巷道断面设计
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巷道断面设计
一、选择巷道断面形状
本矿年产10万吨矿井的第一水平运输大巷,一般服务年限在15年以上,采用600毫米轨距单轨运输的巷道,其净宽在2.2米左右,又穿过中等稳定的岩层,故选用钢筋砂浆锚杆与喷射混凝土支护,三心拱形断面。
二、确定巷道断面尺寸
1、确定巷道净宽度B
本矿ZK1.5-6/100电机车长L=2100mm、宽b=920mm、高h=1550mm;
0.7吨矿车宽b=1200mm、高h=1150mm。
根据《金属非金属矿山安全规程》并参照标准设计,取巷道人行道宽C=700 mm、非人行道一侧宽a=300 mm。故巷道净宽度为:
B=a+b2+c=300+1200+700=2200 mm
2、确定三心拱参数
取拱高为巷道1/3的三心拱,其有关参数:
拱高f=B/3=2200/3≈733mm
R=0.692B=0.962×2200=1522mm
r=0.262B=0.262×2200=576mm
三、轨道参数选择
根据采用的运输设备,选用12kg/m的钢轨;采用木头轨枕。
四、确定巷道墙高h3
1、按架线电机车导电弓子要求确定h3
已知:r=576mm;A=1200/2+300=900mm
取K=400mm,则cosβ=r-A+K/r-250=576-900+400/576-250=0.233<0.554
表明导电子已进入大圆弧范围内,根据《安全规程》取H1=2000mm 故h3h3= H1+h6-√(R-250)2-(k+Z)2+R-f
=2000+100-√(1522-250)2-(360+200)2+1522-733
=1747mm
K——导电弓子宽度之半,查表取K=718/2=359,取K=360mm Z——巷道中心线与轨道中心线的间距,Z=2200/2-(1200/2+300)=200mm
2、按行人要求确定墙高h3
h3= 1900+h5-√r2-(r-100)2=1900+100-√5762-(576-100)
2=1676mm
n——导电弓子距拱壁安全间距,取n=300毫米;
3、按管道装设要求确定h3
根据现场实际情况布置管道,只要满足《安全规程》即可。以上计算结果取大值,即从底板算起墙高为1747mm,取h3=1750mm。
五、确定巷道净断面积(通风断面)与风速校核
1、巷道净断面积:
S净=B(h2+0.262B)=2200×(1650+0.262×2200)≈4.9m2净周长
2、风速校核:
V=Q/S=28/4.9≈5.7<6m/s
风速没超过规定,符合要求。
六、选择支架参数
本巷道采用锚喷支护,根据巷道净宽2.2米、穿过中等稳定岩层即属Ⅲ类围岩、服务年限大于10年等条件,经查表,得锚喷支护参数,锚杆长L=1.8m,方形布置,间距M=0.9m,锚杆直径d=14mm,喷射混凝土层厚T1=100mm,而锚杆露出长度T2=50mm,故支护厚度
T=T1=100mm。
七、布置巷道内水沟和管线
1、根据通过巷道的水量为80m3/h,现采用水沟坡度为3‰,经计算,水沟深250mm,水沟上宽330mm,下宽330mm,水沟净断面积0.073 m3。
2、动力电缆布置在非人行道一侧,通讯、照明电缆布置于人行道一侧,距供水管300mm。电缆用电缆架悬挂。
3、供水管布置在人行道侧,距道渣面1900mm,用锚杆悬挂;压风管与供水管平行布置,且位于供水管之上。
八、巷道掘进工程量计算
1、巷道掘进宽度
B1=B+2T=2200+2×lO0=2400mm
2、巷道掘进高度
H1=1750+733+100=2580mm
3、巷道掘进拱面积
S1=1.33(B+T)d =1.33×(2200+100) ×100= 0.31m2
4、巷道掘进墙面积
S2=2 h3T=2×1750×100=0.35 m2
5、巷道掘进基础面积
S3=(m1+ m2)T+ m1e=(500+250) ×100+500×100=0.125 m2
6、巷道掘进面积
S4= B1h3+0.262B2+(1.33B+1.55d)d=2400×1750+0.262×22002+(1.33×2200+1.55×100) ×100=5.78 m2
7、每米巷道砌碹所需材料
V=V1+ V2+ V3=0.31+0.35+0.125=0.785m3
九、绘制巷道断面施工图(1:50)