井巷工程巷道断面课程设计计算

（二）确定巷道拱高h 0

半圆拱形巷道的拱高h 0=B/2=3900/2=1950mm 。半圆拱半径R= h 0 =1950mm 。 （三）确定巷道壁高h 3

1.按架线电机车导电弓子要求确定h 3

由《井巷工程》表4-4中半圆拱形巷道拱高公式得 h 3≥h 4+hc —212)(n)-(R b K +-

式中，h4------轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h 4=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

b 1=B/2—a 1=3900/2—1030=920mm 。

故h 3≥2000+410—22)209360()3001950(+--=1368.8mm 2.按管道装设要求确定h 3

h 3≥h 5+h 7+h B —2

222/K -R ）（b D m +++

式中，h5-------渣面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取h 5=1800mm ；

h 7-------管子悬吊件总高度，取h 7=900mm ； m--------导电弓子距管子间距，取m=300mm ； D--------压气管法兰盘直径，D=215mm ； b 2-------轨道中线与巷道中线间距，

b 2=B/2—C 1=3900/2—1370=580mm 。

故h 3≥1800+900+200—22)5802/215300360(1950+++-=1305mm 。 3.按人行高度要求确定h 3

h 3≥1800+h b —22j)-(R -R

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h 3≥1800+220—22)2001950(1950--=1159.8mm

综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为h 3=1450mm 。则巷道高度H=h 3—h b +h 0=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，h 2-------道渣面以上巷道壁高，h 2=h 3—h b =1450—220=1230mm 。 故S=3900×(0.39×3900+1230)=10728900mm 2

=10.8m 2

净周长P=2.57B+2h 2=2.57×3900+2×1230=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。

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

/s ，代入式(4-6)得

V=Q/S=40/10.8=3.70＜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Ⅱ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T1=100mm，锚杆外露长度T2=50mm。

故支护厚度T=T1=100mm。

（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 c、h b分别为410mm和220mm，道渣面至轨面高度h a=h c—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+2×100=4100mm。

巷道计算掘进宽度 B2=B1+2δ=4100+2×75=4250mm。

巷道设计掘进高度H1=H+h b+T=3180+220+100=3500mm。

巷道计算掘进高度H2=H1+δ=3500+75=3575mm。

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

4100+1230)=11598900mm 2

。取S1=11.60m

2

。

巷道计算掘进断面积S2=B2(0.39B2+h3)=4250×(0.39×

4250+1230)=12274875mm2。取S2=12.3m 2。

三、布置巷道内水沟和管线

已知通过本巷道的水量为160m 3

/h，现采用水沟坡度为0.03%，查《井巷工

程》表4-12得：水沟深400mm 、水沟宽400mm ，水沟净断面积0.16m 2

；水沟掘进断面面积0.203m 2

，每米水沟盖板用钢筋1.633kg 、混凝土0.0276m 3

，水沟用混凝土0.133m 3

。

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V 1=S 2×1=12.3×1=12.3m 3

每米巷道墙脚计算掘进体积V 1=0.2×(T+δ)×1=0.2×(0.1+0.075)×1=0.04m 3

每米巷道拱与墙喷射材料消耗V 2=1.57(B 2—T 1)T 1+2h 3T 1×1=1.57(4.25—0.10)0.10+2×1.50×0.10×1=0.95m 3

每米巷道墙脚喷射材料消耗V 4=0.2T 1×1=0.2×0.10×1=0.02m 3

每米巷道喷射材料消耗（不包括损耗量）V=V 2+V 4=0.95+0.02=0.97m3 每米巷道锚杆消耗（仅拱部打锚杆） N ′=

MM'

0.5a

-P 1=11.59根 式中，P 1-------计算锚杆消耗周长，P 1=1.57B 2+2h 3=1.57 ×4.25+2×

1.5=9.67m ；

M 、M ,

-------锚杆间距、排距，M = M ,

=0.8m 。

故

折合重量为11.59×[l π（d/2）2

ρ]=11.59×[2 ×3.14×(0.018/2)2×7850]=46.28kg 。

式中，l-------锚杆深度，l=2.0m ；