井巷工程课程设计

学号：************华北理工大学井巷课程设计说明书设计人：石峰专业名称：采矿工程班级： 5 班学院名称：矿业工程学院指导教师：唐瑞、李占金2015年6月目录1．设计的目的--------------------------------------------1 2．设计的条件--------------------------------------------1 2.1地质条件-------------------------------------------12.2生产能力及服务年限---------------------------------12.3井筒装备-------------------------------------------12.4运输设备及装备-------------------------------------1 3．设计内容-----------------------------------------------13.1主井的设计------------------------------------------1 3.1.1选择井筒断面形状---------------------------------1 3.1.2选择罐道形式及材料-------------------------------1 3.1.3确定净断面尺寸-----------------------------------21）箕斗布置及其相应尺寸--------------------------22)梯子间的布置及其结构尺寸-----------------------23）用图解法确定井筒直径--------------------------34）验算并调整M，Δ1，Δ2-------------------------3 3.1.4风速校核验算------------------------------------3 3.1.5选择支护方式及支护参数-------------------------3 3.1.6管路布置及计算各部分尺寸-------------------------43.1.7计算材料消耗（每米井筒）--------------------------4 3.1.8绘制井筒断面图-----------------------------------53.2副井的设计-----------------------------------------53.2.1选择井筒断面的形状-----------------------------53.2.2选择罐道形式及材料-----------------------------53.2.3确定净断面尺寸---------------------------------51)罐笼布置及其相应尺寸--------------------------52)梯子间的布置及其相应尺寸----------------------53)井筒直径的确定--------------------------------64)验算并调整Δ2 M------------------------------6 3.2.4风速校核验算------------------------------------6 3.2.5选择支护方式及支护参数--------------------------6 3.2.6管缆布置及各部分尺寸计算------------------------7 3.2.7计算每米井筒材料消耗----------------------------7 3.2.8井筒断面图--------------------------------------8 3.3石门设计-----------------------------------------------8 3.3.1选择巷道断面形状-------------------------------8 3.3.2确定巷道断面尺寸------------------------------81）确定巷道净宽度-------------------------------82)确定巷道拱高---------------------------------83)确定巷道壁高---------------------------------84）巷道净断面积S和周长P-----------------------95）用风速校核巷道净断面积----------------------9 3.3.3选择支护方式及支护差数-------------------------9 3.3.4选择道床参数-----------------------------------9 3.3.5确定巷道掘进断面尺寸---------------------------10 3.3.6布置巷道内水沟和管缆---------------------------10 3.3.7计算巷道掘进工程量及材料消耗-------------------10 3.3.8巷道断面图-------------------------------------11 3.3.9就该双轨运输大巷进行施工组织设计--------------111)主要施工设备---------------------------------122)爆破作业设计---------------------------------123)通风与防尘措施-------------------------------154)合理组织施工并编制循环图表-------------------155）循环图表的执行与管理------------------------183.3.10制定管理制度----------------------------------194.参考文献-----------------------------------------------201.设计的目的本课程设计是“井巷工程”课教学的重要环节，通过本设计，使学生熟悉设计的程序和方法，培养学生独立分析和解决问题的能力，为毕业设计打下基础。

2.设计的条件2.1地质条件矿山第一水平石门大巷所通过岩层的普氏系数f＝2～4，为稳定性较差岩层，涌水量360m3/h ，风量60m3／s 。

主井与副井所通过岩层f＝4～6，中等稳定，风量均按80 m3／s考虑。

该矿井属于低瓦斯井。

2.2生产能力及服务年限矿山年产量120万t，其第一水平服务年限20a。

2.3井筒装备主井为双箕斗井，箕斗容积2.5m3，型号为FJD2.5（5.5）型。

主井内铺设Φ300mm排水管2条，并设有梯子间。

副井为双罐笼井，采用3＃单层罐笼（YJGG－2.2型）。

副井内铺设有Φ200mm 供风管2条，Φ100mm供水管1条，2条动力电缆，3条照明和通讯电缆，设有梯子间。

2.4运输设备及装备石门运输巷为双轨运输大巷，内设水沟，铺设有供风管2条，Φ80mm供水管1条，动力电缆1条，照明和通讯电缆3条。

电机车型号：ZK10－600／550；矿车型号：YCC1.2（6）。

3.设计内容根据已知条件设计主、副井井筒和石门运输巷道。

3.1主井的设计3.1.1选择井筒断面形状：选圆形，因为圆形断面受力条件好，通风阻力小，适用于井筒服务年限大于15年的矿山，该矿服务年限较长，故选用圆形井筒。

3.1.2选择罐道形式及材料：选用槽钢组合罐道，材料为18号槽钢，其断面尺寸为180mm×180mm。

主罐梁选用28a号工字钢，其高×宽=280mm×122mm；次罐梁为22a工字钢，其高×宽=220mm×110mm；梯子梁选18号普通槽钢。

主井内铺设φ300 mm排水管2条，并设有梯子间。

3.1.3确定净断面尺寸：1）箕斗布置及其相应尺寸，mm箕斗型号：FJD2.5(5.5),其最大外形尺寸：长×宽×高＝1236mm×1452mm×4831mm002L m h b =++1()2x L A =+ 式中： L —─箕斗两侧罐道梁中心线间的距离0m —─箕斗两罐道间的间距;一般情况下0m =A+2cA —─箕斗的宽度;取A ＝1236 c —─罐道宽度；取c=62h —─罐道的高度;根据型号取 h=1800b —─同一根罐道梁双侧安装罐道时，两罐道底面的间距，等于罐道梁的宽度加上两垫板的厚度t 。

0b =1/2（122+110）+2×10t —─罐道卡与罐耳之间的间距;一般取t=10 x —─罐道梁中心线至箕斗外边缘的距离。

故 L ＝1360+360+136=1856 x=1/2(1856+1236) =15462)梯子间的布置及其结构尺寸，mmM=1200+m+b 3/2 S=H-d式中 M ——梯子间短边梁中心线与井壁的交点至梯子主梁中心线间距 m ——梯子间安全隔栏的厚度，金属梯子间m=77 b 3——罐道梁的宽度，b 2=122mmH ——梯子间两次梁中心线间距,一般取H=2(700+70)=1540mm,其中700为梯子孔前后宽度,70为梯子梁宽度S ——梯子间短边次梁中心线至井筒中心线的距离d ——梯子间另一短边次梁中心线至井筒中心线的距离，考虑安装应不小于300mm ，取d=400mmM=1200+77+122/2=1338 H=2×（700+70）=1540S=1540-400=11403）用图解法确定井筒直径：根据已有尺寸用CAD 作图，量测出直径为4266mm ，由于直径小于6.5米，则应按0.5米进级，故井筒直径D=4500mm4）验算并调整M ， Δ1，Δ2Δ2=R- [x 2+（C+e ）2] 1/2 ≥200 Δ1=（R 2-S 2）1/2+e-M-B- b 2/2≥150M=（R 2-S 2）1/2+e-B- b 2/2-Δ1≥m+1200+ b 2/2Δ1——箕斗最突出部位距梯子梁内边的安全距离 Δ2——箕斗最突出部位与井壁间的安全距离e ——井筒中心线至罐道中心线的距离 ，测量约为540 R ——井筒近似净半径，为2250mmB ——罐道中心线距箕斗一端的距离，B=726C ——罐道中心线距箕斗另一端的距离，C=726 b 2——梯子梁的宽带，b 2=122 m=77经计算，得 Δ2=252，Δ1=355，M=1338 3.1.4风速校核验算：max 0Qv v s =≤ 式中： Q —─通过井筒的风量，m 3/s;取Q ＝80m 3/sv —─井筒内实际风速，m/s0s —─井筒内通风有效断面积，，m 2;井内设梯子间时，0s s A =-A —─梯子间等面积，A 可取2.0m 2max v —─主井井筒允许的最高风速，m/s《煤矿安全规程》规定 ，专为升降物料的井筒，max v =12 m/s则：2805.8/12/1*3.14*4.5 2.04Q m s m s ==<- 故井筒净直径满足通风要求。