巷道断面设计 1

第三章巷道断面设计,第一节巷道断面形状一、选择巷道断面形状一般考虑地因素巷道断面承载能力、围岩性状、地压大小与方向断面利用率巷道类别用途、位置及服务年限巷道支护方式及支架材料等*常用地断面形状：直墙半圆拱形、直墙圆弧拱、不规则梯形、不规则矩形等。此外，三心拱、椭圆拱等也均有使用。,二、巷道断面使用原则安全稳定性好满足使用技术要求断面利用率高巷道施工速度快、造价低第二节巷道断面尺寸*决定巷道静断面尺寸德因素有：运输；行人通风安全设施及设备的安装、检修和施工等,*巷道断面设计方法与步骤：首先根据运输、通风、行人、安装检修、施工和煤矿安全规程、煤矿工业设计规范等的规定，确定巷道净断面的尺寸；进行风速校验；根据支护参数和道床参数，计算出巷道的“设计断面尺寸”；再按允许超挖值，计算出巷道的“掘进断面尺寸”；最后按比例绘制包括墙角和水沟在内的巷道断面图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。一、梯形巷道断面尺寸的确定（一）巷道净宽度的确定*梯形巷道净宽度（1）通行车辆的梯形巷道,净宽度，是指车辆顶面水平的巷道净宽度；（2）不通行运输设备的梯形巷道的净宽度，系指自巷道底板起1.6m水平的巷道净宽度。*对直墙和矩形巷道的净宽度系指巷道两侧内壁（或锚杆露出长度终端）之间的水平距离。*几种常用运输设备的宽度和高度，如表31示。*人行道宽度及安全间隙:单轨巷道净宽度B（表33图a木支架）Ba1c1或BaA2C双轨巷道净宽度B（图b金属支架）,（二）梯形巷道断面净高度H的确定*净高度H系指自道渣面或底板起到顶梁（或顶部喷层面或锚杆外露终端）的高度。*煤矿安全规程（2001版）规定：（1）主要运输巷和主要风巷的净高，自轨面起不得低于2m；（2）架线电机车运输巷的净高必须符合煤矿安全规程（2001版）第356357条规定；（3）采区（或盘区）内的上（下）山和平巷的净高不得低于2m，薄煤层内的不得低于1.8m。（三）梯形巷道净断面积S,（四）巷道净断面积的风速校验*煤矿安全规程（2001版）的各类巷道允许的最高风速，见P41表2。如（1）主要进、回风巷最高允许风速8m/s；（2）采煤工作面、掘进中的煤巷，最低风速0.25m/s，最高风速4m/s。（五）梯形巷道设计掘进断面积S1*梯形巷道净断面尺寸加上支架尺寸和道床尺寸梯形巷道“设计掘进尺寸”计算得梯形巷道“设计掘进断面积”，具体计算方法见表33，即,其中，H1为巷道设计掘进高度，B4为巷道底板处设计掘进宽度，B3为巷道顶梁处设计的掘进宽度,1.支护（架）参数支护（架）参数是指锚喷支护的喷层厚度或锚杆外露长度，或金属或钢筋混凝土构件的断面高度、长度以及背板的厚度等2.道床参数1）钢轨轨型巷道铺轨按煤炭工业设计规范（1994版）第9、5、10条规定确定2）轨枕规格尺寸要求使用钢筋混凝土轨枕（当必须使用木轨枕时须作防腐处理），常用轨枕规格如表36示3）道床参数（hc、hb、ha）如表37及图32所示,（六）梯形巷道计算掘进断面积S2其中，H2巷道设计掘进高度B6巷道底板处设计掘进宽度B5巷道顶梁处计算掘进宽度二、直墙拱形巷道断面尺寸的确定*直墙拱形巷道断面尺寸的确定方法，基本与梯形巷道相同，其主要区别是巷道高度的确定*拱形巷道净高指自道渣面至拱顶内沿（或锚杆外露长度终端）的高度*拱形巷道的高度指净拱高ho与自底板起的壁（墙）高h3之和,（一）净拱高ho的确定1.半圆拱的净拱高2.圆弧拱的净拱高常取：（亦有取：）圆弧拱和三心拱的常用几何参数如表38示。（二）壁高h3的确定*直墙拱形巷道的壁高h3分别按“架线电机车导电弓子高度”要求、“管道的装设高度”要求、以及“人行高度”要求等三种高度要求计算壁高h3，然后取其最大值。1.半圆拱形巷道的壁高h3（参见图33、99）,1）按“架线电机车导电弓子高度”要求计算其中，h4电机车导电弓子高度hc道床总高度R半圆拱半径n导电弓子外缘与拱壁之间的安全间隙（一般取n300）K导电弓子宽度之半b1轨道中心线与巷道中心线间隙2）按“管道的装设高度”要求计算（1）单轨巷道,（2）双轨巷道式中m导电弓子与管子之间的安全间隙（一般取m400500）h5管子吊挂的下缘高度，h51800（3）按“人行高度”要求计算（三）计算净宽度巷道计算净宽度设计净宽度2掘进施工允许超控值】（四）直墙拱形巷道断面尺寸计算公式1.半圆拱巷道断面尺寸和工程量、材料消耗计算公式，如表310所示；,2.圆弧巷道断面尺寸和工程量、材料消耗量计算公式，如表311所示；3.三心拱巷道断面尺寸和工程量、材料消耗量计算公式，如表312所示。（表310、311、312中的示意图依次错位！）第三节巷道断面内水沟和管线布置一、排水沟布置设计排水沟断面系根据矿井生产时通过该巷道的排水量设计；排水沟一般布置在人行道一侧，并尽量少穿越运输线路；平巷排水沟的坡度一般取35（或与巷道坡度相同）;常用的水沟断面及尺寸如图3-6、3-7和3-13所示。,二、巷道管线布置（设计）巷道内管线布置的原则“保证安全、便于检修”电力电缆与管道应布置在巷道的不同侧；电话和信号电缆应布置在电力电缆的另一侧。第四节巷道断面设计示例“煤矿标准巷道断面设计”已由我国煤矿设计研究院编制出来，供有关单位查询。巷道断面设计的方法步骤，如p80所示，即：一、选择巷道断面形状二、确定巷道断面尺寸（一）确定巷道净宽度B（二）确定巷道拱高h0,（三）确定巷道壁高h3（四）确定巷道净断面面积和净周长P（五）风速校核巷道净断面积（六）选择支架参数（七）选择道床参数（八）确定巷道掘进断面尺寸三、布置巷道内水沟核管线四、计算巷道掘进工程量及材料消耗量五、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