矿山基建设计.doc

矿山基建工程1.1主井与风井5.1.1主井井筒直径4.0m，采用2＃罐笼加平衡锤提升采用喷射混凝土支护，支护厚度设计为300mm内设梯子间，敷设排水管、吸水管、压气管和电缆5.1.1.1井筒断面设计（1）选择井筒断面形状立井井筒断面形状有圆形和矩形两种，考虑到圆形断面井筒具有承受地压性能好、通风阻力小、服务年限长、维护费用底以及便于施工等优点，本次设计主井和回风井均设计成圆形断面2）选择罐道形式及材料设计选用木罐道、钢性罐道梁（工字钢）主罐道梁选用I22a型（b×h=220×110mm）主罐道选用木罐道（b×h=180×160mm）；次罐道梁（平衡锤罐道梁）选用I20a型（b×h=200×100mm），次罐道选用木罐道（b×h=120×110mm）；梯子梁选用[14b型（b×h=140×60mm）3）断面设计①井筒各构件平面尺寸计算i.井筒主要装备：2#单层罐笼，长1800mm，宽1150mm；平衡锤，长1000mm，宽300mm，重3.3tii.罐道梁间水平中心间距：a. L1=m0+2(h-△s)+1/2(b1+b2)式中、L1—两相邻主罐道梁水平中心距离，mm ; M0—提升容器要求的罐道之间的水平净间距，由罐笼型号确定，mm; h—罐道高度，mm； △s—连接处木罐道卡入钢罐梁的深度，取10mm； b1、b2—罐道梁的宽度，mm。

故L1=m0+2(h-△s)+1/2(b1+b2)=1190+2×（160-10）+0.5×（110+110）=1600mmb. L2=m0+2(h-△s)+1/2(b1+b3)式中、L2—两相邻平衡锤罐道梁水平中心距离，mm ; M0—提升容器要求的罐道之间的水平净间距，由平衡锤型号确定，mm; h—罐道高度，mm； △s—连接处木罐道卡入钢罐梁的深度，取10mm； b1、b3—次罐道梁的宽度，mm故L2=m0+2(h-△s)+1/2(b1+b2)=1040+2×（110-10）+0.5×（100+100）=1340mmc.梯子间尺寸计算M=1200+m+b3/2S=H-d式中、M—梯子间短边梁中心线与井壁的交点至梯子主梁中心线间距，mm; m—梯子间安全隔栏的厚度，取100mm; b3—梯子主梁或罐道梁的宽度，mm； H—梯子间的两外边次梁中心线间距，即梯子间长度，取1400mm； S—梯子间短边次梁中心线至井筒中心线的距离，mm; d—梯子间另一侧短边次梁中心线至井筒中心线的距离，考虑方便安装，应不小于300mm。

M=1200+m+b3/2=1200+100+110/2=1355mm;S=H-d=1400-400=1000mm②利用图解法确定井筒直径经绘图量取井筒直径近似为3865mm，按500mm模数进级，确定主井井筒断面直径为4.0m详见图5-1主井井筒断面图③支护厚度选用参照《井巷工程》表10-4，选取井筒支护厚度为300mm故井筒的掘进直径为4.6m④管缆布置按照管缆布置的原则，结合该井条件，管缆布置见井筒断面图⑤工程量及材料消耗井筒净断面积：S净=πD净2/4=π×4.0 2/4=12.56m2；井筒掘进断面积：S掘=πD掘2/4=π×4.6 2/4=16.6m2；每米井筒混凝土量：V壁=（S掘-S净）×1=（16.6-12.56）×1=4.04m3；⑥罐道梁、梯子梁长度罐道梁长度按下式计算：式中、R—井筒净直径； C—每根罐道梁至井筒中心线的距离故图5-1 主井井筒断面图在保证罐道梁埋入井壁的长度须合乎要求的前提下，取长度10的整数倍，则各罐道梁长度分别为：L1=3860mm；L2=3400mm；L3=3780mm梯子梁长度：Lt1=1063mm；Lt2=1374mm；Lt3=1366mm。

根据实际情况，取值如下：Lt1=1070mm；Lt2=1380mm；Lt3=1380mm5.1.2风井设计回风井井筒断面净直径2.5m，采用喷射混凝土支护，支护厚度设计为200mm内设梯子间，兼作第二安全出口详见图5-2回风井井筒断面图图5-2 回风井井筒断面图5.2石门及运输平巷5.2.1巷道断面形式烈马峪万仓铁矿（南段）运输巷道断面主要有两种形式，即双轨运输巷道和单轨运输巷道双轨运输巷道主要用在各水平的车场部分，单轨运输巷道主要用于各水平的井下运输巷运输巷均布置在矿体的下盘，矿体的底板为闪长玢岩，矽卡岩，石灰岩，属中等稳固，故选用fO=BO/3三心拱断面，适用于岩石中等稳定的矿山，巷道支护采用喷射混凝土，对于局部围岩不稳定的巷道可采用锚喷支护以下分别就单轨运输巷道和双轨运输巷道分别进行计算5.2.2单轨巷道断面5.2.2.1确定净宽度根据矿山的年产量5万t，选用ZK3-6/250型600mm轨距架线电机车，电机车尺寸为2700×1250×1550；YFC0.5-6矿车，矿车的尺寸为1500×850×1050根据以上数据，选取较大值，故取运输设备的宽度A1=1250mm，h=1550mm。

由《井巷工程》表1-3取安全间隙b左=300mm，人行道宽度b右=800mma1=A1/2+b左=925mm，c1=A1/2+b右=1425mm故巷道净宽度B=a1+c1=925＋1425=2350mm，恰好是50mm的整数倍5.2.2.2道床的参数根据巷道采用的设备及运输量，查《井巷工程》表3-5选用15kg/m钢轨由表1-3-9查得，底板运输水平与轨面的水平间距hc=320mm，底板至道渣面的高度hb=180mm5.2.2.3拱高fofo=Bo/3=2350/3=783.3mm 大圆弧半径R=0.692×2350=1626.2mm；小圆半径r=0.262×2350=615.7mm5.2.2.4巷道墙高h3按下列三种情况计算ⅰ)按架线电机车导电弓子要求确定h3；式中：h4--轨道起电机车架线高，取h4=2000mm; hc—道床总高度；查表3-7取hc=320mm，道渣高度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；取K=400mm； b1—轨道中线与巷道中线间距；b1=B/2-a1=250mm故ⅱ)按管道架设要求确定h3; 式中，h5—渣面至管子底高度，取h5=1800mm; h7—管子悬吊件总高度，取h7=900mm； m—导电弓子距管子间距，取m=320mm； D—压气管法兰盘直径，D=335mm。

故 ⅲ)按人行高度要求确定h3： 式中，j—距巷道壁j处的巷道有效高应不小于1800mm，j≥100mm，取j=200mm故 按以上三个数据中最大值2267.06mm，按10mm的整数倍，取h3=2270mm5.2.2.5巷道净高HoHo=fo+h3-hb=783.3+2270-180=2873.3mm5.2.2.6风速验证式中：qh——回采工作面所需风量；qj——掘进工作面所需风量；qd——独立通风的硐室所需风量，取5m3/s；qt——其他工作面所需风量，取5m3/s其中qh=(N/T)LS风量交换倍数N=12；排烟时间T＝1200s；采场长度L＝40m；过风断面S＝4.93m2所以，qh=(N/T)LS=2m3/s考虑到同时回采矿块数为2，故排烟风量参考《采矿设计手册》矿床开采卷下，表2－16－16，取qj=2m3/s风量Q= 23m3/s, 查手册《采矿设计手册3》表1-3-23，可得过风断面So=(0.26×B＋h3-hb)×B=（0.26×2.35+2.27-0.18）×2.35 =6.35m2由《井巷工程》表3-4查得：Vm=6m/s,V=Q/So=23/6.35=3.62m/s＜Vm故满足通风要求，不用修改断面尺寸。

5.2.2.7支架参数选择由《井巷工程》表5-7查取，混凝土支护厚度T=200mm5.2.2.8水沟参数参阅《井巷工程》，决定选用Ⅲ型水沟，其断面参数：上宽为400mm，下宽为360mm，深350mm净断面积为0.13m2, 掘进断面积0.26m2，每米水沟砌0.16m2，坡度5‰，水沟一侧墙基深500mm，另一侧250mm5.2.2.9巷道断面尺寸从轨面算起电机车（矿车）的高度：h=1550mm；从轨面算起巷道墙高：h1= h3- hc=2270-320=1950mm；从道渣面算起巷道墙高：h2= h3- hb=2270-180=2090mm；巷道净高度：Ho= fo＋h3- hb=783.3+2270-180=2873.3mm；圆弧拱矢高：fo=Bo/3=2350/3=783.3mm；巷道掘进高度：H=h3+fo+d=2270+783.3+200=5523.3mm；巷道净宽：B=a1＋c1=925+1425=2350mm；巷道掘进宽度：B1=B+2T=2350+2×200=2750mm；巷道净断面积：So=(0.263×B＋h3-hb)×B=6.35m2；拱部面积：Sd=do(B＋T)×1.33=0.2×（2.35＋0.2）×1.33=0.68m2；边墙面积（整体式）：ST=2h3T=2×2.27×0.2=0.908m2；基础面积：S基=（0.25+0.5）×0.2=0.15m2；S沟=0.26m2 S渣=0.35m2；掘进断面积：Sn=So＋Sd＋ST＋S基＋S沟＋S渣=8.7m2；巷道静周长：P=0.233×B+2(h3-hb)=2.33×2350+2×(2270-180)=9655.5mm=9.66m。

5.2.2.10管缆布置压风管和供水管布置在人行道的一侧上方，采用管缆托架架设，托架上部设压风管，托架下部悬挂供水管，两条动力电缆设于非人行道一侧，三条通讯照明电缆设于人行道一侧，电缆用挂钩挂在巷道壁上5.2.2.11掘进工程量及材料消耗量每米巷道掘进工程量：V=S掘×1=8.7m3每米巷道砌拱混凝土量：V1=S拱×1=0.68 m3每米巷道砌拱墙混凝土量：V2= S墙×1=0.908 m3每米巷道基础混凝土量：V3=S基×1=0.15 m3每米巷道水沟混凝土量：V4= S沟×1=0.26 m3每米巷道共需混凝土量：V=V1+V2+V3+V4=1.998 m3每米巷道粉刷面积：S粉=[1.33B＋2(h5-hb)]×1=[1.33×2.35＋2×(2.27-0.18)]×1=7.3m2详见图5-3单轨巷道断面图和表5-1巷道断面尺寸表表5-1 巷道断面尺寸表断面积（m2）断面尺寸（mm）支护厚度（mm）每米巷道掘进工程量（m3）每米巷道需混凝土量（m3）净掘净宽净高掘宽掘高墙拱6.358.723502873.327503073.32002008.71.9985.2.3双轨巷道断面5.2.3.1确定净宽度根据矿山的年产量5万t，选用ZK3-6/250型600mm轨距架线电机车，电机车尺寸为2700×1250。