巷道断面设计.docx

第一章设计资料第二章巷道断面施工图设计第一节巷道断面形状的选择第二节道床参数的选择第三节巷道内管线布置目录第四节巷道净断面尺寸的确定第五节验算风速第六节选择支护参数第七节确定水沟参数第八节确定巷道掘进断面尺寸第九节编制巷道断面特征表和每米巷道材料消耗量表第十节绘制巷道断面施工图第三章交岔点设计第一节选择基本数据第二节平面交岔点尺寸计算第三节交岔点的断面尺寸计算10第四节工程量及材料消耗12第五节绘制交岔点施工图15参考文献15第一章 设计资料某煤矿，设计生产能力为3Mt/年，服务年限为65年采用立井开拓、单水平、上下山开 拓地面标高+38m，生产水平为一650m，属低沼气矿井通风方式为中央并列式通风，井下最 大涌水量为400iWh，通过第一水平东运输大巷的流水量为180iWh，风量为45m3/s采用ZK7 一9/550电机车牵引1.5t矿车运输内设© 108压风管和©59供水管各一路，另设动力、照明、 通讯和信号电缆各一路大巷中间有一单轨分岔巷道与之相连（单轨巷道宽2860mm，其中b3 为1330mm）,并成60°交角，交岔点处在不稳定岩层中，试设计大巷断面及交岔点第二章巷道断面施工图设计第一节 巷道断面形状的选择巷道断面形状的选择，主要应考虑巷道用途及其服务年限、所处的位置（即作用在巷道上 地压的大小和方向、围岩性质）、选用的支架材料和支护方式、掘进方法和采用的掘进设备等因 素。

一般情况下，巷道的用途和服务年限是考虑选择断面形状的重要因素服务年限长达几十 年的开拓巷道，采用受力性能好的各种拱形断面较为有利；服务年限短的准备巷道或回采断面 多采用断面利用率高的梯形或矩形断面作用在巷道上的地压大小和方向在选择断面形状时也起主要作用当顶压较大、侧压较小 时，则应选用直墙拱形断面（半圆拱、圆弧拱或三心拱）；当顶压、侧压都很大且有严重底鼓时， 就必须选用诸如马蹄形、椭圆形或圆形等封闭式断面矿区富有的支架材料和习惯使用的支护方式，往往也直接影响巷道断面形状的选择金属 支架和锚杆可用于任何形状的断面；喷射混凝土支护方式适用于拱形等曲线断面掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定的影响目前，岩石平巷掘进仍是 采用钻眼爆破方法占主导地位，它能适应任何形状的断面未来在使用全断面掘进机组掘进的 岩石平巷，选用圆形断面无疑是更为合适的上述选择巷道断面形状应考虑的诸因素，彼此是密切联系而又相互制约的条件要求不同，影 响因素的主次位置就会发生变化所以，应该综合分析，抓住主导因素兼顾次要因素，以便能 选用较为合理的巷道断面形状此煤矿，设计生产能力为3Mt/年，服务年限为65年，采用立井 开拓、单水平、上下山开拓，地面标高+38m，生产水平为一650m，巷道中等稳定，设计采用锚 喷支护，选择半圆拱形断面 。

第二节 道床参数的选择运输大巷采用 ZK7－9/550钢轨型号：30kg/m （《矿山工程规划与设计》表4-1） 轨枕：钢筋混凝土轨枕（《矿山工程规划与设计》表4-2 常用轨枕规格）道床参数：道床总高度h =360mm；道碴高度h =200mm ；道碴距轨面高 h二160c b c（《矿山工程规划与设计》表 4-2 常用道床参数）第三节 确定管线布置位置1. 管道布置在人行道一侧，其下部与道碴面保持1.8m以上的距离2. 通信电缆应布置在电力电缆的另一侧3. 高压电缆和低压电缆在巷道同侧敷设，相互之间距离0.2 m，同时高压电缆之间，低压电缆 之间的距离 60mm4. 电缆悬挂高度应保证当矿车掉道时不会撞击电缆，或者电缆发生坠落时不会落在轨道上,电缆悬挂高度取1.6m（一般在1.5-1.9m），电缆两个悬挂点间距2.5m（不应大于3m）， 电缆与运输设备之间的距离 0.30（不应小于 0.25m）5. 压风管和供水管悬吊在人行道一侧，最低处距渣面1.9m第四节 巷道净断面尺寸的确定一、巷道净宽度 B 的确定该运输大巷采用ZK7-9/550电机车牵引1.5t固定式矿车运输，计算尺寸见表2-1，表格 2-1 运输设备的计算尺寸运输设备类型宽度A/mm咼度h/mmZK7-9/550电机车136015501.5t矿车10501150根据《煤矿安全规程》，取人行道宽C=900mm，非人行道一侧宽a=350mm,两电机车之间 距离 t=300mm，故巷道净宽度：B — a + 2A]+ C +1 = 350+2x1360+900 + 300 = 4270mm 取净宽： 4300mm二、 巷道拱高h0的确定半圆拱的拱高： h =R=B/2=4300/2=2150mm0该半圆拱形直墙巷道拱高为 2150mm。

三、 巷道壁高h 3确定按架线电机车巷道，导电弓子、管道的装设、人行高度、1.6m高度人行宽度、设备上缘与拱壁 最小安全间隙要求设计巷道壁高h3相关尺寸说明：h —轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h =2000mm ；44h —道床总高度，巷道选用30kg/m钢轨，h = 360mm，h = 200mm；c c bn —导电弓子距拱璧的安全间距，取n = 200mm ；K —导电弓子宽度一半，取K = 360mm ；b —轨道中线与巷道中线间距，b = B/2-a =4300/2-1030=1120mm ；1 1 1h5—渣面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取h5=1900mm ；h7—管子悬吊件总高度，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=230 mm ；b2为人行道侧轨道中线与巷道中线间距，b2=540；. m1为电机车距管子的距离，取250mm；j为距巷道壁的距离，距壁j处的巷道有效高度不小于1800mm，取j=200mm； C'为运输设备上缘与拱壁间距，取800mm；h—机车高度，为1550mm；a'运输设备上缘与拱壁间距，取200mm；(一) 按架线电机车导电弓子要求确定h ' h + h — (R — n) 2 — (K + b ) 23 4 c 1h > 2000 + 360 —((2150 - 200 )2 —(360 +1120 )2 二 1091mm (2-1)1•按导电弓子计算h > h + h + h -\：'R2 - (K + m + D / 2 + b )23 5 7 b 2 -(二) 按管道装设要求确定h > 1900 + 900 + 200 - ^21502 -(360 + 300 + 230/2 + 540) = 1299mm (2-2)3 '2.按电机车计算h > h + h + h _pR2 - (A / 2 + m + D / 2 + b )h3 > 1900400 + 20021502-(136O/2+ 250 + 230/2 + 540)2 二1548mm (2-3)(三) 按人行高度要求h > 1800 + h - \：'R2 - (R - j)2h > 1800 + 200 ''21502 -(2150 - 200)2 = 895mm (2-4)3h > 1600 + h -\：'R2-(C' + A /2 + b )23 b 1 2 -(四) 按1・6m咼度人行宽度要求h > 1600 + 200 —(21502 -(800 +1360/2 + 540 )2 二 1064mm (2-5)3五)按设备边缘与拱壁最小安全间隙要求计算h + h - JR2 -(Cr + A /2 + b )21. 人行道侧h > t ’ h > 1550 + 360-J21502-(800 +1360/2 + 540)二 1174mm (2-6) 32. 非人行道侧h > h + h - JR2 - (a' + A / 2 + b )23 c 1 1 则巷道高h > 1550 + 360-{21502 - (200 +1360 / 2 +1120)2 = 1121mm (2-7) 综 上 计 算 ， 并 考 虑 一 定 的 富 余 ， 确 定 本 巷 道 壁 高 1600 mmH=1600+2150-200=3550mm。

故取 H=3600mm四、确定巷道净断面面积 S净断面面积S = B (0.39B+h ) (2-8)2式中：h为渣面以上巷道壁高，h = h - h = 1600- 200 = 1400mm2 2 3 b故 S = 4300x(0.39x 4300+1400)= 13.23m2第五节 验算风速风速验算公式v = Q'S (2-9)查《煤矿安全生产规范》知vMax=8m/s，已知通过大巷风量Q=40m3/s,代入式(2-9 )得v = Q / S = 40/13.23 = 3.03m / s < 8m / s设计的大巷断面风速符合过规定，可以使用第六节 选择支护参数本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽4.27m、穿过中等稳定岩层即属III类围岩、服务年限65 年等条件，得锚喷支护参数：表格 2-2 锚喷支护参数支护 形式锚杆长 度/mm直径/mm材质间距 M/mmM盘 y TTTVhh \ on i混凝土厚度T/mm锚杆露出长 度/mm锚喷 支护220020左旋螺纹钢HRB3358008001000支护厚度 T=T1=100 mm 第七节 确定水沟参数为了排出井下涌水和其他污水，设计巷道断面时应根据矿井生产时通过该巷道的排水量设 计水沟。

水沟布置在人行道一侧，并尽量减少穿越运输铁路平巷水沟坡度可取 0.3%~0.5%, 或与巷道的坡度相同井下最大涌水量为400m3/h，通过第一水平东运输大巷的流水量为180m3/h，按照本巷道实 际情况，现采用水沟查规范得下表参数：表格2-3水沟规格和可材料消耗坡 度宽B1/mm宽B2/mm深H/mm净断面 面积/m2掘进断 面面积/m2每米盖 板钢筋 质量/kg每米盖板 混凝土消 耗/ m3每米水沟 混凝土消 耗/ m30.3%5005005000.2500.3062.0360.03230.61第八节 确定巷道掘进断面尺寸巷道设计掘进宽度B = B + 2T = 4300 + 2 x 100 = 4500 mm1巷道计算掘进宽度B = B + 25 = 4500 + 2 x 75 = 4650 mm21巷道设计掘进高度 H = H + h + T = 3600+200+100 = 3900mm1b巷道计算掘进高度H = H +5 = 3900 + 75 = 3975 mm21巷道设计掘进断面面积S = B(0.39B + h )= 4500x(0.39x4500+1600)= 15.1m21 1 1 3巷道计算掘进断面面积S = B（0.39B + h ）= 4650x（0.39x4650+1600）=15.87m22 2 2 3第九节。