井巷工程课程设计

1、课程设计课程名称：井巷工程设计题目斜坡道断面、支护和施工设计学 院：国土资源工程专 业：采矿工程年 级：学生姓名：指导教师：日 期：2012年12月21日教务处制课程设计任务书国土资源工程学院 采矿工程 专业 年级学生姓名：课程设计题目斜坡道断面、支护和施工设计课程设计主要内容：某矿阶段斜坡道，布置在f=68，节理裂隙发育，中等稳固的岩层中，设备、人员、 材料通道，采用WJD1.5铲运机，CTC14凿岩台车。斜坡道内设两条动力电缆、三条通 讯及照明电缆，一条4英寸压风管和一条2英寸洒水管。断面设计：斜坡道断面形状和支护型式的选择，斜坡道断面各部尺寸的确定，断面装 备的布置，绘制斜坡道断面图（A

2、3图幅以上）并编制工程量及材料消耗表。编制施工说 明及循环图表。要求：说明书用A4纸双面打印，正文四号宋体，不少于15页。设计指导教师（签字）：教学基层组织负责人（签字）：井斜坡工程设计目录 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 一、工程概况4二、斜坡道设计41、斜坡道线路布置形式4 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 2、尺寸及坡度的确定5三、断面设计51、断面形状选择52、断面尺寸的确定5 HYPERLINK l bookmark57 o Current Documen

3、t 3、设计支护参数6 HYPERLINK l bookmark61 o Current Document 4、布置水沟和管线6 HYPERLINK l bookmark65 o Current Document 5、计算斜坡道掘进工程量和材料消耗量66、编制斜坡道特征表和每米斜坡道道工程量及材料消耗量表、绘制斜坡道断面 HYPERLINK l bookmark69 o Current Document 施工图8四、 施工组织设计91、施工方案选择92、凿岩爆破工作9 HYPERLINK l bookmark125 o Current Document 3、工作面通风134、有害气体的防护措施

4、13 HYPERLINK l bookmark152 o Current Document 5、装岩设计14五、编制循环图表171、确定日工作制度17 HYPERLINK l bookmark171 o Current Document 2、确立作业方式17 HYPERLINK l bookmark175 o Current Document 3、确定循环方式和循环进度17 HYPERLINK l bookmark179 o Current Document 4、计算循环时间18 HYPERLINK l bookmark186 o Current Document 5、循环图表的编制19 HY

5、PERLINK l bookmark190 o Current Document 六、爆破安全措施20 HYPERLINK l bookmark200 o Current Document 参考文献20一、工程概况图二CTC14凿岩台车某矿阶段斜坡 道，布置在f=68, 节理裂隙发育，中 等稳固的岩层中，图一 WJD1.5型电动铲运机设备、人员、材料通道，服务年限为20年，采用WJD1.5铲运机（如图一所示），CTC14凿岩台车（如图二所示）。斜坡道内设两条动力电缆、三条通讯及照明电缆，一条4英寸压风管和一条2英寸洒水管。二、斜坡道设计1、斜坡道线路布置形式螺旋式斜坡道虽然具有没有缓坡段或平坡

6、段，同样高差下螺旋式斜坡 道线路短，节省工程量并且布置灵活等优点。但其不足之处是：视野有限， 道路自始至终都处在拐弯状态，内外侧坡度不同，不利于设备和道路的维 修保养，轮胎和差速器失效较快，行车安全性差。折返式斜坡道虽然开拓 工程大，掘进施工时通风和出渣条件差，但其比较平直、弯道少、视野好， 可提高运行的安全性，并且有利于设备和道路的维修保养。鉴于此坡道是 运送设备、人员、材料的主要通道，从安全角度考虑，故采用折返式斜坡 道，且本斜坡道为一条直道，无弯道。2、尺寸及坡度的确定通道的最低标高一174m，总长1002m，净断面3.6mX3.2m，正常坡度 为 10%。三、断面设计1、断面形状选择该

7、斜坡道是布置在f=68、节理裂隙发育、中等稳固的岩层中，服务 年为20a，是用于运送设备、人员、材料的主要通道。故决定选直墙三心 拱断面(f/B=1/3)。02、断面尺寸的确定2.1净宽度B的确定选取斜坡道人行斜坡宽度c=1000mm;净宽度B=3600mm2.2三心拱参数的确定三心拱斜坡道拱高：h =B/3=3600/3=1200mm0三心拱半径：R=2491 mmr=943mmB =56a=342.3三心拱道墙高h1的确定h =2000mm 12.4斜坡道净断面积S和净周长P的确定S=Bh +0.262B2=10.6m21P=2h +B+1.329B=14.4m12.5斜坡道掘进断面尺寸的

8、确定斜坡道设计掘进宽度：B =B+2T=3600+200=3800mm1斜坡道计算掘进宽度：B2=Bi+2 6 =3800+150=3950mm斜坡道设计掘进高度：H =h +h +T+T =2000+1200+100+200=3500mm 1101斜坡道计算掘进高度：H2=H1+ 6 =3500+75=3575mm斜坡道计算掘进断面积：S=B X (T+h)+0.262B 2=12.5 tf221123、设计支护参数斜坡道穿过的围岩是f=68、节理裂隙发育、中等稳固的围岩。所以 斜坡道按全断面混凝土支护考虑，选用快硬水泥锚杆，锚杆直径16mm，锚 杆长度1500mm，间排距0.7X0.7m,

9、外露长度t=50 mm,锚杆布置到墙角。再 用混凝土支护，支护厚度为T=100mm，斜坡道地面采用混凝土浇灌，厚度 为 T1=200mm。4、布置水沟和管线为方便排水，在本通道内布置一不对称梯形水沟，坡度和通道坡度一样 为10%，水沟深300 mm、水沟上宽400 mm，下宽300，水沟净断面积0.1 tf，水沟掘进断面面积0.16 tf，每米水沟盖板用钢筋1.3kg、混凝土 0.023m 3,水沟用混凝土 0.11m3o动力电缆布置在非人行道一侧，通讯及照明电缆布置在人行道侧，洒 水管布置在人行道一侧，距道渣面2000m，压风管与洒水管平行布置，且 位于洒水管下。5、计算斜坡道掘进工程量和材

10、料消耗量每米斜坡道拱和墙计算掘进体积VjS1X1=12.5X1=12.5m3每米斜坡道墙角计算掘进体积V =0.2(T+ 6 )X1=0.2X(0.1+0.075)X1=0.04m3 2每米斜坡道拱和墙喷射混凝土材料消耗V3=(S1T1B2S) X1=(12.50.2X3.87510.6) X 1=1.12m3每米斜坡道墙角喷射混凝土消耗V4=0.2T1 X1=0.2X0.1X1=0.02m3每米斜坡道地面浇灌混凝土消耗V=0.2X3.475X1=0.7m35每米水沟混凝土消耗V=0.13m36每米斜坡道喷射混凝土消耗V=V3+V4+V5+V6=1.12+0.02+0.7+0.13=1.97m

11、3每米斜坡道锚杆消耗aa式中P1计算锚杆消耗周长，P1=1.33B2+2(T1+h1)=1.33 X 3.875+2 X (0.2+2)=9.5m；a、a锚杆间距、排距，a=a =0.7 m。故 N=20.2根每排锚杆数为：0.7N=0.7X21.4=14.15e14 根6、编制斜坡道特征表和每米斜坡道道工程量及材料消耗量表、绘制斜坡道断面施工图图一斜坡道特征表围岩类别断面面积/m2设计掘进尺 寸/mm净面 积设计掘进宽高W10.612.538753575喷射厚度/mm锚杆/mm型式外露 长度排列 方式间、排距锚杆 长直径100快硬50方形70015001514.4净周长/m图三斜坡道断面图表

12、二每米工程量及材料消耗围岩类别计算掘进工程量/m3材料消耗/mm药卷/ 卷粉刷面积/m2斜坡道墙角锚杆数量喷射材料/m3W12.50.0420.21.977214.4四、施工组织设计1、施工方案选择根据矿山的实际情况，决定采用从下而上、一次成型、独头掘进的施工方案，周边空采用光面爆破。2、凿岩爆破工作2.1凿岩设备及工具选择凿岩机采用1台CTC14凿岩台车，工作参数为：总重量（不包括凿岩机）3200公斤外形尺寸：（运输位置）4700 x1900 x2300厘米行走速度：0.51千米/小时 TOC o 1-5 h z 最小转弯半径：-4vniiM HUMiawMN皿WKM3僵1WAM1题（以上参

13、数来自济宁中科矿山机械制造场官网）五、编制循环图表1、确定日工作制度最近十几年来，有的矿井根据斜坡道施工特点和分配制度的改革，实 行了按工作量分班的“滚班制”，即每个班的工作量是固定的，其工作时 间是可变的。何时完成额定工作量则何时交班，不再是按点交接班。班组 的考核不再是以工作时间为指标，而是以实际完成的工作量为指标，并直 接以职工的工资和奖金挂钩。“滚班制”该变了过去工作制中的分配不公 现象，调动了职工的积极性，但也给管理工作带来了一定的难度。它要求 正在施工的班组在完成工作量之前一小时就要电话通知工区值班室，值班 员再通知下一班职工做好接班准备。我们这里采用“四六制”。2、确立作业方式在

14、工作制确定以后，要根据斜坡道设计断面和地质条件、施工任务、 施工设备、施工技术水平和管理水平，进行作业方式的比选，确定斜坡道 施工的作业方式。我们这里采用平行作业方式。3、确定循环方式和循环进度斜坡道掘进循环方式可根据具体条件选用单循环（每班一个循环）或 多循环（每班完成两个以上的循环）。由于岩斜坡施工中大型设备日渐增多， 单循环的方式应用的更为普遍。当采用超深孔光爆是，亦可能为多个小班 一个循环。我们这里采用一个班一个循环。在斜坡道施工中，每个循环使斜坡道向前推进的距离称为循环进度， 又称循环进尺。循环进尺主要取决于炮眼深度和爆破效率。采用凿岩台车 配以高效凿岩机时，采用2.03.5m的中深

15、孔爆破，对提高掘进速度更为 有利。4、计算循环时间确定了炮眼深度，也就知道了各主要工序的工作量，然后可根据设备 情况、工作定额(或实测数据)计算各工序所需要的作业时间。在所需的全 部工作时间中，扣除能够与其他工序平行作业的时间，便是一个循环所需 的时间T，即：T=T+T + e (t+t )+T+T+Tc12 v 1 y 345式中T1安全检查及准备工作时间，亦即交接班时间，这里取10min。T2一装岩时间，min。t1一钻上部眼时间，min。t2一钻下部眼时间，min。e一钻眼工作单行作业系数。钻眼、装岩平行作业时，e值一般 为0.30.6；钻眼装岩顺序作业时，e值等于1。T3一装药连线时间

16、，min。T4一爆破通风时间，一般为1520min，这里取20min。T5一支护时间，如果临时支护或永久支护占用循环时间，也应该包 括在内，单位为min。5、循环图表的编制根据以上的计算及初步确定的数据，即可编制循环图表。图表名称为: 某矿斜坡道掘、支（砌、喷）平行（或顺序）作业循环图表。表上有工序名称一 栏，施工的各工序按顺序关系自上而下排列；第二栏自上而下为与各工序 对应的工作量；第三栏为自上而下与工序对应的各工序的所需时间；第四 栏为用横道线表示的各工序的时间延续和工序间的相互关系。编制好的循 环图表，需在实践中进一步检验修改，使之不断改进、完善，真正起到指 导施工的作用。下面是该斜坡道的掘喷平行作业循环图表。六、爆破安全防护措施爆破前应发出预爆信号和爆