井巷工程巷道断面课程设计计算

(二)确定巷道拱高h o

半圆拱形巷道的拱高h o=B/2=39OO/2=195Omm半圆拱半径R= h o =1950mm

(三)确定巷道壁高h3

1. 按架线电机车导电弓子要求确定h3

由《井巷工程》表4-4中半圆拱形巷道拱高公式得

2 2

h 3>h4+hc—. (R - n) (K b i)

式中，h4——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h4=2000mm hc——道床总高度。查《井巷工程》表4-9选30.0kg/m钢轨，再查

《井巷工程》表4-11得hc=410mm道渣高度h b=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=718/2=359,取K=360mm

b——轨道中线与巷道中线间距

b1=B/2—a1 =3900/2 —1030=920mm

故h3> 2000+410- ..(1950 300)2(360 920)2 =1368.8mm

2. 按管道装设要求确定h3

h3 > h5+h7+h B—«R2-(K m D/2 b2)2

式中，h5 ------- 渣面至管子底高度，按《煤矿安全规程》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=300m;

D ------- 压气管法兰盘直径，D=215m;

b2------- 轨道中线与巷道中线间距，

b2=B/2—C1=3900/2 —1370=580mm

故h3> 1800+900+200- 19502 (360 300 215/2 580)2 =1305mm

3. 按人行高度要求确定h3

h 3> 1800+h b—■ R2-(R-j)2

式中，j ------ 距巷道壁的距离。距壁j处的巷道有效高度不小于1800mm

一般取j=200mm

hb ----- 道渣高度220mm

故h3> 1800+220- 19502一(1950一200)2 =1159.8mm

综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为h3=1450mm则巷道高度

H=h B—h b+h0=1450— 220+1950=3180mm

(四)确定巷道净断面面积S和净周长P

由《井巷工程》表4-8得净断面积

S=B(0.39B+h2)

式中，h2 ------- 道渣面以上巷道壁高，h2=h3—h b=1450-220=1230mm

2 2

故S=3900X (0.39 X 3900+1230)=10728900mm=10.8m

净周长P=2.57B+2g=2.57 X 3900+2X 1230=12483mm=12.5m

(五)用风速校核巷道净断面面积

用《井巷工程》式(4-6)校核巷道净断面面积值。

3 查《井巷工程》表4-4，知V max=8m/s,已知通过大巷风量Q=40m/s，代入式(4-6)得

V=Q/S=40/10.8=3.70 v 8m/s

设计的大巷断面面积、风速没超过规定，可以使用。

(六)选择支护参数

本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽 3.9m、穿过砂岩、泥岩，且以砂岩为主，即属U类稳定性较好围岩且泥岩松动圈为0.4〜0.5m属类中松动圈一般围岩、服务年限大于80a等条件，得锚喷支护参数：锚杆长 1.8m,间距a=0.8m, 排距a=0.8m,锚杆直径d=18mm喷射混凝土层厚T i=100mn,锚杆外露长度T2=50mm 故支护厚度T=T1=100m。

(七)选择道床参数

根据本巷道通过的运输设备，已选用300kg/m钢轨，其道床参数h e、h b分别为410mm和220mm道渣面至轨面高度ha=h e—h b=410—220=190mm采用钢筋混凝土轨枕。

(八)确定巷道掘进断面尺寸

由《井巷工程》表4-8计算公式得：

巷道设计掘进宽度B1 =B+2T=3900+X 100=4100mm

巷道计算掘进宽度B2=B I+2 S =4100+2X 75=4250mm

巷道设计掘进高度Hl =H+h b+T=3180+220+100=3500mm

巷道计算掘进高度F2=Hi + S =3500+75=3575m m

巷道设计掘进断面面积S1=B1(0.39B 1+h3)=4100 X ( 0.39 X

2 2

4100+1230)=11598900mm 取S1=11.60m。

巷道计算掘进断面积S2=B?(0.39B 2+h3)=4250 X (0.39 X

2

4250+1230)=12274875mm2 取S2=12.3m。

三、布置巷道内水沟和管线

3

已知通过本巷道的水量为160m/h，现采用水沟坡度为0.03%,查《井巷工

2

程》表4-12得：水沟深400mm水沟宽400mm水沟净断面积0.16m ;水沟掘

2 3

进断面面积0.203m，每米水沟盖板用钢筋1.633kg、混凝土0.0276m，水沟用3

混凝土0.133m。

管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧，通信电缆挂在管子

上方.

四、计算巷道掘进工程量和材料消耗量

每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S2X仁12.3 X仁12.3m5

每米巷道墙脚计算掘进体积V1=0.2 X (T+ S ) X 1=0.2 X (0.1+0.075) X

3

仁0.04m

每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2=1.57(B2—T1)T1+2h s T1 X仁1.57(4.25 —

3

0.10)0.10+2 X 1.50 X 0.10 X 1=0.95m

3

每米巷道墙脚喷射材料消耗V4=0.2T1 X 1=0.2 X 0.10 X仁0.02m

每米巷道喷射材料消耗(不包括损耗量)V=\2+W=0.95+0.02=0.97m3

每米巷道锚杆消耗(仅拱部打锚杆)

N '卩1-0® =11.59 根

MM'

式中，P1 ----------- 计算锚杆消耗周长，P1=1.57B2+2h3=1.57 X 4.25+2 X

1.5=9.67m;

M M -------- 锚杆间距、排距，M = M'=0.8m。

故

2 2 折合重量为11.59 X [I n( d/2 )

p ]=11.59 X [2 X 3.14 X (0.018/2) X

7850]=46.28kg。