井巷工程PPT课件-巷道断面设计

1、3.巷道断面设计,3.巷道断面设计,3.1 煤矿巷道类型与断面形状 3.2 巷道断面尺寸确定 3.3 水沟设计和管线布置 3.4 巷道断面设计示例,3.1 煤矿巷道类型与断面形状,一、煤矿巷道类型 按照巷道用途划分 为开采水平服务：运输大巷、石门等 为采区服务：采区集中巷、采区上山下山等 为采煤工作面服务：工作面运输、回风平巷等 联络巷：连接2条或3条以上的短巷。 硐室：变电所、水泵房、绞车房等 交叉点,3,巷道类型,按照巷道层位分,岩石巷道 半煤岩巷道 （断面岩石的面积在1/54/5) 煤层巷道（断面煤层的面积在4/5以上),二、巷道断面形状,按构轮廓线分两种： 折线型：矩形、梯形、不规则形

2、； 曲线型：直墙拱形(如三心拱形、半圆拱形、圆弧拱形)以及封闭拱形、椭圆形、圆形等。见图 3-1 巷道断面形状。,巷道断面形状,7,2020/7/5,三、巷道断面形状的选择,巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状不可缺少的重要因素 作用在巷道上的地压大小和方向在选择巷道断面形状时起主要作用。 矿区的支架材料和习惯使用的支护方式，也直接影响巷道断面形状的选择； 掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定影响。 需要风量大的矿井，选择通风阻力小的断面和支护方式，有利于安全和具有经济效益。,3.2 巷道断面尺寸的确定,MG：净断面满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修和施工的需要。 断

3、面尺寸主要取决于巷道用途，存放或通过它的机械、器材或运输设备的数量规格、人行道宽度与各种安全间隙及通风量等。,一、巷道净宽度确定,指巷道两侧内壁或锚杆外露终端间水平距离 梯形巷道，当其内通行矿车、电机车时，净宽系指车辆顶面水平的巷道宽度；当其内不通行运输设备时，指自底板起1.6m高水平的巷道宽度。 运输设备本身最大外形尺寸和MG人行道宽度、安全间隙相加而得,（一）双轨巷道净宽度,a非人行侧宽度，MG不小于0.3，综合机械化矿井不小于0.5。如为输送机0.5，机头机尾0.7（检修），移动变电站或平板车设备突出部分距离不小于0.3 A1运输设备的最大宽度，表3-2 C人行侧宽度1.6m高度内留有0

4、.8，综合机械化1.0，管道吊挂高度不低于1.8，人车上下车停车点1.0 t对开列车间隙0.2m，采区装载点0.7m，摘挂钩点1.0,双轨巷道净宽度,常用运输设备类型及规格尺寸表,巷道加宽和轨距加宽,巷道弯道加宽值：一般外侧加宽0.2 m（20 t电机车可加宽0.3 m），内侧加宽0.1 m；双轨中心线距离加宽0.3 m。 巷道弯道加宽段长度：曲线段全部加宽；与曲线段相联的两端直线段其加宽长度：矿车运输1.53.5 m，电机车运输35 m，3t以上底卸式57 m，1t-2 m。 拱形断面的主要运输巷净宽综采矿井不小于3.2m，其它不小于3.0，矩形3.0，梯形上顶1.8,（二）无轨胶轮运输巷道

5、,主要运输巷道人行道宽度1.2以上，另一侧0.5以上 对开突出间隙0.5以上，其它人行道0.8，另一侧0.3-0.5间 转弯和交叉，根据无轨运输车转弯半径和运输间距定,二、巷道的净高度,矩形、梯形巷道的净高度，系指自道渣面或底板至顶梁或顶部喷层面、锚杆露出的长度终端的高度； 拱形巷道的净高度，是指自道渣面至拱顶内沿或锚杆露出长度终端的高度。 非架线MG:主要运输巷和主要风巷的净高，自轨面起 2 m。采区（包括盘区，以下各条同）内的上山、下山和平巷的净高 2 m，薄煤层内的 1.8 m。,架线机车运输巷道MG,自轨面算起，车架空线悬挂高度应在行人的巷道内、车场内以及人行道与运输巷道交叉的地方不小

6、于2.0 m；在不行人的巷道内 1.9 m。 在井底车场内，从井底到乘车场 2.2 m。 在地面或工业场地内，不与其他道路交叉的地方2.2 m。 电机车架空线与巷道顶或棚梁之间的距离不得小于0.2 m。,(一)梯形巷道净高度的确定,（二）拱形巷道净高度,H拱形巷道的净高度，m； h0拱形巷道拱高，m； h3拱形巷墙高，m； hb巷道内道渣高，m。 拱高h0的确定： 半圆拱： h0 =R=B/2 圆弧拱： h0 =B/3（多数） h0 =2B/5（个别,壁高h3的确定,按照以下五种情况计算，取其最大者。计算中取值必须只进不舍，以0.1m进级。 （1）按架线电机车导电弓顶端两切线的交点处与巷道拱壁

7、间最小安全间隙n要求；（n200 mm，一般取300 mm） （2）按管道装设要求； （3）按人行高度要求； （4）按1.6 m高度人行道宽度要求； （5）按设备上缘至拱壁最小安全间隙要求 通常架线式运输巷按（1）计算即能满足设计要求；其它巷道，一般只按（3）计算即能满足设计要求，但人行道范围1.8 m以下不得架设管、线和电缆。,（三）无轨运输巷道净高度,满足行人、通风要求 运输设备顶部距顶部（支护）和管线下缘距离不小于0.6m 并满足安全间隙对高度要求,三、巷道净断面面积计算,煤炭工业矿建设计规范规定,采区巷道断面尺寸，应根据回采和掘进工作面的装备、运输、通风、行人、管线安装及采后断面压缩率

8、复用要求等确定。 综合机械化工作面胶带输送机顺槽巷道净断面不宜小于12 m2，回风顺槽净断面不宜小于10 m2，输送机上、下山的净断面不宜小于12 m2，运料、通风和行人上、下山的净断面，不宜小于10 m2。,四、风速验算,瓦斯通排和扬尘,五、巷道设计掘进断面,确定道床参数和支护参数 依据表3-4、表3-7或表3-8公 式计算 （一）支护参数 锚喷、锚杆、架棚 （二）道床参数 钢轨：钢轨型号是根据巷道类型、运输方式及矿车容积来选取。 轨枕：轨枕的类型和规格应与选用的钢轨型号相适应。 道床：一股采用坚硬的碎石或不易自燃的矸石或卵石做道碴，颗粒度以2040mm为宜。,（三）巷道设计掘进断面积,巷道

9、净尺寸加上支架、道床参数可得到巷道的设 计掘进尺寸，从而求得巷道设计掘进断面积。 半圆拱巷道：S1=B1（0.39B1+h3）； B1拱形巷道掘进宽度；h3墙高； 圆弧拱巷道：S1=0.24B2+1.27BT+1.57T2+B1h3； B巷道净宽；T墙厚； 梯形巷道：S1=（B3+B4）H1/2； B3、B4顶梁、底梁设计掘进宽度； H1设计掘进高度。,六、巷道计算掘进断面,考虑到巷道在施工内出现超挖现象，因此，设计掘进断面尺寸应加上允许超挖值(75mm)，作为计算掘进断面尺寸。并以此计算出巷道的掘进工程量和支炉材料消耗量 表3-7，表3-8，表3-4,2.3 巷道断面内水沟设计和管线布置,一

10、、水沟设计 1.水沟布置 水平及倾角小于16巷道水沟，一般在人行道一侧。当非人行侧有适当空间时，亦可布置水沟，但尽量避免水沟穿越运输线路。 在倾角大于16，当涌水量小或巷道窄时，水沟与人行台阶可在巷道同侧平行或重叠布置；当涌水量较大或巷道较宽时，水沟和人行台阶可分设在巷道两侧。 专用排水巷道、中间设人行道的巷道、有底臌的巷道和铺设整体道床的巷道，水沟也可布置在巷道中间。 巷道横向水沟，一般应布置在含水层的下方、上（下）山下部车场的上方、胶带机接头硐室的下方或出水点处。,水沟设计,2.水沟砌筑 永久性砌筑方式:混凝土浇筑、片石砌筑 临时性可不砌筑 3.坡度和流速 35，流速混凝土砌筑5-10m/

11、s，不衬砌3-4.5，最小防止煤泥等沉淀，一般不小于0.5 4.形状 倒梯形、矩形或半倒梯形 5.盖板 表3-12,规格与材料消耗,（二）管缆布置,管道布置 电缆布置,管缆布置,1.管道通常应布置在人行道一侧，也可布置在非人行道一侧。管道架设可采用管墩架设、托架固定或锚杆悬挂等方式。若架设在人行道上方，管道下部与道碴面或水沟盖板面保持1.8m和1.8m以上的距离，若架设在水沟上，应以不妨碍清理水沟为原则。 2.在架线式电机车运输巷道内，不要将管道直接置于巷道底板上（用管墩架设），以免电流腐蚀管道。管道与运输设备之间必须留有不小于0.2m的安全距离。 3.通信电缆和电力电缆不宜设在同一侧。如受条件限制设在同一侧时，通信电缆应设在动力电缆上方0.1m以上的距离处以防电磁场作用干扰通讯信号。,管缆布置,4.高压电缆和低压电缆在巷道同侧布置时，相互之间距离应大于0.1m以上；同时高压电缆之间、低压电缆之间的距离不得小于50mm，以便摘挂方便。 5.电缆与管道在同一侧敷