井巷工程毕业设计.doc

课 程 设 计 报 告

课程名称：井巷工程
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《井巷工程》课程设计任务书

第一章 巷道断面设计

某煤矿年设计生产能力90万t吨，采用立井开拓方式，属高瓦斯矿井，采用中央分列式通风，井下最大涌水量为450m3/h；第二水平东运输大巷长度1600m，服务年限为25年；通过的流水量为 180 m3/h ，风量为；采用 ZK7-9/550 直流架线电机车牵引 1.5 t 矿车运输。巷道内铺设一趟直径Φ为200mm的压气管和一趟直径Φ为的供水管。设计的大巷穿过中等稳定岩层，岩石坚固性系数=4~6。
一、选择巷道断面形状
年产90万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在20年以上，采用规矩的双轨运输大巷，其净宽在以上，又穿过中等稳定的岩层，故选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护，巷道为半圆拱形断面。
二、确定巷道净断面尺寸
（一）确定巷道净宽度B
查表3-2可知ZK10-6/550电机车、高；矿车宽，高。
根据《煤矿安全规程》，取巷道人行侧道宽，非人行道一侧宽。又查表3-3，知本巷双轨中线距离，则两电机车之间的距离为，所以双轨中心距应加宽。
故巷道净宽度
（二）确定巷道拱高 h0
半圆拱形巷道拱高；半圆拱半径。
（三）确定巷道壁高
1．按架线电机车导电弓子要求确定
由表3-6中半圆拱形巷道壁高公式得
≥-
式中，为轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取；为道床总高度。查表选30kg/m钢轨，再查表3-5得,道砟高度；n为导电弓子距拱璧安全距离，取；K为导电弓子宽度之半，K=718/2=359，取；为轨道中线与巷道中线的距离，，
故≥+=。
2.按管道装设要求确定h3
≥
式中，h5为道砟面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取；为管子悬吊件总高度，取；为导电弓子距管子间距，取；D为压气管法兰盘直径，；为轨道中线与巷道中线间距， =B/2- =.故
≥+=。
3.按人行道高度要求确定
≥
式中，j为距巷道壁的距离。距壁j处的巷道有效壁高不小于1800mm.
≥,一般取；故
≥=
综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高。则巷道高度H=
（四）确定巷道净断面面积S和净周长P
由表知净断面积
式中，为道砟面以上巷道的壁高，，
故净断面积S=
净周长P=
（五）用风速校核巷道净断面积
由知，已知通过大巷风量，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积尺寸和计算掘进断面积尺寸
（一）选择支护参数
采用锚喷支护，依据巷道净宽，穿过中等稳定岩层，服务年限大于20年等条件，确定选用锚固可靠、锚固力大的树脂锚杆，杆体为18螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷，锚固长度700，设计锚杆预紧力40，锚固力80,锚杆长度2.0，成方形布置，其间排距，托板为8厚的方形钢板，喷射混凝土厚，分两次喷射，每次各喷厚，故。
（二）选择道床参数
根据本巷道通过的运输设备，选用30kg/m钢轨，其道床参数hc、分别为，道砟面至轨面高度.采用钢筋混凝土轨枕。
（三）确定巷道掘进断面尺寸
由表3-8知
巷道设计掘进宽度；
巷道计算掘进宽度；
巷道设计掘进高度；
巷道计算掘进高度；
巷道设计掘进断面积

取；
巷道计算掘进断面积

取。
四、布置水沟和管线
已经通过巷道的水量为，现采用水沟坡度为，由表3-12知水沟深，水沟宽，水沟净断面积，水沟掘进面积，每米水沟盖板用钢筋，混凝土，水沟用混凝土。管子悬吊在人行道一侧，通讯电缆挂在管子上方。
五、计算巷道掘进工程量及材料消耗量
由表3-8知
每米巷道拱与墙计算掘进体积；
每米巷道墙角计算掘进体积；
每米巷道拱与墙喷射材料消耗

每米巷道墙角喷射材料消耗
每米巷道喷射材料消耗（不包括损失）
每米巷道锚杆消耗，其中为计算锚杆消耗周长，；
、为锚杆间距、排距，；
则；
折合重量为；
其中为锚杆长度，为，为锚杆直径，为，为锚杆材料密度，为。
由于每根锚杆安装两个树脂药卷，
则每米巷道树脂药卷消耗：（支）
每排锚杆数为：
每排树脂药卷数：

每米巷道粉刷面积为：

（其中）
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，并附上工程量及材料消耗量表。见附图1：巷道断面施工图。

表1运输大巷特征

围岩类别
断面面积
/m2
设计掘进尺寸/mm

喷射厚度
/mm
锚杆
/

净周长
/

净面积

设计掘进

宽

高

型式
排列方式
间排距
锚杆长
直径
Ⅲ
12.4
14.24
4400
3720
100
螺纹钢树脂锚杆
方形
800
2000
18
13.4

表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/

锚杆
数量
材料消耗
/mm

粉刷面积/

巷道

墙角

喷射材料
/
锚杆
钢筋
/kg
树脂药卷（支）
Ⅲ
14.99
0.035
15.30
1.00
61.10
30.6
9.43

第二章 钻眼爆破
巷道围岩主要是坚硬的砂岩，考虑到经济、技术、效率等综合因素，采用钻眼爆破，一次断面成巷的方法进行施工。
一、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，用经纬仪确定坡度。按照设计要求在作业面上画出炮眼数目及分布位置。应用CTHIO-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。炮眼直径为35mm，深度为2.3m，槽眼2.4m。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地移过中线支援速度慢的钻臂，以便两钻臂同时结束钻孔作业，减少单臂作业的时间。
二、爆破作业
巷道施工采用光面爆破技术。按照《设计守则》要求，使用2号岩石硝铵炸药，通过计算，求得所需炸药263卷，共39.5kg；毫秒延期电雷管63个，全断面一次爆破；掏槽方式为菱形掏槽，掏槽眼为4个。爆破原始条件以及、爆破参数及预期爆破效果见下表3、表4、表5,炮眼分布见附件图。

表3爆破原始条件
序号
名称
单位
数量
1
掘进断面

14.99
2
岩石普式系数
f

、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4～6
3
工作面瓦斯情况
%

高瓦斯
4
工作面涌水情况

无涌水
5
炸药和雷管的类型

2号岩石硝铵炸药，
Ⅶ段毫秒雷管

表4装药顺序及起爆顺序

眼号

炮眼
名称

眼数
/个

眼
深
/m
装药量
起爆顺序
连线方式
装药
结构
单孔
合计
卷数/个
质量/kg
卷数/个
质量/kg
1
空眼
1
2.6

串联

连续
反向
装药
2～5
掏槽眼
4
2.4
7
1.05
28
4.2
Ⅰ
6～18
一圈
辅助眼
13
2.3
5
0.75
65
9.75
Ⅱ
19～35
二圈
辅助眼
15
2.3
5
0.75
75
11.25
Ⅲ
45～50
帮眼
10
2.2
2
0.30
12
1.8
Ⅳ
51～61
顶部眼
11
2.2
2
0.30
28
4.2
Ⅳ
36～44
底眼
9
2.2
5
0.75
55
8.25
Ⅴ

表5预期爆破效果
名称
单位
数量
炮眼利用率
%
85%
每循环工作面进尺
m
2.0
每循环爆破实体岩石

29.4
炸药消耗量

1.48

每米巷道炸药消耗量

22.19
每循环炮眼总长度

141.3
每立方米岩石雷管消耗量
个/
2.7
每米巷道雷管消耗量
个/ m
35.10

爆破结束后要通风15～20min左右，待烟尘被除去后，首先由检查人员进入爆破作业面进行检查，确认所有炮眼都已引爆，如发现瞎炮，要严格按照《煤矿安全规程》进行处理。脚线未坏时可以重新联线放炮，或在距炮眼至少0.3m处另打与瞎炮平行的炮眼重新装药放炮。严禁用镐刨，抑或从炮眼中取出原放置的引药或从引药中拉出雷管。
上述检查工作完成后，即可开始装岩、转运和支护作业。
炮眼分布图三视图见附图2：炮眼布置图。

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年 月 日

11