巷道断面设计-交叉点设计
巷道断面设计
T
δ
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H
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b1
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Km
a
A1
a1
m1
t
A1
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B
δ
B1
B2
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hc
hb
二、巷道的净高度(续)
一般，架线电机车运输的巷道，按其中架线电机 车导电弓子和管道装设要求计算即能满足要求；其它 如矿车运输、仅铺设输送机或无运输设备的巷道一般 只按行人高度要求即能满足要求，但在人行道范围 1.8m以下，不得架设管线和电缆。
一、巷道断面形状状
按构成的轮廓线分两种： 折线型：矩形、梯形、不规则形； 曲线型：直墙拱形(如三心拱形、半圆拱形、圆弧拱形)以 及封闭拱形、椭圆形、圆形等。见图 3-1 巷道断面形状。
一、巷道断面形状
二、影响巷道断面选择的因素
㈠作用在巷道上的地压大小和方向在选择巷道断面 形状时起主要作用。
㈡巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状不可 缺少的重要因素。
一、水沟设计(续)
二、管线布置
1．管道通常应部置在人行道一侧，也可布置在非人行道一侧。管道架设 可采用管墩架设、托架固定或锚杆悬挂等方式。若架设在人行道上方，管 道下部与道渣面或水沟盖板面保持1.8m和1.8m以上的距离，若架设在 水沟上，应以不妨碍清理水沟为原则。 2．在架线式电机车运输巷道内，不要将管道直接置于巷道底板上（用 管墩架设），以免电流腐蚀管道。管道与运输设备之间必须留有不小于 0.2m的安全距离。 3．通信电缆和电力电缆不宜设在同一侧。如受条件限制设在同一侧时， 通信电缆应设在动力电缆上方0.1m以上的距离处以防电磁场作用干扰通 讯信号。 4．高压电缆和低压电缆在巷道同侧布置时，相互之间距离应大于0.1m 以上；同时高压电缆之间、低压电缆之间的距离不得小于50mm，以便 摘挂方便。 5．电缆与管道在同一侧敷设时，电缆要悬挂在管道上方并保持0.3m以 上的距离。 6．电缆悬挂高度应保证当矿车掉道时不会撞击电缆，或者电缆发生坠落 时，不会落在轨道上或运输设备上。
中衡巷道断面【设计明细】-交叉点【设计明细】
目录
第一章设计资料 (2)
第二章巷道断面施工图设计 (2)
第一节巷道断面形状的选择 (2)
第二节道床参数的选择 (3)
第三节巷道内管线布置 (3)
第四节巷道净断面尺寸的确定 (3)
第五节验算风速 (5)
第六节选择支护参数 (6)
第七节确定水沟参数 (6)
第八节确定巷道掘进断面尺寸 (6)
第九节编制巷道断面特征表和每米巷道材料消耗量表 (7)
第十节绘制巷道断面施工图 (8)
第三章交岔点设计 (9)
第一节选择基本数据 (9)
第二节平面交岔点尺寸计算 (9)
第三节交岔点的断面尺寸计算 (10)
第四节工程量及材料消耗 (12)
第五节绘制交岔点施工图 (15)
参考文献 (15)
第一章设计资料
某煤矿，设计生产能力为3Mt/年，服务年限为65年。采用立井开拓、单水平、上下山开拓。地面标高+38m，生产水平为－650m，属低沼气矿井。通风方式为中央并列式通风，井下最大涌水量为400m3/h，通过第一水平东运输大巷的流水量为180m3/h，风量为45m3/s。；采用ZK7－9/550电机车牵引1.5t矿车运输。内设φ108压风管和φ59供水管各一路，另设动力、照明、通讯和信号电缆各一路。大巷中间有一单轨分岔巷道与之相连（单轨巷道宽2860mm，其中b3为1330mm），并成60°交角，交岔点处在不稳定岩层中，试设计大巷断面及交岔点。
第二章巷道断面施工图设计
第一节巷道断面形状的选择
巷道断面形状的选择，主要应考虑巷道用途及其服务年限、所处的位置（即作用在巷道上地压的大小和方向、围岩性质）、选用的支架材料和支护方式、掘进方法和采用的掘进设备等因素。
井巷工程-巷道断面设计
双轨巷道中心线加宽
双轨巷道对开列车车辆之间应有足够的安全 间隙，两条平行轨道的中线距可按表1—2选取；
二、巷道的净高度
1．矩形、梯形巷道：自渣面或 底板到顶梁或顶部喷层面、锚杆露
出长度终端的高度。 2．拱形巷道净高：自渣面至拱 顶内沿或锚杆露出长度终端的高
度。
于2m，薄煤层内的不得低于1.8m。 采煤工作面运输巷、回风巷及采区内的溜煤眼等的净断面或净高，由煤矿企
业统一规定。 巷道净断面的设计，必须按支护最大允许变形后的断面计算。 第二十二条 运输巷两侧（包括管、线、电缆）与运输设备最突出部分之间的
距离，应符合下列要求： （一）新建矿井、生产矿井新掘运输巷的一侧，从巷道道碴面起1.6m的高度
一、巷道净宽度的确定(续)
为了满足掘进机械化装载和铺设临时双轨调车，以及运输综采 支架的需要。巷道最小宽度：主要大巷为2.2m；采区巷道为2 m。 在确定曲线段巷道净宽度时，按
公式计算巷道的净宽，要考虑 矿车在弯道上运行，由于车体的 中心线和线路的中心线不相吻 合，发生矿车外边角外伸和矿车 内侧车帮内移现象，内侧和外侧 均要加宽0.2m。曲线段巷道加宽 范围：除曲线段外，用矿车运输 时与曲线段两端相联的各长2m的 直线段也要加宽；用电机车运输
B3、B4—顶梁、底梁设计掘进宽度； H1——设计掘进高度。
井巷工程-巷道交叉口设计与施工
设计交底
熟悉设计图纸，明确巷道交叉 口的形状、尺寸、支护方式等
要求。
材料准备
根据设计要求，准备好所需的 支护材料、施工设备等。
施工组织
合理安排施工人员和班次，确 保施工连续性和安全性。
开挖方法与顺序
开挖方法
根据地质条件和巷道断面形状， 选择合适的开挖方法，如全断面
多条巷道交汇于一个圆形 广场，车辆沿广场绕行， 交通流畅但占地面积大。
设计原则与要求
畅通性原则
保证交叉口交通流畅，避免拥 堵现象。
经济性原则
在满足安全、畅通、便捷的前 提下，尽量降低交叉口的建设 和维护成本。
安全性原则
确保交叉口行车、行人安全， 减少交通事故的发生。
便捷性原则
方便井下人员、设备、材料的 运输和通行。
作，杜绝违规操作现象。
06 总结与展望
设计施工经验总结
巷道交叉口设计应充分考虑地质 条件、巷道用途、通风要求等因 素，确保设计方案的合理性和可
行性。
施工过程中应加强现场管理和技 术指导，确保施工质量符合设计
要求。
对于复杂地质条件下的巷道交叉 口施工，应采用先进的支护技术 和施工工艺，确保施工安全和巷
井巷工程-巷道交叉口设计与施工
contents
目录
• 巷道交叉口概述 • 巷道交叉口设计方法 • 巷道交叉口施工技术 • 巷道交叉口施工案例分析 • 巷道交叉口常见问题及解决方案 • 总结与展望
井巷工程-巷道断面设计
井巷工程-巷道断面设计
1. 引言
井巷工程是矿山、隧道等地下工程中的重要组成部分，而巷道断面设计是井巷工程中的关键环节之一。合理的巷道断面设计可以保证巷道的正常通行和工作环境的安全，对工程的顺利进行具有重要意义。本文将介绍巷道断面设计的基本原则、常用方法和注意事项。
2. 巷道断面设计的基本原则
巷道断面设计的基本原则是在满足工作需求的前提下，尽可能减小成本、提高施工效率和确保工作环境的安全性。具体的原则如下：
2.1 最小净宽度
巷道断面设计应根据工作需求确定最小净宽度。最小净宽度应满足工作人员和设备的通行要求，并考虑到安全疏散通道的需要。通常情况下，最小净宽度应大于等于最宽设备的尺寸。
2.2 最大净高度
巷道断面设计应根据工作需求确定最大净高度。最大净高度应满足工作设备的运行要求，并考虑到通风、照明和安全疏散的需要。通常情况下，最大净高度应大于等于最高设备的尺寸。
2.3 倾斜率和圆角半径
巷道断面设计应考虑到工作设备的运行稳定性和安全性，合理设计倾斜率和圆角半径。倾斜率和圆角半径的选择应根据工作设备的要求和巷道的地质条件，确保设备能够顺利通过并减小运行风险。
3. 巷道断面设计的常用方法
巷道断面设计有多种常用方法可供选择，具体方法选择应根据工程的具体情况和要求。以下是一些常用方法的介绍：
3.1 矩形断面
矩形断面是最常见的巷道断面设计方法之一。其特点是设计简单、施工方便。矩形断面的净宽度和净高度可以根据工作需求进行调整，适用于大多数工程。
3.2 圆形断面
圆形断面是在特殊情况下采用的一种巷道断面设计方法。圆形断面可以提供更好的强度和稳定性，适用于需要承受较大荷载或存在较大地质压力的情况。
井巷工程巷道断面设计概述
电机车时，净宽系指车辆顶面水平
的巷道宽度；当其内不通行运输设
备时，净宽系指自底板起1.6m高水
平的巷道宽度。
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以直墙拱形巷道为例：
B＝a十2A1十c十t A1——运输设备的最大宽度(表1-1)，m；a——非人行道侧宽度 c——人行道的宽度 ；t——运输设备最突出部分之间的间距 （具体数值见煤矿安全规程）
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T
δ
⑴拱高h0常与巷道净宽的比来表示（高跨比）：半圆拱：h０=R=B/2， ⑵墙高h3自巷道底板至拱基线的距离： 架线电机车导电弓子顶端两切线交点处与巷道拱壁间最小安全间隙；
管道的装设要求；人行高度要求；1.6m高度人行道宽度；设备上缘至拱
壁间最小安全间隙。
h7
D
n
b1
b2 K m
5．电缆与管道在同一侧敷设时，电缆要悬挂在管道上方并保持0.3m以上 的距离。
6．电缆悬挂高度应保证当矿车掉道时不会撞击电缆，或者电缆发生坠落 时，不会落在轨道上或运输设备上。
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二、管线布置(续)
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第四节 巷道断面设计示例
[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320m3/h。位。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架线式电机车牵引1.5吨矿车运输，该大巷 穿过中等稳定的岩层，岩石坚固性系数f =4～6，需通过的风量为8m3/s。 巷道内敷设一道直径为200mm的压风管和一趟直径为l00mm的水管。试 设计运输大巷直线段的断面。
巷道断面及交叉点设计 完整版
新疆工程学院
井巷工程课程设计说明书
课程名称：巷道交岔点课程设计
姓名：
学号：
班级：
新疆工程学院
课程设计评定意见
设计题目：巷道交岔点课程设计
学生姓名：专业班级：
评定意见：
评定成绩：
指导教师：***
目录
一、巷道断面设计............................................... 错误!未定义书签。（一）确定巷道断面形状....................................... 错误!未定义书签。
（二）确定巷道断面尺寸....................................... 错误!未定义书签。
1.计算巷道净宽度B ......................................... 错误!未定义书签。
2.计算巷道拱............................................... 错误!未定义书签。
3.计算巷道壁高h3 .......................................... 错误!未定义书签。
4.计算巷道净断面面积S和净周长P（根据表6-12）............. 错误!未定义书签。
5. 用风速校核巷道净断面面积 (3)
6、选择支护参数............................................ 错误!未定义书签。
7、选择道床参数............................................ 错误!未定义书签。
煤矿巷道断面和交岔点设计规范
煤矿巷道断面和交岔点设计规范
一、煤矿巷道断面和交岔点设计概述
煤矿巷道断面是指煤矿巷道的横截面形状，包括巷道断面的高度、宽度和深度。煤矿巷道交岔点是指在煤矿巷道中连接两条以上巷道的地方，通常有三种类型：巷道转角、巷道交叉和巷道拐弯。煤矿巷道断面和交岔点设计是煤矿巷道设计的重要部分，它是煤矿巷道设计的基础，也是煤矿安全生产的重要保证。因此，煤矿巷道断面和交岔点设计必须符合国家有关规范，以保证煤矿安全生产。
二、煤矿巷道断面和交岔点设计规范
（1）煤矿巷道断面
煤矿巷道断面设计应符合国家规定，其中包括：
1）巷道高度：巷道高度应不小于1.8米，以确保足够的空间供人员通行和使用装备；
2）巷道宽度：巷道宽度应不小于2米，以便煤矿作业人员和设备进行正常行动；
3）巷道深度：巷道深度应不小于2米，以便在煤矿作业的过程中得到充分保护；
4）巷道斜度：巷道斜度应控制在15度以下，以便有效减少煤矿作业人员和设备的劳动强度。
（2）煤矿巷道交岔点
煤矿巷道交岔点设计应符合国家规定，其中包括：
1）巷道转角：巷道转角的设计应尽量减少转角的角度，以减少拐弯处的断面尺寸，使之更加紧凑；
2）巷道交叉：巷道交叉的设计应尽量减少交叉点的面积，以便减少巷道交叉处的断面尺寸；
3）巷道拐弯：巷道拐弯的设计应尽量减少拐弯处的断面尺寸，以减少拐弯处的断面尺寸，使之更加紧凑。
三、煤矿巷道断面和交岔点设计的重要性
煤矿巷道断面和交岔点设计的重要性不言而喻。合理的断面设计可以有效地提高煤矿巷道的安全性和可靠性，充分发挥煤矿巷道的功能。断面设计既要考虑安全性，又要考虑经济性，以减少建设成本，提高综合效益。此外，断面设计应考虑巷道的通风、煤层的特性、机械设备的要求和机械设备的尺寸等因素，以确保煤矿巷道断面和交岔点的安全性和可靠性。
3#交叉点措施
说明：根据郭屯煤矿工作计划安排，现开始施工-808m水平井底车场3#交叉点，该交叉点为反向交叉点,距副井中心线西119.884m (见附图) ，交叉点全长14.381 m，为确保掘进施工安全和施工质量，特编制本措施。
一、现场情况
现施工迎头岩石以泥岩和粉细砂岩为主，无瓦斯聚集、无粉尘堆积、有少量淋水。测量人员重新校核施工用的中、腰线，并给出控制点，施工时要严格控制好施工距离；严格按现场标定的中、腰线施工。
二、巷道断面及支护形式
1、断面形状及尺寸
1-1断面
B净=7.930m，H净=5.26m，S净=34.98m2
B掘=8.17m，H掘=5.380m，S掘=36.81 m2 h墙=1.3m（断面为直墙半圆拱，基础为100mm）
2-2断面
B净=5.0m，H净=4.5m，S净=19.8m2
B掘=5.24m，H掘=4.62m，S掘=21.3 m2 h墙=2m（断面为直墙半圆拱，基础为100mm）
3-3断面
B净=2.8m，H净=3.0m，S净=8.12m2
B掘=3m，H掘=3.1m，S掘=9.31 m2 h墙=1.6m（断面为直墙半圆拱，基础为100mm）
2、支护形式及参数
⑴临时支护：采用吊挂前探梁作为临时支护。拱形巷道采用3根前探梁，
按锚杆间距均匀悬吊于顶板锚杆上。前探梁选用长5m、φ83×5mm钢管制作；每根前探梁穿用3个吊环作为悬吊点，吊环使用φ108×4.5mm的铁管制作，宽度80mm，上面焊接φ20mm螺帽。固定前探梁时，将螺帽上紧锚杆外露部位，然后把前探梁与顶板之间用长×宽×厚=1400×（150～200）×（50～100）木板和木楔足顶加牢。掘进爆破后要及时前移前探梁并足顶加牢，在前探支护的掩护下出矸、挂网、打设锚杆。迎头必须常备1～2根液压点柱或2～3根高度2～4m小头直径不小于180mm的抗压抗弯性能好的优质圆木，以配合前探梁临时支护。爆破前、后，前探梁距离工作面均不大于300mm。
井巷工程-巷道交叉口设计与施工[整理版
针对交叉口受力复杂的特点，设计加强支护结构，提高交叉口的稳 定性。
考虑施工方便性
在选择结构形式时，要充分考虑施工的方便性和可行性，降低施工难 度。
参数计算与校核
01
02
03
计算支护结构参数
根据支护结构形式和地质 条件，计算支护结构的尺 寸、材料等参数。
校核交叉口稳定性
采用数值模拟等方法，对 交叉口的稳定性进行校核， 确保设计安全可靠。
02 巷道交叉口设计方法
现场勘察与测量
勘察现场地形、地质条件
了解交叉口所处位置的地形起伏、地 质构造、水文情况等，为设计提供基 础资料。
测量巷道中心线和标高
勘察周边环境与设施
了解交叉口周边巷道、硐室、设备等 分布情况，确保设计符合现场实际。
确定巷道中心线的位置、方向和高程， 为交叉口布局规划提供依据。
06 案例分析：成功实践分享
案例背景介绍
巷道交叉口工程概述
介绍巷道交叉口工程的基本情况，包 括工程规模、地质条件、设计要求等 。
成功案例选取原因
阐述为何选取该案例进行分析，该案 例在巷道交叉口设计与施工方面的成 功之处及借鉴意义。
成功经验总结
设计理念创新
强调在巷道交叉口设计中应注重理念创新，结合工程实际情况，采用先进的设计理念和方 法。
符合设计要求和使用功能。
巷道断面设计
巷道断面设计
为了确保城市的交通畅通和人民的出行安全，城市道路和巷道的规划和设计显得尤为
重要。巷道设计是巷道建设过程中的一个关键环节，好的设计可以确保巷道的运行安全、
高效和具有良好的通行能力。
巷道断面设计需要应用一定的工程原理和经验，结合具体的情况进行科学合理的设计。该设计包括宽度、坡度、横向和纵向标线、交叉口以及非机动车和行人过街的设置等多个
方面。
宽度设计
巷道的宽度设计是巷道设计的重中之重。宽度的大小直接影响到巷道通行的效率和安全。根据巷道的不同需求和用途，巷道的宽度是有所不同的。
在城市居民住宅区，一般巷道宽度为3-5米，这样可以满足住宅区居民的出行需求。
如果巷道需要供公交车通行，则巷道的宽度可以适当增加，一般需要达到6-8米才能满足
公交车通行的需求。
在商业街区，巷道宽度要更宽。商业街的巷道除了车辆通行还需要考虑行人的保障和
人流量，一般与宽度为8-10米。在旅游景点或重要地区，巷道宽度可适当的增加达到
10-12米以上。
巷道的坡度是一项非常关键的设计，坡度决定了雨水排放和道路通行的顺畅性。一般
情况下，巷道的坡度不应小于0.5%，不应大于8%。
在坡度设计时，需要充分考虑降雨和消水的处理。在坡度的设计中，需要避免过陡的
坡度，以免车辆在下坡时失控，而过浅的坡度会影响排水效果，造成路面积水尤其是在雨
季的时候。
横向和纵向标线设计
巷道的横向和纵向标线非常重要，可以保证巷道的通行安全和有序。横向标线包括划
分车道线和人行道线，而纵向标线包括中央隔离带和虚线。
在巷道交通量大的地方，需要设置中央隔离带来保证两个方向的车辆不会相撞，而在
交叉点设计指导
交叉点设计指导
一、交岔点形式的确定：(附巷道布置图及地质资料)
矿井水平巷道交岔点的结构形式，可分为柱墙式交岔点和穿尖交岔点两种，其断面形状宜与相连接的巷道断面形状相同。矿井倾斜巷道交岔点的结构形式与水平巷道交岔点的结构形式基本相同，只是有斜面尺寸和平面尺寸的差别。
(一)柱墙式交岔点
柱墙式交岔点又称“牛鼻子”道岔，在各类围岩的巷道中均可使用。在该交岔点长度内两巷道的相交部分，共同形成一个渐变跨度的大断面，其最大断面的跨度和拱高是由相交巷道的宽度和柱墙的宽度决定的。
这种交岔点较穿尖式交岔点工程量大，施工时间长，但具有受力条件好，容易维护等特点，所以得到普遍应用。
(二)穿尖式交岔点
穿尖式交岔点一般在围岩稳定坚硬，跨度小的巷道中使用。在交岔点的长度内，两巷道为自然相交，其相交部分保持各自的巷道断面。拱高不是以两条巷道的最大跨度来决定，而是以巷道自身的跨度来决定。因此，碹岔中间断面的高度不超过两相交巷道中宽巷的高度。出于拱高低、长度短、断面尺寸不渐变，从而使工程量减小，施工时间缩短，通风阻力小，也使设计工作简化。但它较柱墙式交岔点在相同条件下具有拱部承载能力小、仅适用于围岩坚硬、稳定、跨度较小的巷道。
二、交岔点平面尺寸的确定
1．确定交岔点平面尺寸的依据
巷道交岔点的布置和断面设计应满足矿井井下运输、管线布置、通风、行人和安全的要求；所用钢轨轨型，应与其相连接的直线巷道(正线)的轨型相一致，也可选大一级的钢轨型号。交岔点道岔型号及曲线半径应根据所采用的运输车辆的型号、运送和运行速度确定，并应符合《煤矿矿井井底车场设计规范》中的有关规定。见表1。
巷道断面设计
对于无 轨运输 巷道， 其净宽 主要是 根据行 人及通 风的需 要来选 取。主 要运输 巷道应 留有宽 度在1.2m以上 的人行 道；另 一侧宽 度应有 不小于 0.5m；两辆 车对开 最突出 部分之 间的距 离不小 于0.5m。其他 巷道， 人行道 宽度可 按0.8m以上留 设；另 一侧宽 度可按 0.3～ 0.5m留设。在 巷 道转弯和 交叉处 ，无轨 运输车 的间距 必须满 足安全 运输的 要求， 此时巷 道的净 宽度应 根据无 轨运输 车的转 弯半径 和运输 间距来 确定。
h0
h0
h3
h0
h0 2B / 5
H h0 h3 hb
R
h0 R B
h0 B
第16页/共48页
图3-2-3 半圆拱形巷道断面壁高计算图
第17页/共48页
图3-2-4 圆弧拱形巷道断面壁高计算图
对于架 线式电 机车运 输的巷 道，一 般按其 中架线 电机车 导电弓 子和管 道装设 高度要 求计算 即能满 足设计 要求； 其他如 矿车运 输、仅 铺设输 送机或 无运输 设备的 巷道， 一般只 按行人 高度要 求计算 即可满 足设计 要求， 但在人 行道范 围内1.8m以下 ，不得 架设管 路和电 缆。 上述计 算值， 必须按 只进不 舍的原 则，以 0.1m进级。 ①按架线 电机车 导电弓 子要求 确定 导电弓 子外缘 与拱璧 间距 ≥ 200mm（300mm）
井巷工程交岔点设计
课程设计任务书
一、设计任务：
某单轨巷道单侧分岔点，支巷在主巷左侧，其B1=B2=B3=2700mm，b1=b2=1150mm，b3=1350mm采用7吨架线式电机车，1吨矿车，600mm轨距，三条巷道均为半圆拱，墙高都为1800mm，砌体厚度为300mm，交岔点牛鼻子厚度为600mm，δ=45°，试设计该交岔点。
二、设计要求：
1. 交岔点平面尺寸设计
1.1计算曲率中心的位置
1.2基本起点（预定为变断面起点）至变断面（斜墙）终点的水平距离P
1.3计算交岔点的最大宽度TM
1.4计算柱墩至基本轨起点的距离L2
1.5计算斜墙斜率及（斜墙）变断面的起点Q
1.6计算交岔点的总长度L
2. 设计交岔点墙高
2.1确定墙的高度降低的斜率
2.2按半圆拱断面公式验算TN断面的高度
3. 计算工程量、材料消耗、编制工程量及材料消耗表
4. 编写施工方法等内容
5. 绘图
4.1按1：100的比例绘制交岔点平面图
4.2按1：50的比例绘制主巷、支巷及最大宽度处的断面图
三、设计期限
年月日至年月日
目录
1. 交岔点平面尺寸设计
1.1计算曲率中心的位置
1.2基本轨起点（预定为变断面起点）至变断面（斜墙）终点的水平距离1.3计算交岔点的最大宽度TM
1.4计算柱墩至基本轨起点的距离L2
1.5计算斜墙斜率及（斜墙）变断面的起点Q
1.6计算交岔点的总长度L
2. 设计交岔点墙高
2.1确定墙的高度降低的斜率
2.2按半圆拱断面公式验算TN断面的高度
3. 计算工程量、材料消耗、编制工程量及材料消耗表
4.施工方法
1.交岔点平面尺寸设计
根据以上条件，确定道岔型号为DK618-4-12（左），a=3472，b=3328，α=14°15′左开，R=12000mm 。 1.1）曲率中心的位置：
《巷道断面设计 》课件
巷道支护类型
支护结构选择
常用的巷道支护结构包括钢筋混凝土支护、锚杆支 护、喷射混凝土支护、压力衬砌支护和胶结支护等。
选择合适的支撑结构需要考虑地质条件、支护目的、 建设周期和工程经济性等因素。
支护参数确定
支护参数的确定需要人工判断和结构设计。例如， 钢筋环队的距离和形状、锚杆的长度和数量、灌浆
巷道断面设计案例
《巷道断面设计》PPT课 件
欢迎大家参加巷道断面设计课程！在本课程中，你将了解巷道设计的基础知 识、工具和实践经验。你将学到如何进行巷道设计、如何确定支撑结构、如 何控制施工质量，并掌握整个巷道断面设计流程的实际操作和技术要点。
巷道断面概述
巷道断面定义
巷道断面有多重分类方法和定义，不同的分类方法 和定义产生的材料可分为不同的材料组。
设计优化建议
巷道断面设计需要结合地质、水文等因素进行合理优化，提高巷道施工质量和安全性。
工程地质参数
巷道设计需要考虑地质力学参数，如地层倾角、岩体坚固度、地表地质状况等。这些参数能 够影响巷道的稳定性和支撑结构的设计。
地质力学参数
地质力学参数是指岩石的物理力学参数，它们是设计巷道支撑和稳定性的重要依据，如黏聚 力、内摩擦角和凝聚力等。
巷道断面设计步骤
1
设计依据
巷道设计依据包括地质条件、支护目的和巷道使用要求等。根据依据确定巷道断面的形状、 尺寸、支护结构和支护参数。
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h2为渣面以上巷道壁高，h2h3hb1600 200 1400mm故S 43000.394300 1400 13.23m2
第五节 验算风速
风速验算公式v Q S（2-9）
查《煤矿安全生产规范》知vMax=8m/s，已知通过大巷风量Q=40m3/ s,代入式（2-9）得v Q/S 40/13.233.03m/ s 8m/s
H Rcos bsin =16000cos14.04o+4858sin14.04o=16701mm
二、基本轨起点至垂线距离
J a bcos Rsin
=3942 4858cos14.04o16000sin14.04o4774mm
三、OT与O点到主巷中心线的垂线夹角
arccos (H b2500) (R b3) =arccos 16701 1030 500 / 16000 1330
作用在巷道上的地压大小和方向在选择断面形状时也起主要作用。当顶压较大、侧压较小 时，则应选用直墙拱形断面 （半圆拱、 圆弧拱或三心拱） ；当顶压、 侧压都很大且有严重底鼓时， 就必须选用诸如马蹄形、椭圆形或圆形等封闭式断面。
矿区富有的支架材料和习惯使用的支护方式，往往也直接影响巷道断面形状的选择。金属 支架和锚杆可用于任何形状的断面；喷射混凝土支护方式适用于拱形等曲线断面。
掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定的影响。目前，岩石平巷掘进仍是 采用钻眼爆破方法占主导地位，它能适应任何形状的断面。未来在使用全断面掘进机组掘进的 岩石平巷，选用圆形断面无疑是更为合适的。 上述选择巷道断面形状应考虑的诸因素，彼此是密切联系而又相互制约的。条件要求不同，影 响因素的主次位置就会发生变化。所以，应该综合分析，抓住主导因素兼顾次要因素，以便能 选用较为合理的巷道断面形状此煤矿，设计生产能力为3Mt/年，服务年限为65年，采用立井 开拓、单水平、上下山开拓，地面标高+38m，生产水平为－650m，巷道中等稳定，设计采用锚
9.59
第十节 绘制巷道断面施工图
详见图纸Ⅰ－Ⅰ截面。
第三章 交岔点设计
第一节 选择基本数据
该交岔点为双轨大巷与单轨支巷相交， 巷道转交70°。主巷为双轨巷道， 净宽4300mm， 墙1600mm，支巷为单轨巷道， 净宽2860mm，采用锚喷支护， 各断面喷射混凝土厚度为T=150表格3-2各条巷道的净宽度B1、B2、B3及其轨道中心线mm，锚杆长度l 2200mm，
1.5t矿车
1050
1150
根据《煤矿安全规程》 ，取人行道宽C=900mm，非人行道一侧宽a=350mm,两电机车之间 距离t=300mm，
故巷道净宽度：
二、巷道拱高h0的确定
半圆拱的拱高：h0=R=B/2=4300/2=2150mm
该半圆拱形直墙巷道拱高为2150mm。
三、巷道壁高h3确定
按架线电机车巷道，导电弓子、管道的装设、人行高度、
各条巷道的净宽度b1、b2、b3及其轨道中心线
半圆拱形断面。
B1
B2
B3
b1
b2
b3
4300
4300
2860
1030
1030
1330
道岔及主要参数见表3-1：
表格3-2道岔参数
道岔型号
辙叉角( α)
a
b
DK930-4-15
14.04
3942
4858
第二节 平面交岔点尺寸计算
图3-1单轨巷道单侧分叉点平面尺寸计算图示 、弯道中心到基本轨中心线的垂直距离
0.8 13.75 0.811根；
每米巷道粉刷面积Sn
1.57B32h2(2-13)
式中：
B3为计算净宽，
B3B22T 4.45m
故Sn1.57B321.39.59m2
表格2-4巷道断面特征表
围 岩 类 别
断面/m2
设计掘进 尺寸/mm
喷射
厚度/
mm
锚杆
净
设计 掘进
宽
高
型式
外露 长度/mm
排 列 方 式
五、自基本轨起点到墙面的距离L2
L2=P+NM=11770+1383=13153mm
六、斜墙水平长度L0
斜墙斜率i0(TN B1) P (7304 4300) 117700.255
取i0.25
L0(TN B1) i (7304 4300)0.2512016mm
七、斜墙起点至基本轨起点间距
Y P L011770 12016 -246mm
巷道计算掘进断面面积
2
S2B20.39B2h346500.394650 1600 15.87m2
第九节
编制巷道断面特征表和每米巷道材料消耗量表
每米巷道计算掘进体积V1
S21m 15.87m3
每米巷道墙脚计算掘进体积
V30.2(T
) 1m0.2(0.1 0.075)1m 0.035m3
每米巷道拱与墙喷射材料消耗
P=J+ R (B3b3)sin=4774+16000- 2860-1330 sin 28.91o=11770mm
四、交岔点最大宽度TM
NM B3sin 2860sin28.91o=1383mm
TN B3cos 500 B22860cos28.91o500 4300 7304mm
TM NM2TN213832730427434mm
设计的大巷断面风速符合过规定，可以使用。
第六节 选择支护参数
本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽4.27m、穿过中等稳定岩层即属Ⅲ类围岩、服务年限
65年等条件，得锚喷支护参数：
表格2-2锚喷支护参数
支护 形式
锚杆长度/mm
直径
/mm
材质
间距M/mm
排距M'/mm
混凝土厚度
T/mm
锚杆露出长
度/mm
Leabharlann Baidu锚喷 支护
第三节 确定管线布置位置
1.管道布置在人行道一侧，其下部与道碴面保持1.8m以上的距离。
2.通信电缆应布置在电力电缆的另一侧。
3.高压电缆和低压电缆在巷道同侧敷设，相互之间距离0.2m，同时高压电缆之间，低压电缆之间的距离60mm。
4.电缆悬挂高度应保证当矿车掉道时不会撞击电缆，或者电缆发生坠落时不会落在轨道 上，电缆悬挂高度取1.6m（一般在1.5-1.9m），电缆两个悬挂点间距2.5m（不应大于3m），电缆与运输设备之间的距离0.30（不应小于0.25m）。
h31550 360 21502800 1360 / 2 54021174mm（2-6）2.非人行道侧
h3h hcR2（a A1/ 2 b1）2
h31550 360 21502（200 1360/ 2 1120）21121mm（2-7） 综 上 计 算 ， 并 考 虑 一 定 的 富 余 ， 确 定 本 巷 道 壁 高1600mm， 则 巷 道 高H=1600+2150-200=3550mm。故取 H=3600mm
间 排 距/mm
锚杆 长/mm
直径/mm
Ⅲ
13.2
3
15.1
0
450
0
3900
100
左旋螺纹 钢
0
方 形
800
2200
20
表格2-5运输大巷每米工程量及材料消耗
围 岩 类 别
计算掘进工程
3量/m
材料消耗
粉刷面积/m2
巷道
墙角
喷射材料
3/m
锚杆
数量/根
质量/kg
Ⅲ
15.87
0.035
1.06
14
74.6
2150
2
200
895mm
（2-4）
四）
按1.6m高度人行宽度要求
h3
1600 hbR2（C
A1/2
b2）2
h3
1600 200 21502
800
1360 /2
2
540
1064mm（2-5）
hh331h9500h790h0b
三）按人行高度要求
（五）按设备边缘与拱壁最小安全间隙要求计算
1.人行道侧
h3h hcR2（C A1/ 2 b2）2
第八节 确定巷道掘进断面尺寸
巷道设计掘进宽度
B1
B
2T
4300
2
100
4500 mm
巷道计算掘进宽度
B2
B1
2
4500
2
75
4650 mm
巷道设计掘进高度
H1
H
hb
T 3600
200
100 3900mm
巷道计算掘进高度
H2
H1
3900
75
3975 mm
巷道设计掘进断面面积
S1
B1
0.39B1
h3
2
45000.394500 1600 15.1m2
5.压风管和供水管悬吊在人行道一侧，最低处距渣面1.9m。
第四节 巷道净断面尺寸的确定
、巷道净宽度B的确定 该运输大巷采用ZK7-9/550电机车牵引1.5t固定式矿车运输，计算尺寸见表2-1， 表格2-1运输设备的计算尺寸
运输设备类型
宽度A/mm
高度h/mm
ZK7-9/550电机车
1360
1550
2200
20
左旋螺纹钢
HRB335
800
800
100
0
支护厚度T=T1=100mm。
第七节 确定水沟参数
为了排出井下涌水和其他污水，设计巷道断面时应根据矿井生产时通过该巷道的排水量设 计水沟。水沟布置在人行道一侧，并尽量减少穿越运输铁路。平巷水沟坡度可取0.3%~0.5%,或与巷道的坡度相同。
井下最大涌水量为400m3/h，通过第一水平东运输大巷的流水量为180m3/h，按照本巷道实
M、M
为锚杆间距、排距，
M 0.8m；
P1/M
10
故,N'(10
1)0.8 13.75根。
折合重量为
13.75l (d2)2
13.75 2.2
3.14
0.02227850 74.6kg(2-12)
式中：
l为锚杆深度，d为锚杆直径，
l=2.2m；d=20mm；
为锚杆材料密度，
=7850
㎏/m3；
每排锚杆数为N
V2
1.57
B2T T 2h3T 1m 1.04m3
每米巷道墙脚喷射材料消耗
V40.2T 1
0.2 0.11 0.02m3
每米巷道喷射材料消耗V
V2V41.02 0.021.04m3V V2V41.06m3
每米巷道锚杆消耗P1/ M
N、
1.57B2/ M(2-10)P1/M
1/M、
2-11)
式中：
P1为锚杆消耗周长；
－9/550电机车牵引1.5t矿车运输。内设φ108压风管和φ59供水管各一路， 另设动力、照明、 通讯和信号电缆各一路。大巷中间有一单轨分岔巷道与之相连（单轨巷道宽2860mm，其中b3
为1330mm），并成60°交角，交岔点处在不稳定岩层中，试设计大巷断面及交岔点。
第二章巷道断面施工图设计
第一节 巷道断面形状的选择
最小安全间隙要求设计巷道壁高h3。 相关尺寸说明：
（二）按管道装设要求确定
1.按导电弓子计算22
h3h5h7hbR2（K m D /2 b2）2
22
h31900 900 200 21502360 300230/25401299mm（2-2）
2.按电机车计算
h3
1800 hbR2（R
j）2
h3
1800 200 21502
喷支护，
第二节 道床参数的选择
运输大巷采用ZK7－9/550
钢轨型号：30kg/m（《矿山工程规划与设计》表4-1）
轨枕：钢筋混凝土轨枕（《矿山工程规划与设计》表4-2常用轨枕规格）道床参数：道床总高度hc=360mm；道碴高度hb=200mm；道碴距轨面高hc160
（《矿山工程规划与设计》表4-2常用道床参数）
目录
第一章设计资料2
第二章巷道断面施工图设计2
第一节巷道断面形状的选择2
第二节道床参数的选择3
第三节巷道内管线布置3
第四节巷道净断面尺寸的确定3
第五节验算风速5
第六节选择支护参数6
第七节确定水沟参数6
第八节确定巷道掘进断面尺寸6
第九节编制巷道断面特征表和每米巷道材料消耗量表7
第十节绘制巷道断面施工图8
巷道断面形状的选择，主要应考虑巷道用途及其服务年限、所处的位置（即作用在巷道上 地压的大小和方向、 围岩性质） 、选用的支架材料和支护方式、 掘进方法和采用的掘进设备等因 素。
一般情况下，巷道的用途和服务年限是考虑选择断面形状的重要因素。服务年限长达几十 年的开拓巷道，采用受力性能好的各种拱形断面较为有利；服务年限短的准备巷道或回采断面 多采用断面利用率高的梯形或矩形断面。
第三章交岔点设计9
第一节选择基本数据9
第二节平面交岔点尺寸计算9
第三节交岔点的断面尺寸计算10
第四节工程量及材料消耗12
第五节绘制交岔点施工图15
参考文献15
第一章 设计资料
某煤矿，设计生产能力为3Mt/年，服务年限为65年。采用立井开拓、单水平、上下山开 拓。地面标高+38m，生产水平为－650m，属低沼气矿井。通风方式为中央并列式通风，井下最大涌水量为400m3/h，通过第一水平东运输大巷的流水量为180m3/h，风量为45m3/s。；采用ZK7
际情况，现采用水沟查规范得下表参数：
表格2-3水沟规格和材料消耗
坡 度
宽
B1/ mm
宽
B2/ mm
深
H/ mm
净断面 面积/
2
m
掘进断
面面积/
2
m
每米盖 板钢筋 质量/kg
每米盖板 混凝土消 耗/m3
每米水沟 混凝土消 耗/m3
0.3%
500
500
500
0.250
0.306
2.036
0.0323
0.61
八、交岔点长度
L L22000 13153 2000 15153mm
第三节 交岔点的断面尺寸计算