井巷工程-第六章(2) 斜坡道设计
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➢d)道面参数
坡度 运送矿石的斜坡道坡度不大于10%，运送材料的不大
于15%，服务期短的斜坡道，坡度可适当加大
弯道半径 R=v2/[127(μ+i)]
✓ μ横向推力系数，地面公路取0.15，露天矿取0.2~0.22，地下斜 坡道取不大于0.15
✓ i 道路横向坡度，一般取2~6%；转弯半径小、行车速度大、
4）斜坡道断面尺寸确定 ➢a)断面尺寸大小的决定因素
设备外形尺寸。对联合斜坡道，还要考虑带式输送机的尺寸；对
直通地表的斜坡道，还要考虑运入井下的大型破碎设备的外形尺寸。
单线或双线行车。
风筒、风管等布置方式。
安全间隙。单线斜坡道安全间隙为1~1.5m，在转弯处断面加宽值
为0.6~1m；确定高度应考虑行车速度、路面质量及设备行走的垂直波 动，高度的安全间隙也为0.6~1m
根据岩层地质条件合理选择线路形式。
考虑通风条件选择线路形式。螺旋式通风阻力大，折
返式通风阻力小
本章内容
1）斜坡道分类 2）斜坡道开拓特点及线路设计原则(重点) 3）斜坡道的线路形式 4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定(难点) 5）斜坡道设计实例
3）斜坡道线路形式
分直线式、螺旋式和折返式三种
直线式斜坡道。线路呈直线，除倾角较缓和不铺轨外，与斜井相
计算法
✓ 无轨设备和人员通行的斜坡道，人行道宽a不小于1.0m。行 车密度不大，可设避车硐室
✓ 有人行道的净宽度 B=A+a+b；A=d+800~1000m；d为设备 最大宽度；b为设备至道壁的最小距离，取600mm
✓ 无行人道的净宽度 B=A+2b
✓ 斜坡道的净高
H=c+e，c为设备的最大高度
4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定
4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定
➢e)路面结构
足够的强度和稳定性，路面反光好、平整、密实且粗糙适当
路面一般要求
✓ 尽可能采用冷铺方式，铺设简便、快速
✓ 路面抗涌出的腐蚀水及膨胀
✓ 满足使用要求，服务长和服务短的斜坡道要求有所不同
✓ 铺路机械简便，适合井下有限空间操作 ✓ 路面铺设后1~2天应允许行车 ✓ 损坏的露面可用简便方式修补
螺旋式主斜坡道的线路布置比较灵活，通向矿体的 阶段或分段石门可大致与阶段、分段巷道等高
单线行车的斜坡道，为了确保安全，每间隔150 ~ 200 m应设一错车道，并设有信号闭塞装置
4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定
➢c)断面尺寸确定方法
类比法 根据设备尺寸及安全规程确定断面尺寸。设备每侧
加宽不小于0.6m，设备最大高度距斜坡道顶距e不小于0.6m
5-5
见 表
混 凝 土
适 用 挖 完
的 斜 坡 道 ， 服 务 长
冷 沥 青 混 凝 土
长 、 短 、 腐 蚀
冷 沥 青 碎 石
短 、 中பைடு நூலகம்等 年 限
4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定
➢ e)躲避硐室
在曲线段间距不超过15m，直线段不超过30m。高度不小于 1.9m，深度和宽度不小于1.0m
➢ f)会车道及水沟
Ls =Bri3/i2
道路宽度 超高横向坡度 外缘超高缓和切线长度纵坡与线路设计坡度差 2%
斜坡道竖曲线 斜坡道较短而变坡点多、行车速度快时，
在离心力作用下在转弯点产生颠簸，但在凸形转坡点时，司 机视距受影响，因此要采用竖向平滑曲线作为变坡点的连接 曲线，竖曲线弧长一般不小于20m ，P109表5-4
同。优点：运行速度快，能见度大，工程量省，施工简单；缺点：布置 不灵活，线路工程地质条件要求严。
螺旋式斜坡道。有圆柱或圆锥螺旋，可设计成规则或不规则螺旋
线状；不规则螺旋的斜坡道曲率半径和坡度是变化的；每隔一定距离设 置缓坡段。优点：线路短，与垂直平巷配合时通风、出渣方便，分段水 平开口集中，布置灵活；缺点：测量与外侧抬高施工要求高，视距小， 由于内外轨多处差速运行致使轮胎磨损增加，道路维护工作量大
折返式主斜坡道沿矿体走向布置时，联通矿体的阶 段石门应布在矿体中部，以减少阶段运距
➢斜坡道设计一般注意事项（续）
用盲斜坡道开拓深部或零星矿体时，入口应靠近破 碎站卸矿溜井
直线或主斜坡道通常沿矿体走向布置在脉外，若矿 体倾角变换时，也可沿矿体倾斜方向布置在脉内
折返式斜坡道很少布置在矿体侧翼，一般沿矿体走 向布置
或路面较潮湿时，横向坡度可超高到10~20%——曲线超高
✓ 大型无轨设备通行的斜坡道R大于20m，其联络斜坡道不小于 15m
✓ 中小型无轨设备通行的斜坡道R应大于10m
➢道面参数（续）
曲线加宽 一般每侧加宽取0.4~0.7m，建议取1.0m P109
表5-3，不同设备各异
弯道超高和加宽段渐变到正常值的缓和切线长度Ls 一般取4~6m，可按下式计算：
巷道支护形式
路面条件及通风量需求等
4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定
➢b）斜坡道设计一般注意事项
根据地面选厂、工业场地的总体布置确定斜坡道位 置和出口单线或双线行车
主或辅斜坡道通过石门与采场或盘区的分段或分层 巷道联系时，必须考虑回采的方便性
根据矿体的走向长短和储量情况，还需设计一些采 准辅助斜坡道，确保掘进工程量小
井巷工程
第六章 斜坡道设计
李俊平教授 2015年3月
本章内容
1）斜坡道分类 2）斜坡道开拓特点及线路设计原则(重点) 3）斜坡道的线路形式 4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定(难点) 5）斜坡道设计实例
1）斜坡道分类
• 主斜坡道 • 分支斜坡道 • 联络斜坡道 ➢按使用性质分类 • 辅助斜坡道
➢按是否运矿石：主斜坡道、辅助斜坡道， 混合斜坡道
折返式斜坡道。直线段变高程，曲线段变方向。 优点：施工容
易，能见度大，行驶速度较螺旋大，线路便于与矿体保持固定距离，线 路便于维护；缺点：线路长，需有通风和出渣的垂直井巷配合，斜坡道 布置较螺旋的灵活性差
本章内容
1）斜坡道分类 2）斜坡道开拓特点及线路设计原则(重点) 3）斜坡道的线路形式 4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定(难点) 5）斜坡道设计实例
✓ 两会车道间距150~200m ✓ 会车道长度一般为15m ✓ 宽度视无轨设备最大外形尺寸确定，长度视错车时间确定
➢f)斜坡道水沟
✓ 水沟一般采用敞开式，并要定期清理，一般布置在非行人侧
本章内容
1）斜坡道分类 2）斜坡道开拓特点及线路设计原则(重点) 3）斜坡道的线路形式 4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定(难点) 5）斜坡道设计实例
➢按与矿体的位置：上盘斜坡道、下盘斜坡 道、端部斜坡道、脉内斜坡道
本章内容
1）斜坡道分类 2）斜坡道开拓特点及线路设计原则(重点) 3）斜坡道的线路形式 4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定(难点) 5）斜坡道设计实例
2）设计特点和原则 ➢斜坡道的优点 开拓几乎不受地表地形的影响 无提升设施及附属构筑物 矿石和人员、检修设备可以直接在地表和 采场间运输 开拓使用的设备，生产期间可正常使用 可用斜坡道布置探矿工程 可用分支斜坡道联系深部及边缘零星矿体 无轨运输线路可灵活选择
2）设计特点和原则
➢斜坡道的缺点 基建工程量大。是同样深度竖井工程量的3~6倍 开拓深度受坡度的限制。因坡度10~15% 一次投入大。机械化程度高，需大量设备，设备昂贵 生产成本高。设备维修量大，备件维修技术要求高，
因返回等设备效率发挥不够
使用柴油等动力无轨设备，井下空气质量 较差，需增加通风设备和费用
2）设计特点和原则
➢ 斜坡道设计需遵循的原则
根据斜坡道的用途及运量决定线路形式。主斜坡道或
矿石运输量大时用折返式，运输量小或中段联络斜坡道用螺旋式
尽量减少开拓工程量。斜坡道自身、掘进时通风及钻探等井
巷工程、各中段间的水平联络道工程量
根据服务年限选线路形式。服务连线长选折返式，服务年
限短用螺旋式
坡度 运送矿石的斜坡道坡度不大于10%，运送材料的不大
于15%，服务期短的斜坡道，坡度可适当加大
弯道半径 R=v2/[127(μ+i)]
✓ μ横向推力系数，地面公路取0.15，露天矿取0.2~0.22，地下斜 坡道取不大于0.15
✓ i 道路横向坡度，一般取2~6%；转弯半径小、行车速度大、
4）斜坡道断面尺寸确定 ➢a)断面尺寸大小的决定因素
设备外形尺寸。对联合斜坡道，还要考虑带式输送机的尺寸；对
直通地表的斜坡道，还要考虑运入井下的大型破碎设备的外形尺寸。
单线或双线行车。
风筒、风管等布置方式。
安全间隙。单线斜坡道安全间隙为1~1.5m，在转弯处断面加宽值
为0.6~1m；确定高度应考虑行车速度、路面质量及设备行走的垂直波 动，高度的安全间隙也为0.6~1m
根据岩层地质条件合理选择线路形式。
考虑通风条件选择线路形式。螺旋式通风阻力大，折
返式通风阻力小
本章内容
1）斜坡道分类 2）斜坡道开拓特点及线路设计原则(重点) 3）斜坡道的线路形式 4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定(难点) 5）斜坡道设计实例
3）斜坡道线路形式
分直线式、螺旋式和折返式三种
直线式斜坡道。线路呈直线，除倾角较缓和不铺轨外，与斜井相
计算法
✓ 无轨设备和人员通行的斜坡道，人行道宽a不小于1.0m。行 车密度不大，可设避车硐室
✓ 有人行道的净宽度 B=A+a+b；A=d+800~1000m；d为设备 最大宽度；b为设备至道壁的最小距离，取600mm
✓ 无行人道的净宽度 B=A+2b
✓ 斜坡道的净高
H=c+e，c为设备的最大高度
4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定
4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定
➢e)路面结构
足够的强度和稳定性，路面反光好、平整、密实且粗糙适当
路面一般要求
✓ 尽可能采用冷铺方式，铺设简便、快速
✓ 路面抗涌出的腐蚀水及膨胀
✓ 满足使用要求，服务长和服务短的斜坡道要求有所不同
✓ 铺路机械简便，适合井下有限空间操作 ✓ 路面铺设后1~2天应允许行车 ✓ 损坏的露面可用简便方式修补
螺旋式主斜坡道的线路布置比较灵活，通向矿体的 阶段或分段石门可大致与阶段、分段巷道等高
单线行车的斜坡道，为了确保安全，每间隔150 ~ 200 m应设一错车道，并设有信号闭塞装置
4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定
➢c)断面尺寸确定方法
类比法 根据设备尺寸及安全规程确定断面尺寸。设备每侧
加宽不小于0.6m，设备最大高度距斜坡道顶距e不小于0.6m
5-5
见 表
混 凝 土
适 用 挖 完
的 斜 坡 道 ， 服 务 长
冷 沥 青 混 凝 土
长 、 短 、 腐 蚀
冷 沥 青 碎 石
短 、 中பைடு நூலகம்等 年 限
4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定
➢ e)躲避硐室
在曲线段间距不超过15m，直线段不超过30m。高度不小于 1.9m，深度和宽度不小于1.0m
➢ f)会车道及水沟
Ls =Bri3/i2
道路宽度 超高横向坡度 外缘超高缓和切线长度纵坡与线路设计坡度差 2%
斜坡道竖曲线 斜坡道较短而变坡点多、行车速度快时，
在离心力作用下在转弯点产生颠簸，但在凸形转坡点时，司 机视距受影响，因此要采用竖向平滑曲线作为变坡点的连接 曲线，竖曲线弧长一般不小于20m ，P109表5-4
同。优点：运行速度快，能见度大，工程量省，施工简单；缺点：布置 不灵活，线路工程地质条件要求严。
螺旋式斜坡道。有圆柱或圆锥螺旋，可设计成规则或不规则螺旋
线状；不规则螺旋的斜坡道曲率半径和坡度是变化的；每隔一定距离设 置缓坡段。优点：线路短，与垂直平巷配合时通风、出渣方便，分段水 平开口集中，布置灵活；缺点：测量与外侧抬高施工要求高，视距小， 由于内外轨多处差速运行致使轮胎磨损增加，道路维护工作量大
折返式主斜坡道沿矿体走向布置时，联通矿体的阶 段石门应布在矿体中部，以减少阶段运距
➢斜坡道设计一般注意事项（续）
用盲斜坡道开拓深部或零星矿体时，入口应靠近破 碎站卸矿溜井
直线或主斜坡道通常沿矿体走向布置在脉外，若矿 体倾角变换时，也可沿矿体倾斜方向布置在脉内
折返式斜坡道很少布置在矿体侧翼，一般沿矿体走 向布置
或路面较潮湿时，横向坡度可超高到10~20%——曲线超高
✓ 大型无轨设备通行的斜坡道R大于20m，其联络斜坡道不小于 15m
✓ 中小型无轨设备通行的斜坡道R应大于10m
➢道面参数（续）
曲线加宽 一般每侧加宽取0.4~0.7m，建议取1.0m P109
表5-3，不同设备各异
弯道超高和加宽段渐变到正常值的缓和切线长度Ls 一般取4~6m，可按下式计算：
巷道支护形式
路面条件及通风量需求等
4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定
➢b）斜坡道设计一般注意事项
根据地面选厂、工业场地的总体布置确定斜坡道位 置和出口单线或双线行车
主或辅斜坡道通过石门与采场或盘区的分段或分层 巷道联系时，必须考虑回采的方便性
根据矿体的走向长短和储量情况，还需设计一些采 准辅助斜坡道，确保掘进工程量小
井巷工程
第六章 斜坡道设计
李俊平教授 2015年3月
本章内容
1）斜坡道分类 2）斜坡道开拓特点及线路设计原则(重点) 3）斜坡道的线路形式 4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定(难点) 5）斜坡道设计实例
1）斜坡道分类
• 主斜坡道 • 分支斜坡道 • 联络斜坡道 ➢按使用性质分类 • 辅助斜坡道
➢按是否运矿石：主斜坡道、辅助斜坡道， 混合斜坡道
折返式斜坡道。直线段变高程，曲线段变方向。 优点：施工容
易，能见度大，行驶速度较螺旋大，线路便于与矿体保持固定距离，线 路便于维护；缺点：线路长，需有通风和出渣的垂直井巷配合，斜坡道 布置较螺旋的灵活性差
本章内容
1）斜坡道分类 2）斜坡道开拓特点及线路设计原则(重点) 3）斜坡道的线路形式 4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定(难点) 5）斜坡道设计实例
✓ 两会车道间距150~200m ✓ 会车道长度一般为15m ✓ 宽度视无轨设备最大外形尺寸确定，长度视错车时间确定
➢f)斜坡道水沟
✓ 水沟一般采用敞开式，并要定期清理，一般布置在非行人侧
本章内容
1）斜坡道分类 2）斜坡道开拓特点及线路设计原则(重点) 3）斜坡道的线路形式 4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定(难点) 5）斜坡道设计实例
➢按与矿体的位置：上盘斜坡道、下盘斜坡 道、端部斜坡道、脉内斜坡道
本章内容
1）斜坡道分类 2）斜坡道开拓特点及线路设计原则(重点) 3）斜坡道的线路形式 4）斜坡道的断面尺寸及道面参数确定(难点) 5）斜坡道设计实例
2）设计特点和原则 ➢斜坡道的优点 开拓几乎不受地表地形的影响 无提升设施及附属构筑物 矿石和人员、检修设备可以直接在地表和 采场间运输 开拓使用的设备，生产期间可正常使用 可用斜坡道布置探矿工程 可用分支斜坡道联系深部及边缘零星矿体 无轨运输线路可灵活选择
2）设计特点和原则
➢斜坡道的缺点 基建工程量大。是同样深度竖井工程量的3~6倍 开拓深度受坡度的限制。因坡度10~15% 一次投入大。机械化程度高，需大量设备，设备昂贵 生产成本高。设备维修量大，备件维修技术要求高，
因返回等设备效率发挥不够
使用柴油等动力无轨设备，井下空气质量 较差，需增加通风设备和费用
2）设计特点和原则
➢ 斜坡道设计需遵循的原则
根据斜坡道的用途及运量决定线路形式。主斜坡道或
矿石运输量大时用折返式，运输量小或中段联络斜坡道用螺旋式
尽量减少开拓工程量。斜坡道自身、掘进时通风及钻探等井
巷工程、各中段间的水平联络道工程量
根据服务年限选线路形式。服务连线长选折返式，服务年
限短用螺旋式