巷道斷面設(shè)計(jì)

1、井巷工程井巷工程第三章巷道斷面設(shè)計(jì)第三章巷道斷面設(shè)計(jì)1、巷道斷面形狀 2、巷道斷面尺寸 3、巷道斷面內(nèi)水溝設(shè)計(jì)和管線布置 4、 巷道斷面設(shè)計(jì)示例 一、巷道斷面設(shè)計(jì)原則一、巷道斷面設(shè)計(jì)原則 巷道斷面設(shè)計(jì)主要是選擇斷面形狀和確定斷面尺寸。 設(shè)計(jì)的原則設(shè)計(jì)的原則是：在滿足安全、生產(chǎn)和施工要求的條件下，力求提高斷面利用率，取得最佳的經(jīng)濟(jì)效果。 二、巷道斷面設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟二、巷道斷面設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟 選擇巷道斷面形狀、確定巷道凈斷面尺寸，并進(jìn)行風(fēng)速驗(yàn)算； 根據(jù)支架參數(shù)和道床參數(shù)計(jì)算出巷道的設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面尺寸，并按允許的超挖值求算出巷道的計(jì)算掘進(jìn)斷面尺寸； 布置水溝和管纜； 繪制巷道斷面施工圖，工程量表、

2、材料消耗量一覽表。第一節(jié) 巷道斷面形狀 一、巷道斷面形狀 二、影響巷道斷面選擇的因素 一、巷道斷面形狀一、巷道斷面形狀 按構(gòu)成的輪廓線輪廓線分兩種： 折線型折線型：矩形、梯形、不規(guī)則形； 曲線型曲線型：直墻拱形(如三心拱形、半圓拱形、圓弧拱形)以及封閉拱形、橢圓形、圓形等。見圖 3-1 巷道斷面形狀。 一、巷道斷面形狀一、巷道斷面形狀 二、影響巷道斷面選擇的因素二、影響巷道斷面選擇的因素作用在巷道上的地壓大小和方向地壓大小和方向在選擇巷道斷面形狀時(shí)起主要作用。巷道用途和服務(wù)年限巷道用途和服務(wù)年限也是選擇巷道斷面形狀不可缺少的重要因素。礦區(qū)的支架材料和習(xí)慣使用的支護(hù)方式支架材料和習(xí)慣使用的支護(hù)方

3、式，也直接影響巷道斷面形狀的選擇；掘進(jìn)方法和掘進(jìn)設(shè)備掘進(jìn)方法和掘進(jìn)設(shè)備對(duì)于巷道斷面形狀的選擇也有一定影響。 需要風(fēng)量大的礦井，選擇通風(fēng)阻力小的斷面和支護(hù)方式，有利于安全和具有經(jīng)濟(jì)效益。補(bǔ)充幾個(gè)定義補(bǔ)充幾個(gè)定義l開拓巷道：一般來說，為全礦井、一個(gè)水平或若干采區(qū)服務(wù)的巷道，稱為開拓巷道。 l準(zhǔn)備巷道：為一個(gè)采區(qū)或數(shù)個(gè)區(qū)段服務(wù)的巷道，稱為準(zhǔn)備巷道。 l回采巷道：僅為采煤工作面生產(chǎn)服務(wù)的巷道，如區(qū)段運(yùn)輸平巷、區(qū)段回風(fēng)平巷、開切眼叫做回采巷道 。l煤層傾角、厚度及其變化情況（即煤層穩(wěn)定性）對(duì)采礦技術(shù)影響很大，所以在采礦工作中常將煤層據(jù)此加以分類。l1、按煤層傾角分類l 煤 層 露天開采 地下開采l 近水

4、平煤層 5 8l 緩傾斜煤層 510 825l 傾斜煤層 1045 2545l 急傾斜煤層 45 45l2、按煤層厚度分類l 煤 層 露天開采 地下開采l 薄煤層 3.5m 1.3ml 中厚煤層 3.510m 1.33.5ml 厚煤層 10m 3.5m半圓拱形巷道半圓拱形巷道適用條件適用條件1、開拓、準(zhǔn)備巷道和硐室、開拓、準(zhǔn)備巷道和硐室2、頂壓大、側(cè)壓小，無底鼓、頂壓大、側(cè)壓小，無底鼓圓弧拱形巷道圓弧拱形巷道適用條件適用條件1、拱形成形好，施工方便、拱形成形好，施工方便2、多用于準(zhǔn)備巷道、多用于準(zhǔn)備巷道3、跨度較大時(shí)，比前者斷面利用率高、跨度較大時(shí)，比前者斷面利用率高三心拱形巷道三心拱形巷道適

5、用條件適用條件1、與半圓拱形比承壓能力小，斷面利用、與半圓拱形比承壓能力小，斷面利用率高率高2、圍巖堅(jiān)硬的開拓巷道、上（下）山和、圍巖堅(jiān)硬的開拓巷道、上（下）山和硐室硐室梯形巷道梯形巷道適用條件適用條件1、頂板暴露面積較矩形小、頂板暴露面積較矩形小2、多用于采區(qū)巷道、多用于采區(qū)巷道矩形巷道矩形巷道適用條件適用條件1、斷面利用率高、斷面利用率高2、頂壓與側(cè)壓小，維護(hù)時(shí)間不長的采區(qū)、頂壓與側(cè)壓小，維護(hù)時(shí)間不長的采區(qū)巷道巷道馬蹄形巷道馬蹄形巷道適用條件適用條件1、圍巖軟，有膨脹性、圍巖軟，有膨脹性2、頂壓及側(cè)壓較大，具有一定底壓、頂壓及側(cè)壓較大，具有一定底壓圓形巷道圓形巷道適用條件適用條件1、周圍壓

6、力較大、周圍壓力較大2、其它巷道無法抵抗周圍壓力、其它巷道無法抵抗周圍壓力不規(guī)則形巷道不規(guī)則形巷道適用條件適用條件1、在薄煤層中，為了不破壞頂板、在薄煤層中，為了不破壞頂板第二節(jié)第二節(jié) 巷道斷面尺寸巷道斷面尺寸 一、巷道凈寬度的確定 二、巷道的凈高度 三、巷道的凈斷面面積 四、巷道風(fēng)速驗(yàn)算 五、巷道設(shè)計(jì)和計(jì)算掘進(jìn)斷面面積 直墻拱形巷道的凈寬度直墻拱形巷道的凈寬度系指巷道兩側(cè)內(nèi)壁或錨桿露出長度終端之間的水平間距。 矩形巷道的凈寬度矩形巷道的凈寬度，系指巷道兩側(cè)內(nèi)壁或錨桿露出長度終端之間的水平間距。 梯形巷道梯形巷道，當(dāng)其內(nèi)通行礦車、電機(jī)車時(shí)，凈寬系凈寬系指車輛頂面水平的巷道寬度；當(dāng)其內(nèi)不通行運(yùn)輸

7、設(shè)備時(shí)，凈寬系指自底板起1.6m高水平的巷道寬度。 以直墻拱形巷道為例以直墻拱形巷道為例： Ba十十2A1十十c十十t A1運(yùn)輸設(shè)備的最大寬度，m；a非人行道側(cè)寬度 c人行道的寬度 ；t運(yùn)輸設(shè)備最突出部分之間的間距第二十一條 巷道凈斷面必須滿足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)和安全設(shè)施及設(shè)備安裝、檢修、施工的需要，并符合下列要求：（一）主要運(yùn)輸巷和主要風(fēng)巷的凈高，自軌面起不得低于2m。架線電機(jī)車運(yùn)輸巷的凈高必須符合本規(guī)程第三百五十六條和第三百五十七條的有關(guān)要求。（二）采區(qū)（包括盤區(qū)，以下各條同）內(nèi)的上山、下山和平巷的凈高不得低于2m，薄煤層內(nèi)的不得低于1.8m。采煤工作面運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷及采區(qū)內(nèi)的溜煤眼等的凈斷

8、面或凈高，由煤礦企業(yè)統(tǒng)一規(guī)定。巷道凈斷面的設(shè)計(jì)，必須按支護(hù)最大允許變形后的斷面計(jì)算。第二十二條 運(yùn)輸巷兩側(cè)（包括管、線、電纜）與運(yùn)輸設(shè)備最突出部分之間的距離，應(yīng)符合下列要求：（一）新建礦井、生產(chǎn)礦井新掘運(yùn)輸巷的一側(cè)，從巷道道碴面起1.6m的高度內(nèi)，必須留有寬0.8m（綜合機(jī)械化采煤礦井為1m）以上的人行道，管道吊掛高度不得低于1.8m；巷道另一側(cè)的寬度不得小于0.3m（綜合機(jī)械化采煤礦井為0.5m）。巷道內(nèi)安設(shè)輸送機(jī)時(shí)，輸送機(jī)與巷幫支護(hù)的距離不得小于0.5m；輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾處與巷幫支護(hù)的距離應(yīng)滿足設(shè)備檢查和維修的需要，并不得小于0.7m。巷道內(nèi)移動(dòng)變電站或平板車上綜采設(shè)備的最突出部分，與巷幫

9、支護(hù)的距離不得小于0.3m。（三）在人車停車地點(diǎn)的巷道上下人側(cè)，從巷道道碴面起1.6m的高度內(nèi)，必須留有寬1m以上的人行道，管道吊掛高度不得低于1.8m。第二十三條 在雙軌運(yùn)輸巷中，2列列車最突出部分之間的距離，對(duì)開時(shí)不得小于0.2m，采區(qū)裝載點(diǎn)不得小于0.7m，礦車摘掛鉤地點(diǎn)不得小于1m。車輛最突出部分與巷道兩側(cè)距離，必須符合本規(guī)程第二十二條的要求。一、巷道凈寬度的確定一、巷道凈寬度的確定(續(xù)續(xù)) 為了滿足掘進(jìn)機(jī)械化裝載和鋪設(shè)臨時(shí)雙軌調(diào)車，以及運(yùn)輸綜采支架的需要。巷道最小寬度：主要大巷為2.2m；采區(qū)巷道為2 m。 在確定曲線段巷道凈寬度時(shí)，按公式計(jì)算巷道的凈寬，要考慮礦車在彎道上運(yùn)行，由于

10、車體的中心線和線路的中心線不相吻合，發(fā)生礦車外邊角外伸和礦車內(nèi)側(cè)車幫內(nèi)移現(xiàn)象，內(nèi)側(cè)和外側(cè)均要加寬0.2m。曲線段巷道加寬范圍：除曲線段外，用礦車運(yùn)輸時(shí)與曲線段兩端相聯(lián)的各長2m的直線段也要加寬；用電機(jī)車運(yùn)輸時(shí)曲線兩端直線段加寬長度為3.0m。軌道中心距數(shù)值表軌道中心距數(shù)值表 雙軌巷道對(duì)開列車車輛之間應(yīng)有足夠的安全間隙，兩條平行軌道的中線距可按選取。無軌運(yùn)輸巷道凈寬度無軌運(yùn)輸巷道凈寬度 無軌運(yùn)輸巷道斷面凈寬度確定主要運(yùn)輸巷道應(yīng)留有寬度在1.2m以上的人行道，另一側(cè)寬度也應(yīng)不小于0.5m,兩輛車對(duì)開最突出部分距離不小于0.5m,其他巷道，人行道寬度可按0.81.0m留設(shè)；另一側(cè)寬度可按0.30.5

11、m留設(shè)。轉(zhuǎn)彎處按下式確定： BR1-R2+1.2+0.5R1為運(yùn)輸車轉(zhuǎn)彎外半徑，R2運(yùn)輸車轉(zhuǎn)彎內(nèi)半徑。無軌膠輪車轉(zhuǎn)彎時(shí)的巷道寬度無軌膠輪車轉(zhuǎn)彎時(shí)的巷道寬度 二、巷道的凈高度二、巷道的凈高度 1矩形、梯形巷道矩形、梯形巷道：自渣面或底板到頂梁或頂部噴層面、錨桿露出長度終端的高度。2拱形巷道凈高拱形巷道凈高：自渣面至拱頂內(nèi)沿或錨桿露出長度終端的高度。 主要是確定凈拱高拱高和自底板自底板起的墻高起的墻高。 H=h0+h3-hb H拱形巷道凈高； h0拱形巷道拱高； h3拱形巷道墻高； hb巷道內(nèi)道碴高度。梯形巷道凈高度梯形巷道凈高度拱高拱高h(yuǎn)0常與巷道凈寬的比來表示（高跨比）：半圓拱：h=R=B/2

12、，墻高墻高h(yuǎn)3自巷道底板至拱基線的距離：架線電機(jī)車架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子頂端兩切線交點(diǎn)處與巷道拱壁間最小安全間隙；管道的裝設(shè)要求；人行高度要求；1.6m高度人行道寬度；設(shè)備上緣至拱壁間最小安全間隙。nh3hbh5h2h7Dh0HTH1aA1tA1Cb1b2KmBa1bc1B1B2hahchh4m1一般，架線電機(jī)車運(yùn)輸?shù)南锏溃雌渲屑芫€電機(jī)車導(dǎo)電弓子和管道裝設(shè)要求計(jì)算即能滿足要求；其它如礦車運(yùn)輸、僅鋪設(shè)輸送機(jī)或無運(yùn)輸設(shè)備的巷道一般只按行人高度要求即能滿足要求，但在人行道范圍1.8m以下，不得架設(shè)管線和電纜。 以上計(jì)算的墻高h(yuǎn)3值，必須按只進(jìn)不舍的原則，以0.1m進(jìn)級(jí)。 二、巷道的凈高度二、巷道的凈高

13、度(續(xù)續(xù)) 1矩形巷道凈斷面積：SBHB巷道凈寬；H巷道凈高。 2梯形巷道凈斷面積：S(B1+B2)H/2；B1、B2巷道頂梁、底板處凈寬；H巷道凈高。3半圓拱巷道：SB(0.39B+h2)h2渣面起巷道壁的高度。4圓弧拱巷道：SB(0.24B+h2)三、巷道的凈斷面面積三、巷道的凈斷面面積 矩形巷道梯形巷道半圓拱形巷道圓弧拱形巷道四、巷道風(fēng)速驗(yàn)算四、巷道風(fēng)速驗(yàn)算 生產(chǎn)礦井的巷道通常兼作通風(fēng)用，因此還要進(jìn)行最優(yōu)的風(fēng)速驗(yàn)算：V通過巷道的風(fēng)速，Q通過巷道的風(fēng)量，Vmax巷道允許通風(fēng)的最高風(fēng)速，ms。 maxVSQV煤礦安全規(guī)程規(guī)定如右表，煤礦工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：礦井主要進(jìn)風(fēng)巷的風(fēng)速一般不大于6ms；

14、輸送機(jī)巷道采區(qū)風(fēng)巷一般不大于4ms。設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)在不違反煤礦安全規(guī)程的原則下，按規(guī)范要求確定巷道斷面，以留有余地。五、巷道設(shè)計(jì)和計(jì)算掘進(jìn)斷面積五、巷道設(shè)計(jì)和計(jì)算掘進(jìn)斷面積 補(bǔ)充：巷道壓力測算1支護(hù)參數(shù)的選擇 2道床參數(shù)的選擇3巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積 4巷道計(jì)算掘進(jìn)斷面積 1支護(hù)參數(shù)的選擇支護(hù)參數(shù)的選擇支護(hù)是影響煤礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和安全生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)問題，長期以來，棚式支架和磚石、混凝土砌碹是支護(hù)的主要形式，近年來，金屬支架和錨噴支護(hù)得到發(fā)展。支架參數(shù)的選取，就是確定坑木的直徑、金屬和鋼筋混凝土構(gòu)件的斷面高度以及背板厚度、噴層的厚度或錨桿外露的長度，所有這些只寸的選取方法，將在第五章中介紹 巷道壓力測算

15、巷道壓力測算l工程類比法l松散體理論和彈塑性力學(xué)等計(jì)算方法l有限單元法l邊界單元法等數(shù)值分析方法估算地壓的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)估算地壓的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)圍巖情況圍巖情況巖層傾角巖層傾角H/R圍巖移動(dòng)圍巖移動(dòng)量量圍巖壓力圍巖壓力適用條件適用條件穩(wěn)定圍巖穩(wěn)定圍巖緩傾斜和緩傾斜和傾斜傾斜0.255080351.巷道埋巷道埋深深1001000m；2.R為為400800kg/cm2；3.凈寬度凈寬度為為2.25m的巷道。的巷道。急傾斜急傾斜0.43003501530急傾斜急傾斜0.45符號(hào)意義符號(hào)意義：圍巖視密度，：圍巖視密度，t/m3;H:深度；深度；R：單抗：單抗其它方法不做一一介紹，請(qǐng)參閱其它方法不做一一介紹，請(qǐng)參閱

16、采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)（下）（下）巷道壓力控制巷道壓力控制l巷道布置l巷道保護(hù)l巷道卸壓l巷道支護(hù)巷道壓力控制巷道壓力控制l巷道布置1.應(yīng)布置避免回采引起的支承壓力的強(qiáng)烈作用，縮短其影響時(shí)間。2.避免支承壓力的作用是將巷道布置在采空區(qū)下方。3.開采臨近煤層時(shí)，預(yù)先開采上部煤層,開采過程中不應(yīng)留設(shè)煤柱，如留則回采巷道不應(yīng)布置在煤柱的上方或下方。4.盡量避免地下水的影響。5.諸多因素影響時(shí)，則應(yīng)著重考慮布置在穩(wěn)定巖層中。6.盡可能不沿巖層的背斜和向斜的底部，及平行斷層布置。7.巷道軸線方向應(yīng)平行最大主應(yīng)力方向，而不垂直布置。1.回采巷道盡量采用無煤柱護(hù)巷。2.沿空掘巷須在回采空間上覆巖層

17、運(yùn)動(dòng)和采動(dòng)引起的應(yīng)力分布趨向穩(wěn)定后，才沿采空區(qū)邊緣掘進(jìn)，通常滯后工作面3個(gè)月。3.開采臨近煤層時(shí)，預(yù)先開采上部煤層,開采過程中不應(yīng)留設(shè)煤柱，如留則回采巷道不應(yīng)布置在煤柱的上方或下方。4.盡量避免地下水的影響。5.諸多因素影響時(shí)，則應(yīng)著重考慮布置在穩(wěn)定巖層中。6.盡可能不沿巖層的背斜和向斜的底部，及平行斷層布置。7.巷道軸線方向應(yīng)平行最大主應(yīng)力方向，而不垂直布置。巷道壓力控制巷道壓力控制l巷道保護(hù)2道床參數(shù)的選擇道床參數(shù)的選擇道床參數(shù)是按選取的鋼軌型號(hào)鋼軌型號(hào)、軌忱規(guī)格軌忱規(guī)格和道碴厚度道碴厚度確定的。鋼軌型號(hào)是根據(jù)巷道類型、運(yùn)輸方式及礦車容積來選取。 軌枕：軌枕的類型和規(guī)格應(yīng)與選用的鋼軌型號(hào)相

18、適應(yīng)。 道床：一股采用堅(jiān)硬的碎石或不易自燃的矸石或卵石做道碴，顆粒度以2040mm為宜。 鋼軌軌枕型號(hào)鋼軌軌枕型號(hào)3巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積 巷道凈尺寸加上支架、道床參數(shù)使可得到巷道的設(shè)計(jì)掘進(jìn)尺寸，從而求得巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面積。半圓拱巷道：S1=B1（0.39B1+h3）； B1拱形巷道掘進(jìn)寬度；h3墻高；圓弧拱巷道：S1=0.24B2+1.27BT+1.57T2+B1h3； B巷道凈寬；T墻厚；梯形巷道：S1=（B3+B4）H1/2； B3、B4頂梁、底梁設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度；H1設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度。4巷道計(jì)算掘進(jìn)斷面積巷道計(jì)算掘進(jìn)斷面積 考慮到巷道在施工內(nèi)出現(xiàn)超挖觀象，因此，設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面尺寸應(yīng)

19、加上允許超挖值(矩形、梯形棚子)，作為計(jì)算掘進(jìn)斷面尺寸。并以此計(jì)算出巷道的掘進(jìn)工程量和支爐材料消耗經(jīng)。 nh3hbh5h2h7Dh0HTH1aA1tA1Cb1b2KmBa1bc1B1B2hahchh4m1第三第三 節(jié)節(jié) 巷道斷面內(nèi)水溝設(shè)計(jì)和管線布置巷道斷面內(nèi)水溝設(shè)計(jì)和管線布置 一、水溝設(shè)計(jì)二、管線布置 一、水溝設(shè)計(jì)一、水溝設(shè)計(jì)1位置：一般布置在人行道一側(cè)，少穿越運(yùn)輸線路。2施工要求：l 平巷水溝坡度真可取35，或與巷道的坡度相同，但一般不小于3，以利于水流通暢。l 運(yùn)輸大巷的水溝可用混凝土澆筑，也可用鋼筋屈凝土預(yù)制成構(gòu)件，然后送到井下鋪設(shè)，服務(wù)年限短，排水量小的巷道其水溝可不用支護(hù)。 棚式支架

20、巷道水溝一側(cè)的邊緣距棚腿距不小于300mm，圖37 。l 為了行人方便，主要運(yùn)輸大巷和傾角小于15斜巷的水l溝，應(yīng)鋪放鋼筋混凝上預(yù)制蓋板，蓋扳頂面要與巷道渣面齊平。 常用的水溝斷面形狀有對(duì)稱倒梯形、半倒梯形和矩形。各種水溝斷面尺寸應(yīng)根據(jù)水溝流量，坡度，支護(hù)材料和斷面形狀等因素決定，常用的水溝斷面和尺寸見圖36、和表313。l為了使巷道內(nèi)不積水，巷道橫向水溝的一側(cè)也應(yīng)有2的坡度，并在 水溝的側(cè)面壁上每隔一定距離開設(shè)50的瀉水孔。 一、水溝設(shè)計(jì)一、水溝設(shè)計(jì)(續(xù)續(xù))二、管線布置二、管線布置 1管道通常應(yīng)部置在人行道一側(cè)，也可布置在非人行道一側(cè)。管道架設(shè)可采用管墩架設(shè)、托架固定或錨桿懸掛等方式。若架設(shè)

21、在人行道上 方，管道而其下部與道渣面或水溝蓋板面保持1.8m和1.8m以上的距離，若架設(shè)在水溝上，應(yīng)以不妨礙清理水溝為原則。 2在架線式電機(jī)車運(yùn)輸巷道內(nèi)，不要將管道直接置于巷道底板上（用管墩架設(shè)），以免電流腐蝕管道。管道與運(yùn)輸設(shè)備之間必須留有不小于0.2m的安全距離。 3通信電纜和電力電纜不宜設(shè)在同一側(cè)。如受條件限制設(shè)在同一側(cè)時(shí)，通信電纜應(yīng)設(shè)在動(dòng)力電纜上方0.1m以上的距離處以防電磁場作用干擾通訊信號(hào)。4高壓電纜和低壓電纜在巷道同側(cè)布置時(shí)，相互之間距離應(yīng)大于0.1m以上；同時(shí)高壓電纜之間、低壓電纜之間的距離不得小于50mm，以便摘掛方便。5電纜與管道在同一側(cè)敷設(shè)時(shí)，電纜要懸掛在管道上方并保持0

22、.3m以上的距離。6電纜懸掛高度應(yīng)保證當(dāng)?shù)V車掉道時(shí)不會(huì)撞擊電纜，或者電纜發(fā)生墜落時(shí)，不會(huì)落在軌道上或運(yùn)輸設(shè)備上。二、管線布置二、管線布置(續(xù)續(xù)) 第四節(jié)第四節(jié) 巷道斷面設(shè)計(jì)示例巷道斷面設(shè)計(jì)示例 例題) 某煤礦，年設(shè)計(jì)能力為90萬t，低瓦斯礦井，中央分列式通風(fēng)，井下最大涌水量為320m3/h。位。通過該礦第一水平東翼運(yùn)輸大巷的流水量為160m3/h，采用ZK106/250架線式電機(jī)車牽引1.5噸礦車運(yùn)輸，該大巷穿過中等穩(wěn)定的巖層，巖石堅(jiān)固性系數(shù)f =46，需通過的風(fēng)量為8m3/s。巷道內(nèi)敷設(shè)一道直徑為200mm的壓風(fēng)管和一趟直徑為l00mm的水管。試設(shè)計(jì)運(yùn)輸大巷直線段的斷面。 一、選擇巷道斷面形

23、狀、 年產(chǎn)90萬噸礦井的第一水平運(yùn)輸大巷，一股眼務(wù)年限在20年以上，采用 600mm軌距雙軌運(yùn)輸?shù)拇笙?，其凈寬?m以上，又穿過中等穩(wěn)定的巖層，故選用鋼筋砂漿錨稈與噴射混凝土支護(hù)，半圓拱形斷面。 二、確定巷道斷面尺寸 確定巷道凈寬度B 查表3-1知ZK106/250電機(jī)車寬A1=1060，高h(yuǎn)=1550；1.5噸礦車寬1050，高1150。根據(jù)煤礦安全規(guī)程，取巷道人行道寬C=840，非人行道一側(cè)寬a=400。又查表3-2知本巷雙軌中心線b=1300，兩電機(jī)車之間的距離為：1300-（1060/2+1060/2）=240故巷道凈寬度B=a1+b+c1=a+2A1+C+t=400+21060+24

24、0+840=3600。確定巷道拱高h(yuǎn)0半圓拱巷道拱高h(yuǎn)0=B/2=3600/2=1800，半圓拱半徑=h0=3600/2=1800確定巷道壁高h(yuǎn)3按架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子要求確定h3由3-8中半圓拱巷道拱高公式得 第四節(jié)第四節(jié) 巷道斷面設(shè)計(jì)示例巷道斷面設(shè)計(jì)示例 (續(xù)續(xù))21243)()(bknRhhhc1502)270360()3001800(3602000223h 2.按管道裝設(shè)要求確定h3 第四節(jié)第四節(jié) 巷道斷面設(shè)計(jì)示例巷道斷面設(shè)計(jì)示例(續(xù)續(xù)) 222753)2/(bDmKRhhhhb1613)4302/335300360(18002009001800223h3.按人行高度要求確定h3223)

25、(1800jRRhhb1175)2001800(18002001800223h綜上計(jì)算，并考慮一定的余量，確定本巷道壁高為h3=1800。則巷道高度H=h3-hb+h0=1800-200+1800=3400。 確定巷道凈斷面面積S和凈周長P由表3-8得凈斷面面積S=B（0.39B+h2）式中：h2為道碴面以上巷道壁高，h2= h3-hb=1800-200=1600。故S=3600（0.393600+1600）=10814002=10.8凈周長P=2.57B+2h2=2.573600+21600=12500=12.5m 用風(fēng)速校核巷道凈斷面面積查表3-4，知Vmax=8m/s，已知通過大巷風(fēng)量Q

26、=28m3/s，計(jì)算得： 第四節(jié)第四節(jié) 巷道斷面設(shè)計(jì)示例巷道斷面設(shè)計(jì)示例(續(xù)續(xù)) 856. 28 .1028SQV設(shè)計(jì)的大巷斷面面積、風(fēng)速?zèng)]超過規(guī)定，可以使用。m/s 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3.6m、穿過中等穩(wěn)定巖層即屬類圍巖、服務(wù)時(shí)間大于l0年等條件，得錨噴支護(hù)參數(shù)；錨桿長1.8m，間距a=0.780.8m，排距a=0.8m，錨桿直徑d=18，噴射混凝土層厚T1 =l00mm，而錨桿露出長度T2=50mm。故支護(hù)厚度T=T1=100。選擇道床參數(shù)根據(jù)本巷道通過的運(yùn)輸設(shè)備，選用24kg/m的鋼軌，其道床參數(shù)hc、hb分別為360和200，道渣至軌面高度ha=hc-hb=360-200=160。采用鋼筋混凝土軌枕。確定巷道掘進(jìn)斷面面積巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度B1=B+2T=3600+2100=3800。巷道計(jì)算掘進(jìn)寬度B2= B1+2=3600+275=3950。巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度H1=H+hb+T=3400+200+100=3700。巷道計(jì)算掘進(jìn)高度H2=H1+=3700+75=3775。巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面面積S1=B1（0.39B1+h3）=3800（0.393800+1800）=124716002，取S1=12.5。巷道計(jì)算掘進(jìn)斷面面積