井巷工程设计

1.633
0.0276
0.120
喷锚
172~302
205~349
227~382
500
450
0.225
0.272
2.036
0.0323
0.152
砌碹
197~349
227~403
254~4ຫໍສະໝຸດ Baidu0
500
450
500
0.238
0.278
2.036
0.0323
0.137
喷锚
302~374
349~432
382~472
由于
故到点弓子在小圆弧内，
2)按照管道架设高度要求确定。计算如下：
式中，h’——管道占用的垂直距离等于压风管和水管直径之和，即h’=200+100=300mm；
D——管道法兰盘直径，即D=200+100=300mm。；
b’——管道法兰盘与支架之间的间隙，由于管道直径为200mm，在150~250之间，由手册知道b’=0；
某铅锌矿-60m运输大巷断面和支护设计
一、巷道断面形状选择
该矿为铅锌矿，并且设计年产量为80万t，属于中型的冶金矿山，一般来说，其第一水平的运输大巷服务年限较长，又因其穿过中等稳定围岩，故其巷道承受地压较大。因此，根据其年产量、服务年限、承受地压等特点，在此选用拱高f0=B0/4的三心拱形断面，轨距为600mm双轨运输线路，锚喷支护作为永久支护。
120~150mm厚钢筋网喷射混凝土，设置3.0~4.0m长的锚杆
Ⅱ
50mm厚喷射混凝土
1.80~100mm厚喷射混凝土
2.50mm厚喷射混凝土，设置1.5~2.0m长的锚杆
1.120~150mm厚喷射混凝土，必要时配置钢筋网
2.80~100mm厚喷射混凝土，设置2.0~3.0m长的锚杆，必要时配置钢筋网
表1-8-28巷（硐），斜井的锚杆支护设计参数
围岩类别
B 5m
5m<B 10m
10m<B 15m
15m<B 20m
20m<B 25m
Ⅰ
不支护
50mm厚喷射混凝土
1. 80~100mm厚喷射混凝土
2.50mm厚喷射混凝土，设置2.0~2.5m长的锚杆
100~150mm厚钢筋网喷射混凝土，设置2.5~3.0m长的锚杆，必要时配置钢筋网
mm
h3=h2+h5
电机车架线高度
mm
H
三心拱拱失高度
mm
f0
巷道掘进高度
mm
H1=h3+f0+d
巷道净宽度单轨
双轨
mm
B0=a+c=b1+2b+m+b2
mm
B0=a+s+c=b1+2b+m+b2
巷道掘进宽度无充填
mm
B1=B0+2T
有充填
mm
B1=B0+2T+2δ
巷道净断面积
mm
mm
mm
拱部面积 d=T
S0=（h2+0.198B0）B0
P=2.22B0’+2h2=2.22×3.7+2×1.840=11.894m
式中，B0’=B0+2倍的锚杆外露长度=3.6+2×0.05=3.700m
(五)用风速校核净断面积
已知通过第一水平-60m运输大巷的风量Q=28m2/s,由手册知道允许最高风速Vm=6m/s（如下表）
0.114
砌碹
0~96
0~100
0~123
350
300
350
0.114
0.139
1.336
0.0226.
0.099
喷锚
86~172
97~205
112~227
400
400
0.160
0.203
1.633
0.0276
0.133
砌碹
96~197
100~227
123~254
400
350
450
0.169
0.207
=300+1060+1400+800
=3560mm
将计算出的净宽度按50mm进级，取B0=3600。
(二)选择道床参数
该矿年生产能力80万吨，又根据井内运输设备，查表1-7，选用24Kg/m钢轨，采用钢筋混凝土轨枕。由表1-8查得轨面水平至底板水平之间距离h6=400mm，道渣层厚度hd≥90mm，此处取150mm，轨枕高度取150mm，底板水平到道渣水平之间的距离h5=250mm，所以道渣至轨面的高度h4==h6-h5=400-250=150mm.
1.拱高f0及参数。由表1-10可知：
大圆弧半径R=0.905B0=3258mm
小圆弧半径r=0.173B0=623mm
其示意图如下：
表1-10三心拱断面计算表
项目名称
单位
符号或计算公式
从轨面算起电机车（矿车）高度
mm
h
从轨面算起巷道墙高
mm
h1
从道渣面算起巷道墙高
mm
h2=h1+h4
从底板面算起巷道强高
表1-7运输量与电机车质量、矿车容积、轨距、轨型的一般关系
运输量/万
机车质量/t
机车容积/m3
轨距/mm
轨型/
<8
人推车
0.5-0.6
600
8-9
8-15
1.5-3
0.6-1.2
600
12-15
15-30
3-7
0.7-1.2
600
15-22
30-60
7-10
1.2-2.0
600
22-30
60-100
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
≥10000
≥10000
≥10000
≥10000
表1-3-2安全间隙表
运输设备
设备之间
与支护之间
冶金部门
建材部门
化工部门
冶金部门
建材部门
化工部门
100~150mm厚钢筋网喷射混凝土，设置2.0~3.0m长的锚杆
150~200mm厚钢筋网喷射混凝土，设置3.0~4.0m长的锚杆
Ⅳ
80~100mm厚喷射混凝土，设置1.5~2.0m长的锚杆
100~150mm厚钢筋网喷射混凝土，设置2.0~2.5m长的锚杆，必要时采用仰拱
150~200mm厚钢筋网喷射混凝土，设置2.5~3.0m长的锚杆，必要时采用仰拱，
10-14
2.0-4.0
600.762
22-30
100-200
14.10双轨
4.0-6.0
762.900
30-38
200-400
14-20.14-20双轨
6.0-10.0
762.900
38-43
>400
40-50.20双轨
≥10.0
900
43.43以上
表1-8常用钢筋混凝土轨枕规格
轨型/kg·m-1
c——在人行道一侧的线路中心至墙的距离，
3)按照行人要求确定。计算过程如下：
由以上三种情况可知需要将净墙高设计为1837mm，按10mm的倍数向上选取，即净墙高h2=1840mm。
3.巷道净高度H0。计算如下：
H0=f0+h2=900+1840=2740mm
(四)计算巷道净断面积S0及净周长P
由上面的表1-10可知
Ⅴ
120~150mm厚钢筋网喷射混凝土，设置1.5~2.0m长的锚杆，必要时，采用仰拱
150~200mm厚钢筋网喷射混凝土，设置2.0~3.0m长的锚杆，采用仰拱，必要时加设钢架
(七)确定巷道断面尺寸
巷道设计掘进宽度（无充填时）B1为B1=B0+2(T+50)=3600+2×(50+50)=3800mm
7390
1600
1700
1900
固定式矿车
YGC0.5(6)
1200
850
1000
600
1150
1500
850
1050
600
762
1150
3000
1200
1200
600
762
1350
3000
1200
1200
600
762
1500
YGC4.0
3700
1300
1550
762
900
1650
YGC10.0
7200
有轨运输
≥300
≥250
≥300
≥300
≥250
≥300
无轨运输
≥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)
运输设备
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
120~150mm厚钢筋网喷射混凝土，设置2.5~3.5m长的锚杆
150~200mm厚钢筋网喷射混凝土，设置3.0~4.0m长的锚杆
Ⅲ
1．80~100mm厚喷射混凝土
2.50mm厚喷射混凝土，设置1.5~2.0m长的锚杆
1.120~150mm厚喷射混凝土，必要时配置钢筋网
2.80~100mm厚喷射混凝土，设置2.0~2.5m长的锚杆，必要时配置钢筋网
表2.12拱形、梯形巷道水沟规格和材料消耗表
巷道类别
支护类别
流量/（m2/h）
净尺寸/mm
断面/m2
每米材料消耗量
坡度
宽B
深H
净
掘进
盖板
水沟
0.3%
0.4%
0.5%
上宽B1
下宽B2
钢筋/Kg
混凝土/m3
混凝土/m3
拱形大巷
喷锚
0~86
0~97
0~112
300
350
0.105
0.144
1.336
0.0226
d≠T
d=T
d≠T
边墙面积整体式
喷射混凝土
m2
m2
ST=2h3T
ST=2(h3+0.1)T
基础面积
m2
SG=(K1+K2)T+(K2+h3-0.05)
巷道掘进断面积
m2
Sn=S0+h5B0+Sd+St
巷道净周长
2.巷道净墙高h2。按照以下方法来确定：
1)按照电机车架线要求确定。
由手册知道电机车架线弓子宽度为800~900mm，故可取其一半K=450；由于金属矿山主运输平巷当电压小于500v时，架线至轨面高度不低于1800mm，故此处架线高度H=1900mm。非人行侧线路中心至墙的距离
巷道掘进断面积Sn为
Sn=S0+Sd+ST+S基=9.19+0.4549+0.388+3.600×0.25=10.93m2
三、水沟设计和管线布置
已知通过此巷道的水量为150m3/h，现采用水沟坡度与巷道坡度相同，即0.3%。查《井巷工程》教材的表2.12，选用锚喷支护的水沟，水沟深400mm，宽400mm，水沟净断面积0.16m2，水沟掘进断面积0.207m2，每米水沟混凝土用量为0.13m3，盖板混凝土用量0.03m3。
巷道设计掘进高度H1为
H1=H0+h5+T+50=2740+250+50+50=3090mm
巷道拱断面积Sd为
Sd=(1.22B0+1.57T’)T’=(1.22×3.600+1.57×0.1)×0.1=0.4549m2
式中，T’=T+50=100mm.
巷道边墙断面积ST为
ST=2(h3×T’)=2(h2+h5)×T’=2×(1.84+0.25)×0.1=0.418m2
1500
1550
762
900
1800
翻转式厢车
YFC0.5
1500
850
1050
600
1150
YFC0.7
1650
980
1050
600
762
1300
YFC1.2
900
单侧曲轨侧卸式
YCC0.7
1650
980
1050
600
1300
YCC1.2
1900
1050
1200
600
1350
YCC2.0
3000
1250
二、确定运输大巷尺寸
(一)确定净宽B0
由《矿山采矿设计手册·井巷工程卷》（以下简称手册）查表1-3-3知：ZK10-6/250电机车长4500mm、宽1060mm、高1600mm、两轨中心距1400mm，YCC(1.2)矿车长1900mm、宽1050mm、高1200mm、两轨中心距1350mm，两者相比之下取较大值，故运输设备宽度b=1060mm，两轨中心距s=1400mm。又由手册中表1-3-2以及表1-3-1分别查得，对于冶金矿山，非人行侧安全间隙b1=300mm，人行道宽度b2=800mm。
钢筋混凝土轨枕
木轨枕
h6
h5
h6
h5
8.9
320(260)
160(100)
300(250)
140(100)
11.12
320(270)
160(100)
320(260)
140(100)
15
350
200
320
160
18
350
200
320
160
22.24.50
400
250
350
200
(三)确定巷道净高度H0
500
500
0.250
0.306
3t
2980
980
1550
600
1300
1150
762
1450
1280
900
1600
6t
4500
1060
1600
600
1400
1230
762
1550
1360
900
1700
10t
4800
1060
1600
600
1400
1230
762
1550
1360
900
1700
14t
4900
1360
1600
1700
20t
1300
600
762
1550
YCC4.0
3900
1400
1650
762
900
1700
YCC6.0
5000
1800
1700
762
900
2100
底卸式
YDC4.0
3900
1600
1600
762
1900
YDC6.0
5400
1750
1650
762
900
2050
YDC10.0
900
故净高度：
B0=b1+b+s+b2
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
专用物料提升井
12
风桥
10
提升人员和物料的井筒
8
运输巷道、采区进风道
6
采矿场、采准巷道
4
V=
满足风速要求，断面选择合理，无需修改断面尺寸
(六)初选支架参数
该围岩属于中等稳定围岩，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。