圓弧拱巷道斷面設(shè)計

1、13級采礦工程專業(yè)井巷工程課程設(shè)計說明書學(xué)號：120130201008姓名：邊晨輝班級：采礦（1）班指導(dǎo)老師：王文設(shè)計成績：設(shè)計時間：2015T2-17井巷工程課程設(shè)計目錄題目3一.選擇合適的巷道斷面形狀3二設(shè)計雙軌直線段的巷道斷面3（一）確定巷道凈寬度B3（二）確定巷道拱高Ho3（三）確定巷道壁高H43（四）確定巷道凈斷面積S和凈周長P6（五）用風(fēng)速校核巷道凈斷面積6（六）確定巷道設(shè)計掘進斷面尺寸和計算掘進斷面尺寸6三布置巷道內(nèi)水溝和管線7四. 計算巷道掘進工程量和材料消耗量7五. 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8六. 設(shè)計總結(jié)10七. 參考文獻11題目某

2、煤礦年設(shè)計生產(chǎn)能力500萬t/a,低瓦斯礦井，最大涌水量300m3/h。通過運輸大巷涌水量為140m3/h,采用ZK149/550架線電機車牽引5.0t底卸式礦車運輸，大巷圍巖穩(wěn)定（f=4.5）,大巷通風(fēng)量為92m3/s巷道內(nèi)敷設(shè)一趟©=220mm的壓風(fēng)管和一趟©=150mm的供水管。采用圓弧拱形斷面。一. 選擇合適的巷道斷面形狀年產(chǎn)500萬噸礦井的運輸大巷，一般服務(wù)年限在25年以上，采用900mm軌距雙軌運輸?shù)拇笙?穿過穩(wěn)定巖層（f=4.5）,故選用價格低廉，質(zhì)量輕，錨固力大的玻璃鋼錨桿與噴射混凝土支護，圓弧拱形斷面。二. 設(shè)計雙軌直線段的巷道斷面（一）確定巷道凈寬度B查

3、表2.2可知ZK149/550電機車寬躍33湎、高h=1550mm，5t底卸式礦車寬1520mm、高1550mm。根據(jù)煤礦安全規(guī)程，取巷道人行道寬c=1000mm、非人行道一側(cè)寬a=500mm。又查表2.3知該雙軌中線距b=1800mm，則兩電機車之間距離1800mm1520mm<21520mm2=280mm丿4該距離大于煤礦安全規(guī)程所規(guī)定的兩列對開電機車對開安全間隙0.2m，故巷道凈寬B=ax+b+C4820mm=(500mm+1520mm)+1800mm+(1000mm+152001)=22（二）確定巷道拱高h0圓弧拱形巷道拱高:ho=!=4820mm=1607mm3圓弧拱形巷道半徑

4、R取B=4820mm1由采礦工程師手冊527查得當(dāng)h=3B時，R=0.541667B，R=0.541667x4800mm=2611mm（三）確定巷道壁高h331按架線式電機車導(dǎo)電弓子確定h.3由表2.3中半圓拱形巷道壁高公式得:h3h4+hc+R-n)2-(K+處h軌面起電機車架線高度，按煤礦安全規(guī)程取h4=2000mm；4h道床總高度。查表2.9選用30kg/m鋼軌，再查表2.11得h=410mm，道碴高度h=220mm；ccbn導(dǎo)電弓子距拱壁安全間距，取n=300mm；K導(dǎo)電弓子寬度之半，K=718/2=359，取K=360mm；軌道中線與巷道中線間距b1-a14820500+1520)=

5、1150mmh>2000mm+410mm+'26112-3(4820)211-300-卷60+1150h>2000mm+410mm+-1009221mm、：2311215102mm3h>2410mm+1005mm-1750mm3h>1665mm3井巷工程課程設(shè)計2.按管道裝設(shè)要求確定VR2-R2-DVK+m+b22丿式中h道碴面至管子底高度，按煤礦安全規(guī)程取h=1800mm；55管子懸吊件總高度，取h=900mm;7由表2.11取hb=220mm；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軌道中線與巷道中線間距，b2=B-ci48

6、20mm2v15+1000mm=650mm丿h>1800mm+900mm+220mm+'26112-326112-335360+300+335+6502丿mm12h3>2920mm+1005mm-2153mmh3>1772mm3.按人行高度要求確定h3>1800+h+3b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。>1800mm+220mm+-v26112©611-200)mmh>2020mm+1005mm-1002mm3力3>2023mm綜上計算，并考慮一定的余量

7、、確定本巷道壁高度為h3二2100mm。則巷道高度H=h3-h+h0=2100m-220nm+1607hm=3487hm按0.1m進級原則，取H=3500mm（四）確定巷道凈斷面積s和凈周長P由表2.7公式得凈斷面積S=B（0.24B+h2）式中h道碴面以上巷道壁高，h2=h3-hb=2100mm-220mm=1880mm2一則S=48200.24X4820+1880）x10-6m2=14.6m2凈周長P=2.27B+2h=2.27x4820mm+2x1880mm=14.7m2（五）用風(fēng)速校核巷道凈斷面積查表2.8可知v=8m/s，已知通過大巷風(fēng)量最大值Q=92m3/s代入式得;maxQ=92

8、m3/sS14.6m2=6.31m/s設(shè)計的大巷凈斷面面積，風(fēng)速沒有超過規(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4.8m、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、錨固力大的玻璃鋼錨桿，考慮到可靠性，取錨桿長L=1.8m,直徑取d=17mm查煤巷錨桿支護理論與成套技術(shù)選用K6017C型玻璃鋼錨桿，其單位長度質(zhì)量為0.38kg/m，取錨桿間排距為1.0mx1.0m；托板為8mm厚150mmx150mm的方形鋼板。混凝土層厚100mm，分兩次噴射，每次噴射50mm厚，故支護厚度T=T=100mm。2. 選擇道

9、床參數(shù)根據(jù)巷道通過的運輸設(shè)備，已選30kg/m鋼軌，其道床參數(shù)h，h分別是410mm和220mm，cb道砟面至軌面高度h=h-h=410-220=190mm。采用鋼筋混凝土軌枕。acb3. 確定巷道掘進斷面尺寸由表2.7計算公式得：巷道設(shè)計掘進寬度：B=B+2T=482屏200=502mm巷道計算掘進寬度：B2=B1+25=5020+2x75=517dm巷道設(shè)計掘進高度：H=H+hb+T=3500+220+100=3820mm巷道計算掘進高度：H2=H1+5=3820+75=3905mm巷道設(shè)計掘進斷面面積：S=0.24B2+1.27BT+1.57T2+B=16.7m?巷道計算掘進斷面面積：s

10、2=0.24B2+1.27BT+1.57T2+0.24T+0.1B+0.01+B2h3=17.06m2三布置巷道內(nèi)水溝和管線已知通過巷道的最大涌水量為300m3/h，現(xiàn)采用水溝坡度為0.3%，查表2.12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2.036kg、混凝土0.0323m3，水溝用混凝土0.153m3。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，如施工圖所示：四計算巷道掘進工程量和材料消耗量由表2.7計算公式得：每米巷道拱與墻計算掘進體積：V=S2x1=1706m3每米巷道墻角計算

11、掘進體積：V3=0.2T+5)x1=0.2G00+75)=0.35m3每米巷道墻與拱噴射材料消耗：V2=E.27B+1.57T+0.24*+2h3T=1.05m?每米巷道墻角噴射材料消耗：V4=0.2T1x1=0.02m?每米巷道噴射材料消耗(不包括損失)：V=V2+V4=1.07+0.02=1.0血每米巷道錨桿消耗：N=P0.5MMM'式中p計算錨桿消耗周長，P,=1.27B+3.14T+0.24+2h3=1064n113MM'錨桿間排距，M=l.0m；=1014根10.75-0.5x1.01.0x1.0折合重量為:已知玻璃鋼錨桿單位長度質(zhì)量為0.38kg/m，故其折合質(zhì)量為

12、0.38NL=0.38kg/mx10.14x1.0m=3.85kg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=2xN=20.28支。每排錨桿數(shù)為：Nx1.0=1014x1.0=1014沁1!根每排樹脂藥卷數(shù)：mx1.0=2028沁21每米巷道粉刷面積：Sn=1.27B3+2h2+0.24式中b3計算凈寬，B3=B2-2T=4970im故Sn=1.27x4970mm+2x1880mm+0.24m2=10.07itf五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運輸大巷特征表圍巖類別斷面面積/m?設(shè)計掘進尺寸/mm噴射厚度/mm錨桿/mm凈周長/m凈面積設(shè)計掘進

13、寬高型式排列方式間排距錨桿長直徑III14.616.7550203820100玻璃鋼錨桿方形100018001714.7運輸大巷每米工程量及材料消耗表圍巖類型計算掘進工程量/m3錨桿數(shù)量/根材料消耗粉刷面積/m巷道墻角噴射材料/m3錨桿托板/個樹脂藥卷/個III17.060.3510.141.0710.1420.2810.07六設(shè)計總結(jié)通過為期一周的設(shè)計，我對井巷工程認(rèn)識有了新的提高，這是只了解理論，不做系統(tǒng)的設(shè)計無法達到的水平。首先我了解到煤礦行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計原則，各種設(shè)備型號及參數(shù)與巷道尺寸的關(guān)系，以及各種管道電纜布置位置和允許安全間隙，還有各種設(shè)備與設(shè)備之間安全間距，設(shè)備與巷道內(nèi)壁在不同的采

14、煤方式下，人行道寬度有著不同的寬度要求。這些專業(yè)性的東西實在太多了，我就不一一細(xì)說了。這次設(shè)計使我對自己畢業(yè)后所從事的工作有了新的認(rèn)識，增強了我的動手能力，參考工具書能力，以及獨立思考，獨立決絕問題的能力。我發(fā)現(xiàn)井巷設(shè)計中公式雖多，但要是理解了，那些計算公式就用起來很順手，只要善于思考，做完一種類型的設(shè)計，其他類型的設(shè)計也會以此原則來做。畢竟，巷道的大小，斷面形狀，支護參數(shù)，安全間隙是無數(shù)杰出的工程技術(shù)人員在實際生產(chǎn)實踐中總結(jié)出來的，只要搞懂設(shè)計原則，我們做的設(shè)計就是合格的，可指揮生產(chǎn)的。當(dāng)然，這次設(shè)計我也在設(shè)計中犯了許多錯誤，但正因為這些錯誤，使我的設(shè)計才更加完善，更加專業(yè)，使我搞明白了錯在那里，為何而錯，正是所謂“吃一