矿山工程规划与设计课程设计

矿山工程规划与设计课程设计

2012 ~ 2013学年第一学期

《矿山工程规划与设计》课程设计说明书

学院：力学与建筑工程学院

班级：土木10-9

姓名：

学号：

指导教师：

中国矿业大学

二零一三年一月

目录

1 设计资料 (1)

2 巷道断面施工图设计 (1)

2.1 巷道断面形状的选择 (2)

2.2 道床参数的选择 (2)

2.3 巷道内管线布置 (2)

2.4 巷道净断面尺寸的确定 (2)

2.5 验算风速 (5)

2.6 选择支护参数 (5)

2.7 确定水沟参数 (6)

2.8 确定巷道掘进断面尺寸 (6)

2.9 编制巷道断面特征表和每米巷道材料消耗量表 (6)

2.10 绘制巷道断面施工图 (8)

3 交岔点设计 (9)

3.1 选择基本数据 (9)

3.2 平面交岔点尺寸计算 (9)

3.3交岔点的断面尺寸计算 (11)

3.4 工程量及材料消耗 (12)

3.5绘制交岔点施工图 (14)

参考文献 (15)

1 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200m3/h，风量为35m3/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。

2 巷道断面施工图设计

2.1巷道断面形状的选择

巷道断面形状的选择，应当运用系统工程的思想指导巷道断面选择的全过程，其中应主要考虑巷道所处的位置及穿过的围岩性质、作用在巷道上地压的大小和方向、巷道的用途及服务年限、选用的支架材料和支护方式、巷道的掘进方法和采用的掘进设备等因素。

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，设计采用锚喷支护，选择半圆拱形断面。

2.2 道床参数的选择

该运输大巷采用ZK7－9/550 钢轨型号：30kg/m 轨枕：钢筋混凝土轨枕

道床参数：道床总高度c h =410mm ；道碴高度b h =220mm ；道碴面至轨道面高度a

h =190m 。

2.3 巷道内管线布置

巷道内管线布置，主要以保证安全和便于安装、检修为原则。

φ108压风管和φ59供水管悬吊在人行道一侧，由下向上依次是压风管、

供水管，其在竖直方向为300mm,压风管最下部与道碴面保持1.8m 的距离,压风管最下部与拱面在竖直方向距离为900mm 。

电力电缆挂在非人行道一侧，由下至上依次是照明、动力、通讯和信号电缆，照明电缆底部距渣面距离为1900mm,其余间距依次取150mm 。

2.4 巷道净断面尺寸的确定

2.4.1 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，计算尺寸见表格2-1。

表格2-1 运输设备的计算尺寸

根据《煤矿安全规程》，取人行道宽C=900mm ，非人行道一侧宽a=460mm,两电机车之间距离t=320mm 。

故巷道净宽度：

2B a A t C =+++

(2-1)

4602136032090004400mm =+⨯++=

2.4.2 巷道净高度h 的确定 （1）巷道拱高0h 的确定

半圆拱的拱高

：0

h =R=B/2=4400/2=2200mm

该半圆拱形直墙巷道拱高为22000mm 。 （2）巷道墙高3h 确定

架线电机车巷道，按导电弓子、管道的装设、人行高度、1.6m 高度人行宽度、设备上缘与拱壁最小安全间隙要求设计巷道墙高3h 。 ①.按架线电机车导电弓子要求确定

34c h h h ≥+

(2-2)

=2000410+

②

.按管道装设要求确定

1）按导电弓子计算

357b h h h h ≥++

(2-3)

=1800900220++2）按电机车计算

22

357112(/2/2)b h h h h R A m D b ≥++--+++

(2-4)

22=18009002202200(1360/2200335/2620)++--+++=1527mm

③.按人行高度要求

22

31800()b h h R R j ≥+---

(2-5)

2218002202200(2200200)1114=+---= mm

④.按1.6m 高度人行宽度要求

22

3121600(/2)b h h R C A b '≥+--++

(2-6)

2216002202200(8001360/2620)1238=+--++=mm

⑤.按设备边缘与拱壁最小安全间隙要求计算

1）人行道侧

22

312(/2)c h h h R C A b '≥+--++

(2-7)

2215504102200(8001360/2620)1379=+--++=mm

2）非人行道侧

22

311(/2)c h h h R a A b '≥+--++ (2-8)

图2-1 巷道净断面尺寸计算简图