井巷工程课程设计

井巷工程课程设计

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设计题目：

某煤矿年设计能力为90万，为低瓦斯矿井，采用中央分列式通风，其最大涌水量为300m3/h。通过该矿第一水平翼运输大巷的涌量为160m3/h，采用ZK10--9/550架线式电机车牵引3t矿车运输。大巷穿过的岩层为中等稳定，岩石的坚固性系数F=4~6，大巷需通的风量为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。试设计该运输大巷直线段的断面及掘进施工爆破参数等。

在双轨左侧设有一交岔点，连接与该大巷垂直的一条平巷。机车的运行速度为5m/s，交岔点材料石砌碹支护。试对该道岔点进行设计。

第一章巷道断面及支护支架

第一节选择巷道断面形状

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900mm规矩的双轨运输大巷，其净宽在3m以上，又穿过中等稳定的岩层，故选用钢筋砂浆锚杆和喷射混凝土支护，巷道为半圆拱形断面。

第二节巷道断面尺寸的确定

（一）确定巷道净宽度B

查表3-1可知ZK10--9/550电机车A

1

=1360mm、高h=1550mm；3t矿车宽1200mm高1400mm。

根据《煤矿安全规程》，取巷道人行侧道宽840mm，非人行道一侧宽a=400mm。又查表6-1-4，知本巷双轨中线距离b=1600mm，则两电机车之间的距离为

1600-（1360/2+1360/2）=240mm

故巷道净宽度B=a1+b+c1=(400+1360/2)+1600+(1360/2+840)=4200mm.

（二）确定巷道拱高 h0

半圆拱形巷道拱高h0=B/2=4200/2=2100mm.半圆拱半径R= h0=2100mm.

（三）确定巷道壁高h3

1．按架线电机车导电弓子要求确定h

3

由表6-1-5中半圆形巷道拱高公式得

h

3≥h

4

+hc-2

1

2)

(

)

(b

K

n

R+

-

-

式中，h

4为轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h

4

=2000mm；hc

为道床总高度。查表6-1-1选30kg/m钢轨，再查表3-7得h

c

=410mm,道渣高度

h

b

=220mm；n为导电弓子距拱璧安全距离，取n=300mm；K为导电弓子宽度之半，

K=718/2=359，取K=360mm；b

1

为轨道中线与巷道中线的距离，

b 1=B/2-a

1

=4200/2-1080=1020mm.

故h

3

≥2000+360-

2

)^

1020

360

(

2

)^

300

2100

(+

-

-=1204mm

2．按管道装设要求确定h

3

h

3

≥h

5

+h

7

+h

b

-2

)^

2

2/

(

2

^b

D

m

K

R+

+

+

-

式中，h

5

为渣面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取h

5

=1800mm；h

7

为管

子悬吊件总高度，取h

7

=900mm；m为导电弓子距管子间距，取m=300mm；D为压

气管法兰盘直径，D=335mm；为轨道中线与巷道中线间距，

b

2

=B/2-C1=4200/2-1515=585mm.

故h

3≥1800+900+220-2

)^

585

2/

335

300

360

(

2

^

2100+

+

+

-=1366mm

3．按人行道高度要求确定h

3

h

3≥1800+ h

b

-2

)^

(

2

^j

R

R-

-

式中，j为距巷道壁的距离。距壁j处的巷道有效壁高不小于1800mm.j≥100mm,一般取j=200mm。

h

3≥1800+220-2

)^

200

1800

(

2

^

1800-

-=1195mm

综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高h3=1500。则巷道高度 H=h0 + h3 – h b=1500-200+2100=3400mm。

（四）确定巷道净断面面积S和净周长P

由表3-8得净断面积

S=B（0.39B+h2）

式中，h2为道渣面以上巷道的壁高，h

2=h

3

-hb=1500-200=1300mm