井巷工程课程设计

1、井巷工程课程设计井巷工程课程设计题目：某煤矿年设计生产能力90万t吨，采用立井开拓方式，属高瓦斯 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 180m3/h , 风量为 70m3/s ;采用 zk14 9/550 直流架线电机车牵引1.5t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 f =46,岩石平均重度为25kn/m3。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

2、计正规循环率为0.9,炮眼利用率为0.9,药卷规格有35mmx 150gx 160mm, （|）32mmx 100gx 160mm。墙的基石深度为 100mm。巷道断面设计基本参数学号电机车型号矿车型号学号电机车用车01,61.47zk106/2501.0t126,90zk106/2501.0t02,62,481.5t128,911.5t03,63,513.0t29,923.0t04,64,52zk109/5501.0t31,93zk109/5501.0t05,66,531.5t32,941.5t06,68,543.0t38,953.0t07,69,55zk149/5501.0t39,96zk

3、149/5501.0t08,70,561.5t42,971.5t09,71,603.0t46,993.0t10,73xk8 6/110a1.0txk8 6/110a1.0t13,751.5t1.5t14,783.0t3.0t15,79xk8 9/132a1.0txk8 9/132a1.0t20,801.5t1.5t21,833.0t3.0t22,85zk7 9/5501.0tzk7 9/5501.0t24,881.5t1.5t25,893.0t3.0t通过流水量及风量电机车型号水量(m3/h)风量(m3/s)电机车型号水量(m3/ h)风量(m3/s)zk106/250 和xk89/132a1

4、6040zk7 9/55015060zk109/55020055zk106/25021080zk149/55018070zk109/55019045xk8 6/110a24050zk149/55026065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。设计要求：1 .在规定的时间内认真、独立地完成计算、绘图

5、、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 .说明书用手写或打印，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、线宽及第10页共9页图例，参照采矿设计手册采矿制图部分要求4.设计成

6、果包括：说明书及有关图纸（巷道断面施工图）虚线为纸张大小，中间实线为图框大小，单位为： mm一、选择合适的巷道断面形状某煤矿年设计生产能力在90万吨的第二水平东运输大巷，服务年限一 般在15年以上，采用900mm轨距双轨运输的大巷，穿过稳定的岩层， 故选用螺纹钢树脂锚杆和喷射混凝土支护，圆形拱形断面。二、设计双轨直线段的巷道断面（1） 确定巷道净宽度b查阅井巷工程p73表6-3可知 zk14-9/550架线式电机车宽ai=1335mm、高 h=1600mm, 1.5t 固定式矿车宽 1050mm、高 1150mm。根据煤矿安全规程，取巷道人行道宽c=850mm、非人行道一侧宽 a=400mm。

7、有查表6-4知双轨中线距b=1600mm,则两电机车之间距 离为：a1 a11335 1335t b- ( ) 1600 ( )265mm 2222故巷道的净断面为：13351335b a b c1(400 -) 1600 (850 ) 4185mm（2） 确定巷道拱高h0半圆拱形巷道拱高为：b 4185 h02092.5mm22半圆拱的半径：r h0 2092.5mm（3） 确定巷道壁高h31、按架线式电机车导电弓子确定 h3由p80表6-6中半圆拱巷道壁高公式得:h3 h4 h. (r-n)2-(k bi)2式中h4轨面起电机车架线高度，按煤矿安全规程取h4 2000mm ；hc道床中高度

8、，查表 6-10选22kg/m钢轨，再查表 6-12得hc 380mm ,道砸高度 hb=220mm;n导电弓子距拱壁安全间距，取 n=300mmk-导电弓子宽度之半，k=718/2=359,取k=360mmbi轨道中线与巷道中线间距bi - ai名竺1067.5 1025mm。 22故h3 2000 380- . (2092.5-300)2 - (360 1025)2 2000 380-1138 1242mm2、按管道装设要求确定h32d 2h3 h5 h7 hbr2 (k m bz)22式中h5 道碎面至管子底高度，按煤矿安全规程取h5 = 1800mm;h7 管子悬吊件总高度，取h7 =

9、 900mm;m导电弓子距管子间距，取 m=300mm;d压气管法兰盘直径，d=335mm;b2 轨道中线与巷道中线间距，b2 - 堡850575mm22故 h3=1553mm3、按人行高度要求确定h3h3 1800 hb . r2 (r j)2式中j为距离巷道壁的距离。距墙壁 j处的巷道有效高度不小于1800mm。j 100mm, 一般取 j=200mm。 故 ；-2 2 -_h3 1800 2202092.5（2092.5 200）1127mm综上计算，并考虑一定的余量、确定本巷道道壁高度为h3 1553mm。则巷道高度 h h3 hb h0 1553 220 2092.5 3425.5m

10、m 图中取h=3426mm（4） 确定巷道净断面面积s和净周长p由表6-7公式得净断面积 s b 0.39b h2 式中h2 道碎面以上巷道壁高，h2 h3 hb 1553 220 1333mm 则 s=4185（0.39*4185+1333）=12409152.74mm= 12.41m2 净周长 p 2.57b 2h2 2.57*4185+2*220=13421.45mm= 13.42m （五）用风速校核巷道净断面积查表6-9可知vmax=8m/s,已知通过大巷风量最大值 q=70m/s代入式得；q 70 v - 5.64m/s<8m/ss 12.41设计的大巷净断面面积，风速没有超过

11、规定，可以使用。（六）确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸1 .选择支护参数采用锚喷支护，根据巷道净宽4.185m、穿过中等稳定岩层、服务 年限为25年以上等条件，确定选用锚固可靠、锚固力大的树脂锚杆， 杆体为18mm螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷，锚固长度700mm,设计锚杆预紧力 40kn ,锚固力80 kn。锚杆长度2.0m,成方形布置， 其间排距0.80m 0.80m,托板为8mm厚150mm 150mm的方形钢板。混凝 土层厚ti 100mm ,分两次喷射，每次各喷50mm厚。故支护厚度t t1100mm。2 .选择道床参数根据巷道通过的运输设备，已选 30kg/m钢轨，其道床参

12、数人，hb分别是 380mm 和 220mm , 道碎面至轨面高度 ha hc hb 380 220 160mm。采用钢筋混凝土轨枕。3 .确定巷道掘进断面尺寸由表3 8计算公式得：巷道设计掘进宽度：bi b 2t 4185 200 4385mm巷道计算掘进宽度：b2 bi 24385 2 75 4535mm巷道设计掘进高度：hi h hb t 3426 220 100 3746mm巷道计算掘进高度：h2 hi3746 75 3821mm巷道设计掘进断面面积：s1 b1(0.39b1 h3) 4385(0.39* 4385 1553) 14308912.75mm2 14.31m2巷道计算掘进断

13、面面积：s2 b2 (0.39b2 h3) 4535(0.39* 4535 1553) 15063682.75mm2 15.10m2三、布置巷道内水沟和管线已知通过巷道的水量为180m3/s,现采用水沟坡度为0.3%,查表6-13得水沟深度为450mm,水沟宽度为500mm,净面积为0.225m2 , 掘进断面面积为0.272m2，每米水沟盖板用钢筋2.036 kg、混凝土 0.0323m3 , 水沟用混凝土 0.152m3。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。四、计算巷道掘进工程量和材料消耗量有表3- 8计算公式得：每米巷道拱与墙计算掘进体积：v1 s2

14、1 15.1m3每米巷道墙角计算掘进体积：v3 0.2 t 1 0.2 0.1 0.0750.035 m3每米巷道墙与拱喷射材料消耗：v21.57（b2 t1ti 2h3ti 1.007 m3每米巷道墙角喷射材料消耗：v4 0.2t1 1 0.02m3每米巷道喷射材料消耗（不包括损失）：v v2 v4 1.007 0.02 1.027m3每米巷道锚杆消耗：p1 0.5an a ?a式中p1 计算锚杆消耗周长，p1 1.57b2 2h3 10.23ma,a,锚杆间排距，a=0.8m；10.23 0.5 0.8故 n 15.36 根0.8 0.8根折合重量为：215.36 l d 15.36 2.0 3.14 0.0092 7850 61.33kg2式中 l 锚杆长度，l 2.0md锚杆直径，d 18mm锚杆材料密度，7850 kg/m3由于每个锚杆安装 2个树脂药卷，则每米巷道树脂药卷消耗,m 2 n 29.06 支。每排锚杆数为：n 0.8 14.53 0.8 11.62 12每排树脂药卷数：m 0.8 23.25 24每米巷道粉刷面积：sn 1.57b3 2h2式中 &计算净宽，b3 b2 2t 4.335m故 sn 1.57 4.335 2 1.333 9.5m2五、绘制巷道断面施工图，编制巷