井巷工程课程设计

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
设计的大巷净断面面积,风速没超过规定,并有相应的富余量,可以使用。
第四节 巷道水沟尺寸选择及管线布置
知通过巷道的水量为160m3/h,设计水沟坡度为3%,水沟深400mm,水沟净断面积为0.160m2,水沟掘进断面积为0.203m3,每米水沟盖板用钢筋1.633kg,混凝土0.0276m3,水沟用混凝土0.133m3。
(4)
式中,j为距巷道壁的距离。要求距巷道壁j处的巷道有效高度不小于1800mm,一般取j=200mm。

4、按管道装设要求按电机车确定h3
电机车距管子不得小于一定值 管子最下边应满足1800mm的人行高度即
(5)

5、按1.6m高度人行宽度计算
砟面起1.6m水平处运输设备上缘与拱璧间距 有800mm宽的人行道
设计内容:
1、选择合适的巷道断面形状。
2、设计双轨直线段的巷道断面。确定巷道净宽、拱高、墙高、净断面面积、净周长,并进行风速校核。选择合适的支护方式,确定支护参数。最后确定巷道的掘进断面尺寸。
3、布置巷道内水沟和管线。
4、计算巷道掘进工程量和材料消耗量。
5、绘制巷道断面施工图,编制巷道特征表和每米巷道掘进工程量和材料消耗表。
粉刷面积/m2
巷道
墙脚
喷射材料/m3
锚杆
钢筋/kg
树脂药卷/支
Ⅳa
14.34
0.17
21.36
0.969
68.24
27.3
9.28
参考文献
[1]东兆星、刘刚主编.井巷工程[M].徐州:中国矿业大学出版社,2013.
[2]国家安监总局.煤矿安全规程[M].北京:煤炭工业出版社,2011.
教师评价:
成绩:
每排树脂药卷数:M×0.8=34.18×0.8=27.3 支
每米巷道粉刷面积:Sn=1.27B3+2h2(12)
式中B3为计算净宽B3=B2-2T=4.55-2×0.10=4.35m。
故SN=1.27×4.35+2×1.88=9.28m2
第六节 绘制巷道断面施工图
运输巷道断面施工图见附图1
表1运输大巷特征
设计要求:
1、在规定的时间内认真、独立地完成计算、绘图、编写说明书等全部工作。做到分析论证清楚、论据确凿,并积极采用切实可行的先进技术,力争使设计成果达到较高水平。
2、要通过计算确定的,必须有必要的计算步骤和过程。要参照有关规范和经验确定的,请说明确定理由。设计参照依据:《煤矿安全规程》、《煤矿井巷工程质量验收规范》、《煤矿巷道断面和交岔点设计规范》、《煤矿矿井采矿设计手册》、《井巷工程》东兆星等。

2、按管道装设要求确定h3
(3)
式中 h5—道砟面至管子底高度,按《煤矿安全规程》[2]取h5=1800mm
H7—管子悬吊件总高度,取h7=900mm
m—导电弓子距管子距离,取m=300mm
D—压气管法兰盘直径,D=335mm
B2—轨道中线与巷道中线间距,b2=B/2-c1=595mm

3、按人行高度要求确定h3
每米巷道墙脚计算掘进体积V3=0.2×(T1+&)=0.2×(0.1+0.75)=0.17m3。
每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2=(1.27B+1.57T+0.24)T1+2h3T1=969124mm3=0.969m3
每米巷道墙脚喷射材料消耗V4=0.2T1×1=0.2×0.10×1=0.02m3。
每米巷道喷射材料消耗(不包括损失)V
第二节 巷道净断面尺寸确定
一、确定巷道净宽度B
查井巷工程[1]知ZK14—9/550电机车体宽A1=1335mm、高h=1550mm,1.5t矿车宽1150mm、高1300mm。
根据井巷工程[1]取巷道人行道宽C=840mm﹥800mm,非人行道一侧安全间隙宽a=400mm。本巷双轨中线距b=1600mm,则两电机车之间的距离为1600﹣﹙1335/2+1335/2﹚=265mm>200mm,故取距离为290mm
锚喷混凝土设计厚度T1=100mm,设计强度为C18,分两次喷射,每次各50mm厚。故支护厚度T=T1=100mm。
巷道局部需要加强支护地段,在首次喷射50mm厚混凝土后铺设φ6mm的钢筋网网格尺寸为100mm 100mm,形成锚喷网联合支护。
二、选择道床参数
根据巷道通过的运输设备,已选用30kg/m钢轨,其道床参数hc、hb分别为410mm和220mm,道砟面至轨面高度ha=hc-hb=410-220=190mm。采用钢筋混凝土轨枕。
(2)
式中h4—轨面起电机车架线高度,按《煤矿安全规程》[2]取h4=2000mm
Hc—道床总高度。选30kg/m钢轨,得hc=410mm,道高度hb=220mm。
n—导电弓子距拱壁安全间距,取n=300
K—导电弓子宽度之半,K=718/2=359,取K=360mm
b1—轨道中线与巷道中线间距,b1=B/2-a1=4200/2-1065=1035mm
得h2=h3-hb=2120-220=1900mm
所以S=4200×(0.24×4200+1900)=12213600mm2=12.2m2
净周长P=2.27B+2h2=2.27×4200+2×1900=13334mm=13.3m
第三节 风速校核巷道净断面面积
查井巷工程[1]知该巷道的允许最大风速Vmax=8m/s,已知通过大巷风量Q=28m3/s,代入式得 (10)
V2+V4=0.969+0.02=0.989m3。
每米巷道锚杆消耗N=(P1-0.5a)/a×a'式中 P1—--计算锚杆消耗周长,
P1=1057B2+2h3=1.57×4.55+2×2.10=11.34m
a、a'-锚杆间距、排距,a=a'=0.8m。
故N=(11.34-0.5×0.8)/0.8×0.8=21.36根
巷道设计掘进断面面积:S1=0.24B2+1.27BT+1.57T2+b1h3=0.24×42002+1.27×4200×100+1.57×1002+4400×2100=14062700mm2。取S1=14.1m2
巷道计算掘进断面积S2=0.24B2+1.27BT+1.57T2+0.24T+0.1B+0.01+b2h3
折合质量为:G=21.36×[Lπ(d/2)2p](11)
式中 —锚杆长度L=2.0m;
d—锚杆直径,d=18mm;
—锚杆材料密度, =7850kg/m3。
经计算得G=68.24kg。
由于每根锚杆安装2个树脂药卷,则每米巷道树脂药卷消耗M=2N=34.18支。
每排锚杆数为:N×0.8=21.36×0.8≈17根
围岩类别
断面面积
/m2
设计掘进尺寸/mm
喷射厚度
/mm
锚杆/mm
净 周 长/m度
排列方式
间距
排距
锚杆长
直径
Ⅳa
12.2
14.1
4400
3620
100
树脂锚杆
50
方形
800
800
2000
18
13.3
表2 运输大巷每米工程量及材料消耗
围岩类别
计算掘进工程量/m3
锚杆数量
材料消耗/mm
S2=0.24×42002+1.27×4200×100+1.57×1002+0.24×100+0.1×4200+0.01+4550×2100=14338144mm2。取S2=14.34m2
四、计算巷道掘进工程量和材料消耗量
由井巷工程[1]计算公式得:
每米巷道拱与计算掘进体积V1=S2×1=14.34×1=14.34m3。
(6)

6.、按设备上缘至拱璧最小安全间隙要求计算
人行侧:砟面其1.6m水平处运输设备上缘与公布间隙 800mm一般取C=800mm运输设备上缘与拱璧间间距a 300mm,一般取 =200mm
(7)

7.按设备上缘至拱璧最小安全间隙要求计算
非人行侧:砟面其1.6m水平处运输设备上缘与公布间隙 800mm一般取C=800mm运输设备上缘与拱璧间间距a 300mm,一般取 =200mm
3、说明书用稿纸手写(或打印),要求字迹工整,内容完整,表格要用统一编号和表头。图纸绘制用CAD,绘图比例用1:50,纸型为A4。图纸内线型、线宽及图例,参照采矿设计手册采矿制图部分要求。
4、提交的设计成果包括:设计说明书及有关图纸(巷道断面施工图)。
第一节 选择巷道断面形状与支护方式
设计年产90万T矿井的第一水平运输大巷,一般服务年限在25年以上.采用900mm轨距的双轨运输的大巷,其净宽在3m以上。巷道穿过中等稳定的岩层,在简化设计同时既有利于施工和安全生产有具有明显经济效益的条件下,设计该巷道采用直墙圆弧拱形断面。
(8)

上述三式计算的最大值是2043mm,考虑一定的富余量,确定本巷道壁高为h3=2120mm。则巷道高度H=h3-hb+h0=2120-220+1400=3300mm
三、确定巷道净断面面积S和净周长P
由井巷工程[1]知圆弧拱巷道净断面积:
S=B(0.24B+h2) (9)
式中h2-道砟面以上巷道壁高
故巷道净宽度:
B=a1+b+c1=400+1335+1335+290+840=4200mm(1)
二、确定巷道净高度H
(一)确定巷道拱高 h0
圆弧拱巷道拱高h0=B/3=1400mm。
圆弧拱半径R=13B/24=2275mm。
(二)确定巷道壁高h3
1、按架线电机车导电弓子要求确定h3
由圆弧拱形巷道壁高公式得
三、确定巷道掘进断面尺寸
由井巷工程[1]计算公式得:
巷道设计掘进宽度:B1=B+2T=4200+2×100=4400mm
巷道计算掘进宽度: B2=B1+2&=4400+2×75=4550mm
巷道设计掘进高度: H1=H+hb+T=3300+220+100=3620mm
巷道计算掘进高度:H2=H1+&=3600+75=3675mm
风压管和供水管悬吊在人行道一侧,电力电缆挂在非人行道一侧,通讯电缆挂在管子上方
第五节 确定巷道掘进断面尺寸
一、选择支护参数
采用锚喷支护,根据巷道净宽4.2m、穿过中等稳定岩层即属Ⅳa类围岩、服务年限为25年等条件,确定选定选用锚固可靠、锚固力大并能快速安装的树脂锚杆。锚杆杆体为φ18mm螺纹钢,每个孔安装两个树脂药卷,锚杆预紧力 120kN。锚杆长度2.0m,呈方形布置,其间排距0.8m 0.8m。锚杆托板为10mm厚、120mm 120mm的拱形托板。
《井巷工程》课程设计任务书
题目:
某煤矿年设计生产能力90万t吨,为瓦斯矿井,采用立井多水平开拓方式,采用中央分列式通风,井下最大涌水量为450m3/h。
第二水平东运输大巷长度1600m,服务年限为25年;通过的流水量为160m3/h,风量为28m3/s;采用ZK14-9/550型直流架线式电机车,牵引1.5t矿车运输。巷道内铺设一趟直径Φ为200mm的压气管和一趟直径Φ为100mm的供水管。设计的大巷穿过中等稳定岩层,岩石坚固性系数 =3~5。
教师签字:
年月日
相关文档
最新文档