水平及倾斜巷道掘进

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1、河南理工大学《采煤概论》精品课程第三篇井巷掘进与支护第8章水平及倾斜巷道掘进9/9/20211本章主要内容第8章水平及倾斜巷道掘进第一节巷道断面形状第二节巷道掘进第三节煤及半岩巷掘进第四节倾斜巷道施工特点第五节硐室及交岔点的施工方法特点思考题9/9/20212第一节巷道断面形状及尺寸一、巷道断面形状选择我国煤矿巷道常用的断面形状是梯形、矩形和直墙拱形（如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形，简称拱形），只是在特定的岩层和围岩压力条件下才选用不规则的形状（半梯形）、圆形、椭圆形、封闭拱性等。巷道断面形状如图8

2、-1所示。9/9/20213图8-1巷道断面形状9/9/20214第一节巷道断面形状及尺寸二、巷道断面尺寸的确定《煤矿安全规程》规定，巷道净断面，必须满足行人、运输、通风、安全设施、设备安装、检修和施工的需要。因此，巷道断面尺寸主要取决于巷道的用途；存放和通过它的机械、器材或运输设备的数量和规格；人行道宽度与各种安全间隙以及通过巷道的风量等。9/9/20215第一节巷道断面形状及尺寸设计巷道断面尺寸时，应根据上述诸因素和有关规程、规范的规定，首先定出巷道的净断面尺寸，并进行风速验算；其次，根据支架参

3、数，道床参数，计算出巷道的设计掘进断面尺寸，并按允许加大值（超挖值），计算出巷道的计算掘进断面尺寸；最后，按比例绘制包括水沟、墙角在内的巷道断面图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。9/9/20216第一节巷道断面形状及尺寸巷道断面尺寸的确定方法和步骤如下：1.巷道净宽度；2.巷道净高度；3.巷道净断面；4.风速校核净断面；5.巷道设计掘进断面积。9/9/20217图8-2梯形双轨巷道断面尺寸计算图9/9/20218第一节巷道断面形状及尺寸1.巷道的净宽度梯形巷道的净宽度是指：当其内通行

4、矿车、电机车时，车辆顶面水平的巷道宽度；当其内不通行运输设备时，净宽度系指底板起1.6m高水平的巷道宽度。单轨巷道：双轨巷道：式中：a——巷道不行人的一侧运输设备最突出部份与支护最突出部分的距离。一般不小于200mm或250mm。A——所用电机车或矿车中最大的宽度，从运输设备规格表中可以查到，mm；c——巷道行人的一侧运输设备最突出部份与支护最突出部分的距离。一般不小于700mm以上。n——运输设备之间的最小间隙，不得小于200mm。9/9/20219第一节巷道断面形状及尺寸巷道的净宽度必须满足从道

5、渣面起1.6m的高度内，留有宽度不小于0.8m的人行道。在设计梯形巷道净宽时，常常采用根据标准顶梁的尺寸、棚腿斜角来推算巷道净宽度的办法定出巷道的净宽度。2.巷道的净高度梯形巷道的净高系指渣面或底板至顶梁或顶部喷层面、锚杆露出长度终端的高度。巷道设计计算掘进高度：巷道计算掘进高度：渣面起巷道沉实前的净高：渣面起巷道沉实后的净高：轨面起巷道沉实前的净高：9/9/202110第一节巷道断面形状及尺寸式中：h1——轨面起巷道沉实后的净高：t——背板厚度，计算掘进断面时取25mm；d——坑木直径，若为金属棚

6、子则为柱截面高度；hb——道渣高度；δ——预留下沉量。ha——规平面到道渣棉高度；巷道的净断面积梯形巷道的支架棚腿常有80°左右倾角，所以有了巷道的净宽与净高，还要求出巷道顶板净宽B1与底部净宽B2，然后才计算出巷道的净断面。梯形巷道净断面：式中：3.风速校核净断面积生产矿井的巷道通常兼作通风用，因此还应按照《煤矿安全规程》等规定的允许最大风速进行验算，即9/9/202111第一节巷道断面形状及尺寸式中：v——通过巷道风流的速度，m/s；Q——通过巷道的风量，m3/s；S——巷道的净断面机，m2；V

7、m——巷道允许通过的最高风速，m/s。《煤矿工业设计规范》规定：矿井主要进风巷的风速一般不大于6m/s，输送机巷或采区风巷一般不大于4m/s。设计时，应在不违反《煤矿安全规程》的原则下，按规范要求确定巷道断面，以留有余地。设计出的巷道净断面积，不符合上述风速要求的，须加大断面尺寸。4.巷道设计掘进断面积巷道净尺寸加上支架、道床尺寸便可得到巷道的设计掘进尺寸，进而求算出巷道的设计掘进断面积。在实际工作中，爆破后的巷道表面不可能很光滑，会有一些凹凸不平的现象，因此，实际掘进断面要比计算断面加大3%左右。

8、掘进断面面积，是计算巷道掘进工作量是不可缺少的一个数据。9/9/202112第二节岩巷掘进岩巷掘进在我国煤矿目前主要仍采用钻眼爆破破岩法，其主要工序包括：打眼、装药放炮、工作面通风、装运岩石及巷道支护等作业。这些工序组成工作循环环，不断重复这种循环，使巷道掘进不断向前推进。打眼、清理岩石和巷道支护是最繁重的三个工序，所占时间比较长。工作面通风主要是为了排除爆破后的有毒气体和供给新鲜空气，是一种辅助作业。另外，架设保安用的临时支护，敷设各种管道、修筑排水沟、铺设轨道等，