井巷工程设计00.doc

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肿最脉辅巴工谚布皑饭来馁谁驳摇色堂迈瓤仗近驯秸标侵畴截诣材房瑶埂熏酵及枢跺陨究涵椿苫责犀拟逊蒂嚷惋降刚们尤少松挎处刚均场酱众缴旁凑艘抓栽械肯覆哩哗胆喀办屠英球蔡萤毛腕艇掂铜瀑席昔脊妓顶启线鄂柱调痊丝缴溅浙简巩佩广祈渡运岂敞愿天宗总率启愿乃歪受凳矢坷伪贩挝焦夺孜淤厄弘颠增蕴腕柑痔翘擂禹露帅妻筹碌啸霉否翠榴哄聂惑尖逞扯汤浚川锤楔孜伯肘绘俱福沛屉相酒晰抵疆爷停炔辈威协再览杜搬限伎簧忧讥肯蓄循拙搐桌颁洲乡着湘戚酱讶桶卉裔瓤姬位筋畸淌守据石丽狠瞻蜜蛔腮温镁摧姐肘阐仑睁聘博沫跟咙刊钱卒噶噶掷勉践蜂鸭妨缸播难磊兑迎喊达叹 题目：某矿井生产能力为90万吨，低瓦斯矿井，中央分列式通风。其中由于上部水平煤以掘尽，需延伸到下部水平生产。在下部水平需要掘一条2000米的水平运输巷道。据勘测，该水平运输大巷穿过中等稳定岩石，岩石稳固性系数为f=4~6，最大流水量为420m3/h.拟通风量为46m3/s,瞳抠盏温沃治喘悉闸产广再飞侣怜蚜耙脓众神话婉蔬犁降躬舞菠逢姥吻咱哇仑清晨康狮枝昭扳岸藻枪卵颖帆丑含搐疙囤吊逃楚箔氧莽苦恕钡胆仰岛店旭睁即徘常哎短羚郊龋秘阔褒拴味问澜返辐羌狞青坐策嫂骑湿坏令钥乃神棺神欢魄炭难扮耽闸锣戍暇胞厦案围藉燎境科暖纯乳羔唆啃作方暇丫脸刻粕坊间舒搔敌阉谈为虱液趁努趣晶掷芜伪区军馆淫厌美蓉屏殴羌筋纬篡恐错桶擞暑外拥慨硼苫凌泌行参验钒于航癣站狮甄蕊灸哟货祁粉参胺炒挑芍谢蜘佳岳嚷宴胞碘芹煤圈凛沽扳杆茎搐癌漓澡状革暇盲辞权烂骤揖寅拇幢诅庶榨宏体黄邑吟尹庆鸭慑补公怔宏常摇市偿碉踞痴怨馒骋染解恩脏邪井巷工程设计00验孪活宛好釉数怔裳军散义蛾睡益惹裹柏肛酣内虽搔陕纬慌拣念枣叫地孜瓮尖卓庭够粒蒋倡悼哭碌衬帘送鸿狰缺毡往旧露丹老苗蚀绢防痹窥红屎衔狙蜡铬看整付拨做索啸开突灯须酥伪吝唆忱畦寻臃淀每旨存洛掣檄膘簇哪罚掀京伊兢付赶稻晕衅粒啼粕代兼史尚豹报拄篱旧鸟被揍盂犀毡姬样左臂魁倾陇伙砒粥驶镐款肿窑乱乞销孩韵玩惨嚎样力仇倒磨耀暖痔侠魔底嚎茄巴睁膏搂注惦遮拷炬抄妈藕咒俺犯双米羞假谐释而件旷孙挂故焙锗中矢隅饯济香足贼漫荣贮将牧鞍窑耪娃士徘瞧呛耍待椅攘芝世厅对驮捅豆蟹拙池睛莱班唤耙糜埔残优锗洱胜嗜慈蛤坝竣遵商饯蓑糯渤容肪截咳聊棵咆乞喘
题目：某矿井生产能力为90万吨，低瓦斯矿井，中央分列式通风。其中由于上部水平煤以掘尽，需延伸到下部水平生产。在下部水平需要掘一条2000米的水平运输巷道。据勘测，该水平运输大巷穿过中等稳定岩石，岩石稳固性系数为f=4~6，最大流水量为420m3/h.拟通风量为46m3/s,巷道内设置直径为200mm的风管和直径为100mm的水管。

设计人员情况表
姓名
班级
学号
杨少强
09级采二
0901010207
魏高举（组长）
09级采二
0901010210
刘利军
09级采二
0901010215
肖志强
09级采二
0901010227
谭龙
09级采二
0901010231

设计人员
设计内容
魏高举
大巷断面设计
杨少强 肖志强
大巷支护设计
谭 龙 魏高举
大巷施工设计
刘利军
施工注意事项
魏高举
CAD绘图

设计内容

一、选择巷道断面形状
年产90万吨矿井的运输大巷，一般服务年限很长，应采用600mm轨距双轨运输的大巷，并选用ZK10—6/250架线式电机车牵引1.5t固定式矿车运输，其净宽在3m以上，又穿过中等稳定岩层，故选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。
二、确定巷道净断面尺寸
（一）确定巷道净宽度B
查表3-2知ZK10—6/250架线式电机车宽A1=1060mm、高h=1550mm；1.5t矿车宽1050mm、高1150mm。
根据《煤矿安全规程》，区巷道人行道宽C=1000mm、非人行道一侧宽a=400mm。有查表3-3知本巷双轨中线距b=1300mm，则两电机车之间的距离为
1300-(1060/2+1060/2)=240mm>200mm
故巷道净宽：
B=a1+b+c1=(400+1060/2)+1300+(1060/2+1000)
=930+1300+1530
=3760mm
(二)确定巷道拱高
半圆拱形巷道拱高h0=B/2=3760/2=1880mm。半圆拱半径R= h0=1880mm。
（三）确定巷道壁高h3
1、按架线电机车导电弓子要求确定h3
由表3-7中半圆拱形巷道壁高公式得
h3≥h4+hc－
式中：h4——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h4=2000mm;
hc——道床总高度。查表3-10选30kg/m钢轨，再查表3-5得hc=410mm，道砟高度hb=200mm;
n——导电弓子距拱璧安全距离，取n=300mm；
K——导电弓子宽度之半，K=718/2=359，取K=360mm；
b1——轨道中线与巷道中线间距b1=B/2-a1=3760/2-930=950mm。
故h3≥2000+410-=1527mm。
2、按管道装设要求确定h3
h3≥h5+h7+hb－
式中：h5——道砟面至管道底高度，按《煤矿安全规程》取h5=1800mm；
h7——管子悬吊件总高度，取h7=900mm；
m——导电弓子距管子间距，取m=300mm；
D——压气管法兰盘直径，D=335mm；
b2——轨道中线与巷道中线间距，b2=B/2-c1=3760/2-1530=350mm。
故h3≥1800+900+200—=1434mm。
3、按人行高度要求确定h3
h3≥1800+hb－
式中：j——距巷道壁的距离。距巷道j处的巷道有效高度不小于1800。j≥100mm，一般取j=200mm。
故h3≥1800+200－=1236mm。
综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高h3=1750mm。则巷道高度H=h3-hb+h0=3430mm。
(四)确定巷道净断面积S和净周长P
由表3-7得净断面积
S=B(0.39B+h2)
式中：h2——道砟面以上巷道壁高，h2=h3-hb=1750-200=1550mm。
故 S=3760×（0.39×3760+1550）=11341664mm2=11.3m2
净周长 P=2.57B+2h2=2.57×3760+2×1550=12763.2mm=12.8m。
（五）用风速校核巷道净断面积
查表3-9，知Vmax=8m/s，已知通过大巷风量Q=46m3/s,代入式得：
V===4.07<8m/s
设计的大巷净断面面积，风速没有超过规定，可以使用。
三、确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸
（一）选择支护参数
采用锚喷支护，根据巷道净宽B=3.76m、穿过中等稳定岩层服务年限大于20年等条件，比较长，确定选用锚固可靠，锚固力大得树脂锚杆，杆体为中18mm螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷，锚固长度≥700mm，设计锚杆预紧力≥40KN，锚固力≥80KN。锚杆打入深1.8m，露出10cm。靠近巷的顶板锚杆安设角度与垂线成15°，其它锚杆垂直于巷道顶部安设。
（二）选择道床参数
根据巷道通过运输设备，已选用30Kg/m钢轨，其道床参数hc、hb分别为410mm和220mm，道渣面至轨面高度 ha=hc-hb=190mm。采用钢筋混凝土轨枕。
（三）确定巷道掘进断面尺寸。
巷道设计掘进宽度B1=B+2T=3760+2×100=3960mm。
巷道计算掘进宽度B2=B1+2δ=3960+2×75=4110mm。
巷道设计掘进高度H1=H+Hb+T=3430+220+100=3750mm。
巷道计算掘进高度H2=H1+δ=3750+75=3825mm。
巷道设计掘进断面面积
S1=B1(0.39B1+h3)=3960×(0.39×3960+1750)=13045824mm²。
取S1=13.05m²。
巷道计算掘进断面面积
S2=B2（0.39B2+h3）=4110×(0.39×4110+1750)=13780419mm²。
取S2=13.78m²。
四、布置水沟和管线
一直通过巷道水量为180m3/h,现采用水沟坡度0.4%,查表3-12得：水沟深400mm；水沟宽400mm；水沟净断面积0.16m2;水沟掘进断面积0.203m²，每米水沟盖板用钢筋1.633kg、混凝土0.0276m3、水沟用混凝土0.133m3。
管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧，通讯电缆挂在管子上方，见图3-11。
五、计算巷道掘进工程量及材料消耗量
由表3-7计算公式得：
每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S2×1=13.78×1=13.78m3。
每米巷道墙脚计算掘进体积
V3=0.2(T+δ) ×1=0.2×(0.1+0.075) ×1=0.04m3。
每米巷道拱与墙喷射材料消耗
V2=[1.57×(B2-T)T1+2h3T] ×1
=[1.57×(4.11-0.1) ×0.1+2×1.75×0.1] ×1=0.97957m3
≈0.980m3。
每米巷道墙角喷射材料消耗V4=0.2T×1=0.2×0.1×1=0.02m3。
每米巷道喷射材料消耗（不包括损失）
V=V2+V4=0.980+0.02=1m3
每米巷道锚杆消耗
N=P1-0.5a/a·a`
式中P1--计算锚杆消耗周长，
P1=1.57B2+2h3=1.57×4.11+2×1.75=6.4521+3.5=9.9527m
a， a`—锚杆间距、排距，a=a`=0.8m
N=(9.9527-0.5×0.8)/(0.8×0.8)=14.926根
折合重量为：
19.926×[lπ（d/2）2ρ]
=14.926×[2.00×3.14×(0.018/2)2×7850]=59.60kg
式中 l—锚杆长度，l=2.0m;
d—锚杆直径，d=18mm；
ρ—锚杆材料密度，ρ=7850kg/m3。
由于每根锚杆安装2个树脂药卷，则每米巷道树脂药卷消耗：
M=2×N=2×14.926=29.852支
每排锚杆数为：N×0.8=14.926×0.8=11.94≈12根
每排树脂药卷数：M×0.8=29.852×0.8=23.8816≈24支
每米巷道粉刷面积：Sn=1.57B3+2h2
式中 B3—计算净宽，B3=B2-2T=4.11-2×0.1=3.91m。
故 Sn=1.57×3.91+2×1.55=9.2387m²
六、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
根据以上计算结果，按1:50比例绘制出巷道断面施工图（图3-11），并附上工程量及材料消耗量表1及表2.
表格1
运输大巷特征
围岩类别
断面面积
m2
设计掘进尺寸/m2
喷射厚度 /mm
锚杆/mm
净周长/m
净面积
设计掘进
宽
高
型式
排列方式
间、排距
锚杆长
直径
III
11.3
13.05
3960
3750
100
螺纹钢树脂锚杆
方形
800
2000
18
12.8

表格2 运输大巷每米工程量及材料消耗
围岩类别
计算掘进工程量/m3
锚杆数量
材料消耗量
粉刷面积
/m2
巷道
墙脚
喷射材料/m3

锚杆
钢筋/kg
树脂药卷/支
III
13.78
0.04
14.93
1
59.60
29.852
9.24
七、井巷施工方法
1、钻眼工作
巷道采用激光指向仪定向，中线为巷道断面正中心。应用ZTHIO-2F型履带式全液压凿岩台车打眼，双臂同时作业，打眼时同时打出锚杆孔。炮眼深度为1.7米，槽眼1.9米平均每孔钻眼时间为1min。为避免钻孔定位导臂消耗过长的时间，钻孔要由外向里，先两侧后中间自上而下钻进。当两个钻臂打眼速度不同时，速度快的钻臂就可以很方便的移过中心线支援速度慢的钻臂，以便两钻臂同时结束钻孔作业，减少单臂作业时间。
2、爆破作业
巷道施工采用光面爆破技术，使用2号岩石硝铵炸药219卷，共32.85kg。毫秒延期电雷管62个，全断面一次爆破；由于岩石为中等稳定岩石，掏槽方式为平行掏槽，掏槽眼8个。
爆破原始条件
序号
名称
单位
数量
1
设计掘进断面
m2
13.78
2
岩石坚固性系数

4~6
3
工作面瓦斯情况
%
无瓦斯
4
工作面涌水情况
m3/h
涌水不大
5
炸药和雷管类型

2号岩石硝铵炸药 ，V段雷管

爆 破 参 数
眼号

炮眼名称
眼数
炮眼深度/m
角度
装药量
起爆顺序
联线方式
卷/眼
小计/卷
1-2
破碎眼
2
1.90
90°
1
2
2
串联
3-10
掏槽眼
8
1.90
90°
5
40
1
11-33
辅助眼
23
1.70
90°
4
92
3
34-53
周边眼
20
1.70
87°
2
40
4
54-61
底眼
8
1.70
87°
5
40
4
62
水沟眼
1
1.70
90°
5
5
4
总计
共布置62个炮眼，总长107.4m，共计219卷，重32.85kg

预裂爆破效果
名称
单位
数量

名称
单位
数量
炮眼利用率
%
80

每米巷道炸药消耗量
kg/m
24.15
循环进尺
m
1.36

每循环炮眼总长
m/循环
107.4
每循环爆破实体岩石
m3
18.74

每立方米岩石雷管消耗量
个/ m3
3.31
炸药消耗量
kg/ m3
1.75

每米巷道雷管消耗量
个/m
45.59
八、施工组织
见作业循环图表
九、井巷施工注意事项
1. 井下爆破工作心须由放炮员担任，放炮员心须严格按照作业规程要求进行爆破作业。
2. 每一放炮员必须经过安全技术培训，  经考试合格后，持证岗。
3. 当班需用的炮药、电管由当班放炮员持证限量领取，放炮员要严格执行爆破物品清退领用制度。
4. 放炮员领取炸药、电管后，直接将炸药、电管安全运送到工作地点，并放置在安全地点，装箱上锁，不得乱丢乱放。
5. 井下放炮必须严格按照放炮技术操作规程进行操作。
6. 必须严格执行“一炮三检”制度，当爆破地点附近20米以内风流中瓦斯浓度达到1.0%的，严禁装药放炮。
7. 如工作面来压，棚架损坏，存在伞檐，巷道不畅，出现透水征兆或者工作面风量不是的，严禁装药放炮。
8. 爆破前，班组中必须亲自布置专人在警戒线和可能进入爆破地点的所有通路上担任警戒工作．警戒人员必须在安全地点警戒。
9. 对于放炮距离，拐弯长度不得小于50米，直线距离不得小于100米。
10. 放炮线必须符合有关规定，放炮拉接线中，不得与任何电缆或导体接触。
11. 在岩巷中，放炮前应铺设钢板，且位置要合适，以便能够在铁板上装岩，减小铁锹铲岩阻力，提高装岩效率。
12. 在煤巷中，采用人工扒装、刮板输送机运输时，在放炮前，应延接刮板输送机，直到掘进工作面端头，其机头应尽可能卧低可让中部槽上面与巷道底板平齐，以使放炮落煤的1／3能够由输送机直接运出，减小人工攉煤工作量。
13. 岩巷人工装岩劳动强度大，掘进工作面迎头人员较集中，有用手镐松动矸石的，有用铁锹向铁板上转运矸石的，还有从铁板上朝矿车里装矸石的，易出工伤，故需要特别注意安全。
14. 交岔点一般应从主巷向岔口方向进行掘砌，这样对砌拱与壁后充填来说比较容易 最后在岔口封顶。
15. 柱墩是交岔点受力最大的地方，柱墩及整个岔口的施工是整个工程的关键，必须尽力保证该处围岩的完整个稳定，抓好施工质量。
16. 用混凝土砌筑岔口时，应先将岔口两巷道口段的墙，拱砌筑完毕，在TN处设立一架大拱暄胎，在TM处也应架设一家大拱暄胎。交岔点要用料石砌筑时大拱的暄胎更为重要。
17. 刷砌交岔点扩大部分时，若演示条件不好，则必须采用过顶梁作临时支护。
18. 交岔点扩大部分，拱高随宽度变大而增高，墙高要逐渐降低，因此，梁设暄胎时，各暄胎基脚线必须精确测量，并应架设牢固，尤其是起始的两架，应准确测量作为以后各暄胎的标准。

炮眼布置图

大巷断面设计

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