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
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图3-1-3 巷道断面类型
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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。
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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
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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。
5.需要风量大的矿井，选择通风阻力小的断面和支护方式，有利于安全和具 有经济效益。
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§3.2 巷道断面尺寸确定
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图3-1-1 典型的矿井巷道布置
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二、巷道断面形状
我国煤矿井下使用的巷道断面形状， 按其轮廓线构成可分为折线形和曲线形 两大类。前者如矩形、梯形、不规则形； 后者如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形、 马蹄形、椭圆形和圆形等。如图3-1-2、 图3-1-2所示。
1.矩形类巷道
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：
B a 2 A1 c t
图3-2-1 巷道净断面尺寸计算图
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表3-2-1 巷道安全间隙表
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§3.1 煤矿巷道类型与断面形状
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一、煤矿巷道类型
1.按照巷道用途划分
1）为开采水平服务的巷道（开拓巷道） 2）为采（盘）区服务的巷道（准备巷道） 3）为采煤工作面服务的巷道（回采巷道） 4）联络巷 5）硐室 6）交岔点
2.按照巷道层位划分
1）岩石巷道； 2）半煤岩巷道； 3）煤层巷道。
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表3-2-3 双软巷道轨道中线距数值 10
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表 3-2-2 煤矿井下常用运输设备类型及规格尺寸
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拱形端面的主要运输巷道净宽度，综采矿井不得小于3.2m，其他矿井不宜小于3.0m， 拱形巷道的其他巷道净宽度不宜小于3.0m；矩形巷道断面净宽不宜小于3.0m；梯形巷道 断面顶部净宽不宜小于1.8m。
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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 200mm（20t机车加宽300mm）；内侧加宽 100mm；双轨中线加宽300mm。
该类巷道断面的特点是两帮垂直水平 面。包括矩形断面以及为了适应煤层倾 角的顶板倾斜、底板倾斜和顶底板都倾 斜的断面。
2.梯形类断面
该类巷道断面的特点是底板水平，两 帮与水平面呈相同的角度。
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3.拱形类断面
底板水平、两帮垂直、顶板为弧形的断面。包括半圆拱、圆弧拱和三心拱断面。
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。
巷道断面设计主要是选择断面形状和确定断面尺寸。
2）设计的原则：在满足安全、生产和施工要求的条件下，力求提高断面利用率，取
得最佳的经济效果。
2.巷道断面设计的内容与步骤
（1）根据巷道的服务年限、用途和围岩性质，选择巷道断面形状和支护方式； （2）根据巷道中所通过的设备尺寸、支护（架）的参数与道床参数、通风量和行人要求 等确定巷道的断面尺寸（并进行风速验算），计算巷道的设计掘进断面，并按允许的超挖 值求出巷道的计算掘进断面尺寸；并按允许的超挖值，求算出巷道的计算掘进断面尺寸； （3）布设水沟和管缆； （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及材料消耗量表。
按上述方法计算巷道净宽度值，应根据只进不舍的原则以0.1m进级。
2.无轨运输巷道净宽度
对于无轨运输巷道，其净宽主要是根据行人及通风的需要来选取。主要运输巷道应留有 宽度在1.2m以上的人行道；另一侧宽度应有不小于0.5m；两辆车对开最突出部分之间的 距离不小于0.5m。其他巷道，人行道宽度可按0.8m以上留设；另一侧宽度可按0.3～ 0.5m留设。在巷道转弯和交叉处，无轨运输车的间距必须满足安全运输的要求，此时巷道 的净宽度应根据无轨运输车的转弯半径和运输间距来确定。
2.作用在巷道上的地压大小和方向，在选择巷道断面形状时起主要作用。
当顶压和测压均不大时，可选用矩形或梯形断面；当顶压较大、测压较小时，则应选用 直墙拱形断面；当顶压和测压都很大，同时底鼓严重时，就须选用马蹄形、椭圆形或圆形 等封闭断面。
3.矿区的支护材料和习惯使用的支护方式，也直接影响巷道断面形状的选择。 4.掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定影响。