井巷工程课程设计

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1、一、设计的目的与任务巷道课程设计师《井巷工程》课程的重要教学环节之一。其任务是设计巷道断面施工图和巷道施工技术措施。通过设计来巩固学生所学的专业理论知识，使学生掌握巷道断面施工图和巷道施工技术措施的设计内容和编制方法，使学生得到一次缝隙和解决工程技术问题能力的基本训练，并且进一步提高学生的运算和绘图能力，培养学生独立阅读资料、掌握技术信息和编写技术文件的能力。二、设计条件1.矿井设计生产能力为5Mt/年2.矿井开拓方式采用立井开拓、单水平倾斜大巷条带式开采3.矿井沼气等级属低等级矿井4.全矿通风方式为中央并列式通风5.设计巷道的名称6.设计巷

2、道的服务年限为81年7.设计巷道的长度为2100m8.通过巷道的风量为45m3/s9.通过巷道的矿井最大涌水量为160m3/h10.巷道穿过岩层的类别有砂岩、泥岩，主要以泥岩为主11.岩层倾角12.层、节理发育程度13.岩层的裂隙涌水14.沼气等级及突出危险程度15.围岩分类等级16.其他自然条件17.巷道的运输方式轨道数目及轨距电机车类型ZK7-6/250直流架线电机车牵引矿车类型为3t矿车3518.拟敷设的管路类别及规格19.拟敷设的缆线类型及趟数20.该巷道的施工进度要求日掘进度不低于100m一、设计内容第一部分：巷道断面设计巷道断面设

3、计是矿井开采设计中的一个重要组成部分，贯穿矿井服务年限，属于施工图设计的范畴。设计的巷道断面直接作为井下巷道施工的依据，也是进行井下工程概预算的依据。巷道断面设计的原则是：在满足安全、生产和施工要求的条件下，力求提高断面利用率，取得最佳的经济效果。巷道断面设计的内容与步骤是：首先，根据巷道的服务年限、用途和围岩性质，选择巷道断面形状和支护方式；其次，根据巷道中多通过的设备尺寸、支护参数与道床参数、通风量和行人要求等确定巷道净断面尺寸（并进行风速验算），计算巷道的设计掘进断面的尺寸，并按允许的超挖值，求算出巷道的计算掘进断面尺寸；然后，布置水沟

4、和管缆；最后绘制出巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗表。(一)选择巷道断面形状断面形状适用条件半圆拱形目前开拓，准备巷道，而硐室普片采用的断面形状，多在顶压大侧压小，无底鼓得条件下使用。圆弧拱形由于光爆锚喷支护的推广，拱部成型好，施工方便，多用于准备巷道。当跨度较大时，较半圆拱形断面利用率高。三心圆拱形与半圆拱形相比，拱顶承压能力差，但断面利用率较高，适用于围岩坚硬的开拓巷道、上（下）山和硐室。梯形顶板暴露面积较矩形小，可减少顶压，能承受稍大的侧压，多用于采区巷道。矩形断面利用率较高，多用于顶压，侧压都较小，维护时间不长

5、的回采巷道。马蹄形用于围岩松软，有膨胀性，顶、侧压力很大，且有一定底压的巷道。35圆形围岩松软、四周压力均很大，用其他形状不能抵抗围岩压力时采用。椭圆形当巷道四周压力很大，且分布不均时，根据顶压和侧压的大小，采用竖直或水平布置。不规则形在薄煤层中，为了不破坏顶板，使顶板保持一定的稳定性，断面形状视煤层赋存条件而定。年产量5Mt矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在80年以上，采用900mm轨距双轨道运输的大巷，其净断面宽在3m以上，有穿过砂岩、泥岩为主的中硬岩层，故选用螺纹钢树脂锚杆与锚喷混凝土支护，圆弧拱形端面。（二）确定巷道净断面尺寸（1

6、）确定巷道净宽度B查表知ZK7－6/250电机车宽A1=1060mm、高h=1550mm；3.0t矿车宽1200mm、高1400mm。根据《煤矿安全规程》取巷道人行道宽C=1020mm非人行道一侧宽a=520mm。查表知本巷双轨中线距b=1300mm则两电机车之间距离为1300－(1060/2+1060/2)=240mm故巷道净宽度:B=a1+b+c1=(520+1060/2)+1300+(1060/2+1020)=3900mm（2）确定巷道拱高h0半圆拱形巷道拱高h0=1/3B=1300mm半圆拱半径RR2=(R-1300)2+(B/2)2

7、R=2112.5mm(3)确定巷道高h31按架线电机车导线弓子要求确定h3由表1-13，半圆拱行巷道壁高公式得 h3≥h4+ho+       式中：h4——从轨高面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》规定取h4=2000mm;ho——道床总高度,查表1-7选用18kg/m钢轨,再查表得ho=320mm,道砟高度hb=180mm;n——导电弓子距拱壁安全距离,取n=300mm;k——导电弓子宽度之半,k=718/2=359mm,取k=360mm;b1——轨道中线与巷道中心线间距35b1=B/2－a1=3900/2－1050=900mm 故h3

8、≥2000+320++≥1830mm2按管道安设要求确定h3按导电弓子距管子距离的要求,由表得:h3≥h5+h7+hb-式中：h5--砟面至管子底高度,按《煤矿安