井巷工程课程设计-地下矿平巷交叉点设计.doc

井巷工程课程设计

《井巷工程》课程设计

题 目：地下矿平巷交叉点设计

目录

第一章 综述………………………………………………3
1.1课程设计目的…………………………………3
1.2课程设计任务…………………………………3
第二章 课程设计技术条件………………………………3
2.1地质条件………………………………………3
2.2开拓填充运输…………………………………4
2.3技术数据………………………………………4
第三章 巷道断面形状选择………………………………4
第四章 巷道断面尺寸设计………………………………5
4.1 双轨巷道单侧分岔点……………………………6
4.2 轨道外侧需抬高…………………………………6
4.3 大巷壁高的确定………………………………7
4.4 支巷壁高的确定………………………………8
第五章 支护方案设计……………………………………8
第六章 工程量及材料消耗计算…………………………9
第七章 结 语……………………………………………10
7.1 课程设计体会…………………………………10
7.2 谢词……………………………………………11
7.3 参考书目………………………………………12
7.4 附 录…………………………………………12

第一章 综述

1.1课程设计目的

对于矿物资源工程专业的学生，无论是在勘探设计单位承担矿山设计任务，还是在科研院所从事专业科研开发事业，或者在生产企业进行专业技术与生产技术管理工作，对于地下开采起主要通道作用的井巷工程，都必须具有正确选择和设计的知识和能力。本次课程设计是在学习了相关专业基础和井巷工程专业课程的基础上，通过设计，得到专业工程设计基本能力的初步训练，为毕业设计及今后从事专业技术工作打下基础。也是对学生对以前所学知识掌握与运用能力的检验。
井巷工程课程设计，要求学生在给定原始资料的基础上，通过翻阅专业参考书和相关文献，综合运用所学知识，确定技术方案，掌握正确的设计步骤和内容，进行必要的科学计算，并运用规范的技术语言（规范的图纸及说明书）将设计意图及设计结果表达出来。

1.2课程设计任务

1．设计任务：某地下矿山平巷交叉点设计（组长安排，7人完成此任务）
2．设计要求：根据所给原始资料及平巷交叉点的规格要求，完成交叉点的平面尺寸、交叉点各断面尺寸设计，工程量及材料消耗计算，绘制交叉点施工图等；平巷交叉点设计计算可以应用有关辅助设计软件完成；
3．设计成果：①用Auto CAD严格按照制图标准，绘制交叉点施工图图（比例1：50），并用A3纸打印，并装订在说明书后面；②编写平巷交叉点设计说明书，其中应包含交叉点各断面尺寸表、工程量及材料消耗量表等表格，用A4纸打印装订。
第二章 课程设计技术条件

2.1地质条件

某地下金矿，位于沂沭深大断裂以东、鲁东地盾胶北隆褶带、招掖金矿带中西部。矿区出露的脉岩主要为云斜煌斑岩和石英闪长岩。受断裂挤压作用，矿体和围岩均不稳固。
2.2开拓填充运输方法

该矿采用竖井开拓系统，采矿方法为上向水平分层充填采矿法，中段双轨运输大巷布置形式为脉外沿脉平巷加穿脉巷道布置方式，穿脉为单轨。
2.3技术数据

①运输大巷与穿脉相交，成δ＝45°角构成交叉点；
②主、支巷均为600mm轨距；
③三心拱（h3＝B/3）料石墙，混凝土拱。
④巷道宽度及间隙：B1＝B2＝4000mm，B3＝2100mm，b1＝b2＝1370mm， b3＝830mm。坑内中段运输用电机车的宽度为1060mm，
⑤轨道中心间距1600mm（不考虑轨中距加宽），
⑥弯道半径R＝12000mm
⑦用18kg/m钢轨，DK618-4-12（左）型道岔，α＝14°15′，a＝3472mm，b＝3328mm。
第三章 巷道断面形状选择

第四章 巷道断面尺寸计算

确定交岔点平面尺寸，就是要定出交岔点扩大断面的起点和柱墩的位置，交岔点斜墙的起点至柱墩的长度，定出交岔点最大断面处的宽度，并计算出交岔点单项工程的长度。
本矿采用ZK10-6/250架线式电机车运输，竖井开拓系统，采矿方法为上向水平分层充填采矿法，中段双轨运输大巷布置
4.1双轨巷道单侧分岔点
①O点的位置距基本轨起点的横轴长度J
J=a+bcosα –sinα =3472+3328cos14.25˚-12000sin14.25˚
=6697.60-2953.84=3743mm
②距基本轨中心轴线的距离H
H=Rcosα +bsinα =12000cos14.25˚+3328sin14.25˚=11630.77+819.20=12449.97mm

③ OT线与O点到助巷中心线的垂线夹角
=arccos = arccos=34.45°

④基本轨起点至变断面中点的距离P
P =J+[R-(B3-b3)]sin=3743.76+[12000-(2100-830)]sin34.45°
=3743.76+6069.71=9813.47mm
⑤最大断面宽度TM
NM=B3sin2100×0.566=1188.6mm
TN=B3cos+500+B2=2100cos34.45°+500+4000=6231.70mm
最大断面宽度TM===6344.04mm
⑥自基本轨至柱敦面的距离L2
L2=P+NM+9813.47+1188.6+=11002.7mm
⑦斜墙TQ的斜率i
i===0.227mm
故i=0.25

L===8926.8mm
Y=P- L=9813.47-8926.8=889.67mm
L=+2000=11002.7+2000=13002.07mm

4.2轨道外侧需抬高

DS==0.18=18.15mm

Dh=100=100=0.004995mm
轨道外侧需抬高0.004995mm
D===0.198mm

D===0.0123mm

D= D+ D=0.198+0.0123=0.2106mm
中心距需拓宽0.2106mm,其加宽范围从道岔转辙中心前5m一段，双轨中心距加宽210.6mm，并应在其左右设置5m过渡线段，因此，在此范围内的巷道外侧也应相应加宽
4.3 大巷壁高的确定

4.3.1 根据电弓子计算壁高

cos=
0.554————拱高=B/3的三心拱，小圆心角b=的余弦，即cos=0.554

=
=1582.18mm
————按架线要求自底板起的墙高
————自轨面起至电车线的高度，毫米
————地板至轨面的高度，毫米

4.3.2根据管线架设高度计算巷道壁高

顶部装设管道的主要运输巷道，当采用非架线电机车运输时，管子下面应满足1800mm的人行高度，当采用架线电机车运输时 ，要求机车导电弓子与管子距离不小于300mm

=
=1754mm
————管道直径，取100mm
n ————管子直径与托管横梁高度之和，n=300mm

4.3.3按行人要求计算巷道壁高

如采用蓄电池电机车或矿车运输时，由于车身均比成人身长小，此时壁高应保证行人遇车靠墙壁站立时能符合 安全规程 规定，即距壁100毫米处的巷道有效净高不应小于1800mm.

=
=1514.56mm

4.4 支巷壁高的确定

4.4.1 根据电弓子计算壁高

cos=

=2000+320+1453.2-700-
=1984.11mm
————按架线要求自底板起的墙高
————自轨面起至电车线的高度毫米
————地板至轨面的高度，毫米

4.4.2根据管线架设高度计算巷道壁高

顶部装设管道的主要运输巷道，当采用非架线电机车运输时，管子下面应满足1800mm的人行高度，当采用架线电机车运输时 ，要求机车导电弓子与管子距离不小于300mm

=1800+160+300-
=1882.2mm

————管道直径，取100mm
n ————管子直径与托管横梁高度之和，n=300mm

4.4.3根据蓄电池电机车或矿车运输计算
如采用蓄电池电机车或矿车运输时，由于车身均比成人身长小，此时壁高应保证行人遇车靠墙壁站立时能符合 安全规程 规定，即距壁100毫米处的巷道有效净高不应小于1800mm.

=1800+160-
=1644.65mm

TN处墙高定为1400mm

每米墙降低值为44.8mm
R=0.692TN=0.6926231=4374mm

=2000+320-2107+4374-
=568.86mm
Z---------------轨道中心线至巷道中心线的距离Z=730mm
K--------------电机车导电弓子之半，一般取400mm
根据人高计算壁高

=1800+160-
=1394.95mm
为道砟高度，为160mm
故原定墙高1400是可以满足要求的

第五章 支护方案设计
第六章 工程量及材料消耗计算
第七章 结 语
7.1 课程设计体会

7.2 谢词

7.3 参考书目
1．《采矿设计手册》，中国建筑工业出版社；
2．《井巷工程》，冶金工业出版社；
3．《矿物资源开发工程》，武汉工业大学出版社；
4．《冶金矿山设计参考资料》，冶金工业出版社；
5．

7.4 附 录

- 10 -