井巷工程之硐室及交岔点设计概述

井巷工程第八章硐室及交岔点设计2022/12/101第一节井下主要硐室设计第二节硐室施工

第三节平巷交岔点设计与施工

第八章硐室及交岔点设计2022/12/102第一节井下主要硐室设计硐室有立井硐室、斜井硐室，井底车场硐室以及采区硐室等等。各种硐室由于用途不同，其断面形状及规格尺寸亦变化多样，但是它们设计的原则和方法基本上是相同的。一般首先根据硐室的用途，合理选择硐室内需要安设的机械和电气设备，然后依据已选定的机械和电气设备的类型和数量，确定硐室的形式及其布置，最后再根据这些设备安装、检修和安全运行的安全间隙要求以及硐室所处周岩稳定状况确定出硐室的规格尺寸和支护结构。有些硐室还需要考虑防潮、防渗、防火和防爆等特殊要求。2022/12/1031-主井2-副井3-中央水泵房4-吸水小井5-卸载硐室（翻笼）6-井底斜煤仓7-箕斗装载硐室8-主井清煤斜巷9-主井井底水泵房10-防火门硐室11-井下调度室12-候罐室13-副井马头门14-中央变电所15-管子道16-内水仓17-外水仓18-机车库、修理间19-主要运输大巷2022/12/104一、箕斗装载硐室与井底煤仓的设计

㈠箕斗装载硐室与井底煤仓的布置形式

中小型矿井广泛采用箕斗装载硐室（单侧式）与容量较小的倾斜煤仓直接连接的布置形式（图8-1）；大型矿井，多采用一个直立煤仓通过一条装载胶带输送机与箕斗装载硐室（单侧式）连接（图8-2）；特大型矿井，往往采用多个个直立煤仓通过一条或两条装载胶带输送机与箕斗装载硐室（单侧式或双侧式）连接（图8-3）。

2022/12/1052022/12/1062022/12/1072022/12/108

㈡箕斗装载硐室1．位置布置在没有含水层、没有地质构造、围岩坚固处，以便施工与维护。一般当大巷采用矿车运输，硐室位于井底车场生产水平之下；当采用胶带输送机运输时，硐室就位于生产水平之上。

2．箕斗装载硐室的形式同侧装卸式和异侧装卸式；

通过式与非通过式；单侧式（硐室位于井筒一侧）和双侧式；2022/12/1092022/12/10102022/12/8113．箕斗装载载硐室的断断面形状及及尺寸箕斗装载硐硐室的断面面形状多用用矩形，当当围岩条件件较差，地地压较大时时可以采用用半圆拱形形。箕斗装载硐硐室的尺寸寸，主要根根据所选用用的装载设设备型号、设备布布置、设备备安装和检检修，以及及考虑人行行道和行人人梯子的布置要要求来确定定。2022/12/8124．箕斗装载载硐室的支支护箕斗装载硐硐室的支护护，有素混混凝土支护护及钢筋混混凝土支护两种。。其支护厚厚度取决于于硐室所处处围岩的稳稳定性和地地压的大小。2022/12/8132022/12/814㈢井底煤仓仓设计1．煤仓的形形式及断面面形状倾斜煤仓直立煤仓随着矿井开开拓布置的的改革，出现了水平平煤仓。煤仓的断面面形状有圆圆形、矩形形及半圆拱形等等三种。2．容量计算算Qd—矿井平均日日产量；1.15——为矿井生产产不均衡系系数；1.20——提升能力富富裕系数；；14—每日提升时时间，h。3．煤仓支护护2022/12/815二、推车机机翻车机硐硐室与卸载载硐室㈠推车机翻翻车机硐室室1．硐室的位位置2022/12/8162．硐室的形形式与布置置根据矿车进进车方向不不同，硐室室可分为左左侧式和右右侧式。根据电机车车是否从翻翻车机旁通通过，硐室室可分为通通过式与非通过式式。非通过式硐室长度约为15-20m，最大宽度为6m；通过式硐室长度约为38-40m,最大宽度为8m。2022/12/8173．硐室断面面形状及支支沪硐室一般采采用半圆拱拱，混凝土土支护，当当围岩稳定，不淋水水可采用锚锚喷支护；；当围岩较较差时，可可采用锚喷加混混凝土的联联合支护。。硐室拱顶安安设的支承承横梁，和和起吊梁，，在翻车机机上方的为24～30号工字钢；；在推车机机上方的为为24号工字钢。硐室轨面以以下地沟与与设备基础础须用C15以上的混凝土浇注100～200㎜厚。2022/12/818㈡卸载站硐硐室的设计计1．卸载站的的结构1）支承托辊辊：2）卸载曲轨轨和复位曲曲轨：3）支承钢梁梁：4）卸载坑：：1-底卸式矿车车2-车轮3-缓冲器4-卸载轮5-卸载曲轨6-卸载坑7-托辊2022/12/8192．卸卸载载原原理理2022/12/8203．硐室的的布置形形式1）非通过过式卸载载站硐室室。2）通过式式卸载站站硐室。。3）卸载站站与翻车车机联合合布置硐硐室。4．硐室尺尺寸确定定1）硐室长长度2）硐室宽宽度3）硐室高高度5．硐室断断面形状状与支护护硐室断面面形状多多为半圆圆拱形。。硐室支护护一般采采用混凝凝土、锚锚喷支护护、锚喷喷加混凝凝土或钢筋混凝凝土联合合支护。。卸载坑坑两侧直直墙采用用钢筋混混凝土，，进出车两侧侧用钢筋筋混凝土土浇灌并并铺设辉辉绿岩铸铸板。2022/12/821马头门通通常指副副井井简简与井底底车场连连接部分分的一段段断面扩大部部分的巷巷道称马马头门，，是副井井系统的的主要硐硐室之一一。㈠马头门门形式双面斜顶顶式（a）双面平顶顶式（b）三、副井井马头门门㈡马头门门平面尺尺寸马头门平平面尺寸寸包括长长度和宽宽度。马头门的的长度通通常指井井筒两侧侧对称道道岔基本本轨起点点之间的的距离，，马头门的的宽度，，主要取取决于井井简装备备及选用用的罐笼笼布置方方式和两两侧人行行道宽度度。2022/12/8221．马头头门长长度的的确定定2．马头头门宽宽度的的确定定B=S+2A2022/12/8233．马马头头门门高高度度的的确确定定Hmin——下放放最最长长材材料料时时，，马马头头门门需需要要的的最小小高高度度，，m；L—下放放材材料料最最大大长长度度，，一一般般L=12.5m；W—井筒筒下下放放材材料料的的有有效效弦弦长长；；D—井筒筒净净直直径径，，m；α—下放放材材料料时时，，材材料料与与水水平平面面的的夹夹角，，其其值值按按下下式式计计算算：4．马马头头门门断断面面形形状状及及支支护护2022/12/824四、、中中央央水水泵泵房房的的设设计计中央央水水泵泵房房由由泵泵房房主主体体硐硐室室、、配配水水井井、、吸吸水水井井、、配配水水巷、、管管子子道道及及通通道道组组成成。。中中央央水水泵泵房房和和水水仓仓构构成成了了中中央央排水系系统统。㈠吸吸入入式式中中央央水水泵泵房房设设计计1．泵泵房房的的位位置置2022/12/8252．配水井、、配水巷和和吸水井的的布置配水井、配配水巷和吸吸水井构成成配水系统统。1-水泵及电机机2-吸水井3-配水巷4-配水井5-水仓6-带闸阀的溢溢水管2022/12/8263．主体硐室室的设备布布置1）水泵2）排水管根据矿井正正常和最大大涌水量，，选择排水水管直径和和趟数。3）电缆电缆敷设有有沿墙悬挂挂和设电缆缆沟两种方式式。前者使使用与检修修方便，但长度度增加，弯弯头多。所所以目前多采用用后者。4）电气设备备5）起吊和运运输设备2022/12/8274.主体硐室室尺寸的的确定1）硐室长长度的确确定1）硐室长长度的确确定2）硐室宽宽度的确确定3）硐室高高度的确确定4）设备基基础的尺尺寸2022/12/8285．主体硐硐室断面面形状及及支护主体硐室室断面形形状一般般采用半半圆拱和和三心拱拱。硐室室现多用混凝凝土支护护。。6．管子道道与通道道设计要要求1)管子道。。2）泵房通通道是泵泵房主体体硐室与井底底车场的的连接通通道。3）泵房与与中央变变电所之之间应设设防火铁铁门，墙墙上也要要设电缆缆套管，，2022/12/829㈡压压入入式式水水泵泵房房的的设设计计特特点点㈢潜潜水水泵泵水水泵泵房房(泵井井)2022/12/830五、、水水仓仓设设计计㈠水水仓仓的的位位置置与与布布置置形形式式1．水水仓仓的的位位置置2．水水仓仓的的布布置置形形式式2022/12/831㈡水水仓仓容容量量、、长长度度和和断断面面尺尺寸寸的的确确定定1．容容量量的的确确定定根据据《煤矿矿安安全全规规程程》有关关规规定定，，按按以以下下情情况况分分别别确确定：：1）当当矿矿井井正正常常涌涌水水量量小小于于或或等等于于1000m3/h时，，Q容———主要要水水仓仓的的有有效效容容量量，，m3；Q0———矿井井正正常常的的有有涌涌水水量量，，m3/h；2）当当矿矿井井正正常常涌涌水水量量大大于于1000m3/h时2．长长度度和和断断面面的的确确定定水仓仓的的长长度度（（主主仓仓+副仓仓））可可按按下下式式计计算算：：2022/12/832㈢水水仓仓纵纵断断面面的的计计算算1．水水仓仓起起点点的的标标高高hc；水水仓仓终终点点的的标标高高hA，得得hc、hA两点点高高差差H。2．水水仓仓底底板板有有i=0.001～0.002的坡坡度度。。斜斜向向竖竖曲曲线线半半径径R取9～12m。3．斜斜巷巷倾倾角角θ=18～20°°为宜宜。。4．曲曲线线半半径径R，一一般般取取为为9～12m。5．水水仓仓终终点点的的底底板板标标高高最最多多只只能能比比水水泵泵房房底底板板标标高高低低4.5～5.0m，水水仓的的顶顶板板标标高高必必须须比比水水仓仓入入口口处处水水沟沟的的底底板板低低，，否否则则水水仓仓不不能能灌灌满满。。6．为为简简化化计计算算，，取取水水仓仓最最低低点点为为竖竖曲曲线线的的切切线线交交点点B，它它与与实实际际最最低点点D只有有微微小小误误差差2022/12/833水仓的纵断面面参数可按下下式计算：水仓终点A与水仓最低点点B的高差L——水仓起点与终终点的水平投投影长度，m；R——清理斜巷的竖竖曲线半径，，R=9～12m；θ——清理斜巷的倾倾角，一般为为8～20°；i——水仓的坡度，，一般为0.001～0.002；H——水仓的起点与与终点的标高高差，m。2022/12/834水仓起起点C与水仓仓最低低点B的水平平投影影长度度㈣水仓仓断面面形状状及支支护水仓终终点A与水仓仓最低低点B的水平平投影影长度度2022/12/835第二节节硐硐室室施工工一、硐硐室施施工特特点1．硐室室的断断面大大而且且变化化多，，长度度则比比较短短，使使得大大型施工工机械械在此此难于于施展展。2．硐室室往往往与其其他硐硐室、、巷道道相毗毗连，，加之之硐室室本身身结构复复杂，，故其其受力力状态态比较较复杂杂且不不易准准确分分析，，施工工难度较大大，若若围岩岩稳定定性差差，则则更须须注意意施工工安全全。3．硐室室的服服务年年限长长，工工程质质量要要求高高，不不少硐硐室还还要浇筑机电电设备的基基础、预留留管线沟槽槽、安设起起重梁等，，故施工时要精精心安排，，确保工程程规格和质质量。2022/12/836二、硐室围围岩的稳定定性分析1．硐室围岩岩稳定性的的力学分析析方法当围岩应力力没有超过过岩体的强强度时，围围岩处于弹弹性变形阶段，围岩岩是稳定的的；当围岩岩应力超过过岩体强度度时，围岩岩开始破坏失去去稳定性。。根据莫尔强强度理论各各向同性均均质岩体的的不稳定条条件：剪切面与最最大主应力力的夹角为为：岩体具有结结构面时，，其破坏取取决于结构构面的产状状特征，此此时不稳定定的条件为为:c1——结构面的摩摩擦角。1——结构面的摩摩擦角。2022/12/8372．硐硐室室围围岩岩稳稳定定性性的的地地质质分分析析方方法法1）产产状状平平缓缓的的薄薄层层或或与与中中厚厚层层相相间间存存在在时时，，顶顶板板处处的的薄薄层极极易易塌塌落落（（图图8-31）。。如如果果垂垂直直于于层层面面的的节节理理发发育育更更会会扩扩大塌塌落落的的范范围围（（图图8-32）。。2022/12/838如岩岩层层由由平平缓缓变变为为倾倾斜斜产产状状时时，，在在垂垂直直于于层层面面的的节节理理作作用下下，，顶顶板板塌塌落落的的范范围围变变大大，，此此时时还还可可能能引引起起两两帮帮岩岩体体的的塌塌落（（图图8-33）。。2022/12/839以上几几种塌塌落方方式取取决与与层面面的连连结强强度和和节理理的发发育程度。。根据据层面面，节节理情情况可可以圈圈定不不稳定定岩体体的大大致范范围，一一般来来说这这类岩岩体尚尚属稳稳定，，只要要施工工注意意，并并及时时支护，就就不会会引起起围岩岩的过过多塌塌落。。在这这类岩岩层中中采用用锚喷喷支护是很很有效效的2022/12/8402）平缓缓厚层层状岩岩体在在构造造应力力作用用下水平面面上山山现X型节理理或断断裂的的情形形（图图8-34）。平缓岩岩层发发展到到倾斜斜状态态时，，沿平平面X型断裂裂还会会发育育一组张张性断断裂，，其走走向大大体上上与硐硐室轴轴线平平行，，在侧侧面也也还会产生生X型断裂裂，其其走向向大体体上与与硐室室轴线线垂直直(图8-35)。从以上上两种种情况况可以以看出出硐壁壁、特特别是是硐顶顶分离离体是是否出出现以以及可可能出出现的的形状状等均均取决决于构构造节节埋的的延展展性，，连续续性和和密集集程度度。延延展大大、连连续性性强的的断层层和大大型裂裂隙对对硐室室围岩岩隐定定性的的影响响极为为显著著，它它往往往是硐硐室失失稳的的主要要原因因。2022/12/8413）断层破破碎带带及其其它大大型软软弱结结构面面一般容容易形形成高高的塌落拱。结构面的走向向与硐室轴向向平行或接近近平行时，两两条倾向相反、连续性性强的断层或或裂隙将形成成“∧”型塌落拱（（8-36）。两组高倾角裂裂隙或断层虽虽不相交、但但被另一组缓缓倾角的结构面所穿割割时，可能形形成不同形状状的“∏”形塌落拱(图8-36)2022/12/8424）两组倾向相反反的结构面互互相切割在拱顶也会出出现分离体，但因裂裂隙不互相贯贯通，故限制制了它的发展展。塌落拱的的高度与裂隙面面的紧密程皮皮有关。这种种顶板局部落落石的破坏方方式，在硐室中中是大量出现现的(图8-37)。2022/12/8435）硐壁的滑滑移也是造成硐室室失稳的原因因之一，其稳稳定性主要受高高倾角的软弱弱结构面所控控制。图8-38所示的是硐壁岩体在两组组裂隙作用下下所出现的分分离体的形状状。2022/12/844以地质分析为为基础的硐室室围岩稳定性性的判断方法法，适用在岩体强度由结结构面及其组组合关系所决决定的坚硬岩岩体。对软弱岩体或经经受强烈地质质构造运动作作用的破碎岩岩体，由于岩岩体本身强度不不高，结构面面的作用已居居于次要地位位，决定此种岩体的变形和和破坏特征可可按散体介质质处理。通常常岩石f≤2～3时，，即即可可视视为为软软弱弱岩岩体体。。2022/12/8453．围围岩岩松松动动圈圈支支护护理理论论对对围围岩岩的的稳稳定定性性分分析析巷道道开开挖挖后后，，围围岩岩受受力力状状态态由由三三向向变变成成了了近近似似两两向向，，造造成岩岩石石强强度度较较大大幅幅度度地地下下降降。。如果果围围岩岩中中集集中中的的应应力力值值小小于于下降降后后的的岩岩石石强强度度，，围围岩岩处处于于弹弹塑塑性性状状态态，，围围岩岩自自行行稳稳定定，不存存在在支支护护问问题题；；如果果相相反反，，围围岩岩将将发发生生破破坏坏，这这种种破破坏坏从从周边边逐逐渐渐向向深深部部扩扩展展，，直直至至达达到到新新的的三三向向应应力力平平衡衡状状态态为为止，，此此时时围围岩岩中中出出现现了了一一个个破破裂裂带带。。把把这这个个由由于于应应力力作作用用产产生的的破破裂裂带带称称为为围岩岩松松动动圈圈。用围围岩岩松松动动圈圈的的实实测测数数值值确确定定硐硐室室的的支支护护参参数数，，则则称称围围岩松松动动圈圈支支护护理理论论。。2022/12/846根据松动圈圈的大小对对硐室围岩岩的稳定性性进行判定定。松动圈在0～40㎝之间的，属属稳定围岩岩围岩松动圈圈在40～100㎝之间的，属属较稳定围围岩；围岩松动圈圈在100～150㎝之间的，为为一般围岩岩；围岩松动圈圈在150～200㎝之间的，属属不稳定围围岩；围岩松动圈圈在200～300㎝之间的，为为软岩；大于300㎝的为极不稳稳定围岩。。目前看来，，应用围岩岩松动圈理理论来判定定围岩稳定定性是一种简单准确确的方法，，比其它方方法可操作作性强。松动圈测试试：超声波波测试。2022/12/847三、硐室施施工方法㈠全断面一一次掘进法法这种施工方方法，常用用于围岩稳稳定，断面面不是特别别大的硐室。全断面面一次掘进进硐室的高高度，以不不超过4～5m为宜。㈡台阶工作作面施工法法1．正台阶工工作面(下行分层)施工法根据硐室的的全高，整整个断面可可分为2～3层，每层的的高度以1.8～2.0m为宜，最大大不要超过过3m。2022/12/8482．倒台台阶工工作面面(上行分分层)施工法法正台阶阶工作作面施施工法法比较较安全全可靠靠；倒倒台阶阶法挑挑顶爆爆破效率率高，，装岩岩方便便。两两者都都适用用于围围岩比比较稳稳定、、整体体性比较较好的的岩层层。其其中先先拱后后墙下下行分分层法法的适适应范范围更更广，，在较较松软软的岩岩层中中也可可应用用。2022/12/849㈢导硐硐施工工法这种施施工方方法多多用于于松软软破碎碎地带带，在在稳定定岩层层中施施工特大断断面(如50㎡㎡)的硐室室时也也可采采用。1．中央央下导导硐当硐室室采用用锚喷喷支护护时，，用中中央下下导硐硐(图8-43)，先挑挑顶后后开开帮的的顺序序施工工。砌碹支支护的的硐室室，适适用中中央下下导硐硐先开开帮后后挑顶顶的顺顺序施施工（（8-44）。2022/12/8502．两侧导硐硐施工法两侧导硐施施工法，是是在松软破破碎岩层中中采用的一一种安全有效的施工工方法。这这种方法是是从硐室底底板开始，，在两侧墙墙部超前开掘两两个小导硐硐，逐步向向上扩大(图8-45)。2022/12/8513．顶顶部部导导硐硐施施工工法法此法法施施工工顺顺序序如如图图8-46所示示。。先先掘掘顶顶部部导导硐硐1，超超前前5m用以以探探明明地地质质情情况况，，随随之之卧卧底底2，再再落落后后15m左右右开开帮帮3。此此时整整个个拱拱部部已已经经掘掘出出，，便便可可进进行行拱拱部部的的锚锚喷喷或或砌砌碹碹4。然然后后再卧卧中中心心底底部部5。最最后后刷刷帮帮6与砌砌墙墙7。2022/12/852四、、与与井井筒筒相相连连的的主主要要硐硐室室的的施施工工㈠马马头头门门的的施施工工1．当当井井筒筒掘掘进进到到马马头头门门上上方方5～10m处，，暂暂停停掘掘进进，，先先将将上上段段井井壁壁砌砌好好。。2．井井筒筒继继续续下下掘掘，，可可以以随随井井筒筒同同时时将马马头头门门掘掘出出，，也也可可以以将将井井筒筒一一次次掘掘够够深深度或或只只掘掘至至马马头头门门下下方方的的混混凝凝土土壁壁圈圈处处。。3．由由下下向向上上砌砌筑筑井井壁壁至至马马头头门门的的底底板高高处处。。4．逐逐段段施施工工马马头头门门。。12344105678991102022/12/853当马头门门处围岩岩比较坚坚硬稳稳定时，，掘进时时可以用用锚喷作作为临时支支护。为为加快马马头门施施工的速速度，可可安排与与井筒同同时自上而下下施工。。图8-49。2022/12/854㈡箕斗装装载硐室室施工1．箕斗装装载硐室室与井筒筒同时施施工2．箕斗装装载硐室室在井筒筒掘砌全全部结束束后进行行施工3．箕斗装装载硐室室和地面面永久建建筑工程程平行作作业施工工。2022/12/855第四节平平巷交岔岔点设计计与施工工一、交岔岔点的类类型交岔点是是指巷道道相交或或分岔的的地点，，其类型型如图8-50所示。2022/12/856按支护方方式不同同交岔点点可分为为简易交交岔点和和碹岔式式交岔点点。碹岔式交交岔点按按结构形形式可分分为牛鼻鼻子交岔岔点和穿穿尖交岔岔点两类类2022/12/857二、井下窄窄轨线路的的基本知识识㈠曲线线路路1.最小曲线半半径：最小小曲线半径径R应根据车辆辆运行速度V以及车辆轴轴距SB大小来确定定。δ<90ºV<1.5m/s，R不小于7SB；V>1.5m/s，R不小于10SB；V>3.5m/s，R不小于15SB；δ>90ºR大于（10～15）SB如为列车运行行，则应以机机车或矿车的最大大轴距来计算算，取以米为单位的整整数值。R常用值：9m、12m、15m、20m、25m、30m、35m、40m等。δROSB2022/12/8582．曲线的轨距距加宽1）轨距是指直线线路路上两条钢轨轨轨头内缘之之间的距离SPSPSWX2）轮距两车轮轮缘外外侧工作边的的距离SW3）X轨距、轮距之之间的距离，，一般为10㎜2022/12/8594）轨距加宽图8-52是车辆在直线线和曲线线路路上运行状态态图。曲线的轨距加加宽值轨距加宽的方法是，外轨不动，将内轨向曲线中心移动

逐渐加宽或逐逐渐减小的直直线段距离（（也称缓和线线）为d1=（100～300）2022/12/8603.曲线的外轨抬抬高当车辆在曲线线轨道上运行行时，如果内内、外轨仍在在同一平面上，由于存存在着离心力力，作圆周运运动的车辆通通过车轮轮缘缘就要向外轨挤挤压；增加了了钢轨磨损和和运行阻力，，严重时车辆辆就要向外翻或或出轨。图8-54为外轨抬高计计算示意图。。外轨抬高的方方法是垫厚外外轨下面的道道渣。值。外轨抬高高的渐变段距距离d2＝（100～300）Δh2022/12/8614．双轨曲线线线路轨中心距距的加宽当车辆在曲线段运行时，为防止双向行驶的车辆相撞，双轨曲线线路的轨道中心距应适当加宽，如图8-55所示为曲线段车体的外伸和内移。

L——车辆长度，m；SB——车辆轴距，m；R——曲线半径，m。2022/12/862㈡窄轨轨道岔岔1．道岔岔的构构造道岔的的构造造如图图8-56所示，，它主主要有有岔尖尖、基基本轨轨、辙辙岔、、护轮轮轨、、转辙辙器等等部件件构成成。1—岔尖；；2—基本轨轨；3———辙岔；；4—护轮轨轨；5—拉杆；；6—转辙器器1234562022/12/8632022/12/864岔尖尖是是道道岔岔的的最最重重要要的的零零件件，，它它的的作作用用是是引引导导车车辆辆向向主主线或或岔岔线线运运行行。。辙岔岔是是道道岔岔的的另另一一个个重重要要零零件件，，其其作作用用是是保保证证车车轮轮轮轮缘缘能顺顺利利通通过过。。它它是是由由岔岔心心和和翼翼轨轨焊焊接接钢钢板板而而成成，，辙辙岔岔岔岔心心角角α（简简称称辙辙岔岔角角））是是道道岔岔的的最最重重要要参参数数。。用用它它的的半半角角余余切切的的1/2表示示道道岔岔号号码码M，即窄轨道岔岔的号码码M分为2、3、4、5和6号五种，按（（8-24）式可求得其其相应的辙岔岔角应分别为为28°04′20″″、18°55′′30″、14°15′′、11°25′′16″和9°31′38″。可见，M越大，α越小，道岔曲曲线半径R和曲线长度就就越大，车辆辆就越平稳。。2022/12/8652．道岔的类型型、系列和型型号道岔的类型按按其分岔型式式可分成单开开道岔、对称称道岔和渡线道岔三三大类型。分分别以拼音字字母“DK”、“DC”和“DX”表示。巷道交交岔点使用的的道岔是单开开道岔与对称称道岔，其技技术特征和适用用条件见表8-1。道岔的每一种种类型由按规规矩和轨型不不同共有五个个系列，即615、618、624、918和924。其中第一个个数字6或9表示轨距为600㎜或900㎜；而后两个数数字表示轨型型为15kg/m或18kg/m或24kg/m。6002022/12/866表8-1单开、对称道道岔技术特征征及适用条件件2022/12/867道岔的每一个个系列按辙岔岔号码M和道岔的曲线线半径不同又分成55个型号，如DK615-4-12、DC618-3-12、DX924-4-1519（左）等。在线路设计的的平面图中，，道岔是用计计算简图表示示的。图8-57窄轨道岔结构构与计算简图图对照图（a）单开道岔；；（b）对称道岔；；a—辙岔中心至道道岔起点的距距离；b—辙岔中心至道道岔终点的距距离；L—道岔长度2022/12/868（c）渡线道岔DX924-4-1519（左）2022/12/8693．道岔的选选择原则1）与基本轨轨的轨距相相适应。2）与基本轨轨的轨型相相适应。3）与行驶车车辆的类别别相适应。。4）与行车速速度相适应应。2022/12/870三、交岔点点设计㈠平面尺寸寸的确定确定交岔点点平面尺寸寸，就是要要定出交岔岔点扩大断断面的起点和柱墩的的位置，即即交岔点斜斜墙的起点点至柱墩的的长度，定定出交岔点最大大断面处的的宽度，并并计算出交交岔点单项项工程的长长度。在设计前，，应首先确确定各条巷巷道的断面面及主巷与与支巷的关系，并以以下述条件件作为设计计交岔点平平面尺寸的的已知条件件：所选道岔的的a、b、a值，支巷对对主巷的转转角；各条条巷道的净净宽度、B1、B2、B3及其轨道中中心线至柱柱墩一侧边边墙的距离离b1，b2、b3。此外，尚尚需确定往往墩的宽度度(一般取500mm)，轨道的曲率率半径R。交岔点的种种类很多，，在表8-2中列出了六六类交岔点点的计算图和计算公公式。2022/12/8712022/12/8722022/12/8732022/12/8742022/12/8752022/12/8762022/12/8771．单轨巷道单单侧分岔点（（图8-58）1)曲率中心O的位置2）确定θ3）基本轨起点点至变断面终终点的水平距离为P：4）最大断面宽宽度TM而NM=B3sinθ5）自基本轨起起点至柱墩的的距离：2022/12/8786）确定斜墙TQ的斜率i求算斜率i0根据i0值的大小，选选取i为0.2或0.25或0.3，个别情形可可取0.15。7）确定的斜墙墙起点Q到交岔点扩大大断面部分的的长度：8)变断面的起点点至基本轨起起点的距离Y：Y=P-L09)交岔点工程的的计算长度L:L=L2+20002022/12/879㈡交岔点的中中间断面1．交岔点各中中间断面的宽宽度，取决于于通过它的运运输设备的尺寸、道道岔型号、线线路联接系统统的类型、行行人及错车的的安全要求。2．考虑到运输输设备通过弯弯道和道岔时时边角会外伸伸，交岔点道岔处的中中间断面应加加宽，加宽要要点如下：1)单轨巷道单侧侧分岔点：在在弯道内侧加加宽100㎜。其外侧因外伸值不大大，可不再加加宽，但若安安全间隙很小小，则应加宽宽200㎜。加宽范围围为道岔转转辙中心(理论中心)左边5m和右边1m。2)双轨巷道单单侧分岔点点，在道岔岔转辙中心心前5m一段，双轨中心线距距应加宽200mm或200mm以上，并在在其左、右右各设置5m过渡线段，，因而在此此范围内，，巷道外侧侧也要相应应加宽。2022/12/8803)双轨巷道单单侧分岔分分支点，在在道岔转辙辙中心前5m一段，双轨中中心线距应应加宽300㎜或300㎜以上，并在在其左设置置5m过渡线，因因而在此范范围内，巷巷道外侧也也要相应加加宽。3．为了施工工方便和减减少通风阻阻力，在井井底车场交交岔点，一般应不改改变双轨中中心线距及及巷道断面面，在设计计交岔点时时，中间断断面应选用用标准设计计图册中相相应的曲线线段的断面面。4）单轨巷道道对称分岔岔点，两侧侧均应加宽宽。5)双轨巷道分分支点，从从弯道曲率率中心向右右开始加宽宽200mm或200m以上，并在在其左设置置5m过渡线，因因而在此范范围内，巷巷道外侧也要相应应加宽。6)双轨巷道对对称分支点点，从弯道道曲率中心心向左3m段，两轨中心线均应应分别向外外移动200mm或更多，即即双轨中心心线加宽400mm或更多，并并在其左也也设置5m过渡线段，，巷道也就就要相应加加宽。2022/12/8814．交岔点中中间断面斜斜墙侧，按按选用的斜斜率i每米巷道递递加i米。若交岔岔点采用砌砌碹支护，，则每米架架设一架的的碹胎宽度，亦应递递加i米。5．交岔点中中间断面(扩大部分)拱高的确定定方法与一一般巷道相相同。为了提高断断面利用率率可降低墙墙高或拱高高。降低墙高（（a）墙高降低的的斜率δh=200～500mm。降低拱高（（b）2022/12/882㈢交岔点点支护厚厚度的确确定1）锚喷支支护交岔岔点属于于《煤矿井巷巷工程锚锚杆、喷喷浆、喷射混疑疑土支护护设计试试行规范范》规定的加加强支护护工程，，因此其锚喷参参数应按按大断面面最大宽宽度TM选取上限限值。分分支巷道道加强支护的的长度，，自柱墩墩起3～5m(计算时，，取为2m)。2）对于于砌碹交交岔点，，巷道净净宽度是是由小到到大渐变变的，在在巷道宽度度变化的的长度内内，按最大宽度度选取拱拱壁厚度度。分支巷巷道拱壁厚厚度，按按各自的的净宽度度选取。。3）柱墩的的宽度一一般为500mm，长度一一般为1～3m，通常取2m。对光面面爆破完完整地保保留了原原岩体的的柱墩，，可按支支护厚度考虑，，不另加加长度。。2022/12/883㈣交岔点工程程量及材料消消耗量计算一种是将交岔岔点按不同断断面分为几个个计算段，求求出每段掘进体积，然然后相加(包括柱墩)；另一种是近似似计算，其精精度能满足工工程需要，在在施工中广泛应用，具具体算法按图图8-60进行。1．体积计算2．各种材料的的消耗量3．柱墩端壁材材料消耗量4．粉刷面积计计算5．锚杆数量，，金属网面积积2022/12/884㈤交岔点的作作用及作用1．按1：100的比例绘出交交岔点平面图图。2．按1：50的比例绘出主主巷、支巷及及最大宽度TM处的断面图。。在TM断面图上，大大断面是实际际尺寸。两个小断断面和柱墩的的宽度则是投投影尺寸。作作图时所需尺寸可可以直接在平平面图上量取取，无需计算算。3．作出交岔点点断面变化特特征表，工程程量及主要材料消耗量量表。有些设设计单位采用用固定斜率法法定斜墙位置，因因而不再列出出交岔点断面面变化特征表表。2022/12/885四、、交交岔岔点点设设计计示示例例某矿矿井井底底车车场场一一交交岔岔点点，，主主巷巷是是单单轨轨双双人人行行道道净净宽宽2700mm的巷巷道道，，支巷巷是是单单轨轨净净宽宽2400mm的巷巷道道，，采采用用ZK7-6/250架线线式式电电机机车车运运输输，，道道岔为为DK618-4-12单开开道道岔岔；；设设汁汁要要求求巷巷道道转转角角为为δ=45°°、弯弯道道半半径径R=15000mm；交交岔岔点点穿穿过过f=3的岩岩石石，，选选用用料料石石砌砌碹碹，，半半圆圆拱拱形形断断面面。。根据据上上述述条条件件，，考考虑虑主主巷巷已已是是双双人人行行道道，，因因而而交交岔岔点点内内不不再再加加宽宽；；交岔岔点点内内支支巷巷选选用用标标准准设设计计中中的的曲曲线线段段断断面面。。参参考考标标准准断断面面图图册册，，决决定定取B1=B2=2700㎜㎜，b1=b2=1330㎜㎜；B3=2700㎜㎜、b3=1570㎜㎜。根据据交交岔岔点点穿穿过过f=3的岩岩层层和和交交智智点点各各断断面面净净宽宽度度，，决决定定各各断断面面拱拱壁壁厚度度：：d1=T1=300mm、d2=T2=300mm、d3=T3=300mm。扩扩大大断断面面处处均均为为dTM=TTM=465mm。查表表8-1，知知DK618-4-12单开开道道岔岔的的参参数数α=14ºº15′′、a=3472㎜㎜、b=3328mm，考考虑虑到到交交岔岔点点可可能能采采用用15kg/m钢轨轨道岔岔，，那那就就得得用用DK615-4——12单开开道道岔岔，，其其参参数数α=14°°15′′、a=3340㎜、b=3500mm。为为了了使使所所设设计计的的交交岔岔点点既既能能适适用用18kg/m钢轨轨的的道道岔岔，，又又能适适用用15kg/m钢轨轨的的道道岔岔，，因因此此选选取取组组合合尺尺寸寸，，即即：：α=14º15′′、a=3472㎜、b=3500mm。2022/12/886㈠设计计交岔岔点平平面尺尺按表8-2中的单单轨巷巷道单单侧分分岔点点公式式计算算：=3472+3500cos14º15′′-15000sin14º15′′=3172㎜㎜=15000cos14º15′′+3500sin14º15′′=15400㎜=35º02′′=3172+(15000+1570-2700)sin35ºº02′=11134㎜㎜NM=B3sinθ=2700sin35ºº02′=1550㎜=2700cos35ºº02′+500+2700=5412㎜㎜2022/12/887=5630㎜=0.2435=10848㎜㎜Y=P-L0=11134-10848=286㎜㎜L1=L0+NM=10848+1550=12398㎜=11134+1550=12684㎜㈡设计计交岔岔点墙墙高Ⅰ-ⅠⅠ断面自自底板板起的的墙高高为1900㎜㎜；在TN断面处处的墙墙高定定为1400mm，故墙墙降低低斜率率为：：即每米米墙的的降低低值为为46mm。TN、TM断面处处的堵堵高定定1400mm，是否否合理，，尚需需按第第三章章中表表3-9中方法法验算算：2022/12/8881．按架架线更更求确确定墙墙高h3=1056㎜2．按管管道要要求确确定墙墙高h3=1130㎜3．按行行人要要求确确定墙墙高h3架线电电机车车运输输巷，，此项项不需需验算算。由以上上验算算可知知，原原定TM、TN处墙高高1400mm能满足足安全全要求求。交岔点点墙的的基础础深度度：水水沟一一侧为为500mm；另一一一侧侧为250㎜；e值为0。2022/12/889㈢计算工程程量、材料料消耗量及及绘制交岔岔点施工图图2022/12/890五、交岔点点施工㈠交岔点施施工方法1．在稳定和和稳定性较较好的岩层层中，交岔岔点可采用用用全断面一次掘掘进法，随随掘随锚喷喷或先锚后后喷，一次次完成。2022/12/8912．在中等稳稳定岩层中中，或巷道道断面较大大时，可先先将一条巷巷道掘出，，并将边墙墙先行锚喷喷，余下周周边喷上一一层厚30～50mm的混凝土或或砂浆（岩岩石条件差差对，可加加打锚杆)作临时支护护，然后回回过头来再再刷帮挑顶顶，随即进进行锚喷。。采用砌碹支支护的交岔岔点，开始始以全断面面由主巷向向支巷方向向掘砌，至至断面较大大处，改用用以小断面面向两支巷巷掘进．架架设棚式临临时支架维维护顶板，，掘过柱墩墩端面2m，先将此2m砌好，然后后再回过头头