井巷工程課程設(shè)計(jì)書-梯形巷道.doc

井巷工程課程設(shè)計(jì)級(jí)采礦工程專業(yè)井巷工程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書學(xué) 號(hào)： 姓 名： 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)成績(jī)： 設(shè)計(jì)時(shí)間： 目錄設(shè)計(jì)任務(wù)21選擇巷道斷面形狀22巷道凈斷面尺寸確定22.1巷道凈寬度22.2軌面起巷道沉實(shí)后的凈高22.3確定巷道凈斷面積S和凈周長(zhǎng)P22.4確定巷道掘進(jìn)斷面尺寸32.5用風(fēng)速校核巷道凈斷面積42.6選擇支護(hù)參數(shù)42.7選擇道床參數(shù)42.8布置巷道內(nèi)水溝和管線42.9計(jì)算巷道掘進(jìn)工程量及材料消耗52.10編制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表53 總結(jié)64 參考文獻(xiàn)7設(shè)計(jì)任務(wù)某礦年設(shè)計(jì)能力為30萬(wàn)t.該礦采用斜井開(kāi)拓，大巷運(yùn)輸采用ZK7-6/250直流架線電機(jī)車牽引1t固定式礦車運(yùn)輸。該大巷穿過(guò)中等穩(wěn)定的石灰?guī)r層和白云巖層，其堅(jiān)固性系數(shù)f=68，需要通過(guò)風(fēng)量60m3/s，涌水量230 m3/h。巷道內(nèi)敷設(shè)1條300mm排水管和1條150mm供水管。試進(jìn)行該梯形雙軌巷道斷面設(shè)計(jì)。1選擇巷道斷面形狀年產(chǎn)30萬(wàn)t礦井水平運(yùn)輸大巷，采用梯形單軌斷面設(shè)計(jì)，一般服務(wù)年限10年左右。2巷道凈斷面尺寸確定2.1巷道凈寬度梯形巷道凈寬度有運(yùn)輸設(shè)備時(shí)，指運(yùn)輸設(shè)備頂面的巷道寬度。查表2.2知ZK106/250電機(jī)車寬A1=1060mm，高h(yuǎn)=1550mm；1噸固定式礦車寬880mm，高1150mm。根據(jù)煤礦安全規(guī)程，取巷道人行道寬c=810mm，非人行道一側(cè)寬a=330mm。又查表2.3知本巷雙軌中心線b=1300mm，兩電機(jī)車之間的距離為：1300-（1060/2+1060/2）=240mm故巷道凈寬度B=a+b+c =（330+10602）mm+1300mm+（10602+810）=860+1300+1340=3500mm式中 a非人行道側(cè)軌道中線距巷道幫的凈寬度 b兩軌道中線距 c人行道側(cè)軌道中線距巷道幫的凈寬度2.2軌面起巷道沉實(shí)后的凈高梯形巷道凈高度是指自道渣面或地板至頂梁或頂部噴層面、錨桿露出長(zhǎng)度終端的高度。根據(jù)煤礦安全規(guī)程規(guī)定，取h=2200mm由于選用1t礦車，根據(jù)表2.9、2.10、2.11，選用22kg/m型鋼軌，故道床總高度hc=380mm, 道碴高度hb=220mm, 道碴面至軌道面高度ha=160mm，取棚腿與水平的傾角為80,t=25mm，支護(hù)厚度T=100mm因使用直流架線電機(jī)車，根據(jù)煤礦安全規(guī)程，電機(jī)車架空線的懸掛高度，自軌面算起在行人的巷道內(nèi)，不小于2m，電機(jī)車架空線和巷道頂或頂梁之間的距離不得小于0.2m，故取凈高度H=2360mm，則架線高度為2000mm。2.3確定巷道凈斷面積S和凈周長(zhǎng)P梯形巷道凈斷面面積為：S=(B1+B2)H/2 式中 B1巷道頂板處凈寬度 B2巷道底板處凈寬度取巷道幫面傾斜角=80B1=b-2(H-h-ha)cot=3500-2(2360-2000-160)cot80=3422mmB2= B1+2Hcot=3422+22360cot80=4400mm故 S=(3422+4400)2360/2=8.6m3凈周長(zhǎng)P= B1 +B2+2xH/sin80=3422+4400+223600.5/sin 80=12.2m2.4確定巷道掘進(jìn)斷面尺寸巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度H1=H+t+T+hb =2360+25+100=2645mm巷道計(jì)算掘進(jìn)高度H2=H1+=2645+75=2720mm 式中允許的掘進(jìn)起挖誤差值（75mm）巷道頂梁處設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度B3=B1+2T =3422+2100=3622mm巷道底板處設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度B4=B2+2T=4400+2100=4600mm巷道頂梁處計(jì)算掘進(jìn)寬度B5=B3+2=3622+275=3772mm巷道底板處計(jì)算掘進(jìn)寬度B6=B4+2=4600+275=4750mm設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積S1=(B3+B4)/2H1=(3622+4703) /22040=10.9m2計(jì)算掘進(jìn)斷面積S2=(B5+B6)/2*H2=(3772+4750) /22720=12.2m2表1 巷道尺寸數(shù)據(jù)順序項(xiàng)目公式結(jié)果1軌面起車輛高度/mmh,hh=160016002軌面起巷道沉實(shí)后凈高/mmh120403軌面起巷道沉實(shí)前凈高/mmh1=h1+10021404渣面起巷道沉實(shí)后凈高/mmH=ha+h123605渣面起巷道沉實(shí)前凈高/mmH=H+10023006巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度/mmH1=H+t+T+hb26457巷道計(jì)算掘進(jìn)高度/mmH2=H1+27208側(cè)幫斜長(zhǎng)/mmL1=(H+m)/sin23359巷道凈寬度/mmB=a+b+c350010巷道頂梁處凈寬度/mmB1=b-2(H-h)cot342211巷道底板處凈寬度/mmB2=B1+2Hcot440012巷道頂梁長(zhǎng)/mmL=B1342213巷道頂梁處設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度/mmB3=B1+2T362214巷道底板處設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度/mmB4=B2+2T460015巷道頂梁處計(jì)算掘進(jìn)寬度/mmB5=B3+2377216巷道底板處計(jì)算掘進(jìn)寬度/mmB6=B4+2475017凈斷面積/m2S=(B1+B2)/2*H8.618設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積/m2S1=(B3+B4)/2*H110.919計(jì)算掘進(jìn)斷面積/m2S2=(B5+B6)/2*H215.920巷道凈周長(zhǎng)/mP=B1+B2+2H/sin12.221每米巷道背板材料消耗量/m3V=0.025(L+2xH/sin)9522立柱傾斜角/8023渣面至軌面高度/mmha1602.5用風(fēng)速校核巷道凈斷面面積查表2.8，知Vmax=8m/s，已知通過(guò)大巷風(fēng)量Q=60m3/s，計(jì)算得：v=Q/S=60/8.6=7.0 m3/sVmax設(shè)計(jì)的大巷斷面面積、風(fēng)速?zèng)]超過(guò)規(guī)定，可以使用。2.6選擇支護(hù)參數(shù)本巷道采用錨噴支護(hù)，根據(jù)巷道凈寬3.4m、穿過(guò)中等穩(wěn)定巖層巖石f=68即屬類圍巖、服務(wù)時(shí)間約10年等條件，得錨噴支護(hù)參數(shù)；錨桿長(zhǎng)1.8m，間距a=0.8m，排距a=0.8m，錨桿直徑d=18mm，噴射混凝土層厚T1 =l00mm，而錨桿露出長(zhǎng)度T2=50mm。故支護(hù)厚度T= 100mm。2.7選擇道床參數(shù)根據(jù)本巷道通過(guò)的運(yùn)輸設(shè)備，選用22kg/m的鋼軌，其道床參數(shù)hc、hb分別為360mm和200，道渣至軌面高度ha=hc-hb=360-200=160mm。采用鋼筋混凝土軌枕。2.8布置巷道內(nèi)水溝和管線已知通過(guò)本巷道的水量為230m3/h，采用水溝坡度為0.3%，查表2.12得：水溝深40mm、水溝寬40mm，水溝凈斷面面積0.16m2；水溝掘進(jìn)斷面面積0.203m2，每米水溝蓋板用鋼筋1.633kg、混凝土0.0276m3，水溝用混凝土0.133m3。 管子懸吊在人行道一側(cè)，電力電纜掛在非人行道一側(cè)，通信電纜掛在管子上方。 2.9計(jì)算巷道掘進(jìn)工程量及材料消耗由表2.6計(jì)算公式得每米巷道拱與墻計(jì)算掘進(jìn)體積V1=S21=15.91=15.9m3每米巷道墻腳計(jì)算掘進(jìn)體積V3=0.2(T+)1=0.2(0.1+0.075)1=0.04m3每米巷道頂與墻噴射材料消耗V2=1.57(B2-T1)T1+2L1T11=1.57(4.4-0.1)0.10+22.30.11=1.12m3；每米巷道墻腳噴射材料消耗V4=0.2T11=0.20.11=0.02m3；每米巷道噴射材料消耗（不包括損耗）V= V2+ V4=1.12+0.02=1.14 m3；每米巷道粉刷面積Sn=1.57B3+2L1=1.573.6+22.3=10.0m2每米巷道錨桿消耗式中，P為計(jì)算錨桿消耗周長(zhǎng), P=1.57B2=1.574.4=6.9m；M、M為錨桿間距、排距M=M=0.8m。每排錨根數(shù) N0.8=12.0根2.10編制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表表3 運(yùn)輸大巷特征圍巖類別斷面/m2設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺寸/mm噴射厚度/mm巷道幫傾角/錨桿/mm凈周長(zhǎng)/m凈設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬高形式排列方式間排距錨桿長(zhǎng)直徑頂?shù)?.610.936224600264510080螺紋鋼樹(shù)脂錨桿方形80018001812.2表4 運(yùn)輸大巷每米工程量及材料消耗圍巖類別計(jì)算掘進(jìn)工程量/m3錨桿數(shù)量/根材料消耗粉刷面積巷道墻角噴射材料/m3錨桿鋼筋/kg樹(shù)脂藥卷/個(gè)13.270.0212.01.1458.9029.510.03總結(jié)煤炭工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的基礎(chǔ)工業(yè)，它為許多重要工業(yè)部門提供原料和能源。我國(guó)能源結(jié)構(gòu)以煤為主的格局在今后較長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)不可能改變國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展將對(duì)煤炭產(chǎn)業(yè)的增長(zhǎng)提出更高的要求。而煤炭工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展又取決于煤炭工業(yè)基本建設(shè)及開(kāi)拓延伸工作能否及時(shí)的、持續(xù)不斷的提供煤炭的場(chǎng)地。所以為了更好的將所學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐當(dāng)中，學(xué)習(xí)井巷課程設(shè)計(jì)是井巷工程課程的重要環(huán)節(jié)之一。 為了使我們對(duì)井巷工程這門課程中所學(xué)的基本知識(shí)、基本理論及基本方法有個(gè)全面系統(tǒng)的掌握并進(jìn)行井巷設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)。通過(guò)本設(shè)計(jì)我將對(duì)井巷工程課程有個(gè)深入的全面的了解并學(xué)會(huì)利用各種工具書及參考文獻(xiàn)資料。其任務(wù)是設(shè)計(jì)巷道斷面及其施工圖和巷道施工技術(shù)措施。通過(guò)設(shè)計(jì)來(lái)鞏固學(xué)生所學(xué)的專業(yè)理論知識(shí)使我掌握巷道斷面施工圖和巷道施工措施的設(shè)計(jì)內(nèi)容和編制方法，使我得到一次分析和