01绪论及平巷断面设计

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1、井巷工程授课专业班级：采矿工程08级授课总学时数：４０学时课堂教学：３６学时模型参观：２学时(待定)机动：２学时绪论一、井巷工程在矿山中的地位１.井巷的作用：地采：条件：矿床埋藏深、不集中作用：人机到达矿体、运输、通风……露采：条件：矿床埋藏浅、集中作用：平硐～溜井２.井巷分类：竖井（煤矿称立井）垂直斜井倾角大于5~10度平硐（平巷）倾角小于5度其它天溜井、硐室、马头门等3.大断面隧道：绪论…２二、井巷工程的内容１.设计（主要是横断面设计）内容：形状选择，尺寸确定依据：岩性、f、埋深、水、地质构造、用途、支护材料与型式、技术水平、设备、生

2、产能力等２.掘进平巷与隧道：凿爆法、机械掘进法、特殊法竖井：普通法（表土、基岩）、特殊法斜井：普通法、特殊法（局部处理）其它工程绪论…３３.支护砌筑（碹）：砼、料石、砼预制块、砖喷锚：喷射砼、锚杆、喷锚联合棚式：木材、钢材、钢筋砼不支护三、本课程目的要求１.掌握断面设计、支护基本理论和基本知识；２.具有独立组织平巷、硐室、天溜井施工的能力；３.熟悉竖井施工方案、主要工序、工艺布置；４.了解竖井延深方案及施工工艺；５.掌握公路和铁路隧道、水工隧洞施工工艺。绪论…４四、教学内容侧重与教材处理依据：西南科技大学《矿井与隧道工程》教学大纲１.设计

3、：平巷与竖井为主，斜井次之２.施工：平巷、隧道、天溜井、硐室、竖井及延深为主，其余次之；４.增补：大断面隧道施工梯形与矩形巷道断面设计绪论…５五、其它有关教学环节课程设计：平巷施工组织设计作业：平巷断面设计、竖井断面设计、砼配合比设计，每章思考题考试：模型参观、生产实习六、推荐参考书井巷工程煤炭版或冶金版井巷硐室工程吴理云井巷掘进冶金版1~3分册隧道工程交通版或铁道版Chap1平巷断面设计平巷断面形状的选择平巷断面尺寸的确定平巷断面设计实例第1-1节平巷断面形状的选择一、决定巷道断面形状的因素围岩情况（岩性、地压情况、地质条件等）服务年限

4、支护材料二、巷道断面形状分类１.折线形：梯、矩、多边形评价：断面利用率高、开挖容易、支架易架设承受地压能力差（？）适用：中小型矿山，服务年限短的采准巷道第1-1节平巷断面形状的选择…２２.曲线形（直墙拱形：半圆拱、圆弧拱、三心拱）评价：承载力大（半圆>圆弧>三心为什么？）施工难度（半圆<圆弧<三心）断面利用率（半圆<圆弧<三心）适用：大中型矿山之永久巷道３.合理拱形——拱轴线与压力曲线重合只有垂直应力：抛物线垂直与水平压力共存：椭圆垂直压力等于水平压力：圆工程常用合理拱形：似椭圆拱、马蹄拱第1-2节巷道断面尺寸的确定要求：适用、安全、经济

5、、美观确定依据：⑴.设备（类型、数量、速度、尺寸）⑵.轨道数⑶.支护材料与支护型式⑷.各种必要安全间隙⑸.行人要求⑹.管缆架设要求⑺.通风量和风速要求第1-2节巷道断面尺寸的确定…２一、巷道净宽度(B0)的确定１.巷道净宽度：直墙拱形：两墙内侧水平距离梯形：有运输：设备顶面宽度无运输：两柱腿中点内侧之水平距离矩形：两侧支架柱腿内侧之水平距离２.净宽度决定因素：运输设备必要安全间隙人行道宽度第1-2节巷道断面尺寸的确定…３３.净宽度计算单轨：B0=b+b1+b2双轨：B0=２b+b1+b2+mB0=b+F+b1+b2式中b—运输设备的宽度，

6、机车与矿车之较大者b1—设备与支架的间隙矿车<3.5m3，砌≮200，其它≮250矿车>3.5m3，砌≮250，其它≮300b2—人行道宽度：人推车700电机车800人车车站和摘挂钩处1000第1-2节巷道断面尺寸的确定…４４.曲线巷道加宽加宽的原因：车辆转弯端部外伸，中部内伸加宽量：理论上，不同曲率外伸量不同电机车运输内侧加100,外侧200,中心距200人力推车内侧加50,外侧加100,中心距加100第1-2节巷道断面尺寸的确定…５二、巷道净高度(H0)的确定净高度：道碴面至顶板支架内缘之垂直距离要求：非架线电机车运输的主要运输巷道和

7、通风巷道，≮1.9m架线电机车运输巷道，以架线要求为准采区通风巷道、出矿巷道，≮1.8m第1-2节巷道断面尺寸的确定…６Ａ、梯形与矩形巷道断面净高度H0=H2+h4式中h4—道碴至轨面高度H2—轨面至支架顶梁内侧垂直距离，取决于行人、设备、管缆吊挂等第1-2节巷道断面尺寸的确定…７Ｂ、直墙拱形巷道断面净高度(一)拱高(f0)的确定１.高跨比(f0/B0)高跨比大，有利于承受地压，断面利用率低小，与上述相反取值：半圆拱，1/2圆弧拱，1/3或1/4三心拱，1/3,1/4,1/5，取决于岩性好坏似椭圆拱：3/8２.拱形巷道断面作图第1-2节巷

8、道断面尺寸的确定…８(二)、拱形巷道墙高(h3)的确定１.按架线电机车架线高度要求确定墙高圆弧、半圆、三心拱三个计算公式（几何关系）关于导电弓子是否进入小圆弧的问题关于0.554的问题２.按行