3-6，为松软破碎岩层，多为致密泥灰岩，普通砂岩，页岩等。属于中硬岩。极限抗压强度为40-50MPa，内摩擦角为77度，松散系数为2.0 。第一节 巷道断面选择及其他计算一选择巷道断面形状 年产50万吨生产水平运输大巷,服务年限为5年;采用600mm轨距单轨运输巷,一般巷道宽度要在2m左右;为一般稳定围岩。故决定选择锚喷支护,直墙圆弧拱断面。 50万吨/年 矿车容积2.0M3 轨距600mm 轨型22-30kg/m二确定巷道断面尺寸 1)确定巷道净宽度B 采用ZK10/550型600mm轨距架线式电机车宽度为1060 mm,高度为1550 mm；2.0 tYGC型固定车箱式矿车宽1200 mm,高1200 mm。根据煤矿安全规程并参照标准设计，选取安全间隙b1=300mm;巷道人行巷宽度b2=800mm;最大设备宽度b=1200mm,故巷道净宽度： B=b1+b+b2=300+800+1200=2300mm。 2）确定巷道拱高 h0 圆弧巷道拱高 : h0=B/3=2300/3=770mm 3）确定巷道壁高h3按架线电机车导线弓子要求确定h3 h3 =H1+h6-(R-250)2+(K+Z)2+R2+(B02)2=2175mm式中： ho道床总高度,查表1-7选用24kg/m钢轨; K导电弓子宽度之半,k=900/2=450mm,取 k=450mm; H1从轨面算起电机车的架线高度：2000mm h6巷道底板至轨面的高度:400mmZ 轨道中心线与巷道中心线的间距：250mmR 圆弧拱的半径1250mmB0巷道水平净宽度：2300mm .按管道安设要求确定h3h3=1800+h5+n+R-R2-（K+300+D1+Z1）2-f0 =2189mmR 圆弧拱的半径：1250mm;K 导电弓子宽度之半,k=900/2=450mm,取 k=450mm; h5底板水平高度：250mmZ1 轨道中心线与巷道中心线的间距：250mmD1 管道直径：100mmn D1+100+D2=250mmD2 托管横梁高度：50mmB0巷道水平净宽度：2300mmf0拱高：767mm按人行要求计算墙高:h3=1800+h5+R-R2-B02-1002-f0=1860mm式中: h5底板水平高度：250mmR 圆弧拱的半径：1250mm;B0巷道水平净宽度：2300mmf0拱高：767mm按上述要求计算即可确定巷道壁高h3,可不必作其它要求的计算。综上计算，并考虑一定的富余量.可确定 h3=2200mm。 H0=f0+h3-h5=767+2200-250=2750mm4)确定巷道净断面积S 由表1-10得：S=B0(0.263B0+h2)=5.88m2 式中h2砟面以上巷道壁高 h2=h3-h5 =2200250=1950mm5)用风速校核巷道净断面积查表1-6得: 允许最高风速: Vm=6m/s 设计规范允许最高风速: Vm=6m/s已知通过巷道风量: Q=30m/s 代入公式（1-5）得: V=Q/S=30/5.88=5.1m/s 则 V4.5净高M2长宽高mm4700*1040*1750总重量kg2500 第四章 转载、运输设计 进巷道为运输巷，巷道平直，巷道较窄，较低。所以一次性爆破实体岩石体积较少。由于转载和运输在施工工序中最费时耗工，为了能节约更多的时间，提高生产效率，故选用。梭式矿车具有转载、运输和卸载合一的功能，所以转载、运输工具应选梭式矿车。由于岩石具有碎胀性，在施工过程中为了不影响下一组人员的施工，故采用两组矿车运输，为了缩短两车的调车时间应采用一种省时省力的调车设备。浮放道岔是在原有轨道基础上安设的一组完整道岔，它结构简单，可以移动，现场可自行设计加工，故调车设备应选用浮放道岔。第一节 工作面供风供水设计巷道掘进过程中，在钻眼、爆破、装岩、运输过程中不可避免的要产生大量岩石粉尘。这些粉尘极易在空气中漂浮，严重影响工人身体健康。为了减少粉尘对人体的危害，应采取以下措施： 钻眼过程应采用湿式钻眼 爆破前用水冲洗岩帮 爆破后立即进行喷雾 装岩前要向岩堆洒水加强通风排尘加强个人防护工作另外，在工作面内布置风水管路，井下用风用水设备较多，为了满足所有设备的风水需求，风水管路的设计十分重要。用风设备：凿岩机、喷射机压风机型号：RB055全风高压风机RB055全风高压风机技术特征一览表技术特征相数频率输出电压输入电压满载电流最大电压最大电压出入口径噪音重量单位相KVVAKg数量350/603.7220152800/ 3500 718.3PF277/7844第二节 掘进通风设计根据设计要求知巷道所需风量为Q=30m3/s，巷道横断面积为8.51m2，风速为V=1.93m/s，为了达到巷道所需风量，所选用4台JBT61通风机同时工作。为了供给巷道足够的新鲜空气，稀释和排出有害气体和粉尘，营造一个良好的工作环境，保护工人身体健康，保证生产安全，必须采取机械式通风。通风方式：由于巷道断面大，烟雾不易排出，故选用混合式通风。通风机型号：掘进通风要求通风体积小、效率高、噪音低、风量风压可调、坚固、隔爆故选用JBT61通风机通风机数量：根据计算五台通风机同时使用才能达到所需风量。JBT61通风机技术特征一览表技术特征外径转速全风压风量电机功率级数质量单位mmr/minPam3/minkw级kg数量6002900343.31569250390141315风筒规格：风筒直径为1000mm，压入式风筒为胶皮风筒，抽出式风筒为铁风筒。第三节 支护设计巷道采用一次性成巷施工，不必设临时支护。光面爆破后立即登碴打好拱部锚杆和超前锚杆，在局部破碎带地段应适当加大锚杆密度并敷设金属网。适当的缩短掘进和永久性支护的间距，以保证工程质量和安全。当顶板破碎时，每次放炮后立即喷射混凝土封闭围岩，然后再打锚杆。锚喷支护工艺流程： 钻眼 穿杆 注浆 喷层喷射混凝土工艺流程：过滤石子、沙子 秤重 加水泥 搅拌 运料 上料 喷射MK型喷射机械手技术特征一览表适用巷道断面/m2大 变幅范围/（0）喷头变幅范围/（0）液压/MPa风压/MPa外形尺寸/mm自重/kg左右摆幅上仰下俯左右翻转前俯后仰3.61870452518032387.00.50.6工作时：450024002700行走时：40008201150670支护断面说明表掘进断面7.26m2锚杆数量20锚杆名称水快硬水泥锚杆净断面5.88m2锚杆长度1500mm锚固剂水泥胶结材料巷道形状拱型锚固力60KN喷层厚度100mm帮托盘木托盘间距600mm锚杆直径16顶托盘无排距600mm锚喷支护参数： 锚杆：采用 16mm的快硬水泥锚杆，杆长1500mm 锚固剂：使用水泥胶结锚固剂，端头锚固长度为300mm，水泥直径37mm，长为205mm；托盘：采用木托盘，巷道顶部不用托盘 锚杆间排间距：设计锚杆排距为700mm，间距为700mm 锚固力：锚固力可达60KN此外，水泥卷使用前需浸水2 3 min，在钻孔中经杆头搅拌，以后锚固力开始增加，1h后锚固力可达60KN2混凝土的材料及配合比水泥选用标号不低于325号硅酸盐水泥。细骨料采用坚硬干净的中砂，细度模数宜大于2.5。骨粗料径应大于15mm。按照我国实践经验，井巷支护中喷射混凝土的配合比（即水泥 砂石子）。喷射巷道墙时为：1（2.0-2.5）（2.52.0）喷射巷道拱时为：12.0（1.52.0）。3. 混凝土喷层锚杆安设、加固完毕后，用MK型喷射机喷射混凝土，初喷厚度不小于30mm，初喷长度不超过40m，待围岩压力稳定后，再进行喷射，喷射厚度为100mm5.喷射操作严格按照操作规程进行。作业开始时，先开风后给水，最后送电给料；作用结束时，先停止给料，待罐内喷料用空后，在停点，最后关水，停电。6.巷道每米材料消耗量见设计部分排水设计巷道为岩石平巷，主要用与运输。为了排出地下水和其他污水。巷道内需进行水沟设计。水沟应尽量避开工人活动范围，并尽量少穿越运输线路。水够一般采用0.3%0.5%坡度。巷道岩层坚固系数为3-6，水沟应采用混凝土浇筑。 第五章 巷道施工组织与管理第一节 施工组织及编制循环图表1 施工组织掘进采用“四六制”作业，三个班生产，一个班检修，并配备工长、班长及维修工各一名。工长负责全面工作，班长负责掘进迎头工作，维修工负责设备的操作和故障的排除。2 劳动组织 见表3 循环组织及编制循环图表 确定日工作制度根据钻眼、装药、联线速度；巷道一次性爆破岩体体积、装岩运输速度知，工作制度应定为：“四六制”。确立作业方式 装岩、打锚杆互不影响，采用平行作业方式。确定循环方式和循环进度此巷道的掘进方式为多循环（每班完成两个循环）；循环进尺为5m，日循环为15m。 计算循环时间T= T1+T2+（t1+t2）+T3+T4T1交接班时间，一般为20min T2为装岩时间 T2 = SL /np = 40minT3装药联线时间， T3 = Nt/A=60minT4为放炮通风时间，一般为20min时间t1 为钻上部炮眼所用时间为30min t2 为钻下部炮眼所用时间为45 minT= T1+T2+（t1+t2）+T3+T4178min。第二节 施工组织与管理及设备配备.巷道施工组织与管理巷道施工组织与管理工作包，包括选择合理的施工方法和作业方式，科学地进行循环组织、劳动组织及施工管理，使整个施工过程的空间、时间和人力都能得到充分的利用；使各工种、各工序都能按照一定的位置、时间有组织有计划地进行。以获得较高的经济、技术效益。施工方式和作业方式的确定巷道的施工采用一次成巷的掘进施工方法，并且采用掘进、支护平行作业即永久支护在掘进工作面之后一定距离处与掘进同时进行。因巷道的支护采取以锚杆支护为临时支护和喷射混凝土为永久支护。故在施工时喷射混凝土工作要紧跟工作面在相距25m的范围内几个工种和几道工序同时进行，同时要在有限的工件内，组织安排好各工种和工序的密切配合，做到协调一致。进队的组织与管理制度掘进队的组织形式在施工时使用综合掘进队的组织形式，即将巷道施工中主要工种（掘进、支护）以及辅助工作（机电维修、运输、通风、管路等）组织在一个掘进队内。这样有利于指挥统一，各工种密切配合协作，有利于培养工人一专多能。在施工中根据不同工序的需要灵活调配劳力，使工时得到充分利用，提高工作效率。有利于保证正规循环和多工序平行交查作业的实现。掘进队的基本管理制度工程岗位责任制 技术交底制施工原始资料积累制 工作面交接班制安全生产制 质量负责制.正规循环作业 a 确定日工作制度在施工过程中选用采用“四六”工作制 b确立作业方式因所施工的巷道为大断面的巷道，巷道的施工采用一次成巷的掘进施工方法，并且采用掘进、支护平行作业方式。 c确定循环方式和循环进度巷道断面中等大小、围岩性质较稳定故确定循环方式为一班两个循环的单循环。在巷道施工中循环进尺取决于炮眼深度和爆破效率，因爆破设计中已经确定采用中浅孔爆破，故确定循环进尺为2.0m.3. 技术经济指标及设备配备技术经济指标一览表序号项目单位技术经济指标1巷道长度m502班进尺m43日进尺m124掘进断面m28.515日出勤人656掘进工效m/工0.18467正规循环率%95%数量单价材料成本13齿轮油Kg/m0.26.27元/kg1.254元14截齿个/m0.2528元/个7元15锚杆消耗条/m2022元/条440元16锚固剂条/m606.8元/条408元设备配备一览表序号设备名称型号功率/kW使用数量电压/V1气腿式凿岩机YT24型22耙斗装岩机P-15B型1116603电机车ZK10/550型2660矿车YGC固定车箱式4干式变压器KBSG5006/0.6650016605移动变电站KBSGZY6306/1.1463016606压入式风机56607除尘风机ZZJC11166008电机车SQ120055526609照明信号ZXZ82.52.5266010激光指向仪JX2112711控制开关现场定66012馈电开关DW80350266013锚杆钻机MFC1360/3630214通讯与控制TK200166015混凝土喷射机MK1劳动组织一览表一二三四合计出勤在册钻眼22269装药联线放炮22268装岩11134转载运输22269轨道工224验收员111防尘员223支护工7772130机修工111369运料工446班长111144工长111114合计171717146591第三节 施工安全注意事项一、钻眼安全注意事项：（1）开眼时必须使用钎头落在岩石上，如有浮矸，应处理好后再开眼；（2）不允许在残眼内继续钻眼；（3）开眼时给风阀门不要突然开大，待钻进一段后，再开大风阀门；（4）为防止断钎伤人，推进掘进机时不要用力过猛，更不要横向用力，凿岩时钻工应站稳，应随时堤防突然断钎；（5）一定要注意把胶皮风管与风钻接牢，以防脱落伤人；（6）缺水或停水时，应立即停止钻眼。二、爆破安全注意事项（1）在规定的安全地点装配起爆药卷。（2）爆破母线要妥善地挂在巷道的侧帮上，并且要和金属物体、电缆、电线离开一定距离；装药前要试一下爆破母线是否导通。（3）装药前应检查顶板情况，撤出设备与机具，并切断除照明以外的一切设备的电源，照明灯及导线也应撤离工作面一定距离。（4）检查工作面20m范围内瓦斯含量，并按煤矿安全规程有关规定处理。（5）装药时要细心地将药卷送到眼底，防止擦破药卷、装错雷管段号、拉断脚线。有水的炮眼，尤其是底眼，必须使用防水药卷或药卷加防水套，以免受潮拒爆。（6）装药、联线后应有爆破员与班、组长进行技术检查，作好爆破前的安全布置。（7）爆破后要等工作面通风散烟后，爆破员率先进入工作面，并经检察认为安全后方能进行工作。（8）发现瞎炮应及时处理，如瞎炮是由联线不良或错联所造成，则可重新联线补爆；如不能补爆，则应在距原炮眼0.3m外钻一个平行的炮眼，重新装药爆破。 参考文献（资料） 1 采矿设计手册编委会. 采矿设计手册3（井巷