井巷断面设计
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。
井巷工程课件——第五章 巷道断面设计
§5.1 巷道断面形状及断面 尺寸
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巷道断面形状的选择，主要取决于下列因素：
(1)巷道穿过岩层的性质，矿压的大小和方向； (2)巷道的服务年限和用途； (3)支护方式和支护材料。
➢这三个因素之间是互相联系的，通常是根据 前两个因素选择出支护和支架材料以后，就 能得出巷道断面的形状。
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§5.1 巷道断面形状及断面 尺寸
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➢ (二)巷道净高度的确定
➢巷道净高度必须保证车辆运行的安全和行人 的方便。《煤矿安全规程》规定：主要运输 巷道和主要风道净高(架线式电机采区(包 括盘区)内的上下山和平巷的净高不得小于 2.0m，薄煤层内不得小于1.8m。架空线的 悬挂高度，自轨面起不得小于下列规定：有 行人的巷道内、车场内以及人行道同运输巷 道交叉的地方为2.0m；不行人的巷道内为2020/6/21
§5.1 巷道断面形状及断面 尺寸
➢1．梯形断面巷道
➢轨面至棚梁的高度：在用架线式电机车时， 可取2200mm或2400mm(架线高度则分别 为2000 mm或2200mm)。用蓄电池机车运 输，或是主要轨道上下山及用钢筋混凝土支 架支护的轨道中间巷，应不小于1900mm。 一般轨道上下山及用木支架支护的巷道可取 1800mm。设有轨道的采区巷道，底板至顶 板的高度视巷道用途及巷道倾角大小而定， 一般也不应小于1800 mm。梯形断面巷道2020/6/21
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§5.1 巷道断面形状及断面 尺寸
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➢ 在稳定或中等稳定、地压较大的岩层中，开掘断 面小、服务年限不长的巷道，选用木支架，或服 务年限较长，用工字钢或π形支架支护的巷道， 多采用梯形或矩形断面。
➢ 在不稳定、地压大的岩层中，或服务年限长而用 混凝土、砖或金属支架文护时，巷道多采用拱形 断面；当围岩特别松软、底鼓严重时，则常采用 带底拱的封闭拱形、椭圆形或圆形断面。
井巷断面设计
摘要我国矿山开采的巷道掘进断面分很多，但是由于每个矿山的地质条件都不一样，那么巷道掘进的断面大小，形状也是不等的，该铅锌矿山是一个年产80万t每年接近与中型矿山，该矿山所需设计巷道为运输巷道，那么服务年限肯定是比较长的。
而运输巷道是运输材料，矿石，人员的主要通道，那么该巷道的设计就需要根据多个方面设计，以保证该巷道的安全有效的服务矿山。
巷道的设计主要是从该巷道所处位置的地质条件，巷道的形状服务年限，采用的什么样运输设备以及采用的支护方式等等去设计巷道断面面积。
第一章断面的选择1.1断面形状选择我国矿山中所使用的巷道种类很多，按轮廓线可分为矩形，梯行，多变行，拱形，圆形，马蹄形等等，目前主要应用的多为梯行，圆弧行，圆形，为多。
而圆形多应用隧道，在矿山上不常用，目前也不时很适合。
而梯行巷道受采动影响大，而且梯行巷道的服务年限短，常用与短期服务。
该矿山年生产能力为80万t，属于中型矿山，服务年限偏长，根据质料该矿山的岩层属于中等稳固岩层，又在地下-160M深，服务年限偏长，半圆拱形服务年限长，承受顶压好，适合于长期服务矿山。
1.2巷道支护方式的选择该设计巷道为半圆拱形巷道，半圆弧形巷道所承受的顶压能力大，而巷道所穿岩层为中等稳固岩层，岩石坚固系数为f=8-10，因此选择的支护方式为锚喷支护。
同时锚喷支护在技术上和经济上相比其他支护都有优越性：1锚喷支护是高压喷射成的混凝土层，至密，强度高，能提升巷道围岩自身的稳定性和承载能力，并与岩层构成共同载体整体。
支护厚度和断面均有所减少，节约了投资。
2工艺简单，操作方便，混凝土，砂浆直接喷到岩面，省去立模，拆模等繁琐工序，节约了木材和钢材。
3机械程度高，减轻了工人的笨重体力劳动。
4施工速度快，效率高，可以实现远距离输料，占用巷道空间少，为快速掘进，掘喷平行作业创造有理条件，锚喷支护功效远远大于其他支护，目前锚喷支护最高可以达到700m/月，而石料最高240m/月。
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。
井巷工程各种断面计算公式
井巷工程各种断面计算公式
在井巷工程中，断面计算是非常重要的一项工作，它能够确定井巷的
尺寸及形状，以满足工程设计要求。
井巷的断面计算往往涉及到几何形状、地质条件、支护方式等多个因素。
下面是井巷工程中常用的几种断面计算
公式。
矩形断面是井巷工程中最简单的一种断面形式，其计算公式如下：
井巷面积=井巷宽度×井巷高度
井巷周长=2×(井巷宽度+井巷高度)
圆形断面在井巷工程中较少使用，但在一些特殊情况下可能会遇到。
其计算公式如下：
井巷面积=π×(井巷直径/2)^2
井巷周长=π×井巷直径
椭圆断面常用于需要考虑井巷内部流体流动情况的工程，如煤矿井上（下）输水井、风井等。
椭圆断面的计算公式如下：
井巷面积=π×(井巷长轴/2)×(井巷短轴/2)
井巷周长≈π×(3/2×(井巷长轴+井巷短轴)-√((3×井巷长轴-井巷
短轴)×(井巷长轴+3×井巷短轴)))
不规则多边形断面是指井巷横截面的形状无规律的情况。
通常采用数
值积分或离散化的方法进行计算。
除了以上几种常见的断面形式，还有一些特殊的断面形式，如梯形、
等腰梯形等。
这些断面形式的计算公式一般相对复杂，不再一一列举。
需要注意的是，断面计算不仅仅涉及到几何形状，还需要考虑地质条件、支护方式等因素。
在实际工程中，常常需要根据具体的工程背景进行断面计算，并且结合现场勘察的初步数据进行校核和调整。
因此，在井巷工程中，断面计算往往是一个综合性的过程，需要工程师结合具体情况进行综合分析和判断。
井巷工程巷道断面设计概述
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3—6、和表3—13。
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。
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一、水沟设计(续)
钢轨轨枕型号
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3．巷道设计掘进断面积
巷道净尺寸加上支架、道床参数使可得到巷道的设 计掘进尺寸，从而求得巷道设计掘进断面积。 半圆拱巷道：S1=B1（0.39B1+h3）； B1—拱形巷道掘进宽度；h3—墙高； 圆弧拱巷道：S1=0.24B2+1.27BT+1.57T2+B1h3； B—巷道净宽；T—墙厚； 梯形巷道：S1=（B3+B4）H1/2；
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2．道床参数的选择
道床参数是按选取的钢轨型号、轨忱规格和道碴厚度确定的。 ①钢轨型号是根据巷道类型、运输方式及矿车容积来选取。 ②轨枕：轨枕的类型和规格应与选用的钢轨型号相适应。 ③道床：一股采用坚硬的碎石或不易自燃的矸石或卵石做道碴，颗粒度以
20~40mm为宜。
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以上计算的墙高h3值，必须按只进不舍的原则， 以0.1m进级。
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三、巷道的净断面面积
1．矩形巷道净断面积：S＝BH B—巷道净宽； H—巷道净高。 2．梯形巷道净断面积：S＝(B1+B2)H/2； B1、B2—巷道顶梁、底板处净宽； H—巷道净高。 3．半圆拱巷道：S＝B(0.39B+h2) h2—渣面起巷道壁的高度。 4．圆弧拱巷道： S＝B(0.24B+h2)
倾斜巷道断面及施工设计井巷工程课程设计
目录一．设计的目的二．设计的任务三．斜井巷道断面的设计(一).已知参数(二)巷道断面形状的选择(三).肯定巷道净断面尺寸(四).肯定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸(1).支护参数的选择(2).道床参数的选择(3).巷道掘进断面设计(五).布置巷道管线(六).计算巷道掘进工程量及材料消耗量(七).绘制巷道断面施工图及编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表四．斜井巷道断面的施工(一) .爆破参数的肯定(二).选择钻眼爆破的器材(三)．炮眼布置(四)．选择装药结构与起爆方式(五)．拟定爆破说明书和爆破参考图表(六)．定向与钻眼工作(七)．钻眼爆破安全及注意事项(八)．通风防尘及风机的选择(九)．巷道支护(十)．施工方式五．装岩与运输（一）．选择装岩设备（二）．选择运输方式六．施工组织循环图表的制定七．结束语八．参考文献一．设计的目的为了使咱们对《井巷工程》这门课程中所学的大体知识、大体理论及大体方式有个全面系统的掌握，并进行井巷设计和施工设计。
通过本设计，咱们将对《井巷工程》课程有个深切的全面的了解，并学会利用各类工具书及参考文献资料，咱们以团队协作的方式来解决设计中相关的问题。
提高学生独立试探、认真处事、彼此交流、合理解决设计中出现的问题的能力，使咱们对《井巷工程》这门课程有了一个全面的熟悉，对该门课程所学到的知识、技术初步达到一个学以致用的目的。
二．设计任务某铅锌矿山年设计能力为30万t。
该矿采用斜井开拓，其副斜井的倾斜角为25°，采用固定式矿车组提升。
该斜井穿过中等稳固的石灰岩层和白云岩层，其牢固性系数为f=6~8，斜井需要通过的风量为60m3/秒，斜井掘进中估量涌水量为2~3m3/小时。
巷道内敷设一趟直径为300mm的压风管，一趟直径为300mm的排水管和一趟直径为150mm供水管。
试进行该斜井直线段的断面设计和施工设计。
三．倾斜巷道断面的设计(一).已知参数1).年生产能力为30万吨2).斜井掘进中估量涌水量2~3m3/小时3).采用固定式矿车组提升4).斜井穿过中等稳固的石灰岩层和白云岩层,其牢固性系数f=6~85).斜井需风量为60m3/秒6).巷道内敷设直径为300mm的压风管，一趟直径为300mm的排水管和一趟直径为150mm的供水管(二).巷道形状的选择我国矿井下利用的巷道断面形状,按其结构的轮廓可分为折线型和曲线型两大类.前者如矩形、梯形、不规则形等；后者如半圆拱形、圆形拱形、三心拱形、马蹄形、椭圆形和圆形等。
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
井巷工程巷道断面课程设计
第一章巷道断面设计某煤矿，年产设计能力为90万吨，矿井属于低瓦斯矿井，中央分列式通风，井下最大涌水量为320m7ho通过该矿井第一水平东翼运输大巷的流水量为160 m 7h,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石，岩石坚固性系数f 二4〜6,大巷需通过的风量为28 m3/so巷道年内敷设一趟直径为200 mm的风压管和一趟直径为100 mm的水管。
试设计运输大巷直线段的断面，及施工组织设计。
设计内容：（1）巷道断面的形状选择及尺寸的确定（2）巷道施工（3）施工组织管理（4）安全技术措施一、选择巷道断面形状年产90万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在20年以上，采用600 mm轨距双轨运输大巷，其净宽在3m以上，乂穿过中等稳定的岩层，故选用钢筋时砂浆锚杆和喷射混凝土支护，巷道为半圆拱形断面。
二、确定巷道断面尺寸（一）确定巷道净宽度B查表3-1可知ZK10—6/250电机车宽Al=1060mm、高h二1550mm： 1. 5t矿车宽1050mm> 高1150mm。
根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽C二840mm,非人行过一侧宽沪400mm。
乂查表3-2知本巷双轨中线距b二1300mm，则两电机车之间的距离为1300— (1060/2+1060/2)二240mm故巷道净宽度B=al+b+cl=(400+1060/2)+1300+(1060/2+840 ) 二930+1300+1370二3600mm。
(二)确定巷道拱高ho半圆拱形巷道的拱高h0二B/2二3600/2二1800mm°半圆拱半径R二h二1800mm。
(三)确定巷道壁高h31.按架线电机车导电弓子要求确定h3山表3-8中半圆拱形巷道拱高公式得h3 2h4+hc— J(R-n)—(K +也尸式中，h4为轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h4=2000mm； he 为道床总高度。
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。
井巷工程PPT课件_巷道断面设计 共35页
小于0.6m 并满足安全间隙对高度要求
三、巷道净断面面积计算
S (B1 B2)H 2
SBh3
3.14B2 8
B(0.3925Bh3)
圆弧拱为SB(0.24Bh3)
《煤炭工业矿建设计规范》规定
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。
（2）按管道装设要求； （3）按人行高度要求； （4）按1.6 m高度人行道宽度要求； （5）按设备上缘至拱壁最小安全间隙要求 通常架线式运输巷按（1）计算即能满足设计要求；其它
巷道，一般只按（3）计算即能满足设计要求，但人行道 范围1.8 m以下不得架设管、线和电缆。
（三）无轨运输巷道净高度
拱形断面的主要运输巷净宽综采矿井不小于3.2m，其它不 小于3.0，矩形3.0，梯形上顶1.8
运输方式 1t、0.5t矿车
直线部分/mm 1200
曲线部分/mm 1300
1.5t矿车 3t矿车 600 mm轨距电机车
1300 1600 1300
1600 1800 1600
900 mm轨距电机车
1600
锚喷、锚杆、架棚 （二）道床参数 钢轨：钢轨型号是根据巷道类型、运输方式及矿车容积来
选取。 轨枕：轨枕的类型和规格应与选用的钢轨型号相适应。 道床：一股采用坚硬的碎石或不易自燃的矸石或卵石做道
碴，颗粒度以20~40mm为宜。
（三）巷道设计掘进断面积
巷道净尺寸加上支架、道床参数可得到巷道的设 计掘进尺寸，从而求得巷道设计掘进断面积。 半圆拱巷道：S1=B1（0.39B1+h3）；
井巷断面设计(武汉理工资环学院)
1.平巷断面设计1.1 选择平巷断面形状平巷断面形状的选择主要取决于以下三个方面的因素：⑴巷道所穿过的围岩的性质、地压的大小以及来压方向；⑵巷道的用途与服务年限的长短；⑶支护形式，支架的材料与结构以及巷道断面的利用率，施工的难易程度及费用等。
根据要求，单号同学应选择半圆拱形断面，而半圆拱形也符合上述要求。
根据题目条件，该大巷应设计成双轨断面，才采用锚喷支护。
1.2 平巷断面尺寸的确定 1.2.1 双轨巷道净宽度B 0进行巷道断面尺寸计算之前，应根据所给条件绘制计算草图（图1-1）。
B 0的计算式为：B 0=2b+m+b 1+b 2式中：b ——运输设备的最大宽度，根据要求采用ZK14-7/550k 架线式电机车牵引1.5t 矿车（固定车厢式）运输，查《井巷工程设计与施工》表4-1得ZK14电机车最大宽度1360mm ，查《井巷设计与施工》表1-1得1.5t 矿车最大宽度为1150mm ，故取b=1360mm ；b 1——运输设备与支架间的安全间隙，查《井巷工程设计与施工》表4-2，取300mm ； b 2——人行道宽度，查《井巷工程设计与施工》表4-3，取800mm ；m ——两运输设备之间的距离，可由中心距S 计算，查《井巷工程设计与施工》表4-1得，S=1600mm ，即取m=1600-1360=240mm 。
计算得B 0=4060mm ，平巷净宽度按50mm 的倍数向上选取，故取B 0=4100mm 。
1.2.2 巷道净高度H 0⑴巷道拱高h 0由于是半圆拱形断面，h 0= B 0/2=2050mm 。
⑵巷道墙高h 3①按人行道要求确定巷道墙高当采用蓄电池机车或矿车运输时，由于车身高度均比成人身高小，此时为了保证行人遇车靠边安全站立，去墙100mm 处巷道的有效高度应不小于1800mm ，对于半圆拱，巷道墙高h 3为：351800h h =+-式中：R ——半圆半径，取2050mm ；h 5——巷道底板到砟面的高度，查《井巷工程设计与施工》表4-6，取210mm 。
井巷设计与施工说明书
井巷设计与施工设计说明书一、 巷道断面选择及计算1、选择巷道断面形状和支护材料该矿年产量90万t ，该运输大巷服务年限较长，穿过岩层较稳固，预计巷道承受较大低压，故选用拱高f 0=B 0/3 的三心拱形断面，轨距900mm 双轨运输线路，喷锚作为永久支护。
2、确定巷道断面尺寸A 、确定巷道净宽度B 0查表1-2得知：ZK10—9/550电机车宽1150mm 、高1550mm 、中心距1450mm 。
YDC4.0矿车宽1600mm 、高1600mm 、中心距1900mm 。
两者比较取大值，故运输设备宽度b=1600mm 、两轨中心距s=1900mm 。
查表1-1、表1-3，取安全间隙b 1=300mm ，取人行道宽度b 2=800mm ，所以两电机车之间距离m=s –b=1900-1600=300mm 。
故净宽度B 0B 0=b 1+2b+m+b 2=300+2×1600+300+800=4600mmB 、选择道床参数根据本巷道过的运输设备，查表1-7、表1-8，选用24kg/m 钢轨，采用钢筋混凝土轨枕。
轨面水平至地板之间距离h 6=400mm ，地板水平道渣水平之间距离h 5=250mm ，所以道渣水平至轨面水平之间距离h 4=h 6-h 5=400-250=150mm.C 、确定巷道净高度H 0a 拱高f 0及参数f 0=B 0/3 =1/3×4600=1533mm大圆弧半径R=0.692B 0=3183.2mm小圆弧半径r=.0.261B 0=1200.6mmb 巷道净墙高h 2。
1）按电机车架线要求确定。
设架线导电弓子宽度的1/2为400mm ，即K=400mm ，架线至轨面高度，取H=2000mma=b 1+b/2=300+1600/2=1100mm3006.120040011006.12001-+-=-+-b r K a r =0.558>0.55 故导电弓子在小圆弧内，22142)()(K a r b r h H h +----+=22)40011006.1200()3006.1200(1502000+----+= =1401.35mm2）按管道架设高度要求确定。
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。
井巷工程设计
≥300
≥250
≥300
≥300
≥250
≥300
无轨运送
≥600
≥600
皮带
≥400
≥400
≥400
≥400
表1-3-3设备外形尺寸及线路中心距表(mm)
运送设备
设备外形尺寸
轨距
中心距
长
宽
高
井下矿用架线式电机车
1.5t
2420
920
1550
600
1250
1090
762
1400
1220
900
1550
表1-6巷道允许最高
井巷名称
允许最高风速/m·s-1
专用风井、风硐
15
专用物料提高井
12
风桥
10
提高人员和物料的井筒
8
运送巷道、采区进风道
6
采矿场、采准巷道
4
V=
(八)满足风速规定,断面选择合理,无需修改断面尺寸
(九)初选支架参数
该围岩属于中档稳定围岩,且坚固系数f=8~10,属于第III类围岩查表1-8-28,可选用T=50mm厚的混凝土喷层以及长1.5~2.0m的锚杆进行联合支护（此处锚杆长度暂定为1.6m,选用原理见后面支护设计）,选用直径ϕ22螺纹钢筋作成的砂浆锚杆,锚杆间距1.0m,排距1.0m,锚杆外露长度选为50mm。
表1-3-1人行道宽度表（mm）
冶金部门
建材部门
化工部
≥800
≥800
≥800
>800
≥800
≥800
≥1000
≥1000
≥1000
≥800
≥700
≥700
井巷施工技术4巷道断面设计
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2. 管线的布置
①管（人行道一侧，1800mm，运输设备安全距离）、 线不同侧（否则）；
②电话和信号电缆与电力电缆不同侧，否则在上方大 于；
③电缆悬挂，两挂点小于，电缆与风筒，与运输设备 安全距离；
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3.绘制巷道断面施工图(1∶50) 、绘制巷道特征表和每米巷道 工程量及材料消耗量表
N2(P1/2a)1 a
式中 P1——计算锚杆消耗周长 P1 2 a、a’——锚杆间距、排距，a = a，故
P1 6，.2取为3.84 75
2a 20.8
故 N2411.1 3 根
0.8
23
折合重量为：
1 . 3 [ l 1 ( d ) 2] 1 . 3 [ 1 . 1 8 3 . 1 0 ( 0 . 4 0 ) 2 1 7] 8 8 4 . 7 5 1 k4 g0
高度确定。 3、巷道设计掘进断面。巷道净尺寸加上支护和道床参数。 4、巷道掘进断面面积。再加上允许的超挖值。
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六.水沟及管线的布置
1. 水沟。 位置、坡 度：纵向：3‰～ 5‰、形状、支护：
《设计规范》第条 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。
每米巷道粉刷Βιβλιοθήκη 积：Sn 3 + 2h2式中B3 = B2－－
故 Sn 2
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五．绘制巷道断面施工图、编制巷道特征表 和每米巷道掘进工程量及材料消耗量
根据以上计算结果，按1︰50比例绘制出巷道断面 图（图3－8），并附上工程量及材秒消耗量表3－ 12及表3－13。这些施工图表发至施工单位、作为 指导施工的设计依据。
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井巷工程巷道断面课程设计
井巷工程巷道断面课程设计1. 引言井巷工程是矿山和隧道工程中重要的组成部分，巷道断面设计作为井巷工程设计的一项重要任务，直接影响到工程的安全性、经济性和可操作性。
本文档旨在介绍井巷工程巷道断面的课程设计内容，包括设计目标、设计步骤、设计要点等。
2. 设计目标井巷工程巷道断面的设计目标主要包括以下几个方面：•安全性：确保巷道在运行过程中具有足够的稳定性和承载力，防止发生坍塌和塌方等事故。
•经济性：通过合理的断面设计，最大限度地利用矿石资源并降低工程造价。
•可操作性：设计合理的巷道断面，方便矿工进行采矿作业、通风、供电、水源等工作。
3. 设计步骤巷道断面的设计一般可以分为以下几个步骤：3.1. 收集资料在进行巷道断面设计之前，需要收集相关的资料，包括巷道长度、倾角、岩性、地应力、水文地质条件、采矿工艺等信息。
这些资料对于后续的断面设计起到了重要的基础作用。
3.2. 确定断面类型根据不同的矿山工艺和工程要求，选择适合的巷道断面类型。
常见的巷道断面类型包括矩形断面、弧形断面、抛物线断面等。
每种断面类型都有其特点和适用范围，需要根据实际情况进行选择。
3.3. 计算设计参数根据巷道设计目标和要求，计算确定巷道的设计参数，包括巷道宽度、高度、截面积、周长、等效直径等。
这些参数是进行巷道断面设计的基础，需要根据实际情况进行精确计算。
3.4. 进行巷道断面设计根据前面计算得到的设计参数，进行巷道断面的设计。
设计过程中需要考虑巷道的支护结构、岩壁稳定性、通风条件、照明条件等因素，以确保巷道具有足够的安全性和可操作性。
3.5. 评价和优化设计结果完成巷道断面设计后，需要对设计结果进行评价和优化。
评价主要包括对设计结果的可行性、安全性和经济性进行综合评估，优化则是通过对设计参数进行调整和改进，以达到更好的设计效果。
4. 设计要点进行巷道断面设计时，需要注意以下几个要点：•巷道断面的设计应符合相应的规范和标准要求，确保设计的合理性和可行性。
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二十年或更长）或围岩不稳定、地压较大的巷道。 如图6－3所示。
（5）椭圆形：四周压力都很大且不均匀时，可 采用椭圆形。
（6）圆形：四周压力均匀时，可采用圆形。
（7）曲墙拱形：在松软或膨胀性大的岩层中开 掘巷道，当顶压、侧压都很大时，可采用曲墙拱 形（把墙也作成曲线形）。
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井巷断面设计的主要内容 一、概述 二、巷道断面形状 三、平巷断面尺寸的确定 四、巷道断面内水沟和管线布置 五、斜井断面设计 六、竖井断面设计 七、天井与溜井设计 八、马头门设计
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一、概述 1.巷道断面设计的重要意义
巷道是井下生产的动脉。巷道断面设计，主要 是选择巷道断面形状和确定尺寸大小，它是矿山 井巷工程设计的一项主要内容。设计出的巷道断 面直接作为井下巷道施工的依据，也是进行井巷 工程概预算的依据。因此，巷道断面设计合理与 否，直接影响矿山生产的安全和经济效益。
（8）封闭拱形：底鼓严重时，可用带底拱的封 闭拱形。
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图6－3 拱形巷道
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（9）木材、金属能抗压、抗弯；石材的抗压强 度大，抗弯性能很差，梯形断面常用于木材、金 属支架等棚式支架的巷道；拱形断面则常用于砖 石、混凝土砌碹或金属拱形支架的巷道。
（10）木棚子可具有较大的可缩性；金属棚子 虽可缩性差，但可多次回收复用；而石材支架很 难具有可缩性。
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或折线型断面。
3.支护方式和支护材料
支护材料和矿区习惯的支护方式也是影响断 面形状选择的一个因素。梯形或矩形断面巷道一 般采用木支架、钢筋混凝土支架或金属支架支护， 一些矿井常用工字钢或废钢轨作为支架材料。为 克服矩形断面承受侧压性能差的缺点，我国也有 一些矿井采用片石砌墙加钢梁的矩形断面作为主 要运输大巷的断面形状。在巷道侧压小、顶板岩 石较好的条件下，为避免挑顶破坏顶板的完整
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性，也可用锚杆支护的梯形、矩形及折线形断面。 马蹄形、椭圆形和圆形等断面多采用料石、砌块 砌碹或现浇混凝土支护，拱形断面除此之外，多 采用锚网喷支护、U形钢支护。
4.掘进方法及设备
掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择 也有一定的影响。目前，岩石平巷掘进仍是采用 钻眼爆破方法占主导地位，它能适应任何形状的 断面。近年来，由于锚喷支护广泛应用，为了简 化设计和有利于施工，巷道断面多采用半圆拱
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和圆弧拱，三心拱逐渐被淘汰。在使用全断面掘 进机掘进的岩石平巷中，选用圆形断面无疑更为 合适，而断面利用率低就不再视为一个严重的缺 点。
5.通风要求
在需要通风量很大的矿井中，选择通风阻力小 的断面形状(曲线形)和支护方式，既有利于安全 生产又具有明显经济效益。
6.注意问题
上述因素，彼此密切联系而又相互制约，条
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图6－2 巷道断面形状
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2.各种形状断面的适用性讨论
（1）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。
（2）梯形：断面利用率较拱形高，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。
（3）不规则形：沿矿体走向开掘巷道时，为了 不破坏顶板，根据矿体赋存情况，将巷道开成各 种不规则形状。
（2）根据支架参数和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；
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（3）布置水沟和管缆；
（4）绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和 每米巷道工程量以及材料消耗量表。
二、巷道断面形状选择
（一）巷道断面形状
1.巷道断面形状的类型
（1）折边形：矩形、梯形、不规则形，如图6 －1（a）、（b）、（c）及图6－2所示 。
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表6—1
常用巷道断面及其适用条件
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压都很大，尤其是有底压时，可采用封闭曲线形 断面—圆形、马蹄形或椭圆形等封闭式断面，它 们的结构稳定，能承受多向压力。
2.巷道的用途及服务年限
巷道的用途和服务年限也是考虑选择断面形状 不可缺少的因素。服务年限长达几十年的开拓巷 道，采用料石、混凝土和锚喷支护等拱形断面比 较有利；服务年限在十年左右的采准巷道,采用金 属支架或可缩性金属支架的梯形断面、锚网支护 或锚网索支护的矩形断面、矩形略带拱形断面
（2）曲边形：半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形、 封闭拱形、椭圆形、圆形。如图6－1（d）、
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（e）、（f） （g）、（h）、（i）所示。
图6－1 巷道断面形状
a—矩形；b—梯形；c—不规则形；d—半圆拱形；e—圆弧
拱形；f—三心拱形；g—封闭拱形；h—椭圆形；i—圆形
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（11）受采动影响大的回采巷道、准备巷道、 常采用梯形；不受或受采动影响很小的开拓巷道、 准备巷道，常采用拱形。
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（12）若使用可缩性金属拱形支架，即使是回 采巷道也可以采用拱形。
常用巷道断面及其适用条件如表6—1所示。
（二）断面形状选择考虑因素
1.巷道的位置及围岩性质
巷道所处于的位置不同，围岩性质均有差异， 一般情况下，在选择巷道断面形状时，以巷道地 压大小和方向为主要因素。当顶压和侧压均不大 时，可选用矩形或梯形断面；当顶压较大、侧压 较小时，可选用直墙拱形断面；主次地位也会发生变化。 在选择巷道断面形状时，要统筹兼顾，必须综合 考虑巷道围岩的性质、地压的大小和方向，巷道 的服务年限、用途及位置，巷道的支护方式和支 护材料等基本因素，要抓住主导因素兼顾次要因 素，以选择最合理的巷道断面。一般先根据前两 个因素确定支护方式和支护材料，再根据充分发 挥围岩和支架力学性能的原则，确定巷道断面形 状。开拓、准备、回采巷道的断面如图6—4。
2.巷道断面设计的基本原则 在满足煤矿安全、生产和施工等方面技术要
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求的前提下，最大限度地提高断面利用率，缩小 断面、降低造价，有利于快速施工，以获得最佳 的经济效果。
3.断面设计的内容和步骤
巷道断面设计的内容和步骤是：
（1）选择巷道断面形状。确定巷道净断面尺寸， 并进行风速验算；