西南科技大学井巷工程竖井断面设计
。井巷工程设计作业竖井断面设计井巷工程之竖井断面设计已知：某矿为竖井开拓，年产量 90 万 T，服务年限 55 年。井筒穿过的岩层普氏系数 f=4 6。竖井提升高度为 450m，选用 4a 双层双罐笼。井筒内敷设。1。300mm压风管一条， 250mm排水管两条， 150 供水管及放水管各一条， 4 条动力电缆， 3 条电信线。设梯子间。井筒通过的风量为 190m3/s。（一）井筒断面的形状的选择该井筒担负这整个矿山主要的提升任务， 服务年限长，所以选择圆形断面井壁采用整体式混凝土支护。（二）井筒断面尺寸的确定1. 选择井筒装备，确定井筒断面布置形式由于该竖井提升高度大、 提升钢丝绳终端的荷载大， 选用钢轨罐道、 工字钢做罐道梁。该井筒选用 4#a 双层双罐笼并布置梯子间。 选取书上图 2-4e 的布置形式，但是要将单侧罐道梁变为双侧罐道梁。2. 初选灌道、罐道梁、梯子梁的型号、尺寸根据提升容器及布置形式，参考类似矿山的经验、初选：罐道：38 kg m ；主罐道梁（1、2 号）：I28a ；次梁（ 3 号）：I25a ；梯子梁： 14b 。3. 确定提升间和梯子间的断面尺寸如上图所示，双侧罐道的罐道梁中心线间距可以有以下公式求得：C1E B1 E2C 2 E3 B2 E4式中 C1 1 、 3 号罐道梁中心线距离， mmC2 1 、 2 号罐道梁中心线距离， mmE1 、 E2 、 E3 、 E4 罐道梁与罐道梁连接部分尺寸，根据初选的罐道、罐道梁参数。分别取E1 =196mm , E2 = E3 = E4 =199mmB1 、 B2 两侧罐道之间的距离，mm 。其值可以按提升容器类型查表2-4 、 表2-5 ， 该 井 筒 是用4# 双 层双 罐 笼， 由 表2-4查 得 此间 距为B1 = B2 =1530mm故 ： C11961530 199 1925mmC 21991530 199 1928mm梯子间尺寸 C3 、 M 、 N用下列公式计算：C3600 600m S 2式中600 梯子孔宽度， mmm 梯子孔至 2 号罐道梁的距离， mm ，取100mm；S 2 号罐道梁的宽度， mm ，查表 22 ， S122mm。2。C3 600 600 1001221361mm故：2M2 （70060） 1520mm式中700 梯子孔的长度， mm600 梯子梁的宽度， mm 一般用 14b。如上图所示，梯子梁偏离井筒中心线的距离是J ，通常取 J200 400mm故 ： N M J 本设计中 J 取 200mm则 N 1520200 1320mm4. 井筒净直径的确定根据求得的提升间和梯子间的断面尺寸， 可以采用解析法和作图法确定井筒近似直径以及罐笼在井筒中的位置。 解析法计算比较繁琐， 而作图法比较方便， 可以满足设计的要求，所以选择作图法求出井筒的净直径，其步骤如下：按计算的提升间、梯子间平面结构布置尺寸，以1:50 的比例画得的图如下。3。(E3 )(E4 )19,9E2E 2 = 19,9E219,9C3 = 136,1E1 = 19,6B1 =153B 2 = 15300J=0L= 3L= 323322M= 5N= 131b= 145b= 1453#1#2#C 1 = 192,5C2 = 192,8从靠近井壁的罐笼两个拐角引罐笼收缩边的垂直平分线，并取 l -r 得到 A、B 两点气宗 l 为提升容器到井壁的最小安全距离，一般 l200mmr 为罐笼的收缩值，根据 C3 和 J 的值可得到 C 点。过 A、B、C 三点做圆，其圆心即为井筒的中心。从图中可以量得井筒直径是 5625mm，井筒中心线到 1 号罐道梁中心线的距离 d0 为 496mm，直径按 500mm的模数进级，取直径为 600mm为方便施工 d0 取整，d 0500mm5. 验算安全间隙及梯子间尺寸C3。4。2lRL( B1E2bd0 ) 2r200mm222C3R2J 2d0 C 2600600mS2如果不能满足要求则修正d 0 值，再进行验算直至满足要求为止。l3000(3300 ) 2(1530 1991450500) 2127=386 mm >200 mm222C33000 22002500 19281565 mm >1361 mm验算符合要求6. 风速验算按下式验算风速 vvQv允S1式中Q 通过井筒的风量， m3 s； Q = 190 m3 sS1减去井筒装备和其它固定设备尺寸后的井筒净断面积， 通常可以由井筒净断面积 S 估算， S1 =0.85s 本设计 S1 =0.85 ( / 4) 6224.03m2v允 按规 程 要求井筒 允许通 过的 最高风速 ， m s 查表 110 得v允 =8 m s故： v =1907.91= m s <8 m s。风速验算符合要求24.03（三）支护厚度的选择参照表 11-11取井筒混凝土井壁的厚度是350mm，故井筒掘进直径 D径 =6700mm（四）管缆布置按照管缆布置原则，结合该井的条件，管缆布置如竖井井筒断面图所示。5。AC3 =136,1DL= 00J= 2303b= 14522M= 51N= 13Bd 0 =50C1 = 192.5C 2 =192,8（五）工程量及材料消耗井筒净断面积： S净4 D净2(3.14 / 4) 6228.26m2井筒掘进断面积： S掘 （4）D掘2（3.14 4） 6.7 235.24m2每米井筒混凝土量：v壁S掘S净1 35.2428.266.98m 2罐道梁长度按下式计算 :l '2 R2C 2式中 R 为井筒净半径， C 值是每根罐道梁至井筒中心线的距离故： l1'2 3000250025916mm。6。l2'2 30002142825277mml 3'2 300022425 23532mm在保证罐道梁埋入井壁的长度合乎要求的前提下，取其长度为整数。 则各个罐道梁长度分别是： l1 = 6520 mm ， l 2 =5880 mm， l3 =4130 mm梯子梁长度：mml梯1 =156530002 - 5602 - 1428 1519mml梯 230002 - 13202 -1428 1266mml梯3取：l梯11820mml梯 2 1770 mml梯 3=1520 mm=附：工程量及材料消耗量表井筒净断面积28 26m2井筒掘进断面积35.24 m2每米井筒混凝土量6.98 m2罐道梁长度 l16520mm罐道梁长度 l25880mm罐道梁长度 l34130mm梯子梁长度 l梯11820mm梯子梁长度 l梯 21770mm梯子梁长度 l梯 31520mm。7。672.173925553
