半圆拱巷道设计方法
煤矿巷道支护设计及施工工艺
支护设计一、巷道断面巷道断面直墙半圆拱型，净下宽：3.6m，净高：3.0m，净断面：9.4㎡,掘进下宽：3.8m，掘进中高：3.1m，掘进断面：10.6㎡。
二、支护方式（一）、永久支护巷道永久支护方式采用锚网喷，巷道交叉口、岩层松软、过断层等地段采用锚网喷+锚索支护。
按悬吊理论计算锚杆参数：1、锚杆长度计算：L=KH+L1+L2式中 L---锚杆长度，m；H---冒落拱高度，m；K---安全系数，一般K=2；L1---锚杆锚进稳定岩层的深度，一般按0.5m；L2---锚杆的外露长度，一般取0.1m；其中：H=B/2f=3.8/(2×3)=0.63B---巷道掘进宽度，取3.8m；f---岩石坚固系数，取3；K---安全系数，一般K=2；则：L=2×0.63+0.5+0.1=1.862、锚杆间距、排距计算：设计时间距、排距均为a，则a=［Q/KHγ］1/2=1.02式中 a---锚杆间排距，m；Q---锚杆设计锚固力，64kN/根；H---冒落拱高度，0.63m；γ---被悬吊砂岩的密度，取25kN/m³；K---安全系数，一般K=2；通过以上计算，选用直径20mm螺纹钢树脂锚杆，长度为2.0m，锚杆间、排距为 0.9m。
网片采用钢筋网，相邻网片要压茬连接，搭接长度不小于100mm。
爆破前锚网支护距迎头不大于0.7m，炮后不大于2.4m。
围岩性较好时，采用先锚后喷的方式；围岩稳定性较差是，锚杆间、排距应适当缩小，并要先及时喷射混凝土，喷浆厚度不小于30mm，然后打设锚杆，复喷必须达到设计厚度。
初喷距工作面不超过5m，复喷距工作面不超过10m。
洒水养护时间不少于28天。
（二）、临时支护1、由于锚杆机手柄长度为1.3m，锚杆间距为0.9m，因此，在炮后及时进行敲帮问顶，然后操作人员站在支护完好的地点打设顶锚杆作为临时支护。
2、初喷工作面作临时支护。
炮后及时找掉，冲刷巷帮后立即进行初喷，初喷厚度不小于30mm，喷体初凝20min后，施工人员方可进入迎头。
井巷工程课程设计
井巷工程课程设计班级:专业:设计者:一、工程概况某矿轨道运输平巷，设计断面为直墙半圆拱形，采用锚喷支护。
该巷道位于己17底板岩层中，岩石为粗砂岩，坚固性系数为f＝6～8。
巷道掘进宽度为3.3米，掘进高度2.95米，采用三八工作制，两掘一喷，月计划进尺65米，该矿井为低瓦斯矿井。
二、爆破说明书根据工程实际需要，巷道掘进采用钻爆法进行，凿岩机采用YT－24型气腿式风动凿岩机，直径42mm一字型岩石钻头。
爆破作业采用2号煤矿硝铵炸药，毫秒延期电雷管，选用直眼菱形掏槽，采取光面爆破。
（一）、爆破原始条件瓦斯等级低瓦斯掘进断面8.56平方米（岩）普氏系数f=4～6 钻眼机具风动凿岩机炸药种类2号煤矿硝铵炸药雷管类别毫秒延期电雷管（二）、装药量及起爆顺序炮眼名称炮眼深度m炮眼个数炮眼角度装药量kg封泥长度起爆顺序连线方式装药结构水平垂直掏槽眼（1-4)1.8 4 90 90 4×4×0.15 满Ⅰ串联连续反向装药辅助眼(5-21)1.6 17 90 90 17×2×0.15 满ⅠⅡ底眼（22-28)1.6 7 90 84 7×1.5×0.15 满Ⅰ周边眼(29-43) 1.6 15 90 86 15×1×0.15 满Ⅲ(三)、预期爆破效果顺序指标名称单位数量顺序指标名称单位数量1 炮眼利用率% 90 5 一循环炮眼长度m 69.82 工作循环进尺m 1.4 6 掘进一米炮眼长度m 49.83 一循环实体岩（煤）量m311.98 7掘进一米炸药消耗量kg 8.094 掘进一米岩（煤）量m38.56 8 掘进一米雷管消耗量发31（四）炮眼布置图（见附图）三、爆破安全技术管理1、井下爆破工作必须由专职爆破工担任，并持证上岗，严格按“操作规程”进行操作。
2、爆破作业时，爆破工、班组长、瓦检工都必须在现场执行“一炮三检”和“三人联锁”程序化爆破制度和“四保险”爆破制度。
井巷工程第三章巷道断面设计-PPT精选文档
上述计算出的墙高h3值，必须按只进不舍的原则，以0.1m进取。
计算公式（以半圆拱为例） 1）按架线电机车导电弓子要求计算
h h h ( R n ) ( K b ) 3 4 c
2
2
式中： n—— 导电弓子外缘与拱璧间距，n≥200, 取n=300mm K—— 导电弓子宽度之半，取K＝360mm 2)按管道的装设高度要求计算
双轨巷道中心距:
运输方式
0.5~1t矿车 1.5t矿车 部分
1200 1300 1600 1300 1600
1300 1600 1900 1600 1900
此外，巷道宽度必须满足自道碴面起1.6m的高度内留有宽不 小于0.8m的人行道，否则应重新设计。
c)按人行高度要求计算
2 2 h 1800 h R ( R j ) 3 b
要求距壁j毫米处巷道有效净高不小于1800mm,一般取j＝200mm d)按1.6m高度人行宽度要求计算 单轨：
双轨：
A 2 1 h 1600 h R ( C b ) 3 b 1 2 A 2 ' 2 1 h 1600 h R ( C b ) 3 b 2 2
按超挖值
根据支护、道床参数
计算掘进断面尺寸
绘巷道断面图，编制巷道特征表及工程量和材料量消耗表
(一)巷道净宽 1.概念
直墙拱、矩形巷道： 梯形巷道 通行矿车、电机车时 不通行运输设备时
a 2A c t 1
2 .4 m
式中：B —— 拱形巷道净宽 A1 —— 运输设备最大宽度，(表1-1) a —— 非人行道侧的宽度(《安全规程》有要求) C —— 人行道的宽度 (《安全规程》有要求) t —— 双轨巷道两列列车最突出部分之间的距离(《安全规程》有要求) 注：巷道还需满足掘进机械和敷设临时双轨及运综采支架所需最小净宽要求
巷道交岔点设计示例
所以：Ｖ1＝ｙＳ1＋0·5Ｌ1（Ｓ1＋ＳWＭ）＋ｇ（Ｓ2＋Ｓ3） ＝0·512×11·642＋0·5×14·321×（11·642＋29·255） +2×（11·642＋7·834） ＝5·961＋292·843＋38·952＝337·756m³；
设计掘进断面积：Ｓ‘1＝Ｂ’1（0·39Ｂ‘1＋h’2） ＝5·13（0·39×5·13＋1·2）＝16·42m²；
同理，可计算出水沟的掘进工程量和材料消耗量；轨道的用量； 将上述结果列成表格附于施工图中； 四、绘出施工图
比例：交岔点1：100 ；断面图1：50 ；
10 11
12
13
14 15 16
6580 6830 7080 7330 7580 7669 7810
（2）中间断面拱高
从巷道底板起，主巷断面高度为3365，因为是半圆拱形，拱高为巷道跨
度之半，即：h0＝4330÷2＝2165；
（3）中间断面墙高
主巷：墙高（从底板起）：h3＝3365－2165＝1200；
已知条件告诉支护厚度400，柱墩面宽500，长度为2000； 2、工程量及材料消耗量计算：
交岔点工程量计算的范围，一般是从基本轨起点至柱墩面向支巷 各延长2000；若斜墙起点在基本轨起点左侧，则应从斜墙起点起计 算。计算方法有两种，一种是将交岔点按不同断面分为几个计算段 ，求出每段的掘进体积，然后相加。另一种是近似计算，其精度也 能满足施工要求。 （1）体积计算： 净体积：Ｖ1＝ｙＳ1＋0·5Ｌ1（Ｓ1＋ＳWＭ）＋ｇ（Ｓ2＋Ｓ3）
2016-2017年用半圆仪标定巷道腰线方法和步骤（总结）
用半圆仪标定巷道腰线方法和步骤1、在倾斜巷道中标定腰线如图附1-a 所示，1点为设计巷道的腰线点，其设计标高为H 1，，A 点为已知导线点，其标高为A H 。
根据两点的标高可以计算出两点的高差Aa h 为：1H H h A Aa -=在导线点A 上挂锤球线，并从A 点向下量取Aa h 值在垂球线上得到a 点，然后过a 点向待设腰线巷道两帮拉线，线之终端应位于待测腰线起点位置。
于线之中间部位挂半圆仪，当其读数为0°时，于线之终端处做上标记，此即为新设腰线点之位置，然后设法将此点位予以固定（钉钉或用水泥筑点）。
同法在另一帮与该点相对应的位置再设一点，这两点即为一对腰线点，如图附1-a 中之1、1´所示。
将测绳一端挂在1点铁钉上，在测绳上挂半圆仪，然后将另端在斜巷的同一帮上做上下移动，使半圆仪上倾角为设计巷道的倾角δ，此时于绳端做上标记，然后在该标记处固定腰线点，此点即为第二对腰线点中的一个，打上铁钉编为2点，此点也为腰线点。
将测绳一端挂在1点铁钉上，在测绳上挂半圆仪，然后将另端在斜巷的同一帮上做上下移动，使半圆仪上倾角为设计巷道的倾角δ，此时于绳端做上标记，然后在该标记处固定腰线点，此点即为第二对腰线点中的一个，打上铁钉编为2点，此点也为腰线点。
图1 标定腰线将测绳一端挂在1点铁钉上，在测绳上挂半圆仪，然后将另端在斜巷的同一帮上做上下移动，使半圆仪上倾角为设计巷道的倾角δ，此时于绳端做上标记，然后在该标记处固定腰线点，此点即为第二对腰线点中的一个，打上铁钉编为2点，此点也为腰线点。
在巷道另一帮，自1´点，以同样方法，于2点相对应部位，再测设一腰线点2´，与2点成一对。
在1、2两点间拉线，沿线用油漆在帮上画线，以利于施工应用。
2、在水平巷道标定腰线如图附1-b所示，1点为平巷的腰线点，在1点上挂测绳，绳上再挂半圆仪，将另一端拉紧并上下移动，使用半圆仪上倾角为0°于绳之终端处做上标记2´。
半圆拱形巷道计算公式
0.315
注意：上面公式中用黄色填充的单元 格内容是需要输入的，出结果时需由 左至右、从上到下依次点击，否则会 影响结果！！！！ ha、hb参照下表：
巷道类型
车场及主要运输巷道 采区上下山 采区运输中巷、回风顺槽
钢轨型kg/m
>=24 18
15或18 15或18
轨面起巷道的壁高h1
每米充填所需材料V4'减去V4'
每米砌碹巷道粉刷面积Sn'
0.16 道碴高度hb
1.6 拱高h0 2.875 巷道设计掘进宽度B1 4.36 净周长P 0.055 每米巷道喷射材料消耗V2
4.8035 每米巷道锚杆柱孔砂浆消耗V0
7.2035 仅拱部打锚杆时的周长P1' 0.64 每米基础所需材料V3'
巷道净宽B
2
轨面起车辆的高度h 巷道净高H 巷道计算掘进宽度B2 设计掘进断面面积S1
1.2 2.4 2.55 6.0864
每米巷道墙脚喷射材料消耗V4
0.055
每米巷道托板消耗N1 每米锚喷巷道粉刷面积Sn 每米充填基础所需材料（有水沟）V4' ’ 每米基础掘进体积（无水沟）V0'
10.00546875 6.1755
0.165
6.615975
常用道床参数
道床总高度hc
道碴高度
hb
360
200
320
180
220 220
可不铺道碴，轨枕沿底板浮放，也可在浮放轨枕两侧充填掘进
道碴面至轨道面垂高ha
底板起巷道的壁高h3 巷道计算掘进高度H2 净断面面积S 锚喷巷道每米墙脚掘进体积V3 仅拱部打锚杆时的消耗N'(p1'/2M应为整 数) 计算锚杆消耗的周长P1 每米砌碹所需材料V2'
巷道断面施工图设计
第一章巷道断面施工图设计第一节、选择巷道断面形状巷道断面形状的选择，主要应考虑巷道所处的位置及穿过围岩的性质、作用在巷道上地压力的大小和方向、巷道的用途及其服务年限、选用的支架材料和支护方式（要考虑到支护成本）、巷道的掘进方法和采用的掘进设备等因素，也可以参考邻近矿井同类巷道的断面形状及其维护情况等。
根据本课程设计所给的数据及要求，本次设计选用半圆拱型双轨运输大巷图表1-1半圆拱形巷道断面第二节、确定巷道净断面尺寸《煤矿安全规程》规定：巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要。
因此，巷道断面尺寸主要取决于巷道的用途，存放或通过他的机械、器材或运输设备的数量与规格，人行道宽的与各种安全间隙以及通过巷道的风量等。
一、巷道净宽度的确定巷道的净宽度，是指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平距离。
对于梯形巷道，当其内通行矿车、电机车时，净宽度是指车辆顶面水平的巷道宽度；当巷道内不通行运输设备时，净宽度是指白底板起1．6m水平的巷道宽度。
运输巷道净宽度，由运输设备本身外轮廓最大宽度和《煤矿安全规程》所规定的人行道宽度及有关安全间隙相加而得。
巷道安全间隙不应小于表1-2中的规定。
表格1-2 巷道安全间隙表项目规定数值/mm人行侧从道砟面起1.6m高范围内设备与拱、壁间综采矿井1000 其他矿井800非人行侧设备与拱、壁间综采矿井500其他矿井300移动变电站或平板车上综采设备最突出部分与拱、壁间300 与输送机间700人车停车地点人行侧从道碴面起1.6m高度范围内设备与拱、壁间1000安设输送机巷道输送机与拱、壁间500两列对开列车最突出部分间200采区装载点两列车最突出部分间700电机车架空线与巷道顶或棚梁间200导电弓据拱、壁间300 矿车摘挂钩地点两列车最突出部分间1000导电弓子据管道最突出部分间300运输设备与管道最突出部分间300 设备上面最突出部分据巷道顶或棚梁间、壁间300用架空乘人装置运送人员时，蹬座中心至巷道一侧的距离700本课程设计所选用的巷道断面为半圆拱型双轨运输大巷，按下式计算：B=a+2A1+c+t （1-1）式中B——巷道净宽度，直至墙内侧的水平距离，ma——非人行侧的宽度，mA1——运输设备的最大宽度，mc——人行侧的宽度，mt——双轨运输巷中，两辆对开列车最突出部分之间的距离，m查表2．2知ZK7—9／550电机车宽A1＝1360mm、高h＝1550mm，1t矿车宽880mm、高1150mm。
圆弧拱型断面在巷道设计中的应用
圆弧拱形断面在巷道设计中的应用红岩煤矿技术部综上所述，根据我矿的实践，结合我矿井下岩石状态以及围岩松动圈理论，可以得出这样一个结论.即:在我矿井田范围之内，根据需要，任何拱形巷圆弧拱形断面，在我矿得到了广泛的应用，并取得比较好的效果。
一、设计应用概况我矿自2011月年开始应用圆弧拱形断面，最初只在小断面岩巷等巷道中采用，效果较好，但应用的范围不广，由于巷道施工质量的不断提高.巷道成型、光爆质量越来越规范化、制度化，矿领导非常注重推广先进技术和先进经验，在此基础上，我们将三心拱、半圆拱、圆弧拱形断面加以比较，我们认为，无论从技术上还是经济上，采用圆弧拱形断面，都较其它两种断面合理，因此从今年二月份起，我矿巷道施工都采用了圆弧拱形断面。
二、适用条件及优缺点通过近几年的实践，将圆弧拱形断面和三心拱形断面相比较，圆弧拱形断面具有以下优点:1、设计计算简便，施工形状容易掌握。
以前我们普遍采用的三心拱形断面，由于施工难度较大，无论技术人员如何反复的讲解和现场指导，但施工出的巷道还是不伦不类，按质量标准挂线检查，很难找出合格点数。
为了按标准施工、技术人员特用φ16圆钢焊制带光爆眼位的模具，使用一段时间，造型和光爆质量均有提高，但现场施工来回抬、量、划眼位工人嫌麻烦，仅用一段时间就不用了，质壁也就下来了。
圆弧拱形断面较三心拱断面施工就容易掌握多了。
2、圆弧拱形断面，因拱部只有一个半径，地压大时，拱顶部不易开裂。
3、砌碹巷道容易加工圆弧拱形断面与半圆拱形断面相比，其优点是:在巷道断面相同时、可降低巷道的高度，提高断面的利用率，换言之，在同样满足行人、运输的条件下，国弧拱形断面积可比半圆拱形断面积少10%左右，这样就减少了巷道的掘进量，提高了经济效益。
当然，水仓、专用的回风巷道，从维护、承压的角度讲，只要能满足掘进时的需要，还是采用半圆拱为准。
圆弧拱形断面的缺点是:l、较半圆拱、受力情况稍差。
2、在施工时，拱墙交接处不好处理，如施工时掌握不好，此处极易超挖和产生炮震裂隙，我们采取的措施是，掘进时，拱墙交接处打密眼、少装药、放小炮，在喷射混凝土时，将此处适当加厚，以形成圆弧状，此类问题，随着掘进技术和掘进质量的不断提高，拱墙交接处的处理现已不成问题。
560行人大巷联巷开口施工方案
560行人大巷联巷开口施工方案一、施工方案1、开口位置布置在560行人大巷倒掘段联5#点以方位60°，按4‰上山掘进11.14米后，再以方位113°6′41″以1°上山掘进269.94米后，以方位角90°沿0.76°上山掘进30米，然后以方位角32°27′50″平掘32.8米与轨道巷贯通2、560行人大巷联巷断面为“半圆拱形”，巷道毛宽×毛高=5300×4450㎜，巷道净宽×净高=5000×4300㎜（墙高1800㎜，拱高2500㎜）。
掘进断面为20.56m2，净断面为18.81m2。
3、巷道临时支护采用喷射混凝土支护，其支护步骤如下：先用长钎杆将危岩和活矸挑落，然后喷射混凝土（初喷厚度为50mm），混凝土配比严格按照工程公司实验室出具的配比通知单进行配比，再进行锚杆、挂网等其他工作。
4、永久支护采用“锚、网、喷”加锚索联合支护，锚杆呈“矩形”布置，锚杆间、排距为800×800mm。
顶、帮锚杆均使用Ф20×2200mm的左旋螺纹钢锚杆，锚固剂采用CK2355、Z2355各一卷：装药卷时先装CK2355一卷，再装Z2355一卷。
钢筋网采用Φ6.5mm的钢筋，钢筋网的规格为2000×1000mm，网格大小为100×100mm。
网片搭接长度为100㎜。
联网扣距为150㎜，混凝土喷层厚度为150mm，标号为C25，混凝土配比严格按照工程公司实验室出具的配比通知单进行配比。
其中水泥采用普通硅酸盐水泥，标号为P.O42.5。
砂子采用中（粗）砂，要求含土率不超过3%。
石子采用直径为5～10mm，要求无任何杂质。
在开口位置距巷道正中1根，距巷中1.6米处两帮各打设1根锚索。
以后每隔1.6m在巷道中央打3根锚索，锚索采用Φ17.80×4500㎜钢绞线及配套索具，每根锚索配备三卷锚固剂（从上至下依次为CK2355、K2355、Z2355、 M2355），配套使用0.6m的12#槽钢。
巷道断面及布置
巷道断面及布置巷道断面及布置一、巷道断面形状我国煤矿巷道常用的断面形状是梯形和直墙拱形（如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形管称拱形），其次是矩形。
只是在某些特定的岩层或地压情况下，才选用不规则形（如半梯形）、封闭拱形、椭圆形和圆形。
矩形断面利用率高，承载能力低，一般用于顶压、侧压都小，服务年限短的巷道，如侧压大，两帮支架将发生移动或被坏。
梯形的断面利用率较拱形高，但承压性能较拱形差，常用于服务年限不长、断面较小或围岩稳定、地压不大的巷道。
拱形断面则常用于服务年限长或围岩不稳定、地压大的巷道。
在特别松软或膨胀性大的岩层中开掘巷道，当顶压、侧压都很大时，可采用曲拱形;底膨严重时，可用带底拱的封闭拱形;四周压力都很大且不均匀时，可采用椭圆形;四周压力均匀时，可采用圆形。
沿煤层掘进巷道时，为了不破坏顶板，常根据煤层赋存情况，将巷道开掘成各种不规则形。
巷道断面形状往往取决于矿区富有的支架材料和习惯采用的支护方式。
木棚子和钢筋混凝土棚子适用于梯形和矩形等断面;料石和混凝土砌碹适用于拱形、圆形等曲线形断面;而金属支架、锚杆支护适用于任何形状断面。
二、巷道断面尺寸巷道断面尺寸主要依据用途来决定的，并用所需通过风量来校正，以人员通过方便为原则，《煤矿安全规程》规定：巷道净断面，必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要。
巷道开掘出后不加支护的断面称为荒（毛）断面，支护后的断面称为净断面。
巷道断面尺寸主要考虑巷道的净高和净宽。
（一）巷道的净宽度矩形巷道（直墙巷道）的净宽度，是指巷道两侧壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。
对梯形巷道，当巷道内通行矿车、电机车时，净宽度指车辆顶面水平的巷道宽度。
当巷道内设置运输机械时，净宽度指从巷道底板起1.6m高水平的巷道宽度;当巷道不放置和不通行运输设备时，净宽指净高的二分之一处的水平距离。
巷道净宽主要取决于运输设备本身的宽度，人行道宽度和相应的安全间隙，无运输设备的巷道可根据通风及行人的需要来选取。
巷道三心拱形设计
巷道断面、周长计算公式巷道断面三心拱：S=B(0.26B+h2)圆弧拱：S=B(0.24B+h2)半圆拱：S=B (0.39B+h2)梯形断面：S=( B1+B2) / 2 *h巷道周长三心拱：p=2.33B+2 h2圆弧拱：p=2.27B+2 h2半圆拱：p=2.57B+2 h2梯形断面：S=B1+B2 +( 2 h2/sina)以上：B——巷道的净宽度h ——从道渣面起巷道的净高度h2——从道渣面起巷道的墙度B1——巷道的上净宽B2——巷道的下净宽sina——一般取80度17三心拱画法、参数、巷道面积计算公式三心拱的画法：；拱形巷道参数表：；L——拱弧长f——拱高；B——巷道宽度α——小圆角度β——大圆角度R——；巷道断面面积计算公式：三心拱面积公式1：S=B(；S=B(h+0.241B)——f＝B/3S=B(；注：式中B为巷道净宽，h为墙高，f为拱高三心拱面；S＝B×（H－B/3+0.262B）——f＝B/；注：式中B为巷道净宽，H为巷道净高，f为拱高；三心拱的画法：拱形巷道参数表：L——拱弧长 f——拱高1B——巷道宽度α——小圆角度β——大圆角度 R ——大圆半径 r ——小圆半径ψ——圆心角巷道断面面积计算公式：三心拱面积公式1：S=B(h+0.262B) —— f＝B/3 S=B(h+0.198B) —— f＝B/4S=B(h+0.161B) —— f＝B/5 圆弧拱面积公式：S=B(h+0.241B) —— f＝B/3 S=B(h+0.175B) —— f＝B/4 S=B(h+0.138B) —— f＝B/5 半圆拱：S=B(h+0.39B)注：式中B为巷道净宽，h为墙高，f为拱高三心拱面积公式2：S＝B ×（H－B/3+0.262B）—— f＝B/3 S＝B ×（H－B/4+0.198B）—— f＝B/4注：式中B为巷道净宽，H为巷道净高，f为拱高。
巷道支护方案
巷道支护方案矿井扩建初步设计根据围岩条件，采用不同支护方式。
主、副暗斜井，回风上山，水平大巷等为半圆拱形，采用锚喷或砌碹支护，引风道，中央变电所、水泵房、水仓等采用半圆拱断面，砌碹支护；工作面轨道巷、运输巷、回风巷为梯形断面，采用金属支架支护。
因此，永久支护方式根据巷道用途，围岩稳定性采用三种方式：锚喷支护、砌碹支护、钢支架支护。
一、锚喷支护（含喷浆支护、锚杆喷浆支护、锚网喷支护）（一）支护材料及规格质量要求：1、锚杆长度计算：L＝KH+L1+L2式中：L—锚杆长度，m；H—冒落拱高度，m；K—安全系数，一般取K=2；L1—锚杆锚入稳定岩层的深度，一般按经验取0.5m；L2—锚杆在巷道中的外露长度，一般取0.1m；其中：H=B/（2f）=3.5/（2×5）=0.35式中：B—巷道开掘宽度，取3.5m；f—岩石紧固性系数，取5；则：L=2×0.35+0.5+0.1=1.35m＜1.85 m2、锚杆间、排距计算，通常间排距相等，取α；α=Q/（KHr）式中：α—锚杆间排距，m；Q—锚杆设计锚固力50KN/根H—冒落拱高度取0.45m；r—被悬吊砂岩的密度，取45KN/m3；K—安全系数，一般取K=2；则：α=50/（2×0.45×45）=1.23m＞0.8m通过以上计算，选用Φ20×1850㎜的高强锚杆，间排距为800㎜×800㎜，矩形布置，可满足安全及质量施工要求。
（二）支护工艺1、打锚杆眼:工艺流程为：临时支护（敲帮问顶）→定锚杆眼位→锚眼→扫眼→安装锚固剂和锚杆→上托盘→用力矩扳手拧紧螺帽。
（1）打锚杆眼前的工作①首先敲帮问顶，仔细检查顶帮围岩情况，找掉活矸、围岩；②按中、腰线检查断面规格，不符合断面规格的地段须进行处理；③锚杆眼矩形布置，间、排距为800mm，打眼前应用粉色粉笔或油漆点好眼位，眼距误差为±100mm，眼深应大于锚杆长度50mm。
掘进机施工半圆拱形曲线巷道的方法与实践
薜技 术 协 作 信 息
技 术 成 果 展 矛
掘进机施工半圆拱形曲线巷道的通过采取将 曲线巷道 分段 和将半 圆拱形巷道轮廓 定位的方式 ，成功的 完成 了晓南矿二 水平； Ｉ ｈ Ｚ － 采 区材料甩 车场的施 工。掘 进机的使 用也创造 了晓南矿施工该类型开拓巷道 的先例 ， 与以往施 工方式的不 同， 采用掘进机施 工在 安全 、 推进速度 、 材料消
耗、 劳动强度和职业卫 生等 方面都取得 了更好的效果 ， 该施 工方法为今后在此 类型巷道 的施工方面提供技术方 面的依据 。
关键词 ：半 圆拱 ； 曲线巷道 ； 掘进机
该施工方 法施 工的巷道满足要求 。 部分 时间进行处理 ， 当采 用综掘 机施工 时 （ ３ ） 巷道截割方式 。 以上 问题 基本不会 出现 ， 在 施工 时 间上 有 该 巷道 布 置为半 煤 岩 巷和 岩巷 混 合 截割 时采 用 综掘 机一 次 性截 割 出全 着 明面的优势 。 布置， 煤 层平 均厚度 为 ｌ ５米 ， 煤 层顶板 以 断面 。先截割巷 道 中间部 分 ， 距巷 道轮廓 ３ 机 械化程度方面 。 砂 岩为主 ， 巷道坡 度为 先掘进平 巷在掘 进 线预留出 ２ ０ Ｏ 一 ３ ０ ０ ｍ未截割 的部分 ，然后 （ １ ） 运输使 用矿 车运输 。 ｌ ２ 。上坡与 二水 平： ｉ ｔ －材料上 山贯通 。 在截割处 巷道轮 廓 ， 在 巷道轮 廓基 本截割 采用爆破 法施 工时 ，爆破 落岩 后 ， 通 ２ 工 作面 主要 设备 配备 。 完成 前 ， 通 过画 圆法 在一次 对巷道 轮廓进 过 耙斗机进 行出货 ， 然后装 入矿 车进行 外 工 作面 综 掘机 采用 由 佳木 斯 生产 的 行测量 ，对尺寸不符合要求的在一次截 运 ， 由于使用耙 斗机需调 整出货角 度和 使 口Ｚ ２ ∞Ａ 型 悬 臂 式 掘 进 机 ，运 输 采 用 割 ， 全 部完 成后 进行 临时支 护 工作 ， 然 后 用矿 车运输 需要长 时间调运 车周转 ， 导致 Ｓ Ｇ Ｗ一 ４ ０ 型刮板输送 机和 Ｓ Ｓ Ｊ 一 ８ ｏ Ｏ 型胶 带 进行永久性支护 ， 进 入到下一循环 。 在 工序上 的不 连续 ， 而且每 天使用 矿车 约 输送机 ， 支 护采用 Ｍ Ｑ Ｔ ｉ ３ ０ 型锚杆钻机 和 （ ４ ） 货物运输 。 ４ Ｏ 一 ５ ｏ 辆 ，额外增加了调运 车的难易程度 气 动凿岩机 。 由于施 工 曲线 巷道 胶 带输 送 机不 能 及工 作人员数 量副井提 升的负 担 ， 大量 的 ３ 巷道断面及支护设计 。 转弯 ， 因此采取 铺设 刮板 输送机 的方 式进 矸石 出井后 也增加 了地面的工作 。 该 巷道 断面设计为墙高 ｌ ＿ ３ 米， 宽度 为 行 。当皮带 延直线方 向到达 位置 后 ， 安 设 （ ２ ） 综掘 机施 工机械化程度 ｌ ∞ ％。 Ｓ ｌ 米（ 净宽 ４ ８ ） 的半 圆拱形 巷道 。根 据 同 部刮板输 送机 ， 刮板输 送机有 一定 的弯 通 过采用综掘 机截割 落岩 ， 刮板 输送 煤层矿 压观测 数据及 支护经验 ， 巷 道顶板 曲能 力且 灵活 性较 好 ，当到 达 转弯 极 限 机与胶 带输送机 带运输 ， 实现 了工序 的连 锚 杆选 用 中２ ２ ｘ ２ ２ ０ ０ ｍｍ全 螺 纹 等强 锚 后 ， 将该刮板输送机调整位置并调直 ， 然 续性 ， 而且在 整个 的施 工过程 中全部 采用 杆， 间距 ８ ０ ０ ｍ ｍ， 排距 ８ ０ ０ ａ ｒ ｍ； 帮锚杆 选 后在布 置一部刮板输送机 。 机械完 成 ， 较 大程度 的降低 了工人 的劳动 用 西２ ２ × １ ６ （ Ｘ ） ｍ ｍ全 螺纹等 强锚杆 ， 间距 综掘 机 配合 二运 转 载运 输 机只 能 完 强度 ， 提升 了劳 动效 率 ， 实 现 了机 械化 程 ∞ ％。 ８ ０ ０ ｍ ｍ， 排距 ８ ０ ０ ｍｍ。 成 直线段 的货物运输 ， 在 曲线 段施 工时 ， 度 ｌ ４ 职 业卫生 。 二、 工作面施工方案 就不 能继续使 用 ， 如 果只通 过第一 运输机 ｌ 曲线段划分 。 进行 曲线段施 工的货 物运输 ， 需要 花费 大 （ Ｉ ） 噪声污染 。 量的 人工进行 人工出 货 ， 因此结合现 场 的 在使 用风动凿岩机 布置 炮眼 时 ， 风 动 该 曲线段 设计弧 长 ４ ８ ２ ４ 米 ，曲线段 圆心角为 ｌ ０ ９ 。５ ４ ，为满足 曲线段巷 道 条件 采取 了使 用小型 电滚筒皮 带 ， 该皮带 工具较大 的噪音 ， 给现场 的施工 人员带 来 施 工精确 性并结 合生产条件 ， 将 曲线段 划 长 ２ ５米 ，且在 施工过程 中可以 任意调整 了较大程度 的伤害 ， 另外 在爆破 时 巨大 的 通过小型 电滚筒皮带与第一运输机 响声和 冲 击气 流也 对工 作地 点 周 围的 人 分为 ４ 个 区段 ，即每个 区段 计 弧长 ｌ ２ ０ ６ 方向 。 米（ 弦长 ｌ １ ９ ． ４米 ） ， 曲线 段 圆心 角 为 ２ ７ 。 的配合实现了无人 工出货。 们产 生了一定的伤害 。 ２ ８ ’ ３ ０ “ 。 三、 采用此施工方法的优势 （ ２ ） 粉 尘污 染 （ 综掘 机施 工 使用 除 尘 ２ 区段施工 。 ｌ 施 工安全方面 。 风机 ） 。 由于采 用湿式打 眼 ， 降低 了工 作面粉 （ １ ） 绘 制巷道 轮廓 。 通 过 采用 综掘 机 截割 的 施工 方 有效 将整个 曲线段划 分为单 个小 区段后 ， 的杜 绝 了以 上在 爆破 施 工方 面易 出现 的 尘 的含量 ， 但在爆 破的瞬 间由冲 击波扬起 对 小区段进 行半 圆拱 型轮廓定 位施工 ， 即 安全 隐患 ，给 安全 生产 创 造 了 良好 的环 的灰 尘在巷道 内回持续 较长 时间 ， 导致现 场 的工作环 境明显下降 。虽然使用综掘机 在 工作面迎 面画 出巷 道的轮廓 线 ， 绘制轮 境。 ２ 施 工速度 方面 。 在截割 时不 断连 续的产 生粉尘 ， 但通 过使 廓线 时采用描点法或画圆法 。描 点法是通 过 对巷 道 的几个 特 征点 进行 定 位后 进行 采用综 掘机施 工期 间 ， 采 用三八 制作 用 综掘 机外 喷雾 和 除尘风 机 的配 合有 效 画线 描绘巷 道轮廓 ； 画 圆法 是通过 找到半 业 方式 ， 原班掘 进生产 ， 日平均进尺 ６米 ， ｝ 『 勺 将 工作面 的粉 尘控制在 标准 以下 ， 保证 共 完成半 圆拱形巷 道 ７ ８米 （ 其中 曲线段 了现场施工 人员的工作环 境。 圆拱 的圆心 ， 用半 圆拱 的半径 在巷道 内画 四、 结论 出巷道轮廓 。 ４ ８ 米） ， 包括 安装拆 除设备共 计 ｌ ６ 天 。采 （ ２ ） 巷道进尺确定 。 用爆 破法施 工时 ， 同样采 用三八 制作业 方 通 过施工前 的理论研 究 ， 在加上 在施 由于划分 为小 区段 后仍为 曲线巷 道 ， 式 ， 施 工方式 为 三掘一 喷 ， 由于 巷道 高 度 工过程 中不断提 出问解决 问题 ， 较好 的完 通过 与以 因此要想施工出符合要求的替道 ， 必须采 较高施工时需分层进行施工 ， 前两个班次 成了本 工作面 的创新施工 工艺 ， 取 调角 施工 的 方法 即前 进左 帮排 距 大于 进行 掘上半 部分 ， 第三个小 班负 责拉 低以 往施工 方式 的对 比 ， 较 明显 的得出了该 种 右帮的排距 。根据外侧曲线 ： 中间曲线 ： 内 达到 设计要 求 ，然后喷 浆班进 行喷 浆 ， 日 方式的高效性 。 该施 工方式在 施工环节上 ． ４米 ， 预计施工周期 ３ ６天 。 侧 曲线 ＝ Ｑ ８ ９ ８ ： ｌ ： １ ． １ ０ ｌ ，因 此 按 设 计 排 距 进尺 ２ 还有不少可以进行优化的地方， 将通过以 ８ ０ ０ ａ ｒ ｍ计 算 等 出前进 左帮 进 尺 ７ １ ９ ｍ 、 中 此外在采 用爆破施 工时 ， 由于爆破效 后实 践不 断的 创新 ， 不断 提高 ， 来增 加 矿 心进尺 ８ ０ ０ ｍｍ、 前进右帮进尺 ８ ８ １ ｍｍ。为 果的差异型 ，造成崩落无用岩性较多， 额 井开拓巷道的施工效率 。 且 由于爆 破后 大 满符合施工的可操作性 ， 采用一刀一排法 外 的增加 了施 工的 时间 ， 作者 简介 ：贾东修 ， 男， 高工。现任 晓 施工 。两帮 割成直线与 曲线相差 ２ 毫米 ， 块岩石较多， 运输时不方面， 因此要花费 南矿 工 程 地 测 大 队 队 长 。
半圆拱巷道设计方法
2.4巷道断面设计示例为了简化设计工作，我国煤矿设计部门对常用的巷道断面，已编制出巷道断面施工图标准设计，可供査阅选用。
下面举例说明巷道断面设计的步骤和方法。
【例题】某煤矿年设计能力为90万t,低瓦斯矿井，中央分列式通风，井下最大涌水量为320n?/h。
通过该矿第-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l・5t矿车运输，该大巷穿过中等稳定的岩层，岩石坚固性系数于=4〜6,需通过的风量为48n?/s。
巷道内敷设一趟直径为200imn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。
2.4.1选择巷道斷面形状年产9Q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轨跆双轨运输的大巷，其净宽在3m以上，又穿过中等稳定的岩层，故选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面°2.4.2确定巷道净断面尺寸1)确定巷道净宽度B査表2・2知ZK10-6/250电机车宽A】=1060mm、高A - 1550mm, l・5t矿车宽1050mm、髙1200mm。
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=400mn)o又査表2.3知该巷双轨中线距b=1300mm,则两电机车之间距离为1300mm— (1060/2+1060/2) mjn=240n)m故巷道净宽度：B=G+6+G=(400+1060/2)mm+1300mni + (1060/2 + 840)mm=930mm+1300mm+1370mni=3600mm2)确定巷道拱爲局半圆拱形巷道拱高ho-B/2=3600m/2=1800mm.半圆拱半径R=/io=18OOmm°3)确定巷道壁高山(1)按架线式电机车导电弓予要求确定加。
由表2・5中半圆拱形巷道壁高公式得打 $屁 +人 _ yCK-nP -CK+ft])2式中虹——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取A4=2000Tnm；忙——道床总高度，査表2・9选30kg/m钢轨，再査表2・11得h€=410mm,道徳高度九=220mm；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=718mm/2=359min,取K=360mnub\-- 轨道中线与巷道中线间距h=B/2—© = 360Qnwn/2—930mmH870mm。