凿岩爆破工程课程设计2013年1月

一、选择巷道断面形状
年产120万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在30年以上，采用600mm轨距双轨运输大巷，且穿过中等稳定岩层，所以选择树脂锚杆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。

二、确定巷道净断面尺寸
（一）确定巷道净宽度B
查表知XK8-6∕110A电机车宽A1=1054mm，高h=1550mm；1.5t 矿车宽1050mm、高1150mm。

根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽C=1003mm、非人行道一侧宽a=643mm。

有查表3-3（P62）知本巷双轨中线距b=1300mm，则两电机车之间距离为：1300 – (1054/2+1054/2)=246>200mm 故巷道净宽度：
B=a1+b+c1 = (643+1054/2) + 1300 + (1054/2+1003)= 4000mm
（二）确定巷道拱高h0
半圆拱形巷道拱高h0=B/2=2000mm。

半圆拱半径R= h0=2000mm。

（三）确定巷道壁高h3
1.按管道装设要求确定h3
222753)2/((b D m K R h h h h b +++--++≥
式中
h 5—砟面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取h 5=1800 mm ； h 7—管子悬吊件总高度，取h 7=900 mm ；
A 1—电机车宽度，A 1=1054mm ；
m —电机车距管子间距，取m=300 mm ；
D —压气管法兰盘直径，D=335 mm ；
b 2—轨道中线与巷道中线间距，b 2=B/2-
c 1=4000/2-1530=470mm 。

故
mm h 1375))4702/3353002/5410(200022090018002
23=+++--++≥
2.按人行高度要求确定h 3
223)(1800j R R h h b ---+≥
式中j ——距巷道壁的距离。

距墙壁j 处的巷道有效高度不小于1800 mm 。

j ≥100 mm ，一般取j=200 mm 。

故
mm 1148)2002000(20002201800223=---+≥h 。

3.按1.6m 高度人行宽度要求确定h 3
22123)2/A 'C ((1600b R h h b ++--+≥
式中C ＇——砟面起1.6m 水平处，运输设备上缘与拱璧间距C ＇≥700mm ，取C ＇=1000 mm 。

故
mm h 1820))4702/54101000(2000(2201600223=++--+≥
4.按设备上缘至拱璧最小安全间隙要求确定h 3
a:人行侧：2212c 3)2/A 'C ((h b R h h ++--+≥
式中C ＇——砟面起1.6m 水平处，式中C ＇——砟面起1.6m 水平处，运输设备上缘与拱璧间距C ＇≥700mm ，取C ＇=700 mm 。

766mm ))7042/5410700(0200(02206012
23=++--+≥h
b:非人行侧： 2212c 3)2/A 'a ((h b R h h ++--+≥
砟面起1.6m 水平处，运输设备上缘与拱璧间距a ＇≥200mm ，取a ＇=200 mm 。

故mm h 380))4702/1054200(2000(3801600223=++--+≥
综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为h 3=1900mm 。

则巷道高度H=h 3+h 0-h b =1900+2000-220=3680 mm 。

（四）确定巷道净断面积S 和净周长P
查相关表得净断面积： )39.0(2h B B S +=
式中，h 2——道砟面以上巷道壁高，
h 2=h 3-h b =1900-220=1680 mm 。

故
22 96.12 12960000)1680400039.0(4000m mm S ==+⨯=
净周长
m 64.13mm 364011680200042.572h 2.57B P 2==⨯+⨯=+=
（五）用风速校核巷道净断面积
已知通过大巷风量Q=70m 3/s ，根据《煤炭工业设计规范》规定矿井主要进风巷的风速最高风速8m/s 。

代入式中计算：
m/s 8m/s 40.596.1270
<===S Q
v
设计的大巷断面面积、风速没超过规定，可以使用。

三、确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸
（一）选择支护参数
本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽4m 、穿过中等稳定岩层、服务年限大于30年等条件，确定选用锚固可靠、锚固力大的树脂锚杆，杆体为直径18mm 螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷，锚固长度得锚喷支护参数：锚杆长2 m ，成方形布置，间距a=0.8 m ，排距a′=0.8 m ，锚杆直径d=18 mm ，喷射混凝土层厚T 1=100 mm ，锚杆外露长度T 2=50 mm 。

故支护厚度T=T 1=100 mm 。

（二）选择道床参数
根据巷道通过的运输设备，已选用30kg/m 钢轨，其道床参数道床总高度h c 、道砟高度h b 分别为410mm 和220mm ，道砟面至轨面高度h a =h c -h b =410-220=190mm ，采用钢筋混凝土轨枕。

（三）确定巷道掘进断面尺寸
查相关表得：
巷道设计掘进宽度B 1=B+2T=4000+2×100=4200 mm 。

巷道计算掘进宽度B 2=B 1+2δ=4200+2×75=4350 mm 。

巷道设计掘进高度H1=H+h b+T=3680+220+100=4000 mm。

巷道计算掘进高度H2=H1+δ=4000+75=4075 mm。

巷道设计掘进断面面积
S1=B1（0.39B1+h3）=4200×（0.39×4200+1900）=14859600 mm2。

取S1=14.86 m2。

巷道计算掘进断面积
S2=B2（0.39B2+h3）=4350×（0.39×4350+1900）=15644775 mm2。

取S2=15.64 m2。