我的正式井巷工程设计报告

精品文档 你我共享河南工程学院安全工程系课 程 设 计 报 告课程名称：姓 名：学 号：班 级：井巷工程课程设计任务书题目：某煤矿年设计生产能力90万吨，采用立井开拓方式，属低瓦斯矿井，采用中央分列式通风，井下最大涌水量为450m3/h；第二水平东运输大巷长度1600m，服务年限为25年；通过的流水量为，风量为；采用 ZK149/550 直流架线电机车牵引 1.0t 矿车运输。巷道内铺设一趟直径为200mm的压气管和一趟直径为100mm的供水管。设计的大巷穿过中等稳定岩层，岩石坚固性系数=46。该矿实行“三八”工作制，计划月进尺140m，每月实际工作30d，掘支平行作业，每一掘进班完成一个循环。预计正规循环率为0.9，炮眼利用率为0.9。设计内容：1.选择合适的巷道断面形状。2.设计双轨直线段的巷道断面。确定巷道净宽、拱高、墙高、净断面面积、净周长，并进行风速校核。选择合适的支护方式，确定支护参数。最后确定巷道的掘进断面尺寸。3.布置巷道内水沟和管线。4.计算巷道掘进工程量和材料消耗量。5.绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道掘进工程量和材料消耗表。6.根据设计的断面图，编制爆破作业图表。包括爆破原始条件，三个方向的炮眼布置图、爆破参数、预期爆破效果表。设计要求：1. 在规定的时间内认真、独立地完成计算、绘图、编写说明书等全部工作。作到分析论证清楚、论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使设计成果达到较高水平。2. 要通过计算确定的，必须有必要的计算步骤和过程。要参照有关规范和经验确定的，请说明确定理由。设计参照依据：煤矿安全规程、煤矿井巷工程质量验收规范、煤矿巷道断面和交岔点设计规范、煤矿矿井采矿设计手册、井巷工程东兆星等 3.说明书用稿纸手写，要求字迹工整，内容完整，表格要用统一编号和表头。图纸绘制用CAD，绘图比例用1：50，打印输出比例为1：1，纸型为A4。图纸格式要求按示例一，示例二；线型、线宽及图例，参照采矿设计手册采矿制图部分要求。4.提交的设计成果包括：设计说明书及有关图纸（巷道断面施工图，炮眼布置图）。井巷工程课程设计第一章 巷道断面设计某煤矿年设计生产能力90万吨，采用立井开拓方式，属低瓦斯矿井，采用中央分列式通风，井下最大涌水量为450m3/h；第二水平东运输大巷长度1600m，服务年限为25年；通过的流水量为，风量为；采用 ZK149/550 直流架线电机车牵引 1.0t 矿车运输。巷道内铺设一趟直径为200mm的压气管和一趟直径为100mm的供水管。设计的大巷穿过中等稳定岩层，岩石坚固性系数=。该矿实行“三八”工作制，计划月进尺140m，每月实际工作30d，掘支平行作业，每一掘进班完成一个循环。预计正规循环率为0.9，炮眼利用率为0.9。一、 选择巷道断面形状年产90万吨矿井的第一水平运输大巷，一股眼务年限在20年以上，采用 900mm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（一）确定巷道净宽度B查表3-1，知ZK149/550电机车宽A1=1335，高h=1550；1.0吨矿车宽880，高1150。根据煤矿安全规程，取巷道人行道宽C=840，非人行道一侧宽a=400。又查表3-2知本巷双轨中心线b=1400，则两电机车之间的距离为：1400-（1335/2+1335/2）=65 200, 所以双轨中心距应加宽200。故巷道净宽度B=a1+b+c1=400+1335/2+1600+1335/2+840=4175故可取巷道净宽度为4200mm。（二）确定巷道拱高 h0半圆拱巷道拱高h0=B/2=4200/2=2100半圆拱半径R=h0=4200/2=2100（三）确定巷道壁高1按架线电机车导电弓子要求确定 由表3-6中半圆拱形巷道壁高公式得: -式中，h4为轨面起电机车架线高度，按煤矿安全规程取h4=2000；hc为道床总高度。查表选22kg/m钢轨，再查表3-5得hc=380,道砟高度hb=220；n为导电弓子距拱璧安全距离，取；K为导电弓子宽度之半，K=718/2=359，取；为轨道中线与巷道中线的距离，b1=B/2-a1=2100-1067.5=1032.5 2.按管道装设要求确定h3 式中，h5为道砟面至管子底高度，按煤矿安全规程取；为管子悬吊件总高度，取；为导电弓子距管子间距，取；D为压气管法兰盘直径，；为轨道中线与巷道中线间距，=4200/2-1507.5=592.5.故3.按人行道高度要求确定h3 式中，j为距巷道壁的距离。距壁j处的巷道有效壁高不小于1800mm.,一般取；故 =综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高。则巷道高度H=（四）确定巷道净断面面积S和净周长P由表知净断面积式中，h2为道砟面以上巷道的壁高，故净断面积S=净周长P=（五）用风速校核巷道净断面积由知，知Vmax=8m/s已知通过大巷风量Q=40，,设计的大巷净断面面积，风速没有超过规定，可以使用.三、确定巷道设计掘进断面积尺寸和计算掘进断面积尺寸（一）选择支护参数采用锚喷支护，依据巷道净宽，穿过中等稳定岩层，服务年限大于20年等条件，得锚喷支护参数；锚杆长1.8m，间距a=0.780.8m，排距a=0.8m，锚杆直径d=18，喷射混凝土层厚T1 =l00mm，而锚杆露出长度T2=50mm。故支护厚度T=T1=100。（二）选择道床参数根据本巷道通过的运输设备，选用22kg/m钢轨，其道床参数hc、hb分别为380mm,220mm，道砟面至轨面高度ha=hc-hb=380-220=160mm.采用钢筋混凝土轨枕。（三）确定巷道掘进断面尺寸由表3-8知巷道设计掘进宽度；巷道计算掘进宽度；巷道设计掘进高度；巷道计算掘进高度；巷道设计掘进断面积取；巷道计算掘进断面积取。四、布置水沟和管线已经通过巷道的水量为160，现采用水沟坡度为，由表3-12知水沟深400mm，水沟宽400mm，水沟净断面积0.160m2，水沟掘进面积0.203 m2，每米水沟盖板用钢筋1.633kg，混凝土0.0276m2，水沟用混凝土0.133 m2。管子悬吊在人行道一侧，通讯电缆挂在管子上方。五、计算巷道掘进工程量及材料消耗量由表3-8知每米巷道拱与墙计算掘进体积；每米巷道墙角计算掘进体积；每米巷道拱与墙喷射材料消耗每米巷道墙角喷射材料消耗每米巷道喷射材料消耗（不包括损失）每米巷道锚杆消耗，其中为计算锚杆消耗周长，；为锚杆间距、排距，0.8；则；折合重量为；其中为锚杆长度，为，为锚杆直径，为，为锚杆材料密度，为。由于每根锚杆安装两个树脂药卷，则每米巷道树脂药卷消耗：（支）每排锚杆数为： 每排树脂药卷数： 每米巷道粉刷面积为: （其中）六、绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表.根据以上计算结果，按1：50比例绘制出巷道断面施工图，并附上工程量及材料消耗量表。见附图1：巷道断面施工图。表1运输大巷特征围岩类别断面面积/m2设计掘进尺寸/mm喷射厚度/mm锚杆/净周长/净面积设计掘进宽高型式排列方式间排距锚杆长直径12.414.2444003720100锚杆方形80018001813.4表2运输大巷每米工程量及材料消耗围岩类别计算掘进工程量/锚杆数量材料消耗/mm粉刷面积/巷道墙角喷射材料/锚杆钢筋/kg树脂药卷（支） 14.990.03515.301.0061.1030.69.43第二章 钻眼爆破巷道围岩主要是坚硬的砂岩，考虑到经济、技术、效率等综合因素，采用钻眼爆破，一次断面成巷的方法进行施工。一、钻眼工作巷道采用激光指向仪定向，中线为巷道断面正中心，用经纬仪确定坡度。按照设计要求在作业面上画出炮眼数目及分布位置。应用凿岩机打眼，双臂同时作业，打眼时同时打出锚杆孔。炮眼直径为35mm，深度为2.3m，槽眼2.4m。为避免钻孔定位导臂消耗过长的时间，钻孔要由外向里、先两侧后中间，自上而下钻进。当两个钻臂打眼速度不同时，速度快的钻臂就可以很方便地移过中线支援速度慢的钻臂，以便两钻臂同时结束钻孔作业，减少单臂作业的时间。二、爆破作业巷道施工采用光面爆破技术。按照设计守则要求，使用2号岩石硝铵炸药，通过计算，求得所需炸药263卷，共39.5kg；毫秒延期电雷管63个，全断面一次爆破；掏槽方式为菱形掏槽，掏槽眼为4个。爆破原始条件以及、爆破参数及预期爆破效果见下表3、表4、表5,炮眼分布见附件图。表3爆破原始条件序号名称单位数量1掘进断面14.992岩石普式系数f463工作面瓦斯情况 %低瓦斯4工作面涌水情况 无涌水5 炸药和雷管的类型2号岩石硝铵炸药，段毫秒雷管表4装药顺序及起爆顺序眼号炮眼名称眼数/个眼深/m装药量起爆顺序连线方式装药结构单孔合计卷数/个质量/kg卷数/个质量/kg1空眼12.1串联连续反向装药25掏槽眼42.071.05284.2618一圈辅助眼132.050.75659.751935二圈辅助眼152.050.757511.254550帮眼101.820.30121.85161顶部眼111.820.30284.23644底眼91.850.75558.25表5预期爆破效果名称单位数量炮眼利用率%90%每循环工作面进尺m2.0 每循环爆破实体岩石29.4炸药消耗量 1.48每米巷道炸药消耗量22.19每循环炮眼总长度141.3每立方米岩石雷管消耗量个/2.7每米巷道雷管消耗量个/ m35.10爆破结束后要通风1520min左右，待烟尘被除去后，首先由检查人员进入爆破作业面进行检查，确认所有炮眼都已引爆，如发现瞎炮，要严格按照煤矿安全规程进行处理。脚线未坏时可以重新联线放炮，或在距炮眼至少0.3m处另打与瞎炮平行的炮眼重新装药放炮。严禁用镐刨，抑或从炮眼中取出原放置的