井巷工程課程設(shè)計

1、井巷工程課程設(shè)計井巷工程課程設(shè)計題目：某煤礦年設(shè)計生產(chǎn)能力90萬t噸，采用立井開拓方式，屬高瓦斯 礦井，采用中央分列式通風，井下最大涌水量為450m3/h；第二水平東 運輸大巷長度1600m，服務(wù)年限為25年；通過的流水量為 180m3/h , 風量為 70m3/s ;采用 zk14 9/550 直流架線電機車牽引1.5t礦車運輸。巷道內(nèi)鋪設(shè)一趟直徑為200mm的壓氣管和一趟直徑 為100mm的供水管。設(shè)計的大巷穿過中等穩(wěn)定巖層，巖石堅固性系數(shù) f =46,巖石平均重度為25kn/m3。該礦實行 三八”工作制，計劃月進 尺140m,每月實際工作30d,掘支平行作業(yè)，每一掘進班完成一個循 環(huán)。預(yù)

2、計正規(guī)循環(huán)率為0.9,炮眼利用率為0.9,藥卷規(guī)格有35mmx 150gx 160mm, （|）32mmx 100gx 160mm。墻的基石深度為 100mm。巷道斷面設(shè)計基本參數(shù)學號電機車型號礦車型號學號電機車用車01,61.47zk106/2501.0t126,90zk106/2501.0t02,62,481.5t128,911.5t03,63,513.0t29,923.0t04,64,52zk109/5501.0t31,93zk109/5501.0t05,66,531.5t32,941.5t06,68,543.0t38,953.0t07,69,55zk149/5501.0t39,96zk

3、149/5501.0t08,70,561.5t42,971.5t09,71,603.0t46,993.0t10,73xk8 6/110a1.0txk8 6/110a1.0t13,751.5t1.5t14,783.0t3.0t15,79xk8 9/132a1.0txk8 9/132a1.0t20,801.5t1.5t21,833.0t3.0t22,85zk7 9/5501.0tzk7 9/5501.0t24,881.5t1.5t25,893.0t3.0t通過流水量及風量電機車型號水量(m3/h)風量(m3/s)電機車型號水量(m3/ h)風量(m3/s)zk106/250 和xk89/132a1

4、6040zk7 9/55015060zk109/55020055zk106/25021080zk149/55018070zk109/55019045xk8 6/110a24050zk149/55026065設(shè)計內(nèi)容：1 .選擇合適的巷道斷面形狀。2 .設(shè)計雙軌直線段的巷道斷面。確定巷道凈寬、拱高、墻高、凈斷面面積、凈周長，并進行風速校核。選擇合適的支護方式，確定支 護參數(shù)。最后確定巷道的掘進斷面尺寸。3 .布置巷道內(nèi)水溝和管線。4 .計算巷道掘進工程量和材料消耗量。5 .繪制巷道斷面施工圖，編制巷道特征表和每米巷道掘進工程量和材料消耗表。設(shè)計要求：1 .在規(guī)定的時間內(nèi)認真、獨立地完成計算、繪圖

5、、編寫說明書等全部 工作。作到分析論證清楚、論據(jù)確鑿，并積極采用切實可行的先進 技術(shù)，力爭使設(shè)計成果達到較高水平。2 .要通過計算確定的，必須有必要的計算步驟和過程。要參照有關(guān)規(guī) 范和經(jīng)驗確定的，請說明確定理由。設(shè)計參照依據(jù)： 煤礦安全規(guī) 程、煤礦井巷工程質(zhì)量驗收規(guī)范、煤礦巷道斷面和交岔點設(shè)計 規(guī)范、煤礦礦井采礦設(shè)計手冊、井巷工程東兆星等.3 .說明書用手寫或打印，要求字跡工整，內(nèi)容完整，表格要用統(tǒng)一編 號和表頭。圖紙繪制用 cad,繪圖比例用1: 50,打印輸出比例為 1:1,紙型為a4。圖紙格式要求按示例一，示例二；線型、線寬及第10頁共9頁圖例，參照采礦設(shè)計手冊采礦制圖部分要求4.設(shè)計成

6、果包括：說明書及有關(guān)圖紙（巷道斷面施工圖）虛線為紙張大小，中間實線為圖框大小，單位為： mm一、選擇合適的巷道斷面形狀某煤礦年設(shè)計生產(chǎn)能力在90萬噸的第二水平東運輸大巷，服務(wù)年限一 般在15年以上，采用900mm軌距雙軌運輸?shù)拇笙铮┻^穩(wěn)定的巖層， 故選用螺紋鋼樹脂錨桿和噴射混凝土支護，圓形拱形斷面。二、設(shè)計雙軌直線段的巷道斷面（1） 確定巷道凈寬度b查閱井巷工程p73表6-3可知 zk14-9/550架線式電機車寬ai=1335mm、高 h=1600mm, 1.5t 固定式礦車寬 1050mm、高 1150mm。根據(jù)煤礦安全規(guī)程，取巷道人行道寬c=850mm、非人行道一側(cè)寬 a=400mm。

7、有查表6-4知雙軌中線距b=1600mm,則兩電機車之間距 離為：a1 a11335 1335t b- ( ) 1600 ( )265mm 2222故巷道的凈斷面為：13351335b a b c1(400 -) 1600 (850 ) 4185mm（2） 確定巷道拱高h0半圓拱形巷道拱高為：b 4185 h02092.5mm22半圓拱的半徑：r h0 2092.5mm（3） 確定巷道壁高h31、按架線式電機車導(dǎo)電弓子確定 h3由p80表6-6中半圓拱巷道壁高公式得:h3 h4 h. (r-n)2-(k bi)2式中h4軌面起電機車架線高度，按煤礦安全規(guī)程取h4 2000mm ；hc道床中高度

8、，查表 6-10選22kg/m鋼軌，再查表 6-12得hc 380mm ,道砸高度 hb=220mm;n導(dǎo)電弓子距拱壁安全間距，取 n=300mmk-導(dǎo)電弓子寬度之半，k=718/2=359,取k=360mmbi軌道中線與巷道中線間距bi - ai名竺1067.5 1025mm。 22故h3 2000 380- . (2092.5-300)2 - (360 1025)2 2000 380-1138 1242mm2、按管道裝設(shè)要求確定h32d 2h3 h5 h7 hbr2 (k m bz)22式中h5 道碎面至管子底高度，按煤礦安全規(guī)程取h5 = 1800mm;h7 管子懸吊件總高度，取h7 =

9、 900mm;m導(dǎo)電弓子距管子間距，取 m=300mm;d壓氣管法蘭盤直徑，d=335mm;b2 軌道中線與巷道中線間距，b2 - 堡850575mm22故 h3=1553mm3、按人行高度要求確定h3h3 1800 hb . r2 (r j)2式中j為距離巷道壁的距離。距墻壁 j處的巷道有效高度不小于1800mm。j 100mm, 一般取 j=200mm。 故 ；-2 2 -_h3 1800 2202092.5（2092.5 200）1127mm綜上計算，并考慮一定的余量、確定本巷道道壁高度為h3 1553mm。則巷道高度 h h3 hb h0 1553 220 2092.5 3425.5m

10、m 圖中取h=3426mm（4） 確定巷道凈斷面面積s和凈周長p由表6-7公式得凈斷面積 s b 0.39b h2 式中h2 道碎面以上巷道壁高，h2 h3 hb 1553 220 1333mm 則 s=4185（0.39*4185+1333）=12409152.74mm= 12.41m2 凈周長 p 2.57b 2h2 2.57*4185+2*220=13421.45mm= 13.42m （五）用風速校核巷道凈斷面積查表6-9可知vmax=8m/s,已知通過大巷風量最大值 q=70m/s代入式得；q 70 v - 5.64m/s<8m/ss 12.41設(shè)計的大巷凈斷面面積，風速沒有超過

11、規(guī)定，可以使用。（六）確定巷道設(shè)計掘進斷面尺寸和計算掘進斷面尺寸1 .選擇支護參數(shù)采用錨噴支護，根據(jù)巷道凈寬4.185m、穿過中等穩(wěn)定巖層、服務(wù) 年限為25年以上等條件，確定選用錨固可靠、錨固力大的樹脂錨桿， 桿體為18mm螺紋鋼，每孔安裝兩個樹脂藥卷，錨固長度700mm,設(shè)計錨桿預(yù)緊力 40kn ,錨固力80 kn。錨桿長度2.0m,成方形布置， 其間排距0.80m 0.80m,托板為8mm厚150mm 150mm的方形鋼板。混凝 土層厚ti 100mm ,分兩次噴射，每次各噴50mm厚。故支護厚度t t1100mm。2 .選擇道床參數(shù)根據(jù)巷道通過的運輸設(shè)備，已選 30kg/m鋼軌，其道床參

12、數(shù)人，hb分別是 380mm 和 220mm , 道碎面至軌面高度 ha hc hb 380 220 160mm。采用鋼筋混凝土軌枕。3 .確定巷道掘進斷面尺寸由表3 8計算公式得：巷道設(shè)計掘進寬度：bi b 2t 4185 200 4385mm巷道計算掘進寬度：b2 bi 24385 2 75 4535mm巷道設(shè)計掘進高度：hi h hb t 3426 220 100 3746mm巷道計算掘進高度：h2 hi3746 75 3821mm巷道設(shè)計掘進斷面面積：s1 b1(0.39b1 h3) 4385(0.39* 4385 1553) 14308912.75mm2 14.31m2巷道計算掘進斷

13、面面積：s2 b2 (0.39b2 h3) 4535(0.39* 4535 1553) 15063682.75mm2 15.10m2三、布置巷道內(nèi)水溝和管線已知通過巷道的水量為180m3/s,現(xiàn)采用水溝坡度為0.3%,查表6-13得水溝深度為450mm,水溝寬度為500mm,凈面積為0.225m2 , 掘進斷面面積為0.272m2，每米水溝蓋板用鋼筋2.036 kg、混凝土 0.0323m3 , 水溝用混凝土 0.152m3。管子懸吊在人行道一側(cè)，電力電纜掛在非人行道一側(cè)，通訊電纜掛在 管子上方。四、計算巷道掘進工程量和材料消耗量有表3- 8計算公式得：每米巷道拱與墻計算掘進體積：v1 s2

14、1 15.1m3每米巷道墻角計算掘進體積：v3 0.2 t 1 0.2 0.1 0.0750.035 m3每米巷道墻與拱噴射材料消耗：v21.57（b2 t1ti 2h3ti 1.007 m3每米巷道墻角噴射材料消耗：v4 0.2t1 1 0.02m3每米巷道噴射材料消耗（不包括損失）：v v2 v4 1.007 0.02 1.027m3每米巷道錨桿消耗：p1 0.5an a ?a式中p1 計算錨桿消耗周長，p1 1.57b2 2h3 10.23ma,a,錨桿間排距，a=0.8m；10.23 0.5 0.8故 n 15.36 根0.8 0.8根折合重量為：215.36 l d 15.36 2.0 3.14 0.0092 7850 61.33kg2式中 l 錨桿長度，l 2.0md錨桿直徑，d 18mm錨桿材料密度，7850 kg/m3由于每個錨桿安裝 2個樹脂藥卷，則每米巷道樹脂藥卷消耗,m 2 n 29.06 支。每排錨桿數(shù)為：n 0.8 14.53 0.8 11.62 12每排樹脂藥卷數(shù)：m 0.8 23.25 24每米巷道粉刷面積：sn 1.57b3 2h2式中 &計算凈寬，b3 b2 2t 4.335m故 sn 1.57 4.335 2 1.333 9.5m2五、繪制巷道斷面施工圖，編制巷