硐室、交岔点施工及设计2共42页文档
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井巷工程--硐室及交叉点设计
卸式矿车前端铰接，只能后端打开，进 入卸载坑后，车箱翼板沿托棍滑动，矿 车后轮沿卸载坑曲轨滑动，在水平力推 动下前移。 矿车只能按某一端进车设置，要求矿车头 尾不能倒置。
•
•
三、副井马头门设计
• 马头门系指副井井筒与井底车场连接部分 的一段断面积扩大的巷道。 • 马头门的形式有：双面斜顶式和双面平顶 式马头门
4、中央水泵房及中央变电所
• • • • • • 5、副井井底水窝泵房 6、等候室 三、其他硐室 1、调度室 2、电机车库及电机车修理间硐室 3、防火门硐室。
第二节
井下主要硐室设计
一、箕斗装载硐室与井底煤仓的布置形式
• 1.小型矿井广泛采用箕斗装载硐室与倾斜煤仓直接相连的 布置形式。
2.大型矿井则采用一个垂直煤仓 通过一条装载胶带输送机与箕斗 装载硐室连接。
三、中央水泵房设计
水泵房的形式有三种 ： 卧式水泵吸入式 卧式水泵压入式 潜水泵式
•
四、水仓设计
• 水仓的作用是将全矿井涌水汇集在一起， 暂时储存起来，经澄清之后供水泵排除地 面。 • 水仓的位置可布置在车场之内，也可布置 在车场之外，但总的原则是要保证井下涌 水能顺利流进水仓且尽量缩小范围。 • 水仓的入口一般设在井底车场巷道标高的 最低点。
三、与井筒相连的主要硐室的施工
• （一）马头门施工
（二）箕斗装载硐室施工
三种方案：箕斗装载硐室与主井井筒同时施工 箕斗装载硐室在井筒掘砌全部结束后进行施工 装载硐室和地面永久建筑平行施工
•
第三节
硐室施工
• 井底车场的各种硐室如马头门、水泵房、变电所等，在考虑施工时， 不仅断面大，而且还有各自的施工特点。 • 一、硐室的施工特点 • 1．硐室断面大，变化多，长度则比较短，大型施工机械难于进入 工作面作业 • 2.硐室往往与其他硐室、巷道、井筒相连，其本身结构复杂，因 此施工难度大，当围岩稳定性较差时，施工安全尤为重要。 • 3.硐室的服务年限长，管道多，工程质量要求高，不少硐室还要浇 注机电设备的基础，预留管线沟槽，安设起重梁等，故施工要精心安 排。 • 二、硐室的施工方法 • 硐室的施工方法：全断面一次掘进法 • 台阶工作面施工法 • 导硐施工法
•
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三、副井马头门设计
• 马头门系指副井井筒与井底车场连接部分 的一段断面积扩大的巷道。 • 马头门的形式有：双面斜顶式和双面平顶 式马头门
4、中央水泵房及中央变电所
• • • • • • 5、副井井底水窝泵房 6、等候室 三、其他硐室 1、调度室 2、电机车库及电机车修理间硐室 3、防火门硐室。
第二节
井下主要硐室设计
一、箕斗装载硐室与井底煤仓的布置形式
• 1.小型矿井广泛采用箕斗装载硐室与倾斜煤仓直接相连的 布置形式。
2.大型矿井则采用一个垂直煤仓 通过一条装载胶带输送机与箕斗 装载硐室连接。
三、中央水泵房设计
水泵房的形式有三种 ： 卧式水泵吸入式 卧式水泵压入式 潜水泵式
•
四、水仓设计
• 水仓的作用是将全矿井涌水汇集在一起， 暂时储存起来，经澄清之后供水泵排除地 面。 • 水仓的位置可布置在车场之内，也可布置 在车场之外，但总的原则是要保证井下涌 水能顺利流进水仓且尽量缩小范围。 • 水仓的入口一般设在井底车场巷道标高的 最低点。
三、与井筒相连的主要硐室的施工
• （一）马头门施工
（二）箕斗装载硐室施工
三种方案：箕斗装载硐室与主井井筒同时施工 箕斗装载硐室在井筒掘砌全部结束后进行施工 装载硐室和地面永久建筑平行施工
•
第三节
硐室施工
• 井底车场的各种硐室如马头门、水泵房、变电所等，在考虑施工时， 不仅断面大，而且还有各自的施工特点。 • 一、硐室的施工特点 • 1．硐室断面大，变化多，长度则比较短，大型施工机械难于进入 工作面作业 • 2.硐室往往与其他硐室、巷道、井筒相连，其本身结构复杂，因 此施工难度大，当围岩稳定性较差时，施工安全尤为重要。 • 3.硐室的服务年限长，管道多，工程质量要求高，不少硐室还要浇 注机电设备的基础，预留管线沟槽，安设起重梁等，故施工要精心安 排。 • 二、硐室的施工方法 • 硐室的施工方法：全断面一次掘进法 • 台阶工作面施工法 • 导硐施工法
井巷工程第8章硐室及交岔点设计
2．马头门宽度的确定
B=S+2A
23
2019/11/22
3．马头门高度的确定
H min L sin W tg
Hmin—下放最长材料时，马头门需要的 最小高度，m； L—下放材料最大长度，一般L=12.5m； W—井筒下放材料的有效弦长； D—井筒净直径，m； α—下放材料时，材料与水平面的夹
Q0——矿井正常的有涌水量，m3/h；
2）当矿井正常涌水量大于1000m3/h时 Q容 2(Q0 3000 ) 4Q0
2．长度和断面的确定
水仓的长度（主仓+副仓）可按下式计算：
L Q容 S
32
2019/11/22
㈢水仓纵断面的计算
1．水仓起点的标高hc；水仓终点的标高hA，得hc、hA两点高差H。 2．水仓底板有i=0.001～0.002的坡度。斜向竖曲线半径R取9～12m。
42
2019/11/22
4）两组倾向相反的结构面互相切割在拱顶也会出现分 离体，但因裂隙不互相贯通，故限制了它的发展。塌落拱的 高度与裂隙面的紧密程度有关。这种顶板局部落石的破坏方
式，在硐室中是大量出现的(图8-37)。
43
2019/11/22
5） 硐壁的滑移也是造成硐室失稳的原因之一，其稳 定性主要受高倾角的软弱结构面所控制。图8-38所示的是硐
30
2019/11/22
五、水仓设计
㈠水仓的位置与布置形式 1．水仓的位置 2．水仓的布置形式
31
2019/11/22
㈡水仓容量、长度和断面尺寸的确定 1．容量的确定 根据《煤矿安全规程》有关规定，按以下情况分别确 定： 1）当矿井正常涌水量小于或等于1000m3/h时，
Q容 8Q0
B=S+2A
23
2019/11/22
3．马头门高度的确定
H min L sin W tg
Hmin—下放最长材料时，马头门需要的 最小高度，m； L—下放材料最大长度，一般L=12.5m； W—井筒下放材料的有效弦长； D—井筒净直径，m； α—下放材料时，材料与水平面的夹
Q0——矿井正常的有涌水量，m3/h；
2）当矿井正常涌水量大于1000m3/h时 Q容 2(Q0 3000 ) 4Q0
2．长度和断面的确定
水仓的长度（主仓+副仓）可按下式计算：
L Q容 S
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2019/11/22
㈢水仓纵断面的计算
1．水仓起点的标高hc；水仓终点的标高hA，得hc、hA两点高差H。 2．水仓底板有i=0.001～0.002的坡度。斜向竖曲线半径R取9～12m。
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4）两组倾向相反的结构面互相切割在拱顶也会出现分 离体，但因裂隙不互相贯通，故限制了它的发展。塌落拱的 高度与裂隙面的紧密程度有关。这种顶板局部落石的破坏方
式，在硐室中是大量出现的(图8-37)。
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5） 硐壁的滑移也是造成硐室失稳的原因之一，其稳 定性主要受高倾角的软弱结构面所控制。图8-38所示的是硐
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五、水仓设计
㈠水仓的位置与布置形式 1．水仓的位置 2．水仓的布置形式
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2019/11/22
㈡水仓容量、长度和断面尺寸的确定 1．容量的确定 根据《煤矿安全规程》有关规定，按以下情况分别确 定： 1）当矿井正常涌水量小于或等于1000m3/h时，
Q容 8Q0
井巷工程8硐室及交岔点施工
砌切碹工作落后于下部分层1.5-2.5m，先墙后拱； 先拱后墙；
2．倒台阶工作面(上行分层)施工法 根据硐室高度，分层。若采用砌碹支护，取下分层
高度为设计墙高，超前4-6m或更大。 支护：一般先采用临时支护（棚式临时支架），再
永久支护，或锚喷，或砌碹。砌墙时。先架抬棚托住顶 梁；上分层挑顶是在下分层掘砌完成以后，挑顶后立即 砌拱或直接锚喷。
第八章 硐 室 及 交 岔 点 施 工
第一节 概述 第二节 井下主要硐室设计 第三节 硐室施工 第四节 交岔点设计与施工
第一节 概述
一、主井系统硐室
1）推车机、翻车机或卸载硐室; 2）煤仓； 3）箕斗装载硐室； 4）主井清理井底撒煤硐室； 5）井底水窝泵房。
二、副井系统硐室
1）马头门； 2）中央水泵房及中央变电所； 3）管子道； 4）水仓； 5）井底水窝泵房； 6）等候硐室。
3.中央水泵房设计
现以卧式水泵吸入式中央水泵房为例说明其设计方法。 1．吸入式中央水泵房设计
为缩短电缆和管道线路，便于排水设备运输提供良好的通 风条件，以及有利于集中管理、维护和检修，水泵房在绝 大多数情况下都设在井底车场附近的空车线一侧，并与中 央变电所组成联合硐室。
1) 泵房的位置
2）主体硐室的设备布置 （ 1）水泵 （2）排水管
三、水泵房 硐室规格：S=12m2，加联络巷共长35m 要 求：水泵房设置了两个出口，一个出口为连接泵房与副斜井（二采区为轨道下山） 的管子道，出口应高出泵房底板7m以上；另一个出口与副斜井井底车场相连，此出口 底板标高应高于井底车场底板0.5m。同时，主排水泵房与井底车场相通的出口，通道 内应设置易关闭的既能防水又能防火的密闭门，并在泵房内设起重樑和敷设轨道与副 斜井相通。 装 备：3台D60-50×4型单吸多级卧式离心水泵，1台工作，1台备用，1台检修。 服务范围：全矿井 层位位置：副斜井井底车场附近的岩层中。 支护形式：锚喷 通风方式：通过式通风
2．倒台阶工作面(上行分层)施工法 根据硐室高度，分层。若采用砌碹支护，取下分层
高度为设计墙高，超前4-6m或更大。 支护：一般先采用临时支护（棚式临时支架），再
永久支护，或锚喷，或砌碹。砌墙时。先架抬棚托住顶 梁；上分层挑顶是在下分层掘砌完成以后，挑顶后立即 砌拱或直接锚喷。
第八章 硐 室 及 交 岔 点 施 工
第一节 概述 第二节 井下主要硐室设计 第三节 硐室施工 第四节 交岔点设计与施工
第一节 概述
一、主井系统硐室
1）推车机、翻车机或卸载硐室; 2）煤仓； 3）箕斗装载硐室； 4）主井清理井底撒煤硐室； 5）井底水窝泵房。
二、副井系统硐室
1）马头门； 2）中央水泵房及中央变电所； 3）管子道； 4）水仓； 5）井底水窝泵房； 6）等候硐室。
3.中央水泵房设计
现以卧式水泵吸入式中央水泵房为例说明其设计方法。 1．吸入式中央水泵房设计
为缩短电缆和管道线路，便于排水设备运输提供良好的通 风条件，以及有利于集中管理、维护和检修，水泵房在绝 大多数情况下都设在井底车场附近的空车线一侧，并与中 央变电所组成联合硐室。
1) 泵房的位置
2）主体硐室的设备布置 （ 1）水泵 （2）排水管
三、水泵房 硐室规格：S=12m2，加联络巷共长35m 要 求：水泵房设置了两个出口，一个出口为连接泵房与副斜井（二采区为轨道下山） 的管子道，出口应高出泵房底板7m以上；另一个出口与副斜井井底车场相连，此出口 底板标高应高于井底车场底板0.5m。同时，主排水泵房与井底车场相通的出口，通道 内应设置易关闭的既能防水又能防火的密闭门，并在泵房内设起重樑和敷设轨道与副 斜井相通。 装 备：3台D60-50×4型单吸多级卧式离心水泵，1台工作，1台备用，1台检修。 服务范围：全矿井 层位位置：副斜井井底车场附近的岩层中。 支护形式：锚喷 通风方式：通过式通风
第十三章硐室及交岔点共39页文档
倒台阶工作面施工法的优点是：爆破效率高，装岩方便。缺点是： 如果采用砌碹支护，临时支架的安设与拆除麻烦。
与倒台阶工作面施工法相比较，正台阶工作面施工法适应范围更 广，在较松软岩层中也可应用，所以在实际施工中使用得比较广泛。
01.10.2019
12
§13.1 硐室施工方法
(三)导硐施工法
导硐施工法是先在硐室的某一部位 掘进小断面导硐，导硐高度大于2m， 宽度1.5~1.8m，然后根据情况向上 下或左右刷大直至设计断面。导硐 施工法主要分为中央下导硐施工法 和两侧导硐施工法两种。
01.10.2019
2
§13.1 硐室施工方法
一、硐室施工特点
硐室施工与一般巷道相比，具有以下特点：
(1)硐室的断面大、变化多、长度短、服务年限长、 工程质量要求高，一般要求具有隔爆、防潮和防 火等性能。
(2)硐室周围井巷工程较多，一个硐室常与其他硐 室或井巷相连，故其受力状态复杂，难以准确分 析，施工难度大，支护比较困难。
如抚顺龙风矿-635m东部水泵房施工时，就采用了正台阶 工作面施工法，如图13-1所示。
01.10.2019
7
§13.1 硐室施工方法
具体方法为将整个水泵房硐室分为二个分层，上分层工作面高 2.5m，超前2m左右，下分层工作面呈45°斜坡是为了便于上分 层工作面向下溜放矸石，在下分层用装载机装岩，施工组织为 “两掘一锚喷”，随掘随喷一层厚5mm水泥砂浆用以临时封闭围 岩，待掘进20~30m后，再按设计厚度喷射混凝土作为永久支护。
台阶工作面法就是将整个硐室分成几个分层，施工时形成 台阶状。
若上分层工作面超前下分层工作面施工，则称为正台阶工
作面施工法；
若下分层工作面超前 上分层工作面施工，则称为倒台阶
井巷工程第八章硐室及交岔点设计
交岔点结构类型及特点
1 2 3
柱式交岔点
由立柱和横梁构成，结构简单，受力明确，但立 柱易受压破坏，适用于跨度较小、围岩稳定的交 岔点。
拱式交岔点
由主拱和侧墙构成，受力性能好，能承受较大的 围岩压力，但施工难度较大，适用于跨度较大、 围岩较破碎的交岔点。
混合式交岔点
结合了柱式和拱式的优点，受力性能较好，施工 相对方便，适用于中等跨度和围岩条件的交岔点。
03 硐室及交岔点结构分析
硐室结构类型及特点
矩形硐室
结构简单，施工方便，但 受力性能较差，适用于跨 度较小、围岩稳定的硐室。
圆形硐室
受力性能好，能承受较大 的围岩压力，适用于跨度 较大、围岩较破碎的硐室。
马蹄形硐室
结合了矩形和圆形的优点， 受力性能较好，施工相对 方便，适用于中等跨度和 围岩条件的硐室。
确定交岔点位置及类型
根据巷道布置和地质条件，选择 合适的交岔点位置和类型。
工程分析
对初步设计进行工程分析，包括 结构受力分析、稳定性分析等。
优化设计
根据工程分析结果，对初步设计 进行优化，提高结构的安全性和 经济性。
施工图设计
在优化设计的基础上，进行详细 的施工图设计，包括结构细部设 计、支护参数设计等。
设计步骤与方法
确定硐室位置和规模
根据工程需求和现场条件，确 定硐室的位置、形状和尺寸。
选择支护方式
根据地质条件和硐室用途，选 择合适的支护方式，如锚网喷 支护、砌碹支护等。
进行结构设计
根据支护方式和荷载情况，进 行硐室的结构设计，包括顶板 、侧墙和底板的设计。
绘制施工图
根据结构设计结果，绘制详细 的施工图，包括平面图、剖面
维护周期
硐室和交岔点施工简介
方案1
若围岩中等稳定，交 岔点的小断面部分起始段仍 可采用一次成巷施工。在断 面较大处，则可用小断面向 两支巷掘进并将边墙筑起， 同时把柱墩掘砌好，然后分 段挑顶砌碹，交岔点跨度 最大部分的碹体宜在最 后砌成。
方案2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（二）交岔点施工方案
若围岩稳定性较差，可 采用先掘砌柱墩再刷砌扩大 断面部分的方法。
根据围岩性质、断面大小、支 护形式等因素综合选择施工方 案。
适用条件
牛鼻子交岔点受力好，使 用广泛；
穿尖交岔点用于巷道跨 度小、围岩稳定、巷道转角 大的交岔点。
Your text
(a) 牛鼻子交岔点
(b)穿尖交岔点
（一）牛鼻子交岔点和穿尖交岔点
若围岩坚硬稳定，可 采用一次成巷的施工 方法，随掘随砌，或 掘进后一次砌筑。
倒台阶工作面（上行分层）施工法图
概念 （三）倒台阶工作面 （上行分层）施工法
（四）导硐施工法
导硐施工法是在硐室的某 一部位（中央或两侧）先 以小断面超前掘进.，然 后向上下或左右刷大直到 设计断面。
多用于松软地带，在稳 定岩层中施工特大断面 硐室。.
概念
适用条件
二、交岔点施工
类型
施工 方案
交岔点按支护形式可分为砌碹交 岔点、锚喷支护交岔点和简易交 岔点；按结构形式分为牛鼻子交 岔点和穿尖交岔点。
由主巷向支巷方向掘进， 另一种方法先由支巷掘至岔 口然后以小断面横向与主巷 贯通。
方案3
先掘砌柱墩再刷砌扩大断面的施工顺序
（二）交岔点施工方案
若围岩稳定性差，不允 许一次暴露面积过大，可采 用导硐施工法，先以小断面 导硐将交岔点各巷口、柱墩、 边墙掘砌好后，从主巷向岔 口方向挑顶砌拱。
若围岩中等稳定，交 岔点的小断面部分起始段仍 可采用一次成巷施工。在断 面较大处，则可用小断面向 两支巷掘进并将边墙筑起， 同时把柱墩掘砌好，然后分 段挑顶砌碹，交岔点跨度 最大部分的碹体宜在最 后砌成。
方案2ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（二）交岔点施工方案
若围岩稳定性较差，可 采用先掘砌柱墩再刷砌扩大 断面部分的方法。
根据围岩性质、断面大小、支 护形式等因素综合选择施工方 案。
适用条件
牛鼻子交岔点受力好，使 用广泛；
穿尖交岔点用于巷道跨 度小、围岩稳定、巷道转角 大的交岔点。
Your text
(a) 牛鼻子交岔点
(b)穿尖交岔点
（一）牛鼻子交岔点和穿尖交岔点
若围岩坚硬稳定，可 采用一次成巷的施工 方法，随掘随砌，或 掘进后一次砌筑。
倒台阶工作面（上行分层）施工法图
概念 （三）倒台阶工作面 （上行分层）施工法
（四）导硐施工法
导硐施工法是在硐室的某 一部位（中央或两侧）先 以小断面超前掘进.，然 后向上下或左右刷大直到 设计断面。
多用于松软地带，在稳 定岩层中施工特大断面 硐室。.
概念
适用条件
二、交岔点施工
类型
施工 方案
交岔点按支护形式可分为砌碹交 岔点、锚喷支护交岔点和简易交 岔点；按结构形式分为牛鼻子交 岔点和穿尖交岔点。
由主巷向支巷方向掘进， 另一种方法先由支巷掘至岔 口然后以小断面横向与主巷 贯通。
方案3
先掘砌柱墩再刷砌扩大断面的施工顺序
（二）交岔点施工方案
若围岩稳定性差，不允 许一次暴露面积过大，可采 用导硐施工法，先以小断面 导硐将交岔点各巷口、柱墩、 边墙掘砌好后，从主巷向岔 口方向挑顶砌拱。
井巷工程之硐室及交岔点设计概述
1) 管子道。
2）泵房通道是泵房主体硐 勇于开始，才能找到成 室与井底车场的连接通道。 功的路 3）泵房与中央变电所之间 应设防火铁门，墙上也要设 电缆套管，
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023/5/30
㈡压入式水泵房的设计特点 ㈢潜水泵水泵房(泵井)
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023/5/30
便，但长度增加，弯头多。所以
目前多采用后者。 4）电气设备 5）起吊和运输设备
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023/5/30
4.主体硐室尺寸的确定
1）硐室长度的确定
1）硐室长度的确定 2）硐室宽度的确定 3）硐室高度的确定
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023/5/30
4）设备基础的尺寸
5．主体硐室断面形状及支护 主体硐室断面形状一般采用半圆拱和三心拱。硐室现 多用混凝土支护 。 6．管子道与通道设计要求
2023/5/30
3．马头门高度的确定
Hmin—下放最长材料时，马头门需要 的
最小高度，m； L—下放材料最大长度，一般L=12.5m ；
W—井筒下放材料的有效弦长； D—井筒净直径，m； α—下放材料时，材料与水平面的夹
角，其值按下式计算：
4．马头门断面形状及支护
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023/5/30
㈡卸载站硐室的设计
1．卸载站的结构 1）支承托辊： 2）卸载曲轨和复位曲轨： 3）支承钢梁： 4）卸载坑：
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023/5/30
勇于开始，才能找到成 1-底卸式矿
功的路
车2-车轮
3-缓冲器
2）泵房通道是泵房主体硐 勇于开始，才能找到成 室与井底车场的连接通道。 功的路 3）泵房与中央变电所之间 应设防火铁门，墙上也要设 电缆套管，
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023/5/30
㈡压入式水泵房的设计特点 ㈢潜水泵水泵房(泵井)
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023/5/30
便，但长度增加，弯头多。所以
目前多采用后者。 4）电气设备 5）起吊和运输设备
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023/5/30
4.主体硐室尺寸的确定
1）硐室长度的确定
1）硐室长度的确定 2）硐室宽度的确定 3）硐室高度的确定
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023/5/30
4）设备基础的尺寸
5．主体硐室断面形状及支护 主体硐室断面形状一般采用半圆拱和三心拱。硐室现 多用混凝土支护 。 6．管子道与通道设计要求
2023/5/30
3．马头门高度的确定
Hmin—下放最长材料时，马头门需要 的
最小高度，m； L—下放材料最大长度，一般L=12.5m ；
W—井筒下放材料的有效弦长； D—井筒净直径，m； α—下放材料时，材料与水平面的夹
角，其值按下式计算：
4．马头门断面形状及支护
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023/5/30
㈡卸载站硐室的设计
1．卸载站的结构 1）支承托辊： 2）卸载曲轨和复位曲轨： 3）支承钢梁： 4）卸载坑：
路漫漫其修远兮, 吾将上下而求索
2023/5/30
勇于开始，才能找到成 1-底卸式矿
功的路
车2-车轮
3-缓冲器
第十三章 硐室及交岔点rPoint 演示文稿
（二）台阶工作面施工法
• 1．正台阶工作面（下行分层）施工法 • 若围岩稳定性较差时可采用此法 。
存在的问题及优缺点
• 采用这种施工方法应注意的问题是：要合理确定 上下分层的错距，距离太大，上分层出矸困难； 距离过小，上分层钻眼困难，故上下分层工作面 的距离以便于气腿凿岩机正常工作为宜。 • 优点：断面呈台阶式布置，施工方便，有利于顶 板维护，下台阶爆破效率高。 • 缺点：使用铲斗式装岩机装岩时，上台阶要人工 扒矸，劳动强度大，上下台阶工序配合要求严格， 不然容易产生干扰。
（一）平面尺寸的计算
J = a + b cos α − R sin α H = R cos α + b sin α H − b2 − 500 θ = arccos R + b3 P = J + ( R + b3 − B3 ) sin θ NM = B3 sin θ TN = B3 cosθ + 500 + B2 TM = NM 2 + TN 2 TN − B1 L0 = i L2 = P + NM
28°04′20″ 18°55′30″ 18°55′30″ 28° 28°04′20″ 18°55′30″ 18°55′30″ 18°55′30″ 18°55′30″ 18°55′30″ 18°55′30″ 18°55′30″ 18°55′30″
2102 1880 2000 2168 1952 2077 1945 2064 1946 2405 1939 2375
思考题： 思考题：
• 1．硐室施工的特点是什么？ • 2．硐室施工方法有哪三类？各适用于什么 条件？ • 3．试述正台阶工作面施工的特点？ • 4．交岔点按结构型式可划分几类？其适用 条件是什么？ • 5．交岔点施工中应注意哪些技术问题？
复杂条件下机尾硐室及其交叉点优化施工方案
复杂条件下机尾硐室及其交叉点优化施工方案一想到这个施工方案，我的思绪就像打开的水龙头，一股脑儿地涌出来。
机尾硐室这个部分，它就像一个复杂的迷宫，每个角落都需要精心设计，既要考虑到硐室的稳定性，又要保证施工的顺利进行。
1.机尾硐室的设计在设计机尾硐室时，我们要考虑的是硐室的形状和大小。
形状要尽量规则，避免出现尖锐的角落，这样可以减少硐室的应力集中，提高硐室的稳定性。
大小则要根据实际需要来确定，既要满足生产需求，又要避免过大造成浪费。
2.机尾硐室的施工施工过程中，我们要注意硐室的支护。
硐室支护是保证硐室稳定性的关键，我们要选择合适的支护材料和方法。
比如，可以采用锚喷支护、钢支架支护等。
同时，施工过程中要注意硐室的排水，防止硐室内积水，影响硐室的稳定性。
交叉点的优化施工方案，这个部分就像是整个工程的大脑，处理着各种复杂的信息，需要我们精心策划。
1.交叉点的位置选择交叉点的位置选择非常重要，它直接影响到整个工程的施工效率和安全性。
我们要选择地质条件较好、硐室交汇处空间较大的位置作为交叉点。
同时，交叉点的位置还要考虑到施工过程中的通风、排水等问题。
2.交叉点的施工方法在交叉点的施工中，我们要采用分步施工的方法。
施工交叉点的主硐室，待主硐室施工完成后，再施工交叉点的副硐室。
这样做的目的是为了减少交叉点施工过程中的风险，保证施工的安全性。
具体施工方案如下：一、施工准备1.对施工人员进行技术培训，确保施工人员熟悉施工方案和操作规程。
2.准备施工所需的材料、设备和工具。
3.对施工场地进行平整，确保施工场地符合施工要求。
二、硐室施工1.按照设计图纸进行硐室的开挖，确保硐室的形状和大小符合设计要求。
2.在硐室开挖过程中，及时进行硐室的支护，保证硐室的稳定性。
3.施工过程中，注意硐室的排水，防止硐室内积水。
三、交叉点施工1.按照设计图纸进行交叉点的开挖，确保交叉点的位置和大小符合设计要求。
2.施工交叉点的主硐室，待主硐室施工完成后，再施工交叉点的副硐室。
井巷工程第八章交岔点与硐室施工
• 与巷道连接的硐室：中央变电所、中 央水泵房、井下绞车房、井下其它硐 室。
• 与井筒毗邻的硐室：马头门硐室、箕 斗装载硐室
• 煤仓：主煤仓及采区煤仓
•
反井钻机施工简介
8.3.1 硐室的的施工特点
• 硐室施工特点： ① 硐室断面大，变化多，长度短，大型施工机械
难以进入工作面施工。 ② 硐室往往与其它巷道和硐室相连，结构复杂，
2.箕斗装载硐室硐室设计
• 箕斗分同侧装卸式和异侧装卸式 同侧：地面卸载与装载位于同侧； 异侧：装载与卸载位于井筒两侧；
• 装载硐室分通过式和非通过式 • 单一水平开采时，采用非通过式； • 多水平开采时，采用通过式。
3.井底煤仓设计
• 倾斜式 结构复杂，容量小，目前应 用较少。
• 垂直式 • 对于煤仓设计，通过计算煤仓容量，
8.1 概述
• 硐室：为煤矿井下生产需要而开凿的具有某种 专门用途的地下空间结构。多数硐室位于井底 车场内，是井底车场的重要组成部分。
• 井底车场是指连接矿井主要提升井筒和井下运 输和通风巷道的若干巷道和硐室的总称。
一、主井系统硐室
• 1.推车机、翻车机硐室或卸载硐室 • 2.煤仓 • 3.箕斗装载硐室 • 4.主井清理撒煤斜巷有清撒硐室 • 5.井底水窝泵房
3.马头门高度的确定
arccos 3 W / L
四、中央水泵房设计
• 中央水泵房由泵房主体硐室、配水井、吸水井、 配水巷、管子道及通道组成
五、水仓设计
1. 水仓的位置与布置形式 2. 水仓容量、长度和断面尺寸的确定 3. 水仓纵断面的计算 4. 水仓断面开关及支护
8.3 硐室施工
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
• 硐室：为了某种专门用途而设计的长 度相对较短而断面较大的一段巷道。
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硐室、交岔点施工及设计
井下主要硐室设计
硐室有 主 井硐室、 副 井硐室，井底车场硐室 及 采区硐室等等 。各种硐室由于用途不同，其断面形状及规格尺寸亦变化多 样，但是它们设计的原则和方法基本上是相同的。 一般首先根据硐室的用途，合理选择硐室内需要安设的机械 和电气设备，然后依据已选定的机械和电气设备的类型和数 量，确定硐室的形式及其布置，最后再根据这些设备安装、 检修和安全运行的安全间隙要求以及硐室所处周岩稳定状况 确定出硐室的规格尺寸和支护结构。有些硐室还需要考虑防 潮、防渗、防火和防爆等特殊要求。
如为列车运行，则应以机车或矿车的
最大轴距来计算，取以米为单位的整
数值。
R常用值：9m、12m、15m、
20m、25m、30m 、35m 、 40m 等。
O δR
SB
硐室、交岔点施间的距离SP。 2）轮距 两车轮轮缘外侧工作边的 距离SW。 3）X 轨距、轮距之间的距离，一般为10㎜。
2
3
4
5
1
6
1—岔尖；2—基本轨；3——辙岔；4—护轮轨；5—拉杆；6—转辙器
硐室、交岔点施工及设计
岔尖是道岔的最重要的零件，它的作用是引导车辆向主线岔线运行。辙岔 是道岔的另一个重要零件，其作用是保证车轮轮缘能顺利通过。它是由岔 心和翼轨焊接钢板而成，辙岔岔心角α（简称辙岔角）是道岔的最重要参 数。用它的半角余切的1/2表示道岔号码M，即
硐室、交岔点施工及设计
硐室施工的特点
1．硐室的断面大而且变化多，长度则比较短，使得大型施工机械 在此施展。
2．硐室往往与其他硐室、巷道相毗连，加之硐室本身结构复杂， 故其受力状态比较复杂且不易准确分析，施工难度较大，若围岩 稳定性差，则更须注意施工安全。
3．硐室的服务年限长，工程质量要求高，不少硐室还要浇筑机电 设备的基础、预留管线沟槽、安设起重梁等，故施工时要精心安 排，确保工程规格和质量。
大断面（如50m2)的硐室时也可采用。依据导硐的位置分为 中央导硐法、两侧导硐法、顶部导硐法三种。 a、中央导硐法（如下图所示）
硐室、交岔点施工及设计
b、两侧导硐法（如下图所示）
c、顶部导硐法 （如左图所示）
硐室、交岔点施工及设计
平巷交岔点设计 与施工
一、交岔点的类型 交岔点是指巷道相交或分 岔的地点，其类型如图850所示。 按支护方式不同交岔点可 分为简易交岔点和碹岔式 交岔点。 碹岔式交岔点按结构形式 可分为牛鼻子交岔点和穿 尖交岔点两类。
硐室、交岔点施工及设计
硐室、交岔点施工及设计
二、井下窄轨线路的基本知识
㈠曲线线路
1.最小曲线半径：最小曲线半径R
应根据车辆运行速度V以及车辆轴距
SB大小来确定。
δ<90º
V<1.5m /s，R不小于7 SB； V>1.5m /s，R不小于10 SB； V>3.5m /s，R不小于15 SB； δ>90º R大于（10～15） SB
C1 C2 C2
1
L2 SB2 8R
1
2
S
2 B
8R
B
D1 A1
D2 A2
SB
C2 R R1
2 B
L——车辆长度，m； SB——车辆轴距，m； R——曲线半径，m。
L2
L1
L
硐室、交岔点施工及设计
㈡窄轨道岔
1．道岔的构造
道岔的构造如图8-56所示，它主要有岔尖、基本轨、辙岔、护轮轨、转辙器 等部件构成。
SW
SP
X
硐室、交岔点施工及设计
4）轨距加宽 图8-52是车辆在直线和曲线线路上 运行状态图。
曲线的轨距加宽值
SP
0.18
SB2 R
轨距加宽的方法是，外轨不动，将 内轨向曲线中心移动
S p
逐渐加宽或逐渐减小的直 线段距离（也称缓和线） 为d1=（100～300）
硐室、交岔点施工及设计
3.曲线的外轨抬高 当车辆在曲线轨道上运行时，如果内、外轨仍在同一平 面上，由于存在着离心力，作圆周运动的车辆通过车轮轮缘 就要向外轨挤压；增加了钢轨磨损和运行阻力，严重时车辆 就要向外翻或出轨。
2、倒台阶施工法（上部分层先行）
正台阶工作面施工法比较安全可靠；倒台阶法挑顶爆破效率高，装岩 方便。两者都适用于围岩比较稳定、整体性比较好的岩层。其中先拱 后墙下行分层法的适应范围更广，在较松软的岩层中也可应用。
硐室、交岔点施工及设计
3、导硐施工法 这种施工方法多用于松软破碎地带，在稳定岩层中施工特
M 1ctg
22
窄轨道岔的号码M分为2、3、4、5和6号五种，按（8-24）式可求得
其相应的辙岔角应分别为28°04′20″、18°55′30″、14°15′
、11°25′16″和9°31′38″。可见，M越大，α越小，道岔曲线半
径R和曲线长度就越大，车辆就越平稳。
硐室、交岔点施工及设计
2．道岔的类型、系列和型号 道岔的类型按其分岔型式可分成单开道岔、对称道岔和渡线道岔 三类型。分别以拼音字母“DK”、“DC”和“DX”表示。巷道 交岔点使用的道岔是单开道岔与对称道岔，其技术特征和适用条 件见表8-1。
硐室、交岔点施工及设计
㈠全断面一次掘进法 这种施工方法，常用于围岩稳定，断面不是特别大的硐室。全 断面一次掘进硐室的高度，以不超过4～5m为宜。 ㈡台阶工作面施工法 1、正台阶施工法（下部分层先行） 根据硐室的全高，整个断面可分为2～3层，每层的高度以1.8～ 2.0m为宜，最大不要超过3m。
硐室、交岔点施工及设计
硐室、交岔点施工及设计
㈠箕斗装载硐室与井底煤仓的布置形式 中小型矿井广泛采用箕斗装载硐室（单侧式）与容量较小的 倾斜煤仓直接连接的布置形式（图8-1）； 大型矿井，多采用一个直立煤仓通过一条装载胶带输送机与 箕装载硐室（单侧式）连接（图8-2）； 特大型矿井，往往采用多个个直立煤仓通过一条或两条装载 胶带输送机与箕斗装载硐室（单侧式或双侧式）连接（图83）。
图8-54为外轨抬高计算示意图。
h 100SPV2 R
外轨抬高的方法是垫厚 外轨下面的道渣。值。 外轨抬高的渐变段距离
d2＝（100～300）Δh
硐室、交岔点施工及设计
4．双轨曲线线路轨中心距的加宽
当车辆在曲线段运行时，为防止双向行驶的车辆相撞，双轨曲线线路的轨道中心距应适 当加宽，如图8-55所示为曲线段车体的外伸Δ1和内移Δ2 。
井下主要硐室设计
硐室有 主 井硐室、 副 井硐室，井底车场硐室 及 采区硐室等等 。各种硐室由于用途不同，其断面形状及规格尺寸亦变化多 样，但是它们设计的原则和方法基本上是相同的。 一般首先根据硐室的用途，合理选择硐室内需要安设的机械 和电气设备，然后依据已选定的机械和电气设备的类型和数 量，确定硐室的形式及其布置，最后再根据这些设备安装、 检修和安全运行的安全间隙要求以及硐室所处周岩稳定状况 确定出硐室的规格尺寸和支护结构。有些硐室还需要考虑防 潮、防渗、防火和防爆等特殊要求。
如为列车运行，则应以机车或矿车的
最大轴距来计算，取以米为单位的整
数值。
R常用值：9m、12m、15m、
20m、25m、30m 、35m 、 40m 等。
O δR
SB
硐室、交岔点施间的距离SP。 2）轮距 两车轮轮缘外侧工作边的 距离SW。 3）X 轨距、轮距之间的距离，一般为10㎜。
2
3
4
5
1
6
1—岔尖；2—基本轨；3——辙岔；4—护轮轨；5—拉杆；6—转辙器
硐室、交岔点施工及设计
岔尖是道岔的最重要的零件，它的作用是引导车辆向主线岔线运行。辙岔 是道岔的另一个重要零件，其作用是保证车轮轮缘能顺利通过。它是由岔 心和翼轨焊接钢板而成，辙岔岔心角α（简称辙岔角）是道岔的最重要参 数。用它的半角余切的1/2表示道岔号码M，即
硐室、交岔点施工及设计
硐室施工的特点
1．硐室的断面大而且变化多，长度则比较短，使得大型施工机械 在此施展。
2．硐室往往与其他硐室、巷道相毗连，加之硐室本身结构复杂， 故其受力状态比较复杂且不易准确分析，施工难度较大，若围岩 稳定性差，则更须注意施工安全。
3．硐室的服务年限长，工程质量要求高，不少硐室还要浇筑机电 设备的基础、预留管线沟槽、安设起重梁等，故施工时要精心安 排，确保工程规格和质量。
大断面（如50m2)的硐室时也可采用。依据导硐的位置分为 中央导硐法、两侧导硐法、顶部导硐法三种。 a、中央导硐法（如下图所示）
硐室、交岔点施工及设计
b、两侧导硐法（如下图所示）
c、顶部导硐法 （如左图所示）
硐室、交岔点施工及设计
平巷交岔点设计 与施工
一、交岔点的类型 交岔点是指巷道相交或分 岔的地点，其类型如图850所示。 按支护方式不同交岔点可 分为简易交岔点和碹岔式 交岔点。 碹岔式交岔点按结构形式 可分为牛鼻子交岔点和穿 尖交岔点两类。
硐室、交岔点施工及设计
硐室、交岔点施工及设计
二、井下窄轨线路的基本知识
㈠曲线线路
1.最小曲线半径：最小曲线半径R
应根据车辆运行速度V以及车辆轴距
SB大小来确定。
δ<90º
V<1.5m /s，R不小于7 SB； V>1.5m /s，R不小于10 SB； V>3.5m /s，R不小于15 SB； δ>90º R大于（10～15） SB
C1 C2 C2
1
L2 SB2 8R
1
2
S
2 B
8R
B
D1 A1
D2 A2
SB
C2 R R1
2 B
L——车辆长度，m； SB——车辆轴距，m； R——曲线半径，m。
L2
L1
L
硐室、交岔点施工及设计
㈡窄轨道岔
1．道岔的构造
道岔的构造如图8-56所示，它主要有岔尖、基本轨、辙岔、护轮轨、转辙器 等部件构成。
SW
SP
X
硐室、交岔点施工及设计
4）轨距加宽 图8-52是车辆在直线和曲线线路上 运行状态图。
曲线的轨距加宽值
SP
0.18
SB2 R
轨距加宽的方法是，外轨不动，将 内轨向曲线中心移动
S p
逐渐加宽或逐渐减小的直 线段距离（也称缓和线） 为d1=（100～300）
硐室、交岔点施工及设计
3.曲线的外轨抬高 当车辆在曲线轨道上运行时，如果内、外轨仍在同一平 面上，由于存在着离心力，作圆周运动的车辆通过车轮轮缘 就要向外轨挤压；增加了钢轨磨损和运行阻力，严重时车辆 就要向外翻或出轨。
2、倒台阶施工法（上部分层先行）
正台阶工作面施工法比较安全可靠；倒台阶法挑顶爆破效率高，装岩 方便。两者都适用于围岩比较稳定、整体性比较好的岩层。其中先拱 后墙下行分层法的适应范围更广，在较松软的岩层中也可应用。
硐室、交岔点施工及设计
3、导硐施工法 这种施工方法多用于松软破碎地带，在稳定岩层中施工特
M 1ctg
22
窄轨道岔的号码M分为2、3、4、5和6号五种，按（8-24）式可求得
其相应的辙岔角应分别为28°04′20″、18°55′30″、14°15′
、11°25′16″和9°31′38″。可见，M越大，α越小，道岔曲线半
径R和曲线长度就越大，车辆就越平稳。
硐室、交岔点施工及设计
2．道岔的类型、系列和型号 道岔的类型按其分岔型式可分成单开道岔、对称道岔和渡线道岔 三类型。分别以拼音字母“DK”、“DC”和“DX”表示。巷道 交岔点使用的道岔是单开道岔与对称道岔，其技术特征和适用条 件见表8-1。
硐室、交岔点施工及设计
㈠全断面一次掘进法 这种施工方法，常用于围岩稳定，断面不是特别大的硐室。全 断面一次掘进硐室的高度，以不超过4～5m为宜。 ㈡台阶工作面施工法 1、正台阶施工法（下部分层先行） 根据硐室的全高，整个断面可分为2～3层，每层的高度以1.8～ 2.0m为宜，最大不要超过3m。
硐室、交岔点施工及设计
硐室、交岔点施工及设计
㈠箕斗装载硐室与井底煤仓的布置形式 中小型矿井广泛采用箕斗装载硐室（单侧式）与容量较小的 倾斜煤仓直接连接的布置形式（图8-1）； 大型矿井，多采用一个直立煤仓通过一条装载胶带输送机与 箕装载硐室（单侧式）连接（图8-2）； 特大型矿井，往往采用多个个直立煤仓通过一条或两条装载 胶带输送机与箕斗装载硐室（单侧式或双侧式）连接（图83）。
图8-54为外轨抬高计算示意图。
h 100SPV2 R
外轨抬高的方法是垫厚 外轨下面的道渣。值。 外轨抬高的渐变段距离
d2＝（100～300）Δh
硐室、交岔点施工及设计
4．双轨曲线线路轨中心距的加宽
当车辆在曲线段运行时，为防止双向行驶的车辆相撞，双轨曲线线路的轨道中心距应适 当加宽，如图8-55所示为曲线段车体的外伸Δ1和内移Δ2 。