第二章 巷道断面设计山科.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,井巷工程,第,2,章巷道断面设计,2,巷道,断面,设计,2,设计的主要内容,选择断面形状和确定断面尺寸。,设计的原则,在满足安全、生产和施工要求的条件下，力求提高,断面利用率,，取得最佳的经济效果。,重点与难点,巷道断面尺寸的确定。,3,2,巷道断面设计,2.1,巷道断面形状的选择,2.2,巷道断面尺寸的确定,2.3,巷道水沟与管缆的布置,2.4,巷道断面设计示例,习 题,2.1,巷道断面形状的选择,4,2.1.1,常用巷道断面形状及分类,（,1,）折线型,：矩形、梯形、不规则形。,（,2,）曲线型,：直墙拱形,(,如三心拱形、半圆拱形、圆弧拱形,),以及封闭拱形、椭圆形、圆形等。,5,常用巷,道,断,面,形,状,2.1.2,选择巷道断面形状一般应考虑的因素,6,（,1,）作用在巷道上的,地压,大小和方向,在选择巷道断面形状时起主要作用。,（,2,）,巷道用途,和服务年限,也是选择巷道断面形状不可缺少的重要因素。,（,3,）矿区的,支架材料和,习惯使用的,支护方式,，也直接影响巷道断面形状的选择。,（,4,）,掘进方法和掘进设备,对于巷道断面形状的选择也有一定影响。,（,5,）需风量大的矿井，选择通风阻力小的断面和支护方式，有利于安全及经济效益。,7,地压大小及方向与巷道断面形状选择的关系示意图,2.1.3,巷道断面的选择使用原则,8,安全稳定性好；,满足使用技术要求；,断面利用率高；,巷道施工速度快、造价低。,2.2,巷道断面尺寸的确定,9,决定巷道净断面面积,S,的,因素,：,运输；行人；通风；安全,设施及设备的安装、检修和施工等。,巷道断面设计的方法与步骤：,首先根据运输、通风、行人、安装检修、施工和,煤矿安全规程,、,煤炭工业设计规范,等的规定，确定,巷道净,断面尺寸和净断面积。,进行风速校验。,根据支护参数和道床参数，确定巷道的,“,设计掘进断面积,S,1,”,。,再按允许超挖值，确定巷道的,“,计算掘进断面积,S,2,”,。,最后按比例绘制包括墙角和水沟在内的巷道断面图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。,2.2.1,巷道净宽度,B,的确定,10,2.2.1,巷道净宽度,B,的确定,2.2.2,巷道净高度,H,的确定,2.2.3,巷道净断面积,S,的确定,2.2.4,巷道风速,v,验算,2.2.5,巷道的,设计掘进断面积,S,1,2.2.6,巷道的,计算掘进断面积,S,2,11,直墙拱形巷道的净宽度,指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。,梯形巷道的净宽度,1,）当其内不通行运输设备时，净宽系指自底板起,1.6m,高水平的巷道宽度。,2,）当其内通行矿车、电机车时，净宽系指车辆顶面水平的巷道宽度。,2.2.1,确定巷道的净宽度,B,12,以直墙拱形双轨巷道为例，直墙拱形双轨巷道,的净宽度,：,B,a+2A,1,+c+t,A,1,运输设备的最大宽度,(,表,2-2,),，,m,；,a,非人行道侧宽度,；,c,人行道的宽度,；,t,运输设备最突出部分之间的间距（具体数值见煤矿安全规程中有关规定）。,2.2.1.1,双轨巷道净宽度的确定,13,运输设备类型,长,宽,高（,mmmmmm,）,轨距,/mm,电机车,直流架线式,6/250,ZK7-,9/550,1060,4500 1550,1360,600,900,6/250,ZK10-,9/550,1060,4500 1550,1360,600,900,ZK14-9/550,490013351550,900,ZK20-9/550,740016001900,900,蓄电池式,6,XK2.5-/48A,9,21009201550,600,900,CDXT-5,1030,3300 1550,1260,600,900,XK8-6/110A,XK8-9/132A,1054,4430 1550,1354,600,900,表,2.2,煤矿井下巷道常用运输设备类型及规格尺寸表,14,运输设备类型,长,宽,高（,mmmmmm,）,轨距,/mm,矿车,固定车厢式,MG1.1-6A,MG1.1-6B,20008801150,600,MG1.7-6A,MG1.7-9B,1050 1200,2400 ,1150 1150,600,900,底卸式,MD3.3-6,MD3.3-6,345012001400,420015201550,600,900,人车,平巷,PRC-12-6/3,PRC-18-9/3,428012201525,428015251525,600,900,斜巷,S,XRC-15-6/6,W,497012001474,600,S,XRC-20-9/6,W,497015181474,900,续表,2.2,煤矿井下巷道常用运输设备类型及规格尺寸表,15,运输设备类型,长,宽,高（,mmmmmm,）,轨距,/mm,输送机,钢丝绳式,GDS-100,130000114301663,GDS-120,160000144702620,吊挂式,SPJ-800,660021101350,机头尺寸,SPJ-800S,660021001300,固定式,TD-75,15151200,可弯刮板式,SGW-44A,1500620180,中部槽的尺寸,SGW-40T,1500620180,续表,2.2,煤矿井下巷道常用运输设备类型及规格尺寸表,16,在确定曲线段巷道净宽度时，按公式计算巷道的净宽，要考虑,矿车在弯道上运行，由于车体的,中心线和线路的中心线不相吻,合，发生矿车外边角外伸和矿车,内侧车帮内移现象，,内侧和外侧,均要加宽,0.2m,。巷道加宽的范围除曲线段外，用矿车运输时与曲线段两端相联的各长,23m,的直线段也要加宽；用电机车运输时曲线两端直线段加宽长度为,35m,。,曲线段巷道净宽度的加宽,双轨巷道弯曲段轨道中线距的加宽,17,双轨巷道对开列车车辆之间应有足够的安全间隙，两条平行轨道的中线距可按表,2.3,选取。,弯曲段轨道中线距需要加宽,200300mm,。,运输设备,600mm,轨距,/mm,900mm,轨距,/mm,直线,曲线,直线,曲线,1.0t,矿车,1100,1300,1.5t,矿车,1300,1500,1400,1600,7t,，,10t14t,，架线机车,1300,1600,1600,1900,3.0t,矿车,11600,1800,3.0t,底卸式矿车,1500,1700,5.0t,底卸式矿车,1600,1800,1800,2000,8t,，,12t,蓄电池机车,1300,1600,1600,1900,巷道净宽的总体规定,18,1,）拱形断面,(1),主要运输巷道：综采：,3.0m,；其它：,2.2m,。,(2),其它巷道：,2.0m,2),矩形断面,：,2.0m,3),梯形巷道,：,1.8m,（顶部）,自道渣面起,1.6m,高度范围内，人行道宽度,0.8m,。,巷道净宽度值,只进不舍，按,0.1m,进级。,2.2.1.2,无轨运输巷道净宽度的确定,19,无轨运输巷道的净宽度主要根据通风及行人的需要来选取。,1,）主要运输巷道,人行道一侧：,1.2m,。,另一侧：,0.5m,。,车辆对开最突出部位的间距：,0.5m,。,2),其它巷道,人行道：,0.8-1.0m,。,另一侧：,0.3-0.5m,。,转弯和交叉处，根据无轨运输车辆的转弯半径和运输间距确定。,2.2.2.1,矩形、梯形巷道的净高度,自道渣面或底板起至顶梁或顶部喷层面（或锚杆露出长度终端）的高度。,表,2.4,20,2.2.2.2,拱形巷道的净高度,自道渣面至拱顶喷层面内沿（或锚杆露出长度终端）的高度。主要是确定,净拱高,和,自巷道底板起的墙高,。,H=h,0,+h,3,-h,b,H,拱形巷道净高；,h,0,拱形巷道拱高；,h,3,拱形巷道墙高；,h,b,巷道内道碴高度。,2.2.2,确定巷道的净高度,H,煤矿安全规程,中有关净高的规定,21,第二十一条,巷道净断面必须满足,行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工,的需要，并符合下列要求：,（一）主要运输巷和主要风巷的,净高,，自,轨面,起不得低于,2m,。架线电机车运输巷的净高必须符合本规程第三百五十六条和第三百五十七条的有关要求。,（二）采区（包括盘区，以下各条同）内的,上山、下山,和平巷的净高不得低于,2m,，薄煤层内的不得低于,1.8m,。,此外，,巷道净断面的设计，必须按,支护最大允许变形后,的断面计算,。,拱形巷道拱高,h,0,、墙高（壁高）,h,3,的确定,22,1,）拱高,h,0,的确定,拱高的确定常用其与巷道净宽的比来表示（高跨比）：,半圆拱：,h,=R=B/2,；,圆弧拱：,h,=B/3,或,0.4B,。,2,）墙（壁）高,h,3,的确定,自巷道底板至拱基线的垂直距离。,有轨拱形运输巷道壁高,h,3,的,设计要求：按以下五种方法计算取最大值,23,(1),按,架线电机车,导电弓顶端与巷道拱壁间最小安全间隙,n,的要求计算；,(2),按管道的装设高度,m,要求计算；,(3),按人行高度要求,j,计算；,(4),按,1.6m,高度人行宽度,C,要求计算,；,(5),按设备上缘至拱壁最小安全间隙,C,要求计算。,上述计算的有关公式见,P,4950,表,2.5,，依次计算出壁高,h,3,，然后取其最大值，并且,“只进不舍，按,0.1m,进级”。,一般架线电机车运输的巷道，按其中架线电机车导电弓子和管道装设要求计算即能满足要求；其它如矿车运输、仅铺设输送机或无运输设备的巷道一般只按行人高度要求即能满足要求，但在人行范围,1.8m,高度以下，不得架设管线和电缆。,半圆拱形巷道壁高,h,3,的计算,24,1),按“架线电机车导电弓子高度”要求计算：,式中，,h4,电机车导电弓子高度；,2.0m,（行人），,1.9m,（不行人），井底车场,2.2m,。（,356,条）,hc,道床总高度；,R,半圆拱半径；,n,导电弓子外缘与拱壁之间的安全间隙,(,一般取,300),；,K,导电弓子宽度之半；,b1,轨道中心线与巷道中心线间隙。,2,）按“管道的装设高度”要求计算,双轨巷道,：,单轨巷道,：,式中，,m-,导电弓子与管子之间的安全间隙,(,一般取,400500),；,h,5,-,管子吊挂的下缘高度，,h,5,1800mm,。,3,）按“,人行高度,”要求计算,：,式中，,j,大于,100,，一般取,200mm,25,4,）按“,1.6m,高度人行宽度”要求计算,双轨巷道,：,单轨巷道,：,式中，,C,-,运输设备上缘和拱璧间距,(,一般大于等于,700mm),；,5,）按“设备上缘距拱璧的最小安全间隙”要求计算：,双轨：,单轨：,非人行侧：,26,27,架线电机车,管道安装,行人,人行宽度,设备上缘,28,单轨巷道壁高,29,无轨运输巷道的净高度需要同时满足以下要求：,1,）行人需要；,2,）通风需要；,3,）无轨运输设备的顶部距巷道顶部（支护）或管缆下缘的距离不得小于,0.6m,；,4,）满足安全间隙对巷道净高度的要求。,2.2.2.3,无轨运输巷道净高度,2.2.3,确定巷道的净断面积,S,31,1,）,矩形巷道净断面积,：,S,BH,B,巷道净宽；,H,巷道净高。,2,）,梯形巷道净断面积：,S,(B,1,+B,2,)H/2,；,B,1,、,B,2,巷道顶梁、底板处净宽；,H,巷道净高。,3,）,半圆拱巷道,：,S,B(0.39B+h,2,),h,2,渣面起巷道壁的高度。,4,）,圆弧拱巷道,：,S,B(0.24B+h,2,),32,矩形巷道,33,梯形巷道,34,半圆拱形巷道,35,圆弧拱形巷道,2.2.4,巷道风速验算,36,生产矿井的巷道通常兼作通风用，因此还要进行最优的风速验算：,V,通过巷道的风速，,Q,通过巷道的风量，,V,max,巷道允许通风的最高风速，,m,s,。,37,煤矿工业设计规范,规定：矿井主要进风巷的风速一般不大于,6m/s,；输送机巷道、采区风巷一般不大于,4m/s,。,2.2.5,确定,巷道的设计掘进断面积和计算掘进断面积,38,2.2.5.1,支护参数的选择,2.2.5.2,道床参数的选择,2.2.5.3,巷道的设计掘进断面积,2.2.5.4,巷道的计算掘进断面积,2.2.5.1,支护参数的选择,39,支护是影响煤矿技术经济指标和安全生产的关键技术问题。,支护形式,过去棚式支架和料石、混凝土砌碹以及金属支架是主要支护形式。现在普遍采用锚网（喷）支护或与其他支护形式联合支护。,支架参数,是各种支架的规格尺寸，锚喷支护的锚杆类型、长度直径、间距、排距、喷层厚度及标号等，如,坑木的直径、金属和钢筋混凝土构件的断面高度以及背板厚度、喷层的厚度或锚杆外露的长度,。,2.2.5.2,道床参数的选择,40,道床参数,：,钢轨型号,、,轨枕规格,和,道碴厚度,。,钢轨型号是根据巷道类型、运输方式及矿车容积和轨距来选取。,每米长度的质量来表示。,15,、,22,、,30,、,38kg/m,轨枕：轨枕的类型和规格应与选用的钢轨型号相适应。,道床：一般采用坚硬的碎石或不易自燃的矸石或卵石做道碴，颗粒度以,2030mm,为宜。,41,42,钢轨型号,使用地点,运输设备,钢轨规格,/,（,kgm,-1,）,斜井,箕斗,人车,运送液压支架设备车,30,，,38,1t,，,1.5t,矿车,22,平硐,大巷,井底车场,8t,及以上机车,3t,以上机车,运送液压支架设备车,30,1t,，,1.5t,矿车,22,采区巷道,运送液压支架设备车,30,，,22,1t,，,1.5t,矿车,22,，,15,43,轨枕规格,轨枕类型,轨距,/mm,轨型,/,（,kgm,-1,）,全长,/mm,全高,/mm,上宽,/mm,下宽,/mm,木轨枕,600,15,1200,120,120,150,22,1200,140,130,160,900,15,1600,120,120,150,22,1600,140,130,160,钢筋混凝土轨枕,600,15,或,22,11001200,120150,110130,140170,900,30,15001600,150200,140160,180250,预应力钢筋混凝土轨枕,600,15,或,22,1200,115,100,140,44,常用道床参数,巷道类型,钢轨型号,/,（,kgm,-1,）,道床总高度,h,c,/mm,道碴高度,h,b,/mm,道碴面至轨道面高度,h,a,/mm,井底车场及主要运输巷道,30,410,220,190,22,380,220,160,采区运输巷道,上、下山,22,380,可不铺道碴，轨枕沿底板浮放，也可在浮放轨枕两侧充填掘进矸石,15,350,运输巷、回风巷,15,250,2.2.5.3,巷道,设计掘进断面积,S,1,45,巷道净尺寸加上支架参数和道床参数,，便得到巷道的设,计掘进尺寸，从而可求得巷道设计掘进断面积,S,1,。,半圆拱巷道：,S,1,=B,1,（,0.39B,1,+h,3,）；,B,1,拱形巷道掘进宽度；,h,3,墙高；,圆弧拱巷道,：,S,1,=0.24B,2,+1.27BT+1.57T,2,+B,1,h,3,；,B,巷道净宽；,T,墙厚；,梯形巷道：,S,1,=,（,B,3,+B,4,）,H,1,/2,；,B,3,、,B,4,顶梁、底梁设计掘进宽度；,H,1,设计掘进高度。,2.2.6,巷道的,计算掘进断面积,S,2,考虑到巷道在施工内出现超挖观象，因此，设计掘进断面尺寸应加上允许超挖值,(75mm),，作为计算掘进断面尺寸（增加,2,），并以此计算出巷道的掘进工程量和支炉材料消耗量。,46,巷道断面尺寸计算公式,47,梯形巷道断面尺寸和工程量、材料消耗计算公式，如表,2.4,所示。（,4748,页）,半圆拱巷道断面尺寸和工程量、材料消耗计算公式，如表,2.6,所示。（,5253,页）,.,圆弧巷道断面尺寸和工程量、材料消耗量计算公式，如表,2.7,所示。（,5455,页）,2.3,巷道内水沟和管缆的布置,48,2.3.1,水沟设计,1),排水沟断面系根据矿井生产时通过该巷道的排水量设计。,2),排水沟一般布置在人行道一侧，并尽量少穿越运输线路。,3),平巷排水沟的坡度一般取,35(,或与巷道坡度相同,),。,4),常用的水沟断面及尺寸如图,2.7,和,2.8,所示。,2.3.2,管缆布置,1),巷道内管线布置的原则,“,保证安全，便于安装、检修”,。,2),电力电缆与管道应布置在巷道的不同侧。,3),电话和信号电缆应布置在电力电缆的另一侧。,2.3.1,水沟设计,49,水沟的位置：,（,1,）倾角,16,的巷道：,与人行台阶一侧；与人行台阶分设。,（,3,）布置在巷道中间；,（,4,）巷道横向水沟。,50,水沟的施工要求,（,1,）平巷水沟坡度真可取,35,，或与巷道的坡度相同，但一般不小于,3,，以利于水流通畅。,（,2,）运输大巷的水沟可用混凝土浇筑，也可用钢筋混凝土预制成构件，然后送到井下铺设，服务年限短，排水量小的巷道其水沟可不用支护。,（,3,）棚式支架巷道水沟一侧的边缘距棚腿距不小于,300mm,，,图,2-7,。,（,4,）为了行人方便，主要运输大巷和倾角小于,15,斜巷的水沟，应铺放钢筋混凝上预制盖板，盖扳顶面要与巷道渣面齐平。,51,52,水沟的断面,常用的水沟断面形状有对称倒梯形、半倒梯形和矩形。各种水沟断面尺寸应根据水沟流量，坡度，支护材料和断面形状等因素决定，常用的水沟断面和尺寸见图,2.7,和图,2.8,所示。拱形、梯形巷道水沟规格和材料消耗见表,2.12,。,为了使巷道内不积水，巷道横向水沟的一侧也应有,2,的坡度，并在水沟的侧面壁上每隔一定距离开设,50,的泻水孔。,53,拱形、梯形巷道水沟规格和材料消耗表,54,巷道类别,支护类别,流量,/,（,h,-1,）,净尺寸,/mm,断面,/,每米材料消耗量,坡度,宽,B,深,H,净,掘进,盖板,水沟,3,4,5,上宽,B,1,下宽,B,2,钢筋,/kg,混凝土,/m,混凝土,/m,拱形大巷,锚喷,086,097,0112,300,350,0.105,0.144,1.336,0.0226,0.114,砌碹,096,0100,0123,350,300,350,0.114,0.139,1.336,0.0226,0.099,锚喷,86172,97205,112227,400,400,0.160,0.203,1.633,0.0276,0.133,砌碹,96197,100227,123254,400,350,450,0.169,0.207,1.633,0.0276,0.120,锚喷,172302,205349,227382,500,450,0.225,0.272,2.036,0.0323,0.152,砌碹,197349,227403,254450,500,450,500,0.238,0.278,2.036,0.323,0.137,锚喷,302374,349432,382472,500,500,0.250,0.306,2.036,0.323,0.161,砌碹,349397,403458,450512,500,450,550,0.261,0.309,2.036,0.323,0.145,采区梯形,棚式,078,090,0100,230,180,260,0.05,0.146,无,0.093,棚式,78118,90136,100152,250,220,300,0.07,0.174,0.104,棚式,118157,136181,152202,280,250,320,0.08,0.195,0.110,棚式,157243,181280,202313,350,300,350,0.11,0.236,0.122,2.3.2,管缆布置,55,管道的布置：,（,1,）管道,通常应布置在人行道一侧,，也可布置在非人行道一侧。管道架设可采用管墩架设、托架固定或锚杆悬挂等方式。若架设在人行道上方，管道下部与道渣面或水沟盖板面保持,1.8m,以上的距离，若架设在水沟上，应以不妨碍清理水沟为原则。,（,2,）在架线式电机车运输巷道内，不要将管道直接置于巷道底板上（用管墩架设），以免电流腐蚀管道。,（,3,）管道与运输设备之间必须留有不小于,0.2m,的安全距离。,56,电缆的布置：,（,1,）通信电缆和电力电缆不宜设在同一侧。,（,2,）高压电缆和低压电缆在巷道同侧布置时，相互之间距离应大于,0.1m,以上；同时高压电缆之间、低压电缆之间的距离不得小于,50mm,，以便摘挂方便。,（,3,）电缆与管道在同一侧敷设时，电缆要悬挂在管道上方并保持,0.3m,以上的距离。,（,4,）电缆悬挂高度应保证当矿车掉道时不会撞击电缆，或者电缆发生坠落时，不会落在轨道上或运输设备上。,（,5,）人行道一侧最好不要敷设动力电缆。,57,2.3.3,绘制巷道断面施工图、编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表,58,按,1:50,的比例绘制巷道断面施工图；,编制巷道特征表；,编制每米巷道工程量及材料消耗量表，如,64-65,页图,2.9,及表,2.132.14,所示。,2.4,巷道断面设计示例,59,已知条件：,某煤矿，年设计能力为,90,万,t,，低瓦斯矿井，中央分列式通风，井下最大涌水量为,320m,3,/h,。,通过该矿第一水平东翼运输大巷的流水量为,160m,3,/h,，,采用,ZK10-6/250,架线式电机车牵引,1.5,吨矿车运输,.,该大巷穿过中等稳定的岩层，岩石坚固性系数,f,=4,6,，需通过的风量为,48m,3,/s,。,巷道内敷设一道直径为,200mm,的压风管和一趟直径为,l00mm,的水管。,试设计运输大巷直线段的断面。,60,2.4.1,选择巷道断面形状,对于年产,90,万,t,矿井的第一水平运输大巷，一水平服务年限在,20,年以上，采用,600mm,轨距双轨运输的大巷，其净宽在,3m,以上，又穿过中等稳定的岩层。故选用螺纹钢树脂锚秆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。,61,2.4.2,确定巷道断面尺寸,1,）确定巷道净宽度,B,查表,2-2,（,45,页）知,ZK10-6/250,电机车宽,A,1,=1060,，高,h=1550,；,1.5,吨矿车宽,1050,，高,1150,。,根据,煤矿安全规程,，取巷道人行道宽,C=840,，非人行道一侧宽,a=400,。又查表,2-3,知本巷双轨中心线,b=1300,，两电机车之间的距离为：,1300-,（,1060/2+1060/2,）,=240,故巷道净宽度,B=a,1,+b+c,1,=a+2A,1,+C+t=400+21060+240+840=3600,。,2,）确定巷道拱高,h,0,半圆拱巷道拱高,h,0,=B/2=3600/2=1800,；,半圆拱半径,R=h0=3600/2=1800,。,62,3,）,确定巷道壁高,h,3,（,1,）按架线电机车导电弓子要求确定,h,3,由表,2.5,中半圆拱巷道壁高公式得,63,（,2,）按管道装设要求确定,h,3,（,3,）按人行高度要求确定,h,3,综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为,h,3,=1820,。,则巷道高度,H=h3-hb+h0=1820-220+1800=3400,。,64,4,）确定巷道净断面面积,S,和净周长,P,由表,2.6,得净断面面积,S=B,（,0.39B+h,2,）,式中：,h,2,为道碴面以上巷道壁高，,h,2,=h,3,-h,b,=1820-220=1600,。,故，,S=3600,（,0.393600+1600,）,=10.8m,2,；,净周长,P=2.57B+2h,2,=2.573600+21600=12.5m,。,65,5,）用风速校核巷道净断面面积,查表,2.8,，知,V,max,=8m/s,，已知通过大巷风量,Q=48m,3,/s,，计算得：,设计的大巷断面面积、风速没超过规定，可以使用。,66,6,）选择支护参数,（,180,页，表,6.6,）,本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽,3.6m,、穿过中等稳定岩层即属,类围岩、服务时间大于,l0,年等条件，得：,锚喷支护参数：,锚杆长,2.0m,，间距,a=0.8m,，排距,a,=0.8m,，锚杆直径,18,。,喷射混凝土层厚,T,1,=l00mm,，而锚杆露出长度,T,2,=50mm,故支护厚度,T=T,1,=100,。,67,7,）选择道床参数,根据本巷道通过的运输设备，选用,30kg/m,的钢轨，其道床参数,hc,、,hb,分别为,410,和,220,，道渣至轨面高度,ha=hc-hb=410-220=190,。,采用钢筋混凝土轨枕。,68,8,）确定巷道掘进断面积,巷道设计掘进宽度,B1=B+2T=3600+2100=3800,。,巷道计算掘进宽度,B2=B1+2=3800+275=3950,。,巷道设计掘进高度,H1=H+hb+T=3400+220+100=3720,。,巷道计算掘进高度,H2=H1+=3720+75=3795,。,巷道的设计掘进断面积,S1=B1,（,0.39B1+h3,）,=3800,（,0.393800+1820,）,=12547600,2,，取,S1=12.55,。,巷道的计算掘进断面积,S2=B2,（,0.39B2+h3,）,=3950,（,0.393950+1820,）,=13273975,2,，取,S2=13.27,。,69,2.4.3,布置巷道内水沟和管线,1,）水沟设计,已知通过本巷道的水量为,160m,3,/h,，采用水沟坡度为,0.3%,，查表,2.12,（,62,页,）得：,水沟深,400,、水沟宽,400,，水沟净断面面积,0.16,；水沟掘进断面面积,0.203,，每米水沟盖板用钢筋,1.633kg,、混凝土,0.0276m,3,，水沟用混凝土,0.133m,3,。,2,）管缆布置,管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧，通信电缆挂在管子上方，如图,2-10,（,69,页,）所示。,70,2.4.4,计算巷道掘进工程量和材料消耗量,每米巷道拱与墙计算掘进体积：,V1=S21=13.271=13.27m,3,；,每米巷道墙脚计算掘进体积：,V3=0.2(T+)1=0.2(0.1+0.075)1=0.04m,3,；,每米巷道拱与墙喷射材料消耗：,V2=1.57(B2-T1)T1+2h3T11,=1.57(3.95-0.10)0.10+21.820.101=0.968m,3,；,每米巷道墙脚喷射材料消耗：,V4=0.2T11=0.20.11=0.02m,3,；,每米巷道喷射材料消耗（不包括损耗）：,V=V2+V4=0.968+0.02=0.988 m,3,；,每米巷道锚杆消耗：,71,折合质量,式中，,P1,为计算锚杆消耗周长，,P1=1.57B2+2h3,=1.573.95+21.82=9.84m,；,M,、,M,为锚杆间距、排距，,M=M=0.8m,。,故，,每排锚杆数：,N,0.8=14.750.8=11.8=12,根,每米巷道粉刷面积：,Sn=1.57B3+2h2,式中，,B3,计算净宽,，,B3=B2-2T,=3.95-20.10=3.75m,所以，,Sn=1.573.75+21.60=9.1m,2,。,72,73,2.4.5,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量表。,根据以上计算结果，按,1,：,50,比例绘制出巷道断面图（图,2.10,），并附上工程量及材料消耗量表，如表,2.15,及表,2.16,。,做好的施工图表发至施工单位，即可作为指导施工的依据。,74,75,围岩类别,断面,/,设计掘进尺寸,/mm,喷射厚度,/mm,锚杆,/mm,净周长,/mm,净,设计掘进,宽,高,型式,排列方式,间排距,锚杆长,直径,10.8,12.55,3800,3720,100,螺纹钢树脂锚杆,方形,800,2000,18,12.5,运输大巷特征,围岩类别,计算掘进工程量,/m,3,锚杆数量,/,根,材料消耗,粉刷面积,/,巷道,墙脚,喷射材料,/m,锚杆,钢筋,/kg,树脂药卷,/,个,13.27,0.04,14.27,0.98,58.90,29.5,9.1,运输大巷每米工程量及材料消耗,巷道断面设计大作业,76,某煤矿，年设计能力为,150,万,t,，低瓦斯矿井，两翼对角式通风，井下最大涌水量为,370m,3,/h,，综采矿井。,通过该矿第一水平东翼运输大巷的流水量为,180m,3,/h,，,采用,ZK14-9/550,架线式电机车牵引,3,吨底卸式矿车运输,.,该大巷穿过稳定性较好的岩层，岩石坚固性系数,f,=6,8,，需通过的风量为,68m,3,/s,。,巷道内敷设一道直径为,200mm,的压风管和一趟直径为,l00mm,的水管。,试设计运输大巷弯曲段的断面。,77,本章小结,巷道断面形状,影响因素：,巷道断面尺寸,净断面、风速、设计掘进、计算掘进。,巷道内水沟设计和管缆布置,水沟布置；管缆布置。,一图两表,复习思考题,78,(1),煤矿常用巷道断面形状及其承载性能特点？,(2),选择巷道断面形状应考虑那些因素？,(3),简述巷道断面设计的步骤？,(4),净宽、净高、拱形巷道墙高？,(5),梯形锚网支护巷道断面的净宽度和净高度如何确定？,(6),巷道断面内水沟和管线的布置有那些要求？,