巷道断面设计
第三章巷道断面设计
• 4、每米巷道墙脚喷射材料消耗
• V3=0.2T1×1 • 5、每米巷道喷射材料消耗（不包括损失） • • V=V2+V3
• 6、每米巷道锚杆消耗
p1 0.5a • N a a • ①根 (根) • p1 ：计算锚杆消耗周长
•
p1 =1.57B2+2h3
• B2:巷道计算掘进宽度 • a a 为锚杆间距、排距，一般取800毫米 • a = a =800毫米
h5
h （单轨巷道） 3 h5 hb h7 R ( D 2 m K b1 )
2
2
• 注意 b1架线中心线（非人行道一侧）距巷道中心线的 的距离
• 3、按人行高度要求计算墙高
•
2
h3
2
h3 1800 hb R ( R j )
• （规程规定距壁j处的巷道有效高度不小于1800 毫米 ，但j≥100的范围内计算 取200毫米
h0 :拱形巷道拱高 h3 ：拱形巷道墙度
hb ：巷道内道碴高度
（一）、拱高 h0 的确定 • 半圆拱 h0 =R=B/2 （巷道的净宽度的一半） • 圆弧拱 =B/3 （巷道净宽度的1/3） h0 （二）墙高 的确定 h3 • 墙高（壁高）是指 自巷道底板至拱基线的 垂直距离 • 一般根据电机车架线， 管线装设和人行要求进 行计算（选取最大值）
③、按支护材料和习惯使 用的支护方式： ⑴、木支架、钢筋混凝土 棚子：选梯形 ⑵、锚喷支护、砖石、混 凝土支护：选拱形 • 近年来由于广泛采用 先进的锚喷支护技术， 同时考虑到设计简化的 需要，巷道多采用半圆 拱、圆弧拱，而三心拱 已被淘汰。部分煤矿比 较薄的矿井在采区巷道 往往采用梯形巷道。
第二节
巷道断面设计
（2）双轨巷道
h3 h5 h7 h6 R 2 ( K m D 2 b2 ) 2
式中 m—导电弓子与管子之间的安全间隙 （一般取m＝400～500） h5—管子吊挂的下缘高度，h5≥1800 （3）按“人行高度”要求计算
1.
二、巷道断面使用原则
1. 2. 3. 4.
安全稳定性好 满足使用技术要求 断面利用率高 巷道施工速度快、造价低
第二节 巷道断面尺寸
* 决定巷道静断面尺寸德因素有：
1. 2. 3. 4.
运输； 行人 通风 安全设施 及设备的安装、检修和施工等
* 巷道断面设计方法与步骤：
1.
2.
3.
4.
5.
首先根据运输、通风、行人、安装检修、施工和《煤矿 安全规程》 、《煤矿工业设计规范》等的规定，确定巷 道净断面的尺寸； 进行风速校验； 根据支护参数和道床参数，计算出巷道的“设计断面尺 寸”； 再按允许超挖值，计算出巷道的“掘进断面尺寸”； 最后按比例绘制包括墙角和水沟在内的巷道断面图，编 制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。
一 、梯形巷道断面尺寸的确定
（一）巷道净宽度的确定 * 梯形巷道净宽度——（1）通行车辆的梯形巷道
净宽度，是指车辆顶面水平的巷道净宽度；（2） 不通行运输设备的梯形巷道的净宽度，系指自巷 道底板起1.6m水平的巷道净宽度`。 * 对直墙和矩形巷道的净宽度——系指巷道两侧内 壁（或锚杆露出长度终端）之间的水平距离。 * 几种常用运输设备的宽度和高度，如表3－1示。 * 人行道宽度及安全间隙:
（表3－10、3－11、3－12中的示意图依次错位！）
井巷工程--巷道断面设计概述
井巷工程–巷道断面设计概述1. 简介井巷工程是指井、巷等矿山地下坑道的设计和施工。
其中，巷道是连接矿井井口与矿体的通路，对于矿井的开采和运输起着至关重要的作用。
巷道断面设计是井巷工程的一个重要环节，它影响着巷道的通行能力、工作效率以及安全性。
本文将对巷道断面设计进行概述。
2. 巷道断面设计的目标和原则2.1 目标巷道断面设计的主要目标是保证巷道的通行能力和安全性，满足矿井开采和运输的需求。
具体目标包括：•保证巷道的足够宽度，以容纳矿车和设备的正常通行；•设计合理的巷道高度，以确保作业人员的安全通行；•确保巷道的稳定性，避免因岩石崩落等地质灾害导致的事故；•考虑井巷系统的整体布局和联络巷道的需求。
2.2 原则巷道断面设计应遵循以下原则：•适应矿井的开采方式和运输需求；•根据地质条件和围岩力学性质确定巷道的稳定性参数；•考虑巷道的可持续性和长期使用性，降低维护成本；•合理选择建设材料和工程技术，提高巷道的施工质量；•根据实际情况调整和优化巷道断面设计。
3. 巷道断面设计的要素巷道断面设计涉及到多个要素，包括巷道宽度、巷道高度、支护结构以及巷道布置等。
巷道宽度是指巷道的横截面宽度。
它受到矿车和设备的尺寸限制以及开采交通的需求影响。
通常情况下，巷道宽度应略大于最宽的设备或矿车的宽度，以确保其正常通行。
3.2 巷道高度巷道高度是指巷道的纵截面高度。
根据作业人员的通行需求和地质条件的限制，巷道高度应保证工作人员的安全和舒适性，并考虑到通风设备和电缆的安装。
3.3 支护结构巷道的稳定性需要通过支护结构来保证。
常见的支护结构包括钢拱、锚杆、注浆等。
选择合适的支护结构应综合考虑岩石的力学性质、地质条件、巷道尺寸等因素。
巷道布置是指巷道在矿山中的布置方式。
巷道的布置应充分考虑矿井的开采计划和设备的布置，确保巷道能够满足开采和运输的要求。
常见的巷道布置方式包括直线巷道、弯道巷道、分支巷道等。
4. 巷道断面设计的优化方法巷道断面设计可以通过优化方法来提高设计效果和经济性。
巷道断面设计
1.0m）以上的人行道；
1. 净宽度的确定
（内壁或锚杆外端之间的水平距离，通车时车辆顶面水平 的巷道宽度，不通车时底板起1.6m水平的巷道宽度）
B ＝ a + 2A1 + c + n
主要运输巷B ≥ 2.4m 采区巷道B ≥ 2.0m ① a > 0.3m，安设输送机时a >0.5m；非行人侧的宽度 ② A1—表4－1，运输设备的最大宽度； ③ c ≥ 0.8m（道碴面起1.6m高度） 在人车停靠点c ≥ 1.0m；
2. 按管道装设要求确定h3
h3 h5 h7 hb R 2 ( K m D / 2 b2 ) 2
式 中 h5—— 渣 面 至 管 子 底 高 度 ， 按 《 煤 矿 安 全 规 程 》 取 h5 = 1800mm； h7——管子悬吊件总高度，取取h7 = 900mm； m——导电弓子距管子间距，取m = 300mm； D——压气管法兰盘直径，D = 335mm； b2——轨道中线与巷道中线间距，b2 = B/2－C1 = 3600/2－1370 = 430mm。 故 h3 1800 900 200 1800 2 (360 300 335 / 2 430 ) 2 1613 mm
巷道断面设计
*巷道断面的设计
设计原则
1. 断面形状 2. 断面尺寸确定，梯形、拱形
3. 水沟、管线布置、断面尺寸确定实例
巷道的断面形状
一. 常用的断面形状
折线形：矩形、梯形和 不规则形
曲线形：半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形、圆形、马蹄形 及椭圆 形。
二. 断面形状的选择
⑴ 围岩应力条件及围岩性质
二. 管线的布置
压风管、排水和供水管、动力和照明通信电缆。 ①管（人行道一侧，距道碴、水沟盖板 1800mm ， 0.2m 运输设
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。
3.3 椭圆断面椭圆断面是一种介于矩形断面和圆形断面之间的设计方法。
椭圆断面可以在一定程度上兼顾矩形断面和圆形断面的优点，适用于一些特殊工程。
3.4 螺旋断面螺旋断面是一种相对较新的巷道断面设计方法。
螺旋断面可以有效减小巷道的横截面积，提高土方开挖的效率，并减少施工成本。
巷道断面设计
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ZKl. 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=1150mm0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=70() 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 mm2、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≡¾733mmR=0. 692B=0. 962X2200=1522mmr=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h31、按架线电机车导电弓子要求确定h3已知:r=576mm; A= 1200/2÷300-900πιπι取KFOOmm,则cos β =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Hl=2000mm故h3h3二Hl+h6-√ (R-250)2-(k+Z)2+R-f=2000+100- √ (1522-250)2-(360+200)2+1522-733=1747mmK——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) =200mm2、按行人要求确定墙高h3h3= 1900+h5- √ r2-(r-100)2=1900+100- √ 5762-(576-100)2=1676mmn——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。
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。
四、结论煤矿巷道断面和交岔点设计是煤矿巷道设计的重要部分，是煤矿安全生产的重要保证。
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。
巷道断面设计
《煤矿安全规程》规定：巷道净断面必须满足行人、运输、通风、安全设施及设备安装、
检修、施工的需要。
一、巷道净宽度的确定
1.双轨巷道净宽度
1）直墙拱形巷道的净宽度
系指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。
2）矩形巷道的净宽度
系指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。
3）梯形巷道的净宽度
对于梯形巷道，当其内通行矿车、电机车时，净宽度系
4.圆形断面
包括圆形、马蹄形和椭圆形断面。
图3-1-2 巷道断面形状
资源与安全工程学院——王昌琪
图3-1-3 巷道断面类型
5
明德笃学
弘毅力行
资源与安全工程学院——王昌琪
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明德笃学
弘毅力行
三、巷道断面形状的选择
1.巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状的重要因素。
服务年限长达几十年的开拓巷道，采用混凝土和锚喷支护的各种拱形巷道断面较为有利； 服务年限10年以下的采准巷道多采用梯形断面，现在采用锚喷支护的拱形断面日趋增多； 服务年限短的回采巷道，多采用梯形断面。
明德笃学
第三章 巷道断面设计
§3.1 煤矿巷道类型与断面形状 §3.2 巷道断面尺寸确定 §3.3 水沟和管线布置
弘毅力行
资源与安全工程学院——王昌琪
1
明德笃学
弘毅力行
1.巷道断面设计原则
1）巷道断面：是指垂直于巷道长轴线的横断面。
巷道断面设计是矿井开采设计中的一个重要组成部分，贯穿巷道服务年限，属于施工图 设计的范畴。
岩石平巷掘进仍是钻研爆破法占主导地位，它能适应任何断面形状。在采用掘进机掘进 岩巷时，选用圆形断面较为适宜，而部分断面掘进机则适用于多种巷道断面形状。
井巷工程第三章巷道断面设计
d)按1.6m高度人行宽度要求计算
单轨： h3 1600 h b
R2
(C '
A1 2
b1)2
双轨： h3 1600 h b
R2
(C '
A1 2
b2 )2
要求自道碴面起1.6m水平处，运输设备上缘与拱璧间距 C/≥800mm，即保证有800mm宽的人行道
h3 ——拱形巷道的墙高，m hb ——巷道内道碴的拱的高度常以高跨比表示。
半圆拱拱高为:
h0
R
B 2
三心拱拱高为：
h0
Bor 3
h0
2B 5
2.墙高h3的确定
墙高h3系指自巷道底板至拱基线的垂直距离。
为满足行人安全、运输通畅以及安装和检修设备、管线的需求，墙 高h3 的设计按架线电机车导电弓子顶端两切线的交点处与巷道拱璧最小安全间隙 要求；按管道的装设高度要求；按人行高度要求；按1.6m高度人行宽度要求 以及按设备对上于缘架至线拱电璧机最车小运安输全巷间道隙，要一求般等按五导种电情弓况子计和算管，道并装取设其高最度大的值要。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 不得架上设述管计、算线出和的电墙缆高。h3值，必须按只进不舍的原则，以0.1m进取。
1300－(1060/2 + 1060/2)=240mm
故巷道的净宽B=a1+b+c1=(400＋1060/2 )+1300+(1060/2 +840)=3600mm
Q —— 通过巷道的风量，m3 /s S —— 巷道的净断面， m2 Vmax—— 巷道允许的最大风速，m/s
井巷工程-巷道断面设计概述
井巷工程-巷道断面设计概述1. 引言井巷工程是地下工程领域中常见的一种工程类型，是指为了开采矿石、矿砂等矿产资源或进行地下交通、排水等工程需求而进行的地下巷道开挖工程。
巷道断面设计是井巷工程设计中非常重要的一部分，本文将针对巷道断面设计进行概述，包括设计原则、常用参数等内容。
2. 设计原则井巷工程中的巷道断面设计需要考虑多个方面的因素，以确保巷道的稳定性和功能满足需求。
下面列举了一些常见的设计原则：•结构稳定性：巷道断面设计应保证结构的稳定性，防止因地质变形、水压等外力导致巷道坍塌、断裂等问题。
•合理的空间利用：巷道断面设计需要考虑实际使用需求，合理分配空间，确保在有限的地下空间内满足开采、交通、排水等各种功能。
•安全考虑：设计时需考虑安全因素，如设置适当的疏散通道、防火设施、紧急避难措施等，以应对可能发生的突发情况。
•施工可行性：设计时需考虑施工可行性，确保设计方案能够在实际施工环境中实现。
3. 常用参数巷道断面设计中需要考虑的参数较多，下面列举了一些常见的参数：•巷道宽度：巷道宽度决定了巷道的通行能力，需要根据具体使用需求和使用人数来确定。
•巷道高度：巷道高度决定了巷道内部空间的利用率，也需要根据具体需求来确定。
•支护方式：根据地质条件和巷道用途的不同，选择合适的支护方式，如钢拱、喷锚网等。
•排水系统：根据地下水位、地质条件等因素，设计合理的排水系统，确保巷道内部干燥。
•通风系统：根据巷道长度、使用人数等因素，设计合理的通风系统，确保巷道内空气流通。
•照明系统：根据巷道使用需求和安全要求，设计合理的照明系统，确保巷道内有足够的照明。
4. 设计流程根据上述原则和参数，巷道断面设计通常包括以下几个步骤：1.需求分析：明确巷道的使用需求和功能要求，确定巷道用途、长度、使用人数等参数。
2.地质勘探：进行地质勘探，获取地质数据，包括地层结构、地下水位等信息。
3.初步设计：根据需求分析和地质数据，进行初步设计，确定初步的巷道断面尺寸、支护方式等。
巷道断面设计
hc
ha
δ
B1 B2
hb
h3
H1
H
巷道断面内水沟设计和管线布置
一、水沟设计
二、管线布置
水沟设计
1．位置：一般布置在人行道一侧，少穿越运输线路。 2．施工要求： 平巷水沟坡度可取3‰~5‰，或与巷道的坡度相同，但一般不小 于3‰，以利于水流通畅。 运输大巷的水沟可用混凝土浇筑，也可用钢筋混凝土预制成构件，然 后送到井下铺设，服务年限短，排水量小的巷道其水沟可不用支护。 棚式支架巷道水沟一侧的边缘距棚腿距不小于300mm。 为了行人方便，主要运输大巷和倾角小于15°斜巷的水沟，应铺放钢 筋混凝上预制盖板，盖板顶面要与巷道渣面齐平。 常用的水沟断面形状有对称倒梯形、半倒梯形和矩形。各种水沟断 面尺寸应根据水沟流量，坡度，支护材料和断面形状等因素决定，常用 的水沟断面和尺寸见图和表。 为了使巷道内不积水，巷道横向水沟的一侧也应有2‰的坡度，并在 水沟的侧面壁上每隔一定距离开设φ50㎜的泻水孔。
巷道净断面面积
巷道风速验算
生产矿井的巷道通常兼作通风用，因此还要 进行最优的风速验算： V——通过巷道的风速， V Q Vmax S Q——通过巷道的风量，
Vmax——巷道允许通风的最高风速，m／s。
《煤矿安全规程》规定 如右表，《煤炭工业矿井 设计规范》规定：矿井主 要进风巷的风速一般不大 于6m／s； 输送机巷道采区风巷一 般不大于4m／s。设计时， 应在不违反《煤矿安全规 程》的原则下，按规范要 求确定巷道断面，以留有 余地。
巷道断面净宽
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 时曲线两端直线段加宽长度为3.0m。
巷道断面设计例题
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第二章 巷道断面设计
第一节 巷道断面形状的选择
汇报日期
一.巷道净宽度的确定 B=a+2A1+C+t≥2.4m (3---1) 式中: B----巷道宽度,m; a-----非人行道以侧的宽度,a≥0.3m; 《煤矿安全规程》 A1----运输设备的最大宽度,m ;《井巷工程》P56，《井巷设计与施工》P4； C----人行道的宽度,C≥0.8m; 《煤矿安全规程》 t-----两对开列车最突出部分之间的距离,t≥0.2m;《规程》 二 .巷道净高度的确定 H=h0+h3-hb (3----2) 式中: H----拱形巷道的净高度,m; （道渣面至拱顶） h0 ----拱形巷道的拱高,m; （墙的顶面至拱顶） h3-----拱形巷道的墙高,m; （巷道底板至墙顶面） hb------拱形巷道内的道渣高度,m ; （铺设厚度）
P60；
五.巷道设计掘进断面和计算掘进断面面积 (一)巷道设计掘进断面面积 1.支护参数的确定 2.道床参数的选择 3.巷道设计掘进断面和计算掘进断面面积: (1)半圆拱形巷道设计掘进断面面积 S1=B1(0.39B1+h3) (3---7) (2)圆弧拱形巷道设计掘进断面面积 S1=0.24B²+1.27BT+1.57T²+B1h3 (3---8) (3)梯形巷道设计掘进断面面积 S1=B1(B3+B4) H1/2 (3---9) 式中符号意义见图3---3,图3---4和表3---8,3---9,3---10;
电缆悬挂高度为m,悬挂点间距不大于3.0m.电缆与运输设备间隙≥0.25m;
电缆和管道同侧敷设时,电缆要悬挂在管道上方,间距应该大于0.3m以上.
巷道断面设计
巷道断面设计某矿运输平巷，生产能力20万吨每年，铺设单线，巷道穿过岩层f=5-6的页岩，涌水量为70立方米每小时，压风管路直径20mm，供水管路直径100mm，巷内设两条动力电缆，3条通讯电缆，通过该巷道的风量为30立方米每秒，设计该巷道断面。
1.巷道断面形状确定2.巷道断面净宽确定3.巷道断面净高确定A 、选择巷道断面该巷道生产能力为20万吨每年，且为运输平巷，服务年限较长，穿过的岩层不稳固，稳定性较差，所以选择圆弧拱F0=B0/3的断面或者是半圆拱F0=B0/3的断面。
其优缺点对比如下表格：最后选用圆弧拱B 、确定巷道经断面尺寸a 、确定巷道净宽B0根据巷道年生产能力为20万吨，且采用单轨运输，通过查表1-1确定选用架线式电机车，其型号为ZK3-6/250电机车，电机车宽(B)为1250mm，高（H）为1550mm，长（L）为2700mm，选用型号为翻斗式YFC1.10-6矿车，矿车宽（b）为980mm,高（h）为1250mm，长（l）为2400mm，两者比较取最大值，所以运输设备（电机车）宽（B）=1250mm, （电机车）高（H）为1550mm,经计算查表1-2和表1-3可以取运输设备到支架的安全间隙b1=300mm，人行道宽度b2=800mm，此时巷道的净宽度为：B0=B+b1+b2=1250+300+800=2350mmb 、确定圆弧拱参数拱高f0=B0/3=2350/3=783.3333mm,这里取f0=784mm。
半径R=0.5417B0=2350*0.5417=1272.995mm，这里取1275mm，角度α=67°23′，拱弧长P弧（B0）为1.2740。
c 、选择道床参数根据运输设备，查表1-7和表1-8，初步选择15kg/m的钢轨，采用钢筋混泥土轨枕。
底板水平面至道砟水平之间的距离h5=200mm,轨道水平至底板之间的距离h6=350mm，所以道砟水平至轨面水平之间的距离h4=h6-h5=350-200=150mm。
巷道断面设计
3）梯形巷道的净宽度
对于梯 形巷道 ，当其 内通行 矿车、 电机车 时，净 宽度系 指车辆顶 面水平 的巷道 宽度； 当其内 不通行 运输设 备时， 净 宽度系指 从底板 起1.6m水平的 巷道宽 度。
2.双轨巷道净宽度
双轨巷 道净宽 度按下 式计算 ：
（2）壁 高 的确 定 拱形巷 道的壁 高系指 自巷道 底板至 拱基线 的垂直 距离。 如图3-2-3所 示。 为了满 足行人 安全、 运输畅 通以及 安装和 检修设 备、管 缆的需 要，设 计要求 按架线 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 要求、 按管道 的装设 高度要 求；按 1.6m高度人行 道宽度 要求以 及按设 备上缘 至拱璧 最小安 全间隙 要求等 五种情 况分别 计算拱 形巷道 的 高度，并 取其最 大值。
B a 2 A1 c t
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图3-2-1 巷道净断面尺寸计算图
资7 源与安全工程学院——王昌琪
表3-2-1 巷道安全间隙表
第8页/共48页
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，应 将安全 间隙适 当加宽 ，加宽 值与车 厢长度 和弯道 半径有 关。其 加宽值 为：一 般外侧 加宽20 0mm（20t机车加 宽300mm）；内侧 加宽100mm；双轨中 线加宽 300mm。 有的设 计为了 简化计 算，采 取内侧 和外侧 均要加 宽200mm。巷道加 宽范围 ：除曲 线段外 要全部 加宽外 ，与曲 线段相 连的两 端直线 段也要 加宽， 其加宽 长度， 对于矿 车的运 输巷道 ，建议 取1.5m～3.5m；电机 车通行 的巷道 ，建议 取3m～5m；双轨曲 线巷道 ，两轨 道中线 距加宽 起 点应从直 线段开 始。其 长度建 议对机 车取5m；3t或 5t的底 卸式矿 车建议 取5～ 7m；1t矿车 可取2m。
井巷工程课件4巷道断面设计
井巷工程课件4巷道断面设计引言井巷工程是指在地下开采煤矿等资源时所开挖的巷道或井筒。
巷道断面设计是井巷工程中非常重要的一项内容，合理的断面设计可以保证井巷的安全和有效开采，提高煤矿生产效果。
本文档将介绍井巷工程中4巷道断面设计的相关内容。
1. 4巷道断面设计的目标4巷道断面设计的目标是确保具有最佳的开采效果和最大的安全保障。
具体目标包括： - 最大限度地保留矿层资源 - 提供足够的安全通道，便于人员和设备的进出 - 降低工作面的阻力，提高矿石的产出率 - 保证巷道的稳定和安全，防止地质灾害的发生2. 4巷道断面设计的步骤4巷道断面设计的步骤包括： 1. 确定巷道的用途和功能需求：根据巷道的具体用途，如通风、供电、输送等，确定其功能需求，为后续设计提供依据。
2. 分析地质条件：对巷道所在地的地质条件进行调查和分析，了解岩层的稳定性、岩性特点以及可能存在的地质灾害，为设计提供基础数据。
3. 计算巷道断面尺寸：根据矿层的厚度、倾角以及开采强度等因素，计算出合理的巷道断面尺寸。
其中包括横向断面尺寸和纵向断面尺寸。
4. 进行巷道稳定性分析：使用相关的稳定性分析方法，对巷道断面的稳定性进行评估，确保巷道在开采过程中能够安全稳定地存在。
5. 进行路肩设计：根据巷道的用途和开采方法，设计出符合要求的路肩，提供足够的工作空间。
6. 完善细节设计：进行巷道细节设计，包括排水、支护、排风等细节，确保巷道的功能和安全要求。
3. 巷道断面设计的重要考虑因素在4巷道断面设计过程中，需要考虑以下重要因素： - 矿层的厚度和倾角：巷道的断面尺寸应根据矿层的厚度和倾角进行合理设计，以确保开采效果和安全性。
- 矿层的开采方法：不同的矿层开采方法对巷道断面的设计有不同的要求，如采煤工艺和采矿设备的选用等。
- 巷道的用途：巷道的用途决定了其功能需求，如通风、供电、输送等，需要根据功能需求进行相应设计。
- 地质条件：地质条件对巷道的稳定性和安全性有直接影响，需要进行详细的地质调查和分析。
巷道断面设计的步骤
巷道断面设计的步骤巷道断面设计就像给巷道这个“大通道”定制合身的衣服一样，得一步步来哦。
一、确定巷道的用途。
这就好比先搞清楚要给谁做衣服。
是用来走人、运煤还是通风呢？如果是走人为主的巷道，那得保证人员通行方便、安全，宽度和高度得合适，不能让人走着走着就碰头或者觉得太挤。
要是运煤的巷道，就得考虑煤流的大小，可不能让煤在巷道里堵住啦。
通风巷道呢，得保证有足够的空间让风顺畅地吹过，这样井下的空气才能保持新鲜。
二、收集相关资料。
这就像是做衣服前要量尺寸一样。
要知道巷道所在的岩石性质，是软岩还是硬岩呢？软岩的话，在设计断面的时候可能要考虑更多的支护措施，不然巷道容易变形。
还要了解矿井的生产能力，生产能力大的矿井，运输巷道可能就得设计得更宽敞些。
另外，像预计的涌水量也很重要，如果涌水量大，那排水设施得有地方放，巷道断面也得预留出空间。
三、初步确定断面形状。
这就像是挑衣服款式啦。
常见的有矩形、梯形、拱形等。
如果是在压力比较小的地层，矩形可能就够用了。
但要是压力大的地方，拱形就比较合适，它能把压力分散开，就像拱形的桥一样坚固。
梯形呢，也有它的好处，施工相对简单一些。
四、计算巷道尺寸。
这一步就开始精确“裁剪”啦。
要根据前面确定的用途、资料和形状来计算宽度、高度这些尺寸。
比如说运煤的胶带输送机巷道，要考虑胶带的宽度，两边还要留出一定的安全距离。
高度呢，要保证不会碰到运输设备，还要考虑人员在下面检修的空间。
五、进行支护设计。
这就像是给衣服加上加固的部分。
根据巷道的压力情况和岩石性质选择合适的支护方式，是锚杆支护、喷射混凝土支护还是其他的。
支护的强度要能保证巷道的稳定，不然巷道塌了可就麻烦了。
六、校验设计。
这是最后检查衣服合不合身的时候啦。
要检查通风是否满足要求，运输设备能不能顺利通过，人员行走是否安全舒适等。
如果有不合适的地方，就得回过头去修改设计，直到达到满意的效果。
巷道断面设计就是这样一个充满趣味又很严谨的过程，每一步都很重要，就像做一件精致的手工品一样。
巷道断面设计
利于安全和具有经济效益。
第三章 巷道断面设计
二、巷道断面尺寸确定
概述
《煤矿安全规程》规定：巷道净
断面必须满足行人、运输、通风和安 全设施及设备安装、检修、施工的需
求。
第三章 巷道断面设计
二、巷道断面尺寸确定
巷道 宽度
巷道 高度
巷道断 面尺寸
第三章 巷道断面设计
二、巷道断面尺寸确定
巷道 宽度
2 巷道断面形状
矩形断面利用率高， 承载能力低，一般用 于顶压、侧压都小， 服务年限短的巷道
第三章 巷道断面设计
一、煤矿巷道类型与断面设计
2 巷道断面形状
拱形断面常用于服务 年限长或围岩不稳定、 地压较大的巷道
第三章 巷道断面设计
一、煤矿巷道类型与断面设计
2 巷道断面形状
梯形断面的利用率较拱 形高，但承压性能较拱 形差，故梯形断面常用 于服务年限不长、断面 较小或围岩稳定、地压 不大的巷道
第三章 巷道断面设计
二、巷道断面尺寸确定
2.1 拱形巷道的净高(确定拱高和壁高) H=h0+h3-hb 式中： h0：拱形巷道的拱高； h3：拱形巷道的壁高； hb：巷道内道砟高度。
第三章 巷道断面设计
二、巷道断面尺寸确定
架线电机车
第三章 巷道断面设计
二、巷道断面尺寸确定
较长，对巷道变形与破坏有较高的要求；
(3) 为采煤工作面服务的巷道：服务年限短，受采煤工
作面动压影响显著，采前要求稳定，采后及时跨落。
第三章 巷道断面设计
一、煤矿巷道类型与断面设计
2 巷道断面形状
第三章 巷道断面设计
一、煤矿巷道类型与断面设计
4、巷道断面设计
6
（3）按人行高度要求确定h3
h3 1800 hb
，一般取j=100mm。 故
R2 ( R j)2
式中：j ——距壁j处的巷道有效高度不小于1800mm。j≥100mm
h3 1800 200 18002 (1800 200) 2 1175 mm。
综上计算，并考虑一定的余量、确定本巷道壁高为h3 =1800mm 。 则巷道净高度H = h3－hb + h0=1800－200 + 1800 = 3400mm。
趟直径为200mm的压风管和一趟直径为100mm的水管。试设计
运输大巷直线段的断面。
1
一、选择巷道断面形状
年产 60万t 矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在20年
以上，采用600mm轨距双轨运输的大巷，其净宽在3m以上， 又穿过中等稳定的岩层，故选用高中强度螺纹钢锚杆、锚索
和喷射混凝土支护，巷道断面为半圆拱形。
V = V2 + V4= 0.96 + 0.02 = 0.98m3 每米巷道锚杆消耗（仅拱部打锚杆）
2( P/ 2a) 1 1 a 式中 P1 ——计算锚杆消耗周长 P1 =1.57B2= 1.57×3.95= 6.2m P 6.2 a、a’——锚杆间距、排距，a = a’= 0.8m，故 1 ，取为4 3.875 2a 2 0.8 N
21
9、爆破前，放炮员检查联线无误后，最后离开爆破地点到有 掩护的地点爆破。 10、爆破前，班长必须清点人数，确认无误方可下令爆破，放 炮员接到爆破命令后，必须先发出爆破警号，至少再等5S后，才能 启动爆破器爆破。 11、爆破15分钟后，只有当工作面炮烟被吹散时，首先由班长 及放炮员及兼职瓦斯员入内巡视爆破地点，观察顶板、支架情况及 爆破效果，检查通风、瓦斯、煤尘、瞎炮、残炮情况，如有危险、 异常情况必须立即处理。如均无异常，其它人员方可进入工作面作 业。处理瞎炮、残炮必须按照《煤矿安全规程》第315条严格执行。 即：处理拒爆，残爆时，必须在班组长指导下进行，并应在当班处 理完毕。 如当班未能处理完毕，当班爆破工必须现场向下一班爆破 工交接清楚。 处理拒爆，残爆时，必须遵守下列规定：1)、由于连 线不良造成的拒爆，可重新连线起爆。2)、在距拒爆眼0.3m外另 打与拒爆眼平行的新炮眼，重新装药起爆。3)、严禁用镐刨或从炮 眼中取出原放置的起爆药卷或从起爆药卷中拉出电雷管。不论有无 残余炸药，严禁将炮眼残底继续加深。严禁用打眼的方法往外掏药。 严禁用压风吹拒爆，残爆炮眼。4)、处理拒爆，残爆的炮眼爆炸后， 爆破工必须详细检查炸落的煤，碎石，收集未爆的电雷管。5)、处 22 理拒爆，残爆前，严禁在该地点处理与工作无关的工作。
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( R n)
2
(k b1 ) 2 R 2 ( B / 2) 2
《施工与验收规范》第6.6.6条 架线电机车的导线吊挂高度，应符合下列数值： 导线距巷道顶或棚梁之间不得小于200mm，距金属管线之间不得小于300mm。
②按管道的安设要求确定－－导电弓子外缘与管子间距 m≥300mm（300mm），管路到道碴面行人高度h5 ≥1800mm。
2. 净高度的确定 净高度：道碴面起至顶板内沿或锚杆终端的垂直高度。 《煤炭安全规程》第二十一条 巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安
全设施及设备安装、检修、施工的需要，并符合下列要求：
（一）主要运输巷和主要风巷的净高，自轨面起不得低于2m。架线电机车运输 巷的净高必须符合第三百五十六条和第三百五十七条的有关要求。 （二）采区（包括盘区，以下各条同）内的上山、下山和平巷的净高不得低于 2m，薄煤层内的不得低于1.8m。 第三百五十六条 自轨面算起，电机车架空线的悬挂高度应符合下列要求： （一）在行人的巷道内、车场内以及人行道与运输巷道交叉的地方不小于2.0m； 在不行人的巷道内不小于1.9m。 （二）在井底车场内，从井底到乘车场不小于2.2m。 （三）在地面或工业场地内，不与其他道路交叉的地方不小于2.2m。
第四章 巷道断面设计
本章提要
巷道是井下生产的动脉，巷道断面设计合理与否，直接影响煤矿 生产的安全和经济效益。
巷道断面设计的内容与步骤是：首先选择巷道断面形状、确定巷 道净断面尺寸，并进行风速验算；其次，根据支护参数与道床参数， 计算出巷道的设计掘进断面尺寸，并按允许的超挖值，求算出巷道 的计算掘进断面尺寸；然后，布置水沟与管缆；最后，绘制巷道断 面施工图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表
备安全距离）、线不同侧（否则在其0.3m以下，位于矿车翻轨弧线 外侧 ）；
②电话和信号电缆与电力电缆不同侧，否则在上方大于0.1m； ③电缆悬挂1.5~1.9m，两挂点小于3.0m，电缆与风筒0.3m，与 运输设备安全距离0.25m；
第四节
巷道断面设计示例
某煤矿，年产设计能力为90万t，矿井属低瓦斯矿井，中央分列式 通风，井下最大涌水量为 320m3/h。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1.5t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， 大巷需通过的风量为28m3/s。巷道内敷设一趟直径为200mm的压风 管和一趟直径为100mm的水管。试设计运输大巷直线段的断面。
在人车停靠点c ≥ 1.0m；行人侧宽度 ④ n ≥ 0.2m，采区装载点≥0.7m， 摘挂钩点≥1.0m；双轨列车之间的距离。
移动变电站或平板车上综采设备的 最突出部分，与巷帮支护的距离不
得小于 0.3m 。从巷道道渣面起 1.6m
机械化采煤矿井为 1.0m ）以上的人 行道；
③ c ≥ 0.8m （ 道 碴 面 起 1.6m 高 度 ） 的高度内，必须留有宽 0.8m （综合
第一节 巷道的断面形状
第二节
巷道断面尺寸的确定
一.梯形巷道净断面尺寸
1. 净宽度的确定（内壁或锚杆外端之 《煤矿安全规程》第二十二条 新 间的水平距离，通车时车辆顶面水平 建矿井、生产矿井新掘运输巷的一
的巷道宽度，不通车时底板起1.6m水 侧 ， 巷 道 另 一 侧 的 宽 度 不 得 小 于 0.3m （ 综 合 机 械 化 采 煤+ c + n
0.5m ）。巷道内安设输送机时，输 送机与巷帮支护的距离不得小于
主要运输巷B ≥ 2.4m 0.5m ；输送机机头和机尾处与巷帮 支护的距离应满足设备检查和维修 采区巷道B ≥ 2.0m 的需要，并不得小于 0.7m 。巷道内 ① a > 0.3m，安设输送机时a >0.5m； 非行人侧的宽度 ② A1—表4－1，运输设备的最大宽度；
③ 形状：倒梯形、矩形 表4-11
④ 支护：
《设计规范》第9.5.12条 大巷水沟应布置在人行道同侧。水沟 宜采用混凝土浇灌，并设置预制钢筋混凝土盖板。当水中含煤泥较 多、沿沟清理不便时，应在适当地点设置小型沉淀池。
二. 管线的布置
压风管、排水和供水管、动力和照明通信电缆。 ①管（人行道一侧，距道碴、水沟盖板 1800mm ， 0.2m 运输设
2 2 2
对于架线电机 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、线 和电缆。
3. 净断面面积
表4－8（半圆拱 ） P73， 4－9（圆弧拱） P74
h0—拱高：半圆拱 h0＝B/2；
圆弧拱 h0＝B/3 h3—墙高，只进不舍， 并按0.1m进级 墙高h3应满足巷道内①电机车架线、 ②管道铺设、 ③行人高度
和④宽度⑤运输设备上缘距拱壁的安全间隙要求。
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 n≥200mm（300mm）
h3 h4 hc
巷道用途：行人、运输、通风、设备安装、安全、施工、检修
1. 断面形状
设计原则
2. 断面尺寸确定，梯形、拱形 3. 水沟、管线布置、断面尺寸确定实例 1. 形状、净断面尺寸、风速验算；
内容与步骤 2. 设计掘进断面尺寸、计算掘进断面尺寸；
3. 布置水沟、管缆；
4. 绘制施工图、特征表、工程量及材料表。 本章重点是拱形断面尺寸设计、高度确定、以及各参数的含义。
D h3 h5 h7 hb R ( B / 2) R (k m b2 ) 2 2
2 2 2
k
③按行人高度要求确定――距壁j处有效高度≥1800mm， j≥100mm（200mm）
B h3 1800 hb R ( B / 2) R ( j ) 2 2
超挖值 δ= 75mm
半圆拱： S2 = B2（0.39B2 + h3）（B2计算掘进宽度，包括超挖宽度）
圆弧拱： S2 = 0.24B2 + 1.27BT + 1.57 T2 + 0.24T+0.1B+0.01+B1h3
第三节 水沟及管线的布置
一. 水沟
① 位置：行人侧
② 坡度： 纵向：3‰～5‰
属支架、锚杆等支护。
⑵ 道床参数的选择（是指钢轨型号、轨枕型号、道碴高度） 钢轨（表4-5）：型号（15、18、22、24、30、38 kg/m ） 轨枕（表4-6）：开拓巷道——（预应力）钢筋混凝土轨枕
采准巷道和回采巷道——木轨枕
道床（表4-7）：厚度（不小于100mm，
把轨枕1/2~2/3的高度埋入）、宽度（轨枕 ＋200mm） 第三百五十二条 新建或改扩建的矿井中，对 运行7t 及其以上机车或 3t 及其以上矿车的轨 道，应采用不低于30kg/m的钢轨。
第三百五十七条 电机车架空线与巷道顶或棚梁之间的距离不得小于0.2m。
3. 巷道净断面面积
S＝（B1 + B2）H/2
《煤炭工业矿建设计规范》第3.3.4条 采区巷道断面尺寸，应根 据回采和掘进工作面的装备、运输、通风、行人、管线安装及采后 断面压缩率复用要求等确定。 综合机械化工作面胶带输送机顺槽巷道净断面不宜小于12m2， 回风顺槽净断面不宜小于10m2，输送机上、下山的净断面不宜小
⑵ 用途及服务年限
稳定性考虑：圆、拱、马蹄、梯、矩形；断面利用率：梯、矩形、拱、 马蹄、圆形；施工难度：梯、矩形、拱、马蹄、圆形；服务年限长，需要考 虑长期稳定性和尽量少的维修量，拱形；深井、松软破碎岩巷考虑圆形或马 蹄形；采准巷道：梯、矩形。
⑶ 支护材料和支护方式 ⑷ 掘进的方式和设备 岩石巷道，锚喷支护，拱形断面 煤层巷道，锚杆、锚索支护或金属支架，梯形断面
㈡ 确定巷道拱高h0 半圆拱形巷道拱高h0 =3600/2=1800mm。半圆拱半径R=1800mm ㈢ 确定巷道墙高h3 1．按架线电机车导电弓子要求确定h3 由表3-8中半圆拱形巷道拱高公式得
h3 h4 hc ( R n) 2 ( K b1 ) 2
式中 h4——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取 h4 = 2000mm； hc—— 道床总高度。查表 4-5 选 24kg/m 钢轨，再查表 4-7 得 hc= 360mm，道碴高度hb= 200mm； 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； b1——轨道中线与巷道中线间距，b1 = B/2－a1 = 3600/2－930 = 870mm。 2 2 h 2000 360 ( 1800 300 ) ( 360 870 ) 1502 mm 3 故
第一节 巷道的断面形状
一. 常用的断面形状
折线形：矩形、梯形和 不规则形 曲线形：半圆拱形、圆弧 拱形、三心拱形、圆形、 马蹄形 及椭圆形
第一节 巷道的断面形状
二. 断面形状的选择 ⑴ 围岩应力条件及围岩性质
断面形状与巷道围岩应力大小、分布有关，由于属于脆性材料，周边只 出现压应力不出现拉应力时稳定性最好，因此曲线形比折线形断面要好，围 岩松动破碎、强度较低多用曲线形；围岩强度较高时，拉应力没有超过抗拉 强度也采用折线形；圆形巷道如果压力均匀分布出现等压情况，最为稳定。
⑶巷道的设计掘进断面积 表4－8半圆拱，4－9圆弧拱，表4-10梯形 梯形断面 S1＝(B3 + B4)H1/2 6. 巷道的计算掘进断面积（梯形）
超挖值 δ= 75mm
S2＝(B5 + B6)H2/2
二. 拱形巷道的断面尺寸的确定
1. 巷道净宽度的确定（拱基线） B ＝ a + 2A1 + c + t ≥ 2.4m 2. 巷道净高度的确定 h = h0 + h3 － hb