井巷掘進(jìn)設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)說明書設(shè)計(jì)類別 采礦場設(shè)計(jì)系（部）材料工程系第二黨支部班級名稱10礦物資源技術(shù)7班課題名稱某運(yùn)輸大巷直線段斷面與施工設(shè)計(jì)學(xué)生姓名 鐘國昭指導(dǎo)老師 楊明春 2012年12月10日、已知條件某礦設(shè)計(jì)能力為150萬t/a,井下最大涌水量為300m3/h,通過該礦100m運(yùn)輸大巷的流水量為140m3/h,該運(yùn)輸大巷穿過中等穩(wěn)定的巖層，圍巖屬于iii類圍巖，巖石堅(jiān)固性系數(shù)f=4?6,需通過的風(fēng)量為30m3/s。巷道內(nèi)敷設(shè)一段直徑為200mm的壓風(fēng)管和一段直徑為100mm的水管。二、 設(shè)計(jì)任務(wù)1、 設(shè)計(jì)巷道斷面2、 設(shè)計(jì)巷道爆破參數(shù)3、 設(shè)計(jì)巷道支護(hù)4、 編制作業(yè)循環(huán)圖標(biāo)5、 在A4圖紙上按1:50的比例繪制斷面圖和工作圖炮眼布置圖三、 具體要求1、 獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)2、 要以科學(xué)的態(tài)度對待本次設(shè)計(jì),做到設(shè)計(jì)成果能用于現(xiàn)場施工3、 所有參數(shù)選擇應(yīng)標(biāo)明出處四、其他要求1、 設(shè)計(jì)過程嚴(yán)肅認(rèn)真2、 遵守紀(jì)律五、設(shè)計(jì)期限2012年11月26日至2012年12月10日正文一、設(shè)計(jì)巷道斷面、形狀：該礦年產(chǎn)量為150萬噸，屬于大中型礦山，該運(yùn)輸大巷服務(wù)年限較長，穿過巖層iii（中等穩(wěn)固），由于巷道承受較大地壓，故選用半圓拱作為斷面形狀設(shè)計(jì)，且瞄噴作用為永久支護(hù)、凈斷面尺寸設(shè)計(jì)通過表1-7可知，年產(chǎn)量150萬噸，則機(jī)車質(zhì)量為10?14t，礦車容量4.0?6.0m3，軌距762,900mm,軌型30?38kg/m。查表1-1可知，安全間隙b=300mm1查表1-3可知，人行道寬度b=1000mm2查表1-2可知，符合上述條件設(shè)備為：（單位mm）運(yùn)輸設(shè)備設(shè)備外形尺寸軌距中心距長寬高14t4900136016001700YGC4.03700130015507629001650注：由于電機(jī)車和礦車決定的路線間距，取其中最大值故：選用第一項(xiàng)數(shù)據(jù)（加粗字體部分）m=s－b=1700－1360=340mmB=b+2b+m+b012=300+1360x2+340+1000=4360mm將凈寬計(jì)算值按50mm進(jìn)級，取b=4400mm0二、選擇道床參數(shù)根據(jù)本巷道通過的運(yùn)輸設(shè)備，查表1-7、表1-8，選用30Kg/m鋼軌，采用鋼筋混泥土軌枕。軌面水平至底板之間的距離h=400mm，底板水平6至道渣水平之間距離h=250mm，所以道渣水平至軌面水平之間距離5h=h一h=150mm4 6 5

三、凈高度拱高f及參數(shù)。計(jì)算如下：0f=B=x4400=2200mm即R=2200mm0202查《安全規(guī)程》《中國采礦手則》，P859表6.1-4可知，H=2000mm巷道凈墻高度：h2按機(jī)車架線要求確定一下數(shù)據(jù)b 1a=b+ =300+x1360=980mm12 2按電機(jī)車架線要求，設(shè)架線導(dǎo)電弓子寬度的丄為400mm,故K=400mm,2又H=2000mm。h=H+h—譏R-b)2-(佯-a+K)2242故： . 4400=2000+150—?、.(2200-300)2-( -980+400)22=2000+150-992.8=1157.2q1158mm按管道架設(shè)要求計(jì)算《井巷設(shè)計(jì)與施工》P15《井巷設(shè)計(jì)與施工》P15圖1—13(a)h_1360c=b+ =100022+2=1680mmh=1800+h'- -((R- -b')2-(K+b+ -c+R)222212I 400 4001800+400-150-i，(2200- -50)2-(400+300+ -1680+2200)222=2050-1336.5=713.5q714mm公式中：h'為管道占有的垂直距離，從P8圖1—6(b)可知，h'等于壓風(fēng)管與水管直徑之和,h'=400mmD為管道法蘭盤直徑，即D=300＋100=400mmb'為管道法蘭盤與支架間的間隙，因管道直徑為400mm,在250?160mm之間，故b'=50mmC為在人行道一側(cè)的路線中心至墻的距離，c=b+b=1680mm

按人行要求計(jì)算h=1800-R2-(R2-100)22=1180-*22002-(2200-100)=1180-655.7=1144.3?1145mm比較以上三組數(shù)據(jù)取h2的值為1158mm,將凈墻高計(jì)算值按10mm進(jìn)級,h=1160mm2巷道凈高度H0。計(jì)算結(jié)果為:H0=f0+h2=2200+1160=3360mm四、計(jì)算凈斷面積《井巷設(shè)計(jì)與施工》P15表1—12可知:S=(h+0.393B)B0200凈斷面積=(1160+0.393x4400)x4400=12712480mm2=12.71m2P=2.57B +h02凈周長=2.57x4400+1160凈周長=12468mm=12.47m用風(fēng)速核算斷面積，又已知通過該大巷的風(fēng)速為Q=30m3/s由V=2-V可知:S 允0《井巷設(shè)計(jì)與施工》P9表1—6可知:V允V允Q30V= = =2.360m/sS12.710V<V厶允???滿足風(fēng)速要求，勿需修 改斷面尺寸選擇支架參數(shù)由于該巷道穿過巖層iii（中等穩(wěn)固），由于巷道承受較大地壓，故選用半圓拱作為斷面形狀設(shè)計(jì)，且錨噴作用為永久支護(hù)查表《采礦設(shè)計(jì)守則》表1—8—28噴射混泥土厚度T（80?100）,取90錨桿鋼筋長度1（1.5?2）,取1.75鋼筋直徑，查表《采礦設(shè)計(jì)手則》表1—8—31d（14?22mm）取18mm錨桿外露長度50mm確定巷道掘進(jìn)尺寸巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度B（無充填）：1B=B+2（T+50）10=4400+2x（90+50）=4680mm查表《井巷設(shè)計(jì)與施工》P15表1—12（h=h+h）352巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度h:1H=h+f+d130=h+h+f+d520=250+1160+2200+18=3628mm巷道拱斷面積《井巷設(shè)計(jì)與施工》P15表1—12拱部面積：d=TS=匕n（B+T）Td- 2 0S=L；n（B+T）Td-2 0n= （4400+90）x90=634437mm2=0.634m2巷道邊墻斷面積《井巷設(shè)計(jì)與施工》P15表1—12噴射混泥土：S=2(h+0.1)TT3=2(h+h+0.1)T52=2x(0.25+1.16+0.1)x0.09=0.2718m2巷道掘進(jìn)斷面積Sn=(h+0.393B)BB=B+2T5 1 1 1 0B=B+2T10n=4400+180=4.58m2Sn=(h+0.393B)B5 1 1=(250+0.393x4680x4680=9.778m2水溝設(shè)計(jì)和管線布置：已知通過本巷道的水量為140m3/h，現(xiàn)采用水溝坡度與巷道坡度相同，即4%o。查表1一9,選用矩形，瞄噴水溝，水溝深400mm,上下寬400mm，水溝凈面積0.160m2，水溝掘進(jìn)斷面面積水溝掘進(jìn)面積0.203m2，每米水溝混泥土量為0.133m3，每米水溝蓋板鋼筋1.633Kg,每米水溝蓋板混泥土0.0276m3管子按規(guī)定懸吊在人行道一側(cè)上方，電力電纜在非人行道一側(cè)，通訊電纜掛在墻上。計(jì)算巷道掘進(jìn)工程量及材料消耗量每米拱頂巷道所需棚舍混泥土材料量計(jì)算結(jié)果為V=1x【(1.33B+1.57T')T'-(1.33B+1.57x0.05)x0.05】00=1x【(1.33x4.4+1.57x0.14)x0.14-(1.33x4.4+1.57x0.05)x0.05】=0.55m3每米巷道兩墻所需噴射混泥土材料量計(jì)算結(jié)果為

V=2x(h+h)TX125=2x(1.16+0.25)0,09x1=0.2538m3每米巷道所需錨桿數(shù)N與沖天砂漿V3設(shè)錨桿軸向距離為1.0m,徑向間距為1.0m，則N=12根V=V=K(D2-d2)I'N34n=-(0.042-0.022)x1.5x124=0.017m3D——錨桿孔直徑，取40mmd——錨桿直徑，取20mml' 錨桿孔深度，取1500mm由設(shè)計(jì)可知，每米水溝混泥土使用量V=0.133m34繪制巷道斷面施工圖及工程量及材料消耗量表運(yùn)輸大巷特征斷面/m2設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺寸/mm凈斷面尺寸/mm支護(hù)厚度/mm凈周長/m寬高拱高寬凈全高墻厚拱厚拱和墻12.7114.9645803610220044003360909012.47工程量及巷道支護(hù)材料消耗量計(jì)算掘進(jìn)工程量/m3混泥土材料消耗量/m3其他材料/根巷道噴拱噴墻填孔水溝錨桿14.960.550.250.0170.02812

巷道斷面圖-13SO1360任114：Caw-45802J0C-………-13SO1360任114：Caw-45802J0C-………；'::…」E弓0f…….■：■)?■'：■…■…k巷道斷湎圖指導(dǎo)老師楊明春審批意見姓名鐘國昭比例尺1:50班級10礦物7班單 位毫米

一、巷道凈斷面尺寸確定凈寬度：B=4400mm0凈高度：H=3360mm0巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度：B=4680mm1巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度：H=3700mm1巖石堅(jiān)固系數(shù)：f=4二、巷道斷面掘進(jìn)爆破一）、爆破器選擇1、 炸藥：根據(jù)礦山開采爆破原理，炸藥選擇為屮32mm,200g,200mm2、 雷管：礦用需用毫秒電雷管3、 起爆器：MFB—200型二）、爆破參數(shù)的計(jì)算與確定1、掘進(jìn)斷面面積：由巷道斷面尺寸可知B1BS=B（H）+T（t）實(shí)11222=4680x1360+0.5x3.14x23402=14.966m22、炮孔數(shù)目：N=3.3V；fS2=3.3V4x14.9662=31.813即N=32三、炸藥的分配及孔網(wǎng)參數(shù)的確定一）、炸藥單耗的確定 ?圖1—1掏槽眼：q=2.50kg/m31圖1—1崩落眼：q=1.50kg/m32周邊眼：q=0.40kg/m33）、掏槽設(shè)計(jì)1、由于巖石為中等穩(wěn)固巖石，且f=4~6，故選用直眼掏槽。炮孔直徑R=42mm，孔深l=2.3m，正向鋪滿，空眼一個，空眼直徑11

R=84mm，掏槽眼上下距空眼距離1.3屮即a=1.3x84=109.2mm，掏槽空眼左右距空眼距離1.5屮即b=1.5x84=126mm。如圖1—1所示。3、周邊眼孔間距L=0.4?1,取L=800mmN="R*"3=2290n+2x1410=12.5取進(jìn)值N=132L8002炮眼直徑R=40mm，深度1=2.2m22炮孔邊距巷道輪廓200mm，距底板100mm。4、崩落眼N=N-N-N=32-5-13=14個3 1 2掘進(jìn)長度1=2.1m3孔間距L=700mm5、 掘進(jìn)長度掏槽眼：L=N1=5x2.3=11.5m111周邊眼：L=N1=13x2.2=28.6m222崩落眼：L=N1=20x2.1=42m336、 炮孔裝藥量由于巖石堅(jiān)固系數(shù)f=4,查表可知，炮眼裝藥系數(shù)：掏槽眼為0.55，周邊眼為0.45，崩落眼為0.25掏槽眼：0.551 0.55x2.3掏槽眼：m= ^mN= x0.2x4=5.06Kg10.210.2周邊眼：0.451 mN0.20.45周邊眼：0.451 mN0.20.45x2.20.2x0.2x13=12.87Kg崩落眼：0.251 0.25崩落眼：0.251 0.25x2.1m=曠mN= x0.2x20=10.5Kg30.230.27、藥卷使用情況：5.06+7、藥卷使用情況：5.06+12.87+10.50.2=143個8、鑿巖設(shè)備的選擇選用YT24鑿巖機(jī)，臺班工作效率40—60m,時間4—6小時。單位時間鑿巖距離10m/h,工作面課不知三臺該鑿巖機(jī)。選用Z—17鑿巖機(jī)，工作效率20—30m/h，取20m/h9、工作時間交接班時間：T]=20min鑿巖時間：L+L+L=―1 2 33x10m/h11.5+28.6+42 =2h44min3x10裝巖時間：60LS耳60x14.966x2.2x0.8T一 一 一64min3 np 1x25裝藥時間：NtT一 一43min4A2