井巷工程课件-巷道断面设计

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一、选择巷道断面形状
年产 90万t 矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在 年 万 矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在20年 以上，采用 轨距双轨运输的大巷， 以上， 以上，采用600mm轨距双轨运输的大巷，其净宽在 以上， 轨距双轨运输的大巷 其净宽在3m以上 又穿过中等稳定的岩层，故选用高中强度螺纹钢锚杆、 又穿过中等稳定的岩层，故选用高中强度螺纹钢锚杆、锚索 和喷射混凝土支护，巷道断面为半圆拱形。 和喷射混凝土支护，巷道断面为半圆拱形。
5. 用风速校核巷道净断面积
用式（ ）校核： 用式（3-6）校核： 查表3-4， 查表 ， 知 vmax= 8m/s； 《 煤炭工业设计规范 》 vmax= 6m/s， 取 ； 煤炭工业设计规范》 ， vmax= 6m/s。已知通过大巷风量 =28m3/s，代入式（3-9）得 。已知通过大巷风量Q ，代入式（ ）
式中： 距壁j处的巷道有效高度不小于 式中：j ——距壁 处的巷道有效高度不小于 距壁 处的巷道有效高度不小于1800mm。j≥100mm 。
。 h3 ≥ 1800 + 200 − 1800 2 − (1800 − 200) 2 = 1175 mm。
综上计算，并考虑一定的余量、确定本巷道壁高为h 综上计算，并考虑一定的余量、确定本巷道壁高为 3 =1800mm 。 则巷道净高度H 则巷道净高度 = h3－hb + h0=1800－200 + 1800 = 3400mm。 18 － 。
故
h3 ≥ 2000 + 360 − (1800 − 300) 2 − (360 + 870) 2 = 1502 mm
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（2） 按管道装设要求确定h3 ）
h3 ≥ h5 + h7 + hb − R 2 − ( K + m + D / 2 + b2 ) 2
式中： 渣面至管子底高度， 煤矿安全规程》 式中：h5——渣面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取1800mm； 渣面至管子底高度 ； h7——管子悬吊件总高度，取 900mm； 管子悬吊件总高度， 管子悬吊件总高度 ； m——导电弓子距管子间距，取300mm； 导电弓子距管子间距， 导电弓子距管子间距 ； D——压气管法兰盘直径， D——压气管法兰盘直径，D = 335mm； 335mm； 压气管法兰盘直径 b2——轨道中线与巷道中线间距，b2 = B/2－C1 = 3600/2－1370 = 轨道中线与巷道中线间距， 轨道中线与巷道中线间距 － － 430mm。 。
4. 确定巷道净断面积 和净周长 确定巷道净断面积S和净周长 和净周长P
由表3-8得净断面积 由表 得净断面积 S = B (0.39 B + h ) 2 式中h 道碴面以上巷道壁高 道碴面以上巷道壁高， 式中 2—道碴面以上巷道壁高，h2 = h3－hb= 1800－200 = 1600mm － 故 = 3600(0.39 × 3600 + 1600) =10814400 mm2 = 10.8 m2 S 净周长 P = 2.57B + 2h2 = 2.57×3600 + 2×1600 = 12500mm = 12.5m × ×
4Leabharlann 二. 巷道净高度的确定H= h0 + h3 － hb h0—拱高：半圆拱 h0＝B/2； 拱高： 拱高 ； 圆弧拱 h0＝B/3 h3—墙高，只进不舍， 墙高， 墙高 只进不舍， 并按0.1m进级 进级 并按 墙高h 应满足巷道内① 墙高 3应满足巷道内①电机车 架线、 管道铺设、 架线、 ②管道铺设、 ③行人高 度和④宽度⑤ 度和④宽度⑤运输设备上缘距拱 壁的安全间隙要求。 壁的安全间隙要求。
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2. 管线的布置 运输设备安全距离）、 ①管（人行道一侧，1800mm，0.2m运输设备安全距离）、线 人行道一侧， ， 运输设备安全距离）、线 不同侧（否则 不同侧（否则0.3m）； ）； ②电话和信号电缆与电力电缆不同侧，否则在上方大于0.1m； 电话和信号电缆与电力电缆不同侧，否则在上方大于 ； ③电缆悬挂1.5~1.9m，两挂点小于3.0m，电缆与风筒0.3m， 电缆悬挂 ，两挂点小于 ，电缆与风筒 ， 与运输设备安全距离0.25m； ； 与运输设备安全距离
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B ＝ a + 2A1 + c + t ≥ 2.4m
a：非行人侧宽度，≧0.3m， ：非行人侧宽度， ， （综采0.5m） 综采 ） A1：运输设备的最大宽度。 运输设备的最大宽度。 （见表4-1） 见表 ） c：行人侧宽度， ≧0.8m， ：行人侧宽度， ， （综采1.0m） 综采 ） t：双轨巷道两列车对开时 ： 突出部分之间的距离。 突出部分之间的距离。 ，（综采 ≧0.2m，（综采 ，（综采1.0m）。 ）。
v=
设计的大巷断面积，风速没超过规定，可以使用。 设计的大巷断面积，风速没超过规定，可以使用。
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六.水沟及管线的布置
1. 水沟。 位置、坡度： 水沟。 位置、坡度： 纵向： ～ 纵向：3‰～5‰、形 、 状、支护： 支护：
《设计规范》第9.5.12条 大巷水沟应布置在人行道同侧。水沟 设计规范》 条 大巷水沟应布置在人行道同侧。 宜采用混凝土浇灌，并设置预制钢筋混凝土盖板。 宜采用混凝土浇灌，并设置预制钢筋混凝土盖板。当水中含煤 泥较多、沿沟清理不便时，应在适当地点设置小型沉淀池。 泥较多、沿沟清理不便时，应在适当地点设置小型沉淀池。
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3.绘制巷道断面施工图 ∶50) 、绘制巷道特征表和每米巷道 绘制巷道断面施工图(1∶ 绘制巷道断面施工图 工程量及材料消耗量表
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第三节
巷道断面设计示例
某煤矿，年产设计能力为 万 ，矿井属低瓦斯矿井， 某煤矿，年产设计能力为90万t，矿井属低瓦斯矿井，中央分列 式通风， 式通风，井下最大涌水量为 320m3/h。通过该矿第一水平东翼 。 运输大巷的流水量为 160m3/h，采用 ZK10－6/250架线式电机 ， － 架线式电机 车牵引1.5t矿车运输。该大巷穿过中等稳定的岩层，岩石坚固 矿车运输。该大巷穿过中等稳定的岩层， 车牵引 矿车运输 性系数 f = 4～6，大巷需通过的风量为 ～ ，大巷需通过的风量为28m3/s。巷道内敷设一 。 趟直径为200mm的压风管和一趟直径为 趟直径为 的压风管和一趟直径为100mm的水管。试设计 的水管。 的压风管和一趟直径为 的水管 运输大巷直线段的断面。 运输大巷直线段的断面。
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二、确定断面尺寸
1. 确定巷道净宽度B
查表4-1知 电机车宽A 查表 知ZK10－6/250电机车宽 1=1060mm、高h=1550mm； － 电机车宽 、 ； 1.5t矿车宽 矿车宽1050mm、高1150mm。 矿车宽 、 。 根据《煤矿安全规程》 取巷道人行道宽 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=400mm。又查表 知本巷双轨中线距 行道一侧宽 。又查表4-2知本巷双轨中线距 b=1300mm，则两电机车之间距离为：1300－（ －（1060/2 + ，则两电机车之间距离为： －（ 1060/2）= 240mm ） 故巷道净宽度: B = a1 + b + c1 =（400 + 1060/2）+ 1300 + 故巷道净宽度 （ ） （1060/2 + 840）= 930 + 1300 + 1370 = 3600mm ）
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第一节 巷道的断面形状
位置及围岩性质 用途及服务年限 支护材料和支护方式 掘进的方式和设备 岩石巷道，锚喷支护， 岩石巷道，锚喷支护， 拱形断面 煤层巷道，锚杆、 煤层巷道，锚杆、锚索 支护或金属支架， 支护或金属支架，梯形 断面
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一. 巷道净宽度的确定
定义：巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端间的平距。 定义：巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端间的平距。 梯形巷道：车辆顶面水平间的宽度。 梯形巷道：车辆顶面水平间的宽度。 无运输设备时，指底板起 水平的宽度。 无运输设备时，指底板起1.6m水平的宽度。 水平的宽度 宽度的计算：按规程要求进行， 宽度的计算：按规程要求进行，无设备时根据行人和 通风的需要进行计算。 通风的需要进行计算。
h3 ≥ h4 + hc − ( R − n) 2 − ( K + b1 ) 2
式中： 轨面起电机车架线高度， 煤矿安全规程》 式中：h4——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h4 = 轨面起电机车架线高度 2000mm； ； hc——道床总高度。查表 选24kg/m钢轨，再查表 得hc= 道床总高度。 钢轨， 道床总高度 查表3-5选 钢轨 再查表3-7得 360mm，道碴高度hb= 200mm； ，道碴高度 ； n——导电弓子距拱壁安全间距，取n = 300mm； 导电弓子距拱壁安全间距， 导电弓子距拱壁安全间距 ； K——导电弓子宽度之半，K = 718/2 = 359，取K = 360mm； 导电弓子宽度之半， 导电弓子宽度之半 ， ； b1——轨道中线与巷道中线间距，b1 = B/2－a1 = 3600/2－930 = 轨道中线与巷道中线间距， 轨道中线与巷道中线间距 － － 870mm。 。
故 h ≥ 1800 + 900 + 200 − 1800 2 − (360 + 300 + 335 / 2 + 430) 2 = 1613 3 mm
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（3）按人行高度要求确定 3 ）按人行高度要求确定h
h 3 ≥ 1800 + h b −
，一般取j=100mm。 一般取 。 故
R 2 − (R − j)2
2.确定巷道拱高h0 确定巷道拱高
半圆拱形巷道拱高h 半圆拱形巷道拱高 0 =3600/2=1800mm。半圆拱半径 。 R=1800mm
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