巷道斷面設(shè)計(jì).

1、第四章第四章 巷道斷面設(shè)計(jì)巷道斷面設(shè)計(jì)本章提要本章提要 巷道是井下生產(chǎn)的動(dòng)脈，巷道斷面設(shè)計(jì)合理與否，直接影響煤礦巷道是井下生產(chǎn)的動(dòng)脈，巷道斷面設(shè)計(jì)合理與否，直接影響煤礦生產(chǎn)的安全和經(jīng)濟(jì)效益。生產(chǎn)的安全和經(jīng)濟(jì)效益。 巷道斷面設(shè)計(jì)的內(nèi)容與步驟是：首先選擇巷道斷面形狀、確定巷巷道斷面設(shè)計(jì)的內(nèi)容與步驟是：首先選擇巷道斷面形狀、確定巷道凈斷面尺寸，并進(jìn)行風(fēng)速驗(yàn)算；其次，根據(jù)支護(hù)參數(shù)與道床參數(shù)，道凈斷面尺寸，并進(jìn)行風(fēng)速驗(yàn)算；其次，根據(jù)支護(hù)參數(shù)與道床參數(shù)，計(jì)算出巷道的計(jì)算出巷道的設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面尺寸設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面尺寸，并按允許的超挖值，求算出巷道，并按允許的超挖值，求算出巷道的的計(jì)算掘進(jìn)斷面尺寸計(jì)算掘進(jìn)斷面尺寸；

2、然后，布置水溝與管纜；最后，繪制；然后，布置水溝與管纜；最后，繪制巷道斷巷道斷面施工圖面施工圖，編制，編制巷道特征表巷道特征表和和每米巷道工程量每米巷道工程量及及材料消耗量表材料消耗量表 1. 1. 斷面形狀斷面形狀 設(shè)計(jì)原則設(shè)計(jì)原則 2. 2. 斷面尺寸確定，梯形、拱形斷面尺寸確定，梯形、拱形 3. 3. 水溝、管線布置、斷面尺寸確定實(shí)例水溝、管線布置、斷面尺寸確定實(shí)例內(nèi)容與步驟內(nèi)容與步驟1. 1. 形狀、凈斷面尺寸、風(fēng)速驗(yàn)算；形狀、凈斷面尺寸、風(fēng)速驗(yàn)算；2. 2. 設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面尺寸、計(jì)算掘進(jìn)斷面尺寸；設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面尺寸、計(jì)算掘進(jìn)斷面尺寸；3. 3. 布置水溝、管纜；布置水溝、管纜；4. 4.

3、 繪制施工圖、特征表、工程量及材料表。繪制施工圖、特征表、工程量及材料表。 巷道用途：巷道用途：行人、運(yùn)輸、通風(fēng)、設(shè)備安裝、安全、施工、檢修行人、運(yùn)輸、通風(fēng)、設(shè)備安裝、安全、施工、檢修本章重點(diǎn)是拱形斷面尺寸設(shè)計(jì)、高度確定、以及各參數(shù)的含義。本章重點(diǎn)是拱形斷面尺寸設(shè)計(jì)、高度確定、以及各參數(shù)的含義。一一. 常用的斷面形狀常用的斷面形狀折線形：矩形、梯形和折線形：矩形、梯形和 不規(guī)則形不規(guī)則形曲線形：半圓拱形、圓弧曲線形：半圓拱形、圓弧拱形、三心拱形、圓形、拱形、三心拱形、圓形、馬蹄形馬蹄形 及橢圓形及橢圓形第一節(jié)第一節(jié) 巷道的斷面形狀巷道的斷面形狀二二. 斷面形狀的選擇斷面形狀的選擇 圍巖應(yīng)力條件

4、及圍巖性質(zhì)圍巖應(yīng)力條件及圍巖性質(zhì) 斷面形狀與巷道圍巖應(yīng)力大小、分布有關(guān)，由于屬于脆性材料，周邊只斷面形狀與巷道圍巖應(yīng)力大小、分布有關(guān)，由于屬于脆性材料，周邊只出現(xiàn)壓應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力時(shí)穩(wěn)定性最好，因此曲線形比折線形斷面要好，圍出現(xiàn)壓應(yīng)力不出現(xiàn)拉應(yīng)力時(shí)穩(wěn)定性最好，因此曲線形比折線形斷面要好，圍巖松動(dòng)破碎、強(qiáng)度較低多用曲線形；圍巖強(qiáng)度較高時(shí)，拉應(yīng)力沒有超過抗拉巖松動(dòng)破碎、強(qiáng)度較低多用曲線形；圍巖強(qiáng)度較高時(shí)，拉應(yīng)力沒有超過抗拉強(qiáng)度也采用折線形；圓形巷道如果壓力均勻分布出現(xiàn)等壓情況，最為穩(wěn)定。強(qiáng)度也采用折線形；圓形巷道如果壓力均勻分布出現(xiàn)等壓情況，最為穩(wěn)定。 用途及服務(wù)年限用途及服務(wù)年限 穩(wěn)定性考慮：圓

5、、拱、馬蹄、梯、矩形；斷面利用率：梯、矩形、拱、穩(wěn)定性考慮：圓、拱、馬蹄、梯、矩形；斷面利用率：梯、矩形、拱、馬蹄、圓形；施工難度：梯、矩形、拱、馬蹄、圓形；服務(wù)年限長(zhǎng)，需要考馬蹄、圓形；施工難度：梯、矩形、拱、馬蹄、圓形；服務(wù)年限長(zhǎng)，需要考慮長(zhǎng)期穩(wěn)定性和盡量少的維修量，拱形；深井、松軟破碎巖巷考慮圓形或馬慮長(zhǎng)期穩(wěn)定性和盡量少的維修量，拱形；深井、松軟破碎巖巷考慮圓形或馬蹄形；采準(zhǔn)巷道：梯、矩形。蹄形；采準(zhǔn)巷道：梯、矩形。 支護(hù)材料和支護(hù)方式支護(hù)材料和支護(hù)方式 掘進(jìn)的方式和設(shè)備掘進(jìn)的方式和設(shè)備巖石巷道，錨噴支護(hù)，拱形斷面巖石巷道，錨噴支護(hù)，拱形斷面煤層巷道，錨桿、錨索支護(hù)或金屬支架，梯形斷面煤

6、層巷道，錨桿、錨索支護(hù)或金屬支架，梯形斷面第一節(jié)第一節(jié) 巷道的斷面形狀巷道的斷面形狀第一節(jié)第一節(jié) 巷道的斷面形狀巷道的斷面形狀第二節(jié)第二節(jié) 巷道斷面尺寸的確定巷道斷面尺寸的確定梯形巷道凈斷面尺寸梯形巷道凈斷面尺寸1. 凈寬度的確定（內(nèi)壁或錨桿外端凈寬度的確定（內(nèi)壁或錨桿外端之間的水平距離，通車時(shí)車輛頂面水之間的水平距離，通車時(shí)車輛頂面水平的巷道寬度，不通車時(shí)底板起平的巷道寬度，不通車時(shí)底板起1.6m水平的巷道寬度）水平的巷道寬度） B a + 2A1 + c + n主要運(yùn)輸巷主要運(yùn)輸巷B 2.4m采區(qū)巷道采區(qū)巷道B 2.0m a 0.3m，安設(shè)輸送機(jī)時(shí)，安設(shè)輸送機(jī)時(shí)a 0.5m；非行人側(cè)的寬度

7、非行人側(cè)的寬度 A1表表41，運(yùn)輸設(shè)備的最大寬度；運(yùn)輸設(shè)備的最大寬度； c 0.8m（道碴面起（道碴面起1.6m高度）高度） 在人車?？奎c(diǎn)在人車?？奎c(diǎn)c 1.0m；行人側(cè)寬度；行人側(cè)寬度 n 0.2m，采區(qū)裝載點(diǎn)，采區(qū)裝載點(diǎn)0.7m，摘掛鉤點(diǎn)摘掛鉤點(diǎn)1.0m；雙軌列車之間的距離。；雙軌列車之間的距離。煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程第二十二條第二十二條 新新建礦井、生產(chǎn)礦井新掘運(yùn)輸巷的一建礦井、生產(chǎn)礦井新掘運(yùn)輸巷的一側(cè)，巷道另一側(cè)的寬度不得小于側(cè)，巷道另一側(cè)的寬度不得小于0.3m（ 綜 合機(jī)械化采煤礦井為（ 綜 合機(jī)械化采煤礦井為0.5m）。巷道內(nèi)安設(shè)輸送機(jī)時(shí)，輸）。巷道內(nèi)安設(shè)輸送機(jī)時(shí)，輸送機(jī)與巷幫支

8、護(hù)的距離不得小于送機(jī)與巷幫支護(hù)的距離不得小于0.5m；輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾處與巷幫；輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾處與巷幫支護(hù)的距離應(yīng)滿足設(shè)備檢查和維修支護(hù)的距離應(yīng)滿足設(shè)備檢查和維修的需要，并不得小于的需要，并不得小于0.7m。巷道內(nèi)。巷道內(nèi)移動(dòng)變電站或平板車上綜采設(shè)備的移動(dòng)變電站或平板車上綜采設(shè)備的最突出部分，與巷幫支護(hù)的距離不最突出部分，與巷幫支護(hù)的距離不得小于得小于0.3m。從巷道道渣面起。從巷道道渣面起1.6m的高度內(nèi)，必須留有的高度內(nèi)，必須留有寬寬0.8m（綜合（綜合機(jī)械化采煤礦井為機(jī)械化采煤礦井為1.0m）以上的人）以上的人行道；行道；2. 2. 凈高度的確定凈高度的確定 凈高度：道碴面起至頂板內(nèi)沿

9、或錨桿終端的垂直高度。凈高度：道碴面起至頂板內(nèi)沿或錨桿終端的垂直高度。 煤炭安全規(guī)程煤炭安全規(guī)程第二十一條第二十一條 巷道凈斷面必須滿足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)和安巷道凈斷面必須滿足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)和安全設(shè)施及設(shè)備安裝、檢修、施工的需要，并符合下列要求：全設(shè)施及設(shè)備安裝、檢修、施工的需要，并符合下列要求：（一）主要運(yùn)輸巷和主要風(fēng)巷的凈高，（一）主要運(yùn)輸巷和主要風(fēng)巷的凈高，自軌面起不得低于自軌面起不得低于2m。架線電機(jī)車運(yùn)輸。架線電機(jī)車運(yùn)輸巷的凈高必須符合第三百五十六條和第三百五十七條的有關(guān)要求。巷的凈高必須符合第三百五十六條和第三百五十七條的有關(guān)要求。（二）采區(qū)（包括盤區(qū)，以下各條同）內(nèi)的上山、下山和

10、平巷的（二）采區(qū)（包括盤區(qū)，以下各條同）內(nèi)的上山、下山和平巷的凈高不得低于凈高不得低于2m，薄煤層內(nèi)的不得低于，薄煤層內(nèi)的不得低于1.8m。第三百五十六條第三百五十六條 自軌面算起，電機(jī)車架空線的懸掛高度應(yīng)符合下列要求：自軌面算起，電機(jī)車架空線的懸掛高度應(yīng)符合下列要求：（一）在行人的巷道內(nèi)、車場(chǎng)內(nèi)以及人行道與運(yùn)輸巷道交叉的地方（一）在行人的巷道內(nèi)、車場(chǎng)內(nèi)以及人行道與運(yùn)輸巷道交叉的地方不小于不小于2.0m；在不行人的巷道內(nèi)不小于在不行人的巷道內(nèi)不小于1.9m。（二）在井底車場(chǎng)內(nèi)，從（二）在井底車場(chǎng)內(nèi)，從井底到乘車場(chǎng)不小于井底到乘車場(chǎng)不小于2.2m。（三）在地面或工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，不與其他道路交叉的地方

11、不小于（三）在地面或工業(yè)場(chǎng)地內(nèi)，不與其他道路交叉的地方不小于2.2m。第三百五十七條第三百五十七條 電機(jī)車架空線與巷道頂或棚梁之間的距離電機(jī)車架空線與巷道頂或棚梁之間的距離不得小于不得小于0.2m。3. 3. 巷道凈斷面面積巷道凈斷面面積 S（B1 + B2）H/2 煤炭工業(yè)礦建設(shè)計(jì)規(guī)范煤炭工業(yè)礦建設(shè)計(jì)規(guī)范第第3.3.43.3.4條條 采區(qū)巷道斷面尺寸，應(yīng)根采區(qū)巷道斷面尺寸，應(yīng)根據(jù)回采和掘進(jìn)工作面的裝備、運(yùn)輸、通風(fēng)、行人、管線安裝及采后據(jù)回采和掘進(jìn)工作面的裝備、運(yùn)輸、通風(fēng)、行人、管線安裝及采后斷面壓縮率復(fù)用要求等確定。斷面壓縮率復(fù)用要求等確定。 綜合機(jī)械化工作面膠帶輸送機(jī)順槽巷道凈斷面不宜小于

12、綜合機(jī)械化工作面膠帶輸送機(jī)順槽巷道凈斷面不宜小于12m12m2 2，回風(fēng)順槽凈斷面不宜小于回風(fēng)順槽凈斷面不宜小于10m10m2 2，輸送機(jī)上、下山的凈斷面不宜小，輸送機(jī)上、下山的凈斷面不宜小于于12m12m2 2，運(yùn)料、通風(fēng)和行人上、下山的凈斷面，不宜小于，運(yùn)料、通風(fēng)和行人上、下山的凈斷面，不宜小于10m10m2 2。4. 4. 風(fēng)速驗(yàn)算風(fēng)速驗(yàn)算煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程規(guī)定規(guī)定 巷道通過風(fēng)量根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)求得定值，必要性：風(fēng)速大巷道通過風(fēng)量根據(jù)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)求得定值，必要性：風(fēng)速大揚(yáng)起揚(yáng)起煤塵、身心健康、工作效率、煤塵爆炸。煤塵、身心健康、工作效率、煤塵爆炸。smVSQVm/6煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范煤炭工業(yè)

13、設(shè)計(jì)規(guī)范 巷道風(fēng)速若選用巷道風(fēng)速若選用國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)煤煤礦安全規(guī)程礦安全規(guī)程規(guī)定規(guī)定的最高風(fēng)速，不適的最高風(fēng)速，不適應(yīng)巷道變形、破壞應(yīng)巷道變形、破壞以后的風(fēng)速調(diào)整，以后的風(fēng)速調(diào)整，同時(shí)巷道的通風(fēng)能同時(shí)巷道的通風(fēng)能力沒有余量，礦井力沒有余量，礦井在生產(chǎn)期間調(diào)整產(chǎn)在生產(chǎn)期間調(diào)整產(chǎn)量及改變巷道布置量及改變巷道布置會(huì)很困難會(huì)很困難。主要進(jìn)風(fēng)巷：主要進(jìn)風(fēng)巷： 5. 5. 巷道的設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積巷道的設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積凈斷面面積支護(hù)面積道床面積凈斷面面積支護(hù)面積道床面積 支護(hù)參數(shù)的選擇：支護(hù)方式支護(hù)參數(shù)的選擇：支護(hù)方式 與與 支護(hù)參數(shù)支護(hù)參數(shù) 第六章內(nèi)容。第六章內(nèi)容。 煤炭工業(yè)礦建設(shè)計(jì)規(guī)范煤炭工業(yè)礦建

14、設(shè)計(jì)規(guī)范第第3.3.83.3.8條條 主要運(yùn)輸大巷、總回風(fēng)巷主要運(yùn)輸大巷、總回風(fēng)巷及采區(qū)巷道支護(hù)形式的選擇，應(yīng)根據(jù)巷道埋深、圍巖巖性、巷道用及采區(qū)巷道支護(hù)形式的選擇，應(yīng)根據(jù)巷道埋深、圍巖巖性、巷道用途及服務(wù)年限、巷道受采動(dòng)影響的程度、通風(fēng)安全要求等因素確定。途及服務(wù)年限、巷道受采動(dòng)影響的程度、通風(fēng)安全要求等因素確定。 巖石巷道宜采用光爆錨噴支護(hù)。煤層巷道和半煤巖巷道可采用金巖石巷道宜采用光爆錨噴支護(hù)。煤層巷道和半煤巖巷道可采用金屬支架、錨桿等支護(hù)。屬支架、錨桿等支護(hù)。 道床參數(shù)的選擇（是指鋼軌型號(hào)、軌枕型號(hào)、道碴高度）道床參數(shù)的選擇（是指鋼軌型號(hào)、軌枕型號(hào)、道碴高度） 鋼軌（表鋼軌（表4-5）

15、：型號(hào)（）：型號(hào)（15、18、22、24、30、38 kg/m ） 軌枕（表軌枕（表4-6）：）：開拓巷道開拓巷道（預(yù)應(yīng)力）鋼筋混凝土軌枕（預(yù)應(yīng)力）鋼筋混凝土軌枕 采準(zhǔn)巷道和回采巷道采準(zhǔn)巷道和回采巷道木軌枕木軌枕 道床道床（表（表4-7）：厚度（不小于）：厚度（不小于100mm，把軌枕把軌枕1/22/3的高度埋入）、寬度（軌枕的高度埋入）、寬度（軌枕200mm）第三百五十二條第三百五十二條 新建或改擴(kuò)建的礦井中，對(duì)新建或改擴(kuò)建的礦井中，對(duì)運(yùn)行運(yùn)行7t7t及其以上機(jī)車或及其以上機(jī)車或3t3t及其以上礦車的軌及其以上礦車的軌道，應(yīng)采用不低于道，應(yīng)采用不低于30kg/m30kg/m的鋼軌。的鋼軌。巷

16、道的設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積巷道的設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積 表表48半圓拱，半圓拱，49圓弧拱，表圓弧拱，表4-10梯形梯形梯形斷面梯形斷面 S1(B3 + B4)H1/26. 6. 巷道的計(jì)算掘進(jìn)斷面積（梯形）巷道的計(jì)算掘進(jìn)斷面積（梯形） 超挖值超挖值 = 75mm S2(B5 + B6)H2/2二二. 拱形巷道的斷面尺寸的確定拱形巷道的斷面尺寸的確定1. 巷道凈寬度的確定（拱基線）巷道凈寬度的確定（拱基線）B a + 2A1 + c + t 2.4m2. 巷道凈高度的確定巷道凈高度的確定 h = h0 + h3 hb h0拱高：半圓拱拱高：半圓拱 h0B/2； 圓弧拱圓弧拱 h0B/3 h3墻高，只進(jìn)不舍，墻

17、高，只進(jìn)不舍， 并按并按0.1m進(jìn)級(jí)進(jìn)級(jí) 墻高墻高h(yuǎn)3應(yīng)滿足巷道內(nèi)應(yīng)滿足巷道內(nèi)電機(jī)車架線、電機(jī)車架線、 管道鋪設(shè)、管道鋪設(shè)、 行人高度行人高度和和寬度寬度運(yùn)輸設(shè)備上緣距拱壁運(yùn)輸設(shè)備上緣距拱壁的安全間隙要求的安全間隙要求。按架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子要求確定按架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子要求確定導(dǎo)電弓子外緣與拱璧間距導(dǎo)電弓子外緣與拱璧間距n200mmn200mm（300mm300mm）2221243)2/()()(BRbknRhhhc施工與驗(yàn)收規(guī)范施工與驗(yàn)收規(guī)范第第6.6.66.6.6條條 架線電機(jī)車的導(dǎo)線吊掛高度，應(yīng)符合下列數(shù)值：架線電機(jī)車的導(dǎo)線吊掛高度，應(yīng)符合下列數(shù)值：導(dǎo)線距巷道頂或棚梁之間不得小于導(dǎo)線距巷道

18、頂或棚梁之間不得小于200mm200mm，距金屬管線之間不得小于，距金屬管線之間不得小于300mm300mm。按管道的安設(shè)要求確定按管道的安設(shè)要求確定導(dǎo)電弓子外緣與管子間距導(dǎo)電弓子外緣與管子間距m300mm（300mm），管路到道碴面行人高度），管路到道碴面行人高度h5 1800mm。22222753)2()2/(bDmkRBRhhhhbk按行人高度要求確定按行人高度要求確定距壁距壁j處有效高度處有效高度1800mm，j100mm（200mm）22223)2()2/(1800jBRBRhhb 對(duì)于架線電機(jī)對(duì)于架線電機(jī)車運(yùn)輸?shù)南锏?，車運(yùn)輸?shù)南锏?，一般按其中一般按其中架線架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子電機(jī)車導(dǎo)

19、電弓子和管道裝設(shè)高度和管道裝設(shè)高度要求計(jì)算即能滿要求計(jì)算即能滿足設(shè)計(jì)要求足設(shè)計(jì)要求；其；其他如礦車運(yùn)輸、他如礦車運(yùn)輸、僅鋪設(shè)輸送機(jī)或僅鋪設(shè)輸送機(jī)或無運(yùn)輸設(shè)備的巷無運(yùn)輸設(shè)備的巷道，一般只按行道，一般只按行人高度要求計(jì)算人高度要求計(jì)算即可滿足設(shè)計(jì)要即可滿足設(shè)計(jì)要求，但在人行道求，但在人行道范圍內(nèi)范圍內(nèi)1.8m1.8m以下，以下，不得架設(shè)管、線不得架設(shè)管、線和電纜。和電纜。 3. 凈斷面面積凈斷面面積 表表48（半圓拱（半圓拱 ） P73， 49（圓弧拱）（圓弧拱） P74 半圓拱：半圓拱： S = B（0.39B + h2）（）（ h2不包括道碴面的高度不包括道碴面的高度 ） 圓弧拱：圓弧拱： S

20、 = B（0.24B + h2）4. 風(fēng)速驗(yàn)算：風(fēng)速驗(yàn)算：5. 巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積 半圓拱：半圓拱： S1 = B1(0.39B1 + h3) （B1設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度，包括支護(hù)寬度設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度，包括支護(hù)寬度） 圓弧拱：圓弧拱： S1 = 0.24B2 + 1.27BT + 1.57 T2 + B1h3 6. 巷道的計(jì)算掘進(jìn)斷面積巷道的計(jì)算掘進(jìn)斷面積 超挖值超挖值 = 75mm 半圓拱：半圓拱： S2 = B2（0.39B2 + h3）（B2計(jì)算掘進(jìn)寬度，包括超挖寬度計(jì)算掘進(jìn)寬度，包括超挖寬度） 圓弧拱：圓弧拱： S2 = 0.24B2 + 1.27BT + 1.57 T2 + 0

21、.24T+0.1B+0.01+B1h3 第三節(jié)第三節(jié) 水溝及管線的布置水溝及管線的布置 一一. 水溝水溝 位置：行人側(cè)位置：行人側(cè) 坡度：坡度： 縱向：縱向：35 形狀：倒梯形、矩形形狀：倒梯形、矩形表表4-11 支護(hù)：支護(hù)： 設(shè)計(jì)規(guī)范第9.5.12條 大巷水溝應(yīng)布置在人行道同側(cè)。水溝宜采用混凝土澆灌，并設(shè)置預(yù)制鋼筋混凝土蓋板。當(dāng)水中含煤泥較多、沿溝清理不便時(shí)，應(yīng)在適當(dāng)?shù)攸c(diǎn)設(shè)置小型沉淀池。二二. 管線的布置管線的布置 壓風(fēng)管、排水和供水管、動(dòng)力和照明通信電纜。壓風(fēng)管、排水和供水管、動(dòng)力和照明通信電纜。 管（人行道一側(cè)，距道碴、水溝蓋板管（人行道一側(cè)，距道碴、水溝蓋板1800mm1800mm，0

22、.2m0.2m運(yùn)輸設(shè)運(yùn)輸設(shè)備安全距離）、線不同側(cè)（否則在其備安全距離）、線不同側(cè)（否則在其0.3m0.3m以下，位于礦車翻軌弧線以下，位于礦車翻軌弧線外側(cè)外側(cè) ）；）； 電話和信號(hào)電纜與電力電纜不同側(cè)，否則在上方大于電話和信號(hào)電纜與電力電纜不同側(cè)，否則在上方大于0.1m0.1m； 電纜懸掛電纜懸掛1.51.9m1.51.9m，兩掛點(diǎn)小于，兩掛點(diǎn)小于3.0m3.0m，電纜與風(fēng)筒，電纜與風(fēng)筒0.3m0.3m，與，與運(yùn)輸設(shè)備安全距離運(yùn)輸設(shè)備安全距離0.25m0.25m；第四節(jié)第四節(jié) 巷道斷面設(shè)計(jì)示例巷道斷面設(shè)計(jì)示例 某煤礦，年產(chǎn)設(shè)計(jì)能力為某煤礦，年產(chǎn)設(shè)計(jì)能力為90萬萬t，礦井屬低瓦斯礦井，中央分列式

23、，礦井屬低瓦斯礦井，中央分列式通風(fēng)，井下最大涌水量為通風(fēng)，井下最大涌水量為 320m3/h。通過該礦第一水平東翼運(yùn)輸大。通過該礦第一水平東翼運(yùn)輸大巷的流水量為巷的流水量為 160m3/h，采用，采用 ZK106/250架線式電機(jī)車牽引架線式電機(jī)車牽引1.5t礦礦車運(yùn)輸。該大巷穿過中等穩(wěn)定的巖層，巖石堅(jiān)固性系數(shù)車運(yùn)輸。該大巷穿過中等穩(wěn)定的巖層，巖石堅(jiān)固性系數(shù) f = 46，大巷需通過的風(fēng)量為大巷需通過的風(fēng)量為28m3/s。巷道內(nèi)敷設(shè)一趟直徑為。巷道內(nèi)敷設(shè)一趟直徑為200mm的壓風(fēng)的壓風(fēng)管和一趟直徑為管和一趟直徑為100mm的水管。試設(shè)計(jì)運(yùn)輸大巷直線段的斷面。的水管。試設(shè)計(jì)運(yùn)輸大巷直線段的斷面。

24、一、選擇巷道斷面形狀一、選擇巷道斷面形狀 年產(chǎn)年產(chǎn) 90萬萬t 礦井的第一水平運(yùn)輸大巷，一般服務(wù)年限在礦井的第一水平運(yùn)輸大巷，一般服務(wù)年限在20年以上，年以上，采用采用600mm軌距雙軌運(yùn)輸?shù)拇笙铮鋬魧捲谲壘嚯p軌運(yùn)輸?shù)拇笙?，其凈寬?m以上，又穿過中等以上，又穿過中等穩(wěn)定的巖層，故選用鋼筋砂漿錨桿和噴射混凝土支護(hù)，巷道斷面為穩(wěn)定的巖層，故選用鋼筋砂漿錨桿和噴射混凝土支護(hù)，巷道斷面為半圓拱形。半圓拱形。二確定巷道斷面尺寸二確定巷道斷面尺寸 確定巷道凈寬度確定巷道凈寬度B 查表查表4-1知知ZK106/250電機(jī)車寬電機(jī)車寬A1=1060mm、高、高h(yuǎn)=1550mm；1.5t礦車寬礦車寬1050

25、mm、高、高1150mm。 根據(jù)根據(jù)煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程，取巷道人行道寬，取巷道人行道寬C = 840mm、非人行道、非人行道一側(cè)寬一側(cè)寬a=400mm。又查表。又查表4-2知本巷雙軌中線距知本巷雙軌中線距b=1300mm，則兩電，則兩電機(jī)車之間距離為機(jī)車之間距離為 1300（1060/2 + 1060/2）= 240mm 故巷道凈寬度故巷道凈寬度: B = a1 + b + c1 =（400 + 1060/2）+ 1300 +（1060/2 + 840）= 930 + 1300 + 1370 = 3600mm 確定巷道拱高確定巷道拱高h(yuǎn)0 半圓拱形巷道拱高半圓拱形巷道拱高h(yuǎn)0 =3600

26、/2=1800mm。半圓拱半徑。半圓拱半徑R=1800mm 確定巷道墻高確定巷道墻高h(yuǎn)3 1按架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子要求確定按架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子要求確定h3 由表由表3-8中半圓拱形巷道拱高公式得中半圓拱形巷道拱高公式得式中式中 h4軌面起電機(jī)車架線高度，按軌面起電機(jī)車架線高度，按煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程取取h4 = 2000mm； hc道床總高度。查表道床總高度。查表4-5選選24kg/m鋼軌，再查表鋼軌，再查表4-7得得hc= 360mm，道碴高度，道碴高度hb= 200mm； n導(dǎo)電弓子距拱壁安全間距，取導(dǎo)電弓子距拱壁安全間距，取n = 300mm； K導(dǎo)電弓子寬度之半，導(dǎo)電弓子寬度之半，K

27、 = 718/2 = 359，取，取K = 360mm； b1軌道中線與巷道中線間距，軌道中線與巷道中線間距，b1 = B/2a1 = 3600/2930 = 870mm。 故 mm21243)()(bKnRhhhc1502)870360()3001800(3602000223h2. 按管道裝設(shè)要求確定按管道裝設(shè)要求確定h3式中式中 h5渣面至管子底高度，按渣面至管子底高度，按煤礦安全規(guī)程煤礦安全規(guī)程取取h5 = 1800mm； h7管子懸吊件總高度，取取管子懸吊件總高度，取取h7 = 900mm； m導(dǎo)電弓子距管子間距，取導(dǎo)電弓子距管子間距，取m = 300mm； D壓氣管法蘭盤直徑，壓氣管

28、法蘭盤直徑，D = 335mm； b2軌道中線與巷道中線間距，軌道中線與巷道中線間距，b2 = B/2C1 = 3600/21370 = 430mm。 故故 mm 222753)2/(bDmKRhhhhb1613)4302/335300360(18002009001800223h 3按人行高度要求確定按人行高度要求確定h3式中式中 j 距壁距壁j處的巷道有效高度不小于處的巷道有效高度不小于1800mm。j100mm，一，一般取般取j=100mm。 故故 mm。 綜上計(jì)算，并考慮一定的余量、確定本巷道壁高為綜上計(jì)算，并考慮一定的余量、確定本巷道壁高為h3 =1800mm。則巷道凈高度。則巷道凈高

29、度H = h3hb + h0=1800200 + 1800 = 3400mm。223)(1800jRRhhb1175)2001800(18002001800223h 確定巷道凈斷面積確定巷道凈斷面積S和凈周長(zhǎng)和凈周長(zhǎng)P 由表由表4-8得凈斷面積得凈斷面積 式中式中h2道碴面以上巷道壁高，道碴面以上巷道壁高，h2 = h3hb= 1800200 = 1600mm故故 =10814400 mm2 = 10.8 m2凈周長(zhǎng)凈周長(zhǎng) P = 2.57B + 2h2 = 2.573600 + 21600 = 12500mm = 12.5m 用風(fēng)速校核巷道凈斷面積用風(fēng)速校核巷道凈斷面積 用式（用式（4-6）

30、校核：）校核： 查表查表4-4，知，知vmax= 8m/s；煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范 vmax= 6m/s，取，取vmax= 6m/s。已知通過大巷風(fēng)量。已知通過大巷風(fēng)量Q =28m3/s，代入式（，代入式（3-9）得）得 m/s 設(shè)計(jì)的大巷斷面積，風(fēng)速?zèng)]超過規(guī)定，可以使用。設(shè)計(jì)的大巷斷面積，風(fēng)速?zèng)]超過規(guī)定，可以使用。)39. 0(2hBBS)1600360039. 0(3600S8656. 28 .1028SQv 選擇支護(hù)參數(shù)選擇支護(hù)參數(shù) 本巷道采用錨噴支護(hù)，根據(jù)巷道凈寬本巷道采用錨噴支護(hù)，根據(jù)巷道凈寬3.6m、穿過中等穩(wěn)定巖層即、穿過中等穩(wěn)定巖層即屬屬類圍巖、服務(wù)年限大于類圍巖、服

31、務(wù)年限大于10年等條件，錨噴支護(hù)參數(shù)：錨桿長(zhǎng)年等條件，錨噴支護(hù)參數(shù)：錨桿長(zhǎng)l.8m，間距，間距a = 0.780.8m，排距，排距a=0.8m，錨桿直徑，錨桿直徑d = 18mm，噴，噴射混凝土層厚射混凝土層厚T1 = 100mm。 故支護(hù)厚度故支護(hù)厚度T = T1 = 100mm。 選擇道床參數(shù)選擇道床參數(shù) 根據(jù)本巷道通過的運(yùn)輸設(shè)備，已選用根據(jù)本巷道通過的運(yùn)輸設(shè)備，已選用24kg/m鋼軌，其道床參數(shù)鋼軌，其道床參數(shù)hc、hb分別為分別為360和和200mm，道渣面至軌面高度，道渣面至軌面高度ha= hchb= 360200 = 160mm。選用鋼筋混凝土軌枕。選用鋼筋混凝土軌枕。 確定巷道掘

32、進(jìn)斷面尺寸確定巷道掘進(jìn)斷面尺寸 由表由表4-8計(jì)算公式得：計(jì)算公式得： 巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度B1= B + 2T = 3600 + 2100 = 3800mm 巷道計(jì)算掘進(jìn)寬度巷道計(jì)算掘進(jìn)寬度B2= B1 + 2 = 3800 + 275 = 3950mm 巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度H1= H + hb + T = 3400 + 200 + 100 = 3700mm 巷道計(jì)算掘進(jìn)高度巷道計(jì)算掘進(jìn)高度H2= H1 + = 3700 + 75 = 3775mm 巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面面積巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面面積 S1= B1（0.39B1 + h3）= 3800（0.393800 + 18

33、00）= 12471600mm2 取取S1= 12.5 m2 巷道計(jì)算掘進(jìn)斷面積巷道計(jì)算掘進(jìn)斷面積 S2= B2（0.39B2 + h3）= 3950（0.393950 + 1800）= 13194075mm2 取取S2= 13.2 m2 三布置巷道內(nèi)水溝和管線三布置巷道內(nèi)水溝和管線 已知通過本巷道的水量為已知通過本巷道的水量為160m3/h，現(xiàn)采用水溝坡度為，現(xiàn)采用水溝坡度為3，查表，查表4-11得：水溝深得：水溝深400mm、水溝寬、水溝寬400mm，水溝凈斷面積，水溝凈斷面積0.16m2；水；水溝掘進(jìn)斷面積溝掘進(jìn)斷面積0.203m2，每米水溝蓋板用鋼筋，每米水溝蓋板用鋼筋1.633kg、

34、混凝土、混凝土0.0276m3，水溝用混凝土，水溝用混凝土0.133m3。 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。掛在管子上方。 四計(jì)算巷道掘進(jìn)工程量及材料消耗量四計(jì)算巷道掘進(jìn)工程量及材料消耗量 由表由表4-8計(jì)算公式得：計(jì)算公式得： 每米巷道拱與墻計(jì)算掘進(jìn)體積每米巷道拱與墻計(jì)算掘進(jìn)體積V1= S21 =13.21=13.2m3 每米巷道墻腳計(jì)算掘進(jìn)體積每米巷道墻腳計(jì)算掘進(jìn)體積V1= 0.2（T +）1 = 0.2（0.1 + 0.075）1 = 0.04m3每米巷道拱與墻噴射材料消耗每米巷道拱與墻噴射材料

35、消耗V2 = 1.57（B2T1）T1 + 2h3T11 = 1.57（3.950.10）0.10 + 21.800.101= 0.96m3 每米巷道墻腳噴射材料消耗每米巷道墻腳噴射材料消耗V4 =0.2T11 = 0.20.101= 0.02m3 每米巷道噴射材料消耗（不包括損失）每米巷道噴射材料消耗（不包括損失） V = V2 + V4= 0.96 + 0.02 = 0.98m3 每米巷道錨桿消耗（僅拱部打錨桿）每米巷道錨桿消耗（僅拱部打錨桿）式中式中 計(jì)算錨桿消耗周長(zhǎng)計(jì)算錨桿消耗周長(zhǎng) =1.57B2= 1.573.95= 6.2m a、a錨桿間距、排距，錨桿間距、排距，a = a= 0.

36、8m，故，故 ，取為取為4， 故故 根根 aaPN1)2/(211P875. 38 . 022 . 621aP3 .118 . 0142N1P 折合重量為： kg式中 l錨桿深度，l = 1.8m； d錨桿直徑，d = 18mm； 錨桿材料密度，= 7850kg/m3。 每排錨桿數(shù)為：N0.8 = 11.30.89根 每米巷道錨桿孔注砂漿消耗式中 Sk、Sm分別為錨桿孔和錨桿的斷面積 則 m2 每米巷道粉刷面積：Sn = 1.57B3 + 2h2式中B3 = B22 T = 3.9520.10 = 3.75m 故 Sn = 1.573.75 + 21.60 = 9.1m274.417850)2

37、018. 0(14. 380. 1 3 .11)2(3 .1122dl)(0mkSSlNV023. 0)018. 0042. 0(4114. 38 . 13 .11)(220mkSSlNV 五繪制巷道斷面施工圖、編制巷道特征表和每米巷道五繪制巷道斷面施工圖、編制巷道特征表和每米巷道掘進(jìn)工程量及材料消耗量掘進(jìn)工程量及材料消耗量 根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，按根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，按150比例繪制出巷道斷面圖（圖比例繪制出巷道斷面圖（圖38），并附上工程量及材秒消耗量表，并附上工程量及材秒消耗量表312及表及表313。這些施工圖表發(fā)。這些施工圖表發(fā)至施工單位、作為指導(dǎo)施工的設(shè)計(jì)依據(jù)。至施工單位、作為指導(dǎo)施工的設(shè)

38、計(jì)依據(jù)。 巷道斷面設(shè)計(jì)作業(yè)巷道斷面設(shè)計(jì)作業(yè) 兗州礦業(yè)集團(tuán)濟(jì)寧三號(hào)井為兗州礦業(yè)集團(tuán)濟(jì)寧三號(hào)井為19981998年投產(chǎn)的現(xiàn)代化大型礦井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)年投產(chǎn)的現(xiàn)代化大型礦井，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為能力為5Mt/5Mt/年，服務(wù)年限為年，服務(wù)年限為8181年。采用立井開拓、單水平傾斜大巷條帶年。采用立井開拓、單水平傾斜大巷條帶開采。地面標(biāo)高開采。地面標(biāo)高+38m+38m，生產(chǎn)水平為，生產(chǎn)水平為520m520m，屬低沼氣礦井。通風(fēng)方式，屬低沼氣礦井。通風(fēng)方式為中央并列式通風(fēng)，井下最大涌水量為為中央并列式通風(fēng)，井下最大涌水量為450m450m3 3/h/h，通過第一水平東運(yùn)輸，通過第一水平東運(yùn)輸大巷的流水量為大巷的流水量為 ，風(fēng)量為，風(fēng)量為 ；采用；采用 直流架線電機(jī)車直流架線電機(jī)車 牽引牽引 礦車運(yùn)輸。礦車運(yùn)輸。內(nèi)設(shè)壓風(fēng)管內(nèi)設(shè)壓風(fēng)管1081084.04.0一路和供水管一路和供水管76763.03.0焊焊接鋼管一路，接鋼管一路，另設(shè)動(dòng)力、照明、通訊和信號(hào)電纜各一路另設(shè)動(dòng)力、照明、通訊和信號(hào)電纜各一路。大巷穿過的巖。大巷穿過的巖層有砂巖、泥巖，主要以泥巖為主，實(shí)測(cè)圍巖松動(dòng)圈：砂巖為層有