3矿建07级 井巷设计与施工 课程设计封面任务书评语

1 原始条件 某矿设计生产实力1.2Mt/a，属低沼气矿井，中心并列式通风。第一开采水平为-680m，最大涌水量为220m3/h。采纳1t矿车运输（长宽高＝ 20008801150mm），ZK7-6/250架线式电机车牵引（长宽高＝450010601550mm）。巷道内悬吊200mm压风管和50mm供水管各一趟，其法兰盘直径分别为315mm和160mm。并布置动力电缆、照明电缆、通讯电缆各一趟。矿井南翼需风量为1100 m3/min。南翼大巷围岩松动圈为1.4m。 2 巷道断面尺寸计算 巷道断面设计的原则在满意平安、生产和施工要求的条件下，使巷道断面最小。这样有利于降低施工和维护成本，加快施工速度。 2.1选择断面形态 断面形态类型按断面轮廓线的构成分类,可分为折线型（矩形、梯形、不规则形）和曲线型（半圆拱形、切圆拱形、三心拱形、马蹄形、椭圆形、圆形）。 巷道断面形态的选择，主要应考虑巷道所处的位置及穿过的的围岩的 性质（即作用在巷道上的地压的大小和方向）；巷道的用途及服务年限；选 用的支架材料和支护方式；巷道的掘进方法和采纳的掘进设备等因素。 近年来，我国部分煤矿正在试用掘进机组施工岩巷，由于回转刀盘的要求，有的最宜选用圆形断面，若掘进后立刻协作运用喷射混凝土，虽巷道断面利用率差，但也是合理的。因之随着掘进工艺的改进和支护技术的更新，巷道断面形态的适应性也在不断改变。[1] 图21 巷道断面形态 a-矩形；b-梯形；c-不规则形；d-半圆拱形；e-圆弧拱；f-三心拱形；g-马蹄形；h-椭圆形；i-圆形 2.2确定断面净尺寸 主要运输巷道断面尺寸确定的原则是①保证运输设备在巷道内畅通无阻；（最宽设备为电机车）②满意煤矿平安规程规定的通风、行人及平安间隙的要求；③合理布置各种管、缆。[2] 2.2.1巷道断面净宽B的确定 巷道的为直墙半圆拱形，巷道断面净宽B的确定为 0.51.061.00.243.86m B拱形巷道断面净宽，指直墙内侧的水平距离，m； a非人行道侧的宽度，煤矿平安规程规定，;当巷道内安设 胶带机运输机时；矿井是现代化运输巷取a0.5m。 运输设备的最大宽度，按设备表选取，m；架线电机车ZKZ7-6/250 长宽高450010601550mm。所以1.06m c人行道的宽度，煤矿平安规程规定，从巷道道碴面以上1.6m的高 度内,，在人车停车地点, 。取c1.0m t在双轨运输巷道中，两列对开列车最突出部分之间的距离，煤矿平安规程规定；在采区装载点，，在矿车摘挂钩地点，。[8] 由于巷道轨距是600mm，规定轨中距为1300mm，所以计算得t0.24m。 图2-2 巷道断面尺寸计算图 2.2.2巷道净高度的确定 拱形巷道的净高度是指自道碴面至拱顶内缘或锚杆露出长度末端的垂直高度。（如图2-2）[3] H拱形巷道的净高，m； 拱形巷道的拱高，m，半圆拱为B/2，切圆拱、三心拱为B/3； 拱形巷道的墙高，m，自巷道底板至拱基线的垂直距离； 巷道内道碴高度，m，按表取值，一般为180mm，200mm。 1. 拱高的确定 半圆拱的拱高、拱的半径R均为巷道净宽的1/2，即RB/2。 2. 墙高的确定 拱形巷道的墙高是指自巷道底板至拱基线的垂直距离。按以下5种要求分别计算并取最大值，最终按只进不舍的原则，以100mm进级取整。 （1）按架线电机车导电弓顶端与巷道拱璧最小平安间隙要求计算； 煤矿平安规程规定n不小于0.2m时，一般取300mm。356条规定架空线高度h42000,1900,2200mm;K360mm。 （2）按管道悬吊高度与导电弓和电机车最小平安距离计算； 煤矿平安规程22条规定管线悬吊高度从碴面起管道悬吊高度，＞1800mm,管线悬吊件总高般取900mm，当钢管直径250mm时，法三盘直径D390mm。 ①管道与导电弓最小平安距离（水平距离），一般≥300mm ②管道与电机车最小平安距离（水平距离），一般≥200mm 图2-3 半圆拱形巷道断面壁高计算图 （3） 按行人高度要求计算；行人遇车靠壁站立时，在距离墙壁200mm时，自碴面至拱顶高度≥1800mm。 （4） 按碴面以上1.6m高度内行人宽度计算人行道侧1.6m高度处，设备与拱璧间的宽度≥0.8m。 （5） 按运输设备上缘与拱璧间最小平安间隙要求计算非人行道侧的平安间隙，一般≥0.3m。 在人行道侧 在非人行道侧 符 号 注 释 自巷道底板至拱基线的垂直距离，mm； 从轨面起电机车架线高度，取2000mm或2220mm； 从底板至轨面高度道床总高度，按表选取； R拱形巷道半径，半圆拱只＝B／2； n电机车导电弓顶端两切线的交点处与巷道拱壁间最小平安间隙，n＞200mm，一般取n＝ 300mm； K导电弓宽度之半，取K＝360mm； 轨道中心线与巷道中心线间距； 从道碴面起至管道悬吊高度，一般取＞1800mm； 管道悬用件总高，采纳锚杆悬吊时；一般取＝900mm； 从底板至道碴面的高度，按表取； h从轨面起车辆的高度，按表选取， 运输设备最大宽度，按表选取; a,c运输设备与巷道墙问宽度，mm; ,当运输设备上缘进入巷道拱部范围内时，设备上缘到拱壁间的距离，一般＞ 200mm，＞800mm; m导电弓距管道间平安间距，一般取m＞300mm， 电机车距管道问平安间距，一般取＞200mm， D管道接头处最大直径，mm; J巷道有效净高不小于1800mm处到墙的水平距离，一般取j200mm. 综上计算并考虑肯定的余量，确定本巷道墙高1800mm。则巷道的高度 2.2.3巷道的净断面积 拱形巷道的净宽和净高确定后，拱形巷道的净断面积 3.86（0.393.861.62）12.06m2 净周长 符合煤矿平安规程的规定。 3 巷道支护型式选择与参数计算 3.1 概述 巷道开掘后，在它的四周出现地压现象。为了保持巷道的稳定性，必需设置一种支撑结构物来维护巷道，这种维护巷道的结构物称为支架。依据支架的形式有棚式支架和整体支架。维护巷道的施工方法和施工过程称为支护。 我国煤矿巷道支护，曾先后采纳过不同结构形成的木材支架、金属支架、预制钢筋混凝土支架以及石材整体支架。 木材支架由于强度低、简单腐朽、不防火、消耗量大，特殊是我国木材资源短缺，因此，现在只有某些特殊地段和地方小煤矿仍在运用。 预制钢筋混凝土支架和金属支架获得广泛运用。石料作为永久支