圆弧拱巷道断面设计1

1、1313 级采矿工程专业级采矿工程专业井巷工程课程设计说明书井巷工程课程设计说明书学号：120130201008姓名：边 晨 辉班级：采矿（1）班指导老师：王文设计成绩：设计时间:2015-12-17井巷工程课程设计2目目录录题 目.3一一. .选择合适的巷道断面形状选择合适的巷道断面形状.3二二. .设计双轨直线段的巷道断面设计双轨直线段的巷道断面.3（一）确定巷道净宽度 B.3（二）确定巷道拱高H0.4（三）确定巷道壁高H3.4（四）确定巷道净断面积S和净周长P.6（五）用风速校核巷道净断面积.6（六）确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸.6三三. .布置巷道内水沟和管线布置巷道内水

2、沟和管线.7四四. .计算巷道掘进工程量和材料消耗量计算巷道掘进工程量和材料消耗量.8五五. .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消耗表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.9六设计总结六设计总结.10七参考文献七参考文献.11井巷工程课程设计3题题 目目某煤矿年设计生产能力 500 万 t/a，低瓦斯矿井，最大涌水量 3003m/h。通过运输大巷涌水量为 1403m/h，采用 ZK149/550 架线电机车牵引 5.0t 底卸式矿车运输，大巷围岩稳定（f=4.5） ，大巷通风量为 923m/s 巷道内敷设一趟=220mm 的压风管和一趟

3、=150mm 的供水管。采用圆弧拱形断面。一一. .选择合适的巷道断面形状选择合适的巷道断面形状年产 500 万吨矿井的运输大巷， 一般服务年限在 25 年以上， 采用 900mm 轨距双轨运输的大巷，穿过稳定岩层（f=4.5） ，故选用价格低廉，质量轻，锚固力大的玻璃钢锚杆与喷射混凝土支护，圆弧拱形断面。二二. .设计双轨直线段的巷道断面设计双轨直线段的巷道断面（一）确定巷道净宽度（一）确定巷道净宽度 B B查表 2.2 可知 ZK149/550 电机车宽 A1=1335mm、高 h=1550mm，5t 底卸式矿车宽 1520mm、高1550mm。根据煤矿安全规程 ，取巷道人行道宽 c=10

4、00mm、非人行道一侧宽 a=500mm。又查表 2.3 知该双轨中线距 b=1800mm，则两电机车之间距离mmmmmmmm28021520215201800该距离大于煤矿安全规程所规定的两列对开电机车对开安全间隙 0.2m，故巷道净宽mmmmmmmmmmmmcbaB4820)215201000(1800)21520500(11井巷工程课程设计4（二）确定巷道拱高（二）确定巷道拱高 h h0 0圆弧拱形巷道拱高：mmmmBh16073482030圆弧拱形巷道半径 R 取 B=4820mm由采矿工程师手册527 查得当0h=B31时，R=0.541667B，R=0.5416674800mm=2

5、611mm（三）确定巷道壁高（三）确定巷道壁高 h h3 31.按架线式电机车导电弓子确定 h3由表 2.3 中半圆拱形巷道壁高公式得：bBRKnRhhhc12243222h4轨面起电机车架线高度，按煤矿安全规程取 h4=2000mm；hc道床总高度。 查表 2.9 选用 30kg/m 钢轨， 再查表 2.11 得 hc=410mm， 道碴高度 hb=220mm；n导电弓子距拱壁安全间距，取 n=300mm；K导电弓子宽度之半，K=718/2=359，取 K=360mm；b1轨道中线与巷道中线间距mmaBb11502152050024820211222231150360300261124820

6、26114102000mmmmhmmmmmmmmh22315102311100922141020003h2410mm+1005mm1750mm井巷工程课程设计53h1665mm2.按管道装设要求确定2222275322_bDmKRBRbhhhh式中5h道碴面至管子底高度，按煤矿安全规程取5h=1800mm；7h管子悬吊件总高度，取7h900mm;由表 2.11 取bh=220mm；m导电弓子距管子间距，取 m=300mm；D压气管法兰盘直径，D=335mm2b轨道中线与巷道中线间距，mmmmmmcBb65010002152024820221mmmmmmmmmmh2222365023353003

7、6026112482026112209001800mmmmmmh21531005292033h1772mm3.按人行高度要求确定jRRBRbhh2222321800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。j100mm，一般取j=200mm。井巷工程课程设计6mmmmmmmmh22223200261126112482026112201800mmmmmmh10021005202033h2023mm综上计算，并考虑一定的余量、确定本巷道壁高度为3h2100mm。则巷道高度mmmmmmmmhhhHb34871607220210003按 0.1m 进级原则，取 H=350

8、0mm（四）确定巷道净断面积（四）确定巷道净断面积S和净周长和净周长P由表 2.7 公式得净断面积224. 0hBBS式中2h道碴面以上巷道壁高，mmmmmmhbhh1880220210032则2266.14101880482024.04820mmS净周长mmmmmhBP7.1418802482027.2227.22（五）用风速校核巷道净断面积（五）用风速校核巷道净断面积查表 2.8 可知 vmax=8m/s，已知通过大巷风量最大值 Q=923m/s代入式得；smmsmSQv/31. 66 .14/9223设计的大巷净断面面积，风速没有超过规定，可以使用。（六）确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘

9、进断面尺寸（六）确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸井巷工程课程设计71.1.选择支护参数选择支护参数采用锚喷支护，根据巷道净宽m8 . 4、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、锚固力大的玻璃钢锚杆，考虑到可靠性，取锚杆长 L=1.8m,直径取d=17mm 查煤巷锚杆支护理论与成套技术选用 K6017C 型玻璃钢锚杆，其单位长度质量为 0.38kg/m,取锚杆间排距为 1.0m1.0m；托板为mm8厚mmmm 150150的方形钢板。混凝土层厚 100mm，分两次喷射，每次喷射 50mm 厚，故支护厚度 T=1T=100mm。2.2.选择道床参数选择道床参

10、数根据巷道通过的运输设备， 已选 30kg/m 钢轨， 其道床参数ch，bh分别是 410mm 和 220mm，道砟面至轨面高度mmhhhbca190220410。采用钢筋混凝土轨枕。3.3.确定巷道掘进断面尺寸确定巷道掘进断面尺寸由表 2.7 计算公式得：巷道设计掘进宽度：mmTBB5020200482021巷道计算掘进宽度：mmBB51707525020212巷道设计掘进高度：mmThHHb382010022035001巷道计算掘进高度：mmHH390575382012巷道设计掘进断面面积：7.1657.127.124.031221hBTBTBS巷道计算掘进断面面积：06.1701.01.

11、024.057.127.124.032222hBBTTBTBS三三. .布置巷道内水沟和管线布置巷道内水沟和管线已知通过巷道的最大涌水量为 300m/h，现采用水沟坡度为 0.3%，查表 2.12 得水沟深度为 450mm，水沟宽度为 500mm，净面积为2225. 0m，掘进断面面积为2272. 0m。 ，每米水沟盖板用钢筋kg036. 2、混凝土30323. 0m，水沟用混凝土3153. 0m。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，如施工图所示：井巷工程课程设计8四四. .计算巷道掘进工程量和材料消耗量计算巷道掘进工程量和材料消耗量由表 2.7 计算公式得：

12、每米巷道拱与墙计算掘进体积：06.17121SVm每米巷道墙角计算掘进体积：35.0751002.012.03TVm每米巷道墙与拱喷射材料消耗：05.1224.057.127.11312ThTTBVm每米巷道墙角喷射材料消耗：02. 012 . 014TVm每米巷道喷射材料消耗（不包括损失） ：07.102.007.142VVVm每米巷道锚杆消耗：5 . 01MMMPN式中1P计算锚杆消耗周长，mhTBP64.10224.014.327.131M M锚杆间排距，M=1.0m；故14.100.10.10.15.075.10N根折合重量为：已知玻璃钢锚杆单位长度质量为 0.38kg/m，故其折合质

13、量为0.38NL=0.38kg/m10.141.0m=3.85kg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，28.202NM支。每排锚杆数为：根1114.100.114.100.1N每排树脂药卷数：2128.200.1M每米巷道粉刷面积：24. 0227. 123hBSn式中3B计算净宽，mm4970223TBB井巷工程课程设计9故07.1024.018802497027.12mmmmmSn五五. .绘制巷道断面施工图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编制巷道特征表和每米巷道掘进工程量和材料消耗表料消耗表运输大巷特征表运输大巷特征表围 岩类别断面面积/

14、设计掘进尺寸/mm喷 射厚 度/mm锚杆/mm净 周长/m净 面积设 计掘进宽高型式排 列方式间 排距锚 杆长直径14.616.7550203820100玻 璃钢 锚杆方形100018001714.7运输大巷每米工程量及材料消耗表运输大巷每米工程量及材料消耗表围岩类型计算掘进工程量/m锚杆数量/根材料消耗粉刷面积/巷道墙角喷射材料/m锚杆托板/个树脂药卷/个17.060.3510.141.0710.1420.2810.07井巷工程课程设计10六设计总结六设计总结通过为期一周的设计，我对井巷工程认识有了新的提高，这是只了解理论，不做系统的设计无法达到的水平。首先我了解到煤矿行业标准设计原则，各种

15、设备型号及参数与巷道尺寸的关系，以及各种管道电缆布置位置和允许安全间隙，还有各种设备与设备之间安全间距，设备与巷道内壁在不同的采煤方式下，人行道宽度有着不同的宽度要求。这些专业性的东西实在太多了，我就不一一细说了。这次设计使我对自己毕业后所从事的工作有了新的认识，增强了我的动手能力，参考工具书能力，以及独立思考，独立决绝问题的能力。我发现井巷设计中公式虽多，但要是理解了，那些计算公式就用起来很顺手，只要善于思考，做完一种类型的设计，其他类型的设计也会以此原则来做。毕竟，巷道的大小，断面形状，支护参数，安全间隙是无数杰出的工程技术人员在实际生产实践中总结出来的，只要搞懂设计原则，我们做的设计就是合格的，可指挥生产的。当然，这次设计我也在设计中犯了许多错误，但正因为这些错误，使我的设计才更加完善，更加专业，使我搞明白了错在那里，为何而错，正是所谓“吃一堑