井巷设计

井巷工程课程设计说明书姓名：专业：采矿工程学号：指导教师：卢宏建陈永超目录1．设计目的 (3)2．设计条件 (3)2.1地质条件 (3)2.2生产能力及服务年限 (3)2.3 井筒装备 (3)2.4运输设备及装备 (3)3.主井 (3)3.1选择井筒断面形状 (3)3.2选择罐道形式及材料 (3)3.3确定净断面尺寸 (3)3.4风速验算........................................................................................................................ - 5 -3.5选择支护方式及支护参数............................................................................................ - 5 -3.6计算各部分尺寸............................................................................................................ - 5 -3.7计算材料消耗（每米井筒）........................................................................................ - 5 -3.8按1：50绘制井筒断面图............................................................................................ - 5 -4.副井 .......................................................................................................................................... - 5 -4.1选择井筒断面形状........................................................................................................ - 5 -4.2选择罐道形式及材料 (6)4.3确定净断面直径 (6)4.4风速验算 (7)4.5选用支护方式和支护参数 (7)4.6计算各部分尺寸............................................................................................................ - 7 -4.7计算材料消耗（每米井筒） (8)4.8按1：50绘制井筒断面图 (8)5.石门 (8)5.1选择巷道断面形状。

(8)5.2选择巷道净断面尺寸。

(8)5.3布置巷道内水沟和管线 (10)5.4计算巷道掘进工程量及材料消耗量 (10)5.5按1:50绘制巷道断面图，按1:25绘制水沟断面图.............................................. - 10 -05.6施工组织设计 (10)5.7管理制度 (11)6.交岔点的设计 (16)6.1计交岔点平面尺寸 (16)6 .2设计交岔点墙高 (17)6.3计算工程量，材料消耗量及绘制交岔点施工图 (18)7.参考文献 (19)8.附图 (19)1.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360m 3/h ，风量60m 3／s 。

主井与副井所通过岩层f ＝4～6，中等稳定，风量均按80 m 3／s 考虑。

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2.5m 3，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Φ120mm 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．主井3.1选择井筒断面形状该主井为双箕斗井，年产120万t ，穿过普氏系数f=4-6的岩层，中等稳定的Ⅲ类围岩，设有梯子间，故选择承受地压性能好、通风阻力小、维护费用少、便于施工的圆形断面，选用锚杆喷射混凝土支护。

3.2选择罐道形式及材料罐道是提升容器在井筒中运行的导向装置，它必须具有一定的强度和刚度，以减少提升容器的横向摆动。

罐道有木质罐道、钢轨罐道、型钢组合罐道、整体轧制罐道、复合材料罐道和钢丝绳罐道等。

因木罐道强度低，使用期限短，木材消耗量、罐道维修量都很大，故采用木罐道的井筒较少。

其他罐道与木罐道相比具有经久耐用的优点，故应用较广泛。

鉴于以上原因及各矿山常采用槽钢组合罐道，本矿山采用槽钢组合罐道。

3.3确定净断面尺寸主井为双箕斗井，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。

参考《井巷工程》图13.5布置。

3.3.1井筒各构件平面尺寸计算采用FJD2.5(5.5)型双箕斗，其外形参数为h ×b ：1236×1452mm 。

选用38kg/m 钢轨罐道，罐道梁选用槽钢组合梁h ×b ：200×152mm ，36.8kg/m ；梯子梁选Ⅰ14b 槽钢 h ×b ：140×60mm ，16.733kg/m3.3.2 梯子间的尺寸计算002L m h b =++=1348+2×160+172=1840mmx=1/2(L+A)=1/2（1840+1236）=1538mmL ——箕斗两侧罐道梁中心线间的距离，mm ；0m ——箕斗两罐道间的间距，0m =1236+112=1348mm ；h ——罐道的高度，h=160mm ；0b ——同一根罐道梁两侧安装罐道时，两罐道底面的间距，等于罐道梁的宽度加上两个连接垫板的厚度，172mm ；x ——罐道梁中心线至箕斗外边缘的距离，mm ；c ——罐道和箕斗间的安全间隙，取c=50mmA ——箕斗的宽度，1236mm 。

M=1200+m+E/2=1200+100+60/2=1330S=H-d=1520-500=1020式中 M ——梯子间短边梁中心线与井壁交点至主梁中心线的间距,mm ； 600为梯子孔宽度,mm ；m ——梯子间安全隔栏的厚度，取100mm ；E ——梯子主梁宽度,mm ；H ——梯子间两次梁中心线间距，H=2（700+60）=1520≥1400mm ； S ——梯子间短边次梁至井筒中心线的距离,mm ；d ——梯子间另一侧短边次梁中心线至井筒中心线的距离，考虑方便安装应不小于300mm ，取500mm 。

3.3.3 图解法确定井筒直径(1)按计算出的提升间、梯子间平面结构布置尺寸。

(2) 确定E 、F 、G 三点，根据梯子梁的定位尺寸M 、S 和d 确定三点，沿箕斗拐角点B ’、C ’点平分线向井壁方向量取△2=200取得FG 两点。

(3)连接E ，F ，G 三点为∆EFG ，作该三角形的外接圆，确定圆心O 点，由图中量得井筒近似直径D=4202mm 。

(4)按要求以0.5m 进级确定井筒直径D=4.5m 。

验算并调整M 、2△和1△：222)(e c x R ++-=∆≥150mm2221EB M e s R ---+-=∆≥100mm2122EB e s R M --∆-+-=≥1330mm 将上述结果带入上式得:2△=252≥150mm 1△=314≥100mm M=1364≥1330mm3.4风速验算V= Q/0S ≤VmaxQ ——通过井筒的风量，m3/s ；V ——井筒内实际风速，m/s ；S0——井筒通风有效断面积，S0=S —A ；S ——井筒净断面积，m ²；A ——梯子间的面积，取2.0 m ²；Vmax ——《冶金矿山安全工规程》规定井巷中允许的最大风速；由《采矿手册》可知主井允许通过的最大风速为12m/s 。

则S=π2D /4=3.14×4.5²/4=15.90V=80/（15.9-2）=5.76m/s ＜12m/s该净直径满足要求3.5选择支护方式及支护参数穿过普氏系数f=4-6的岩层，中等稳定的Ⅲ类围岩，井筒净直径4.5m ，查表取喷射混凝土厚度为150mm ，锚深1500mm ，间排距：1000×1000mm 。

锚杆选用螺纹钢树脂锚杆杆径18mm 。

3.6计算各部分尺寸井筒掘进直径为4.5+0.15×2=4.8m 。

3.7计算材料消耗（每米井筒）混凝土消耗：220.15R R π⎡⎤+-⎣⎦（）×1=3.14×（5.76-5.06）×1=2.23m 罐道梁消耗：罐道梁埋入井壁的深度取壁厚的2/3，井筒断面上罐道梁长度为9.5m ，罐道梁重量取16.733kg/m ，则每米主井消耗罐道为9.5×16.733=159kg ；梯子材料消耗：梯子两中心线间距600mm ，平台层间距4.168m 。

梯子蹬间距取300mm 。

一架金属梯子所需材料的重量为95.36kg ，每米消耗95.36/4.168=22.88kg/m3.8按1：50绘制井筒断面图4.副井4.1选择井筒断面形状圆形断面井筒具有承受地压性能好、通风阻力小、服务年限长、维护费用少以及便于施工等优点.故副井选用圆形井筒断面。

4.2选择罐道形式及材料副井为双罐笼井，采用3#单层罐笼（YJGG-2.2型）。

选用180mm ×180mm 槽钢组合罐道，罐道梁选用200mm ×100mm 槽钢组合罐道。

梯子梁选14b 槽钢， 高×宽=200mm ×60mm;4.3确定净断面尺寸副井为双罐笼井，采用3＃单层罐笼（YJGG----2.2型）。