矿大井巷工程巷道断面设计

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1、第三节巷道断面设计示例某煤矿，年产设计能力为90万t，矿井属低瓦斯矿井，中央分列式通风，井下最大涌水量为320m3/h。通过该矿第一水平东翼运输大巷的流水量为160m3/h，采用ZK10－6/250架线式电机车牵引1.5t矿车运输。该大巷穿过中等稳定的岩层，岩石坚固性系数f=4～6，大巷需通过的风量为28m3/s。巷道内敷设一趟直径为200mm的压风管和一趟直径为100mm的水管。试设计运输大巷直线段的断面。一、选择巷道断面形状年产90万t矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在20年以上，采用600mm轨距双轨运输的大巷，其净宽在3m以上，又穿

2、过中等稳定的岩层，故选用钢筋砂浆锚杆和喷射混凝土支护，巷道断面为半圆拱形。中国矿业大学矿业工程学院二．确定注的面面尺寸㈠确定巷道净宽度B查表4-1知ZK10－6/250电机车宽A1=1060mm、高h=1550mm；1.5t矿车宽1050mm、高1150mm。根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽C=840mm、非人行道一侧宽a=400mm。又查表4-2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=（400+1060/2）+1300+（1060/2+84

3、0）=930+1300+1370=3600mm中国矿业大学矿业工程学院中国矿业大学矿业工程学院㈡确定巷道拱高h0半圆拱形巷道拱高h0=3600/2=1800mm。半圆拱半径R=1800mm㈢确定巷道壁高h31．按架线电机车导电弓子要求确定h3由表3-8中半圆拱形巷道拱高公式得式中h4——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h4=2000mm；hc——道床总高度。查表3-5选24kg/m钢轨，再查表3-7得hc=360mm，道碴高度hb=200mm；n——导电弓子距拱壁安全间距，取n=300mm；K——导电弓子宽度之半，K=718/2=35

4、9，取K=360mm；b1——轨道中线与巷道中线间距，b1=B/2－a1=3600/2－930=870mm。故mm2.按管道装设要求确定h3式中h5——渣面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取h5=1800mm；h7——管子悬吊件总高度，取取h7=900mm；m——导电弓子距管子间距，取m=300mm；D——压气管法兰盘直径，D=335mm；b2——轨道中线与巷道中线间距，b2=B/2－C1=3600/2－1370=430mm。故mm中国矿业大学矿业工程学院3．按人行高度要求确定h3式中j——距壁j处的巷道有效高度不小于1800mm。j≥100m

5、m，一般取j=100mm。故mm。综上计算，并考虑一定的余量、确定本巷道壁高为h3=1800mm。则巷道净高度H=h3－hb+h0=1800－200+1800=3400mm。中国矿业大学矿业工程学院㈣确定巷道净断面积S和净周长P由表3-8得净断面积式中h2—道碴面以上巷道壁高，h2=h3－hb=1800－200=1600mm故=10814400mm2=10.8m2净周长P=2.57B+2h2=2.57×3600+2×1600=12500mm=12.5m㈤用风速校核巷道净断面积用式（3-6）校核：查表3-4，知vmax=8m/s；《煤炭工业设计规

6、范》vmax=6m/s，取vmax=6m/s。已知通过大巷风量Q=28m3/s，代入式（3-9）得m/s设计的大巷断面积，风速没超过规定，可以使用。中国矿业大学矿业工程学院㈥选择支护参数本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽3.6m、穿过中等稳定岩层即属Ⅲ类围岩、服务年限大于10年等条件，查表5-15得锚喷支护参数：锚杆长l.8m，间距a=0.78≈0.8m，排距a’=0.8m，锚杆直径d=18mm，喷射混凝土层厚T1=100mm。故支护厚度T=T1=100mm。㈦选择道床多数根据本巷道通过的运输设备，已选用24kg/m钢轨，其道床参数hc、hb分别

7、为360和200mm，道渣面至轨面高度ha=hc－hb=360－200=160mm。来用钢筋混凝土轨枕。中国矿业大学矿业工程学院㈧确定巷道掘进断面尺寸由表3-8计算公式得：巷道设计掘进宽度B1=B+2T=3600+2×100=3800mm巷道计算掘进宽度B2=B1+2δ=3800+2×75=3950mm巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3400+200+100=3700mm巷道计算掘进高度H2=H1+δ=3700+75=3775mm巷道设计掘进断面面积S1=B1（0.39B1+h3）=3800（0.39×3800+1800）=12471600

8、mm2取S1=12.5m2巷道计算掘进断面积S2=B2（0.39B2+h3）=3950（0.39×3950+1800）=13194075mm2取S2=