雙軌運輸大巷設(shè)計

1、設(shè)計題目：29雙軌運輸大巷設(shè)計。該平巷為某礦中段運輸大巷。服務(wù)年限30年。設(shè)計長度200m，巷道運輸量1500t/d。礦體下盤為綠泥石石英片巖，穿過的巖層穩(wěn)定性為中等穩(wěn)固，f=4。底板巖石密度為2.80T/m3，松散系數(shù)1.70。該大巷最大涌水量為170m3/h。巷道通風(fēng)量50m3/s。設(shè)計進尺35m/月。礦山設(shè)計年產(chǎn)量79萬T/年；1、 設(shè)計目的為了滿足該礦山能穩(wěn)定進行生產(chǎn)和運輸需要，故設(shè)計該雙軌運輸大巷。2、 設(shè)計任務(wù)該平巷為某礦中段運輸大巷。服務(wù)年限30年。設(shè)計長度200m，巷道運輸量1500t/d。礦體下盤為綠泥石石英片巖，穿過的巖層穩(wěn)定性為中等穩(wěn)固，f=4。底板巖石密度為2.80T/

2、m3，松散系數(shù)1.70。該大巷最大涌水量為170m3/h。巷道通風(fēng)量50m3/s。設(shè)計進尺35m/月。礦山設(shè)計年產(chǎn)量79萬T/年；3、 巷道斷面設(shè)計（1）已知參數(shù)雙軌、設(shè)計長度200m，巷道運輸量1500t/d。礦體下盤為綠泥石石英片巖，穿過的巖層穩(wěn)定性為中等穩(wěn)固，f=4。圍巖體重為2.80t/m3，松散系數(shù)1.70。最大涌水量170m3/h。巷道通風(fēng)量50 m3/s。設(shè)計進尺35m/月。礦山設(shè)計年產(chǎn)量79萬T/年；服務(wù)年限30年。（2）巷道斷面設(shè)計的選擇該巷道服務(wù)年限30年，穿過的巖層穩(wěn)定性為中等穩(wěn)固，f=4，斷面形狀采用三心拱拱形斷面，支護采用錨桿加噴射混凝土支護（因為該巷道經(jīng)過的巖層為石

3、英片巖，采用錨桿支護效果最為理想），拱與墻的支護層同厚，取d0=T=100mm。（3）巷道凈斷面尺寸1) 巷道凈寬度。該礦年產(chǎn)量79萬t，由井巷工程（冶金工業(yè)出版社，趙興東 主編）教材表1-1和表1-7可知該礦應(yīng)選取電機車為ZK10-6/250型架線式電機車，軌距600mm，選用YGC2（6）式固定礦車。設(shè)備尺寸：ZK10-6/250型架線式電機車：長l=4500mm，寬b=1060mm，高h=1550mm，架線高度H1=18002200mm，線路中心線F=1300mm。YGC2（6）式固定礦車：長l=3000mm，寬b=1200mm，高h=1200mm，線路中心線F=1500mm。運輸設(shè)備最

4、大尺寸：寬度（礦車）b=1200mm，兩條線路中心線（礦車）F=1500mm，經(jīng)換算得兩運輸設(shè)備之間的間隙為： m=1500-(1200/2+1200/2)=300mm，根據(jù)井巷工程教材表表1-2知，m值符合安全間隙的要求。根據(jù)表1-2，取運輸設(shè)備到支架間隙b1=300mm，人行道寬度b2=800mm，（人行道下面設(shè)置水溝）則巷道凈寬度為： B0=2b+m+b1+b2=2*1200+300+300+800=3800mm2) 確定三心拱參數(shù)。取拱高為巷道凈寬1/3的三心拱，其相關(guān)參數(shù)如下：拱高：f0=3800/3=167，取f0=1270mmR=0.692B0=0.692*3800=2630mm

5、r=0.262=0.262*3800=996，取r=1000mm3） 軌道參數(shù)選擇。根據(jù)所采用的運輸設(shè)備，查表1-7和1-8，（綜合考慮成本，耐久度，和供應(yīng)等因素）決定該巷道選用22kg/m的鋼軌，軌枕選用鋼筋混凝土軌枕，h6 =400mm，h5=250mm（4）確定墻高1） 按架線要求已知r=1000mm；A=b/2+b1=1200/2+300=900mm取K=400mm，則cos=0.6670.554表明導(dǎo)電弓子已進入小圓弧范圍內(nèi)，根據(jù)安全規(guī)程取H1=2000mm，則有：h3=H1+h6- =2000+400-=1841mm2） 按行人要求確定墻高，則h3=1900+h5-=1900+25

6、0-=1714mm3） 按管路要求確定高度根據(jù)現(xiàn)場實際情況不知管路，只要滿足安全規(guī)程即可。以上計算結(jié)果取大值，即墻高為1841mm，取1840mm。5、 巷道凈斷面積1）h2=h3-h5=1840-250=1590mm根據(jù)井巷工程教材表1-12，可知S凈=B0（h2+0.262B0）=3800（1590+0.262*3800）=9.82m22） 風(fēng)速校核：v=50/9.82=5.09m/s<6m/s（運輸巷道，采區(qū)進風(fēng)區(qū)最高風(fēng)速6m/s),設(shè)計的大巷斷面面積、風(fēng)速沒超過規(guī)定，符合要求可以使用。 6、巷道掘進斷面（1）支護參數(shù)選擇該巷道，巷道凈寬3.80m，穿過巖層為石英片巖，穩(wěn)定性較好，

7、服務(wù)年限30年，宜采用噴射混凝土與錨桿支護。該處選用錨固可靠、錨固力大的樹脂錨桿，桿體為直徑18mm螺紋鋼，每孔安裝兩個樹脂藥卷，根據(jù)井巷工程教材表7-21,7-22可知，錨桿長度2m，更能體直徑20mm，錨桿間距0.8m，錨桿排距0.8m根據(jù)井巷工程教材，噴射混凝土厚度為50-150mm，該工程的噴射混凝土厚度取T1=100mm，錨桿外露長度T2=50 mm，故支護厚度T=T1=100 mm。（2）道床參數(shù)選擇根據(jù)巷道通過的運輸設(shè)備，已選用22kg/m鋼軌，其道床參數(shù)：道床高度h6=400mm，道渣高度h5=250mm，道渣面到軌面高度h4=h6-h5=150mm，采用鋼筋混凝土軌枕。（3）

8、巷道掘進斷面設(shè)計巷道掘進寬度： B=B0+2T=3800+2*100=4000mm巷道拱面積：S拱=1.33（B0+T）d=1.33*(3800+100)*100=0.51m2巷道直墻面積：S墻=2h3T=2*1840*100=0.368m2巷道基礎(chǔ)面積：S基=(m1+m2)T+m1e=（500+250）*100+500*100=0.125m2巷道掘進面積：S掘=Bh3+0.0.262B02+（1.33B0+1.55d0）d0 =4000*1840+0.262*38002+（1.33*3800+1.55*100）*100 =11.66m27、 水溝設(shè)計與管線布置（水溝設(shè)置在人行道下方，水溝上面

9、蓋上蓋板作為人行道。）（1）水溝坡度與巷道坡度相同，水溝坡度一般為3-5，故取坡度為4。1） 根據(jù)該工程概況知：涌水量為170m³/h，所以水溝采用混凝土支砌。根據(jù)采礦手冊可知，水溝上寬330mm，下寬280mm，凈斷面積0.078m2。 =170/0.078=0.61m/s；符合要求。2） 根據(jù)安全工程和采礦手冊動力電纜線布置在非人行道一側(cè)，通訊、照明電纜布置于人行道一側(cè)，距供水管300mm，電纜用電纜架懸掛。3） 供水管布置在人行道側(cè)，距道渣面1900mm，用錨桿懸掛，壓風(fēng)管與供水管平行布置，且位于供水管之上。8、 計算巷道掘進工程量和材料消耗量每米巷道砌碹所需材料：V=V拱+V

10、墻+V基=0.51+0.368+0.125=1.00m3查相關(guān)表得：每米巷道拱與墻計算掘進體積：V1=S2*1=11.66 m3每米巷道墻腳計算掘進體積：V3=0.2*T*1=0.2*0.1=0.02 m3每米巷道拱與墻噴射材料消耗：V2=1.57(B-T)T+2h3T*1=1.57（4.0-0.10）*0.10+2*1.84*0.10=0.98m3每米巷道墻腳噴射材料消耗：V4=0.2T*1=0.2*0.10=0.02 m3每米巷道噴射材料消耗（不包括損耗量）：V=V2+V4=0.98+0.02=1.00 m3每米巷道錨桿消耗 式中 P1計算錨桿消耗周長， P1=1.57B+2h3=1.57

11、*4.0+2*1.84=9.96 m； a 、a錨桿間距、排距，a=a=0.8 m。故有： N=16.1 （根）。其重量為：=16.1*（2*3.14*（）2*7850）=79.36kg式中 l錨桿長度，l=2.0m d錨桿直徑，d=20mm 錨桿材料密度，=7850kg/m3由于每根錨桿安裝2個樹脂藥卷，則每米巷道樹脂藥卷消耗：M=2N=32.2支每排錨桿數(shù)為：0.8N=0.8*16.1=12.8813 根每排樹脂藥卷數(shù)為：0.8M=0.8*32.2=25.7626支每米巷道粉刷面積：Sn =1.57B+2h2 =1.57*4+2*1.59=9.46m26、 繪制巷道斷面施工圖、編制巷道特征

12、表和每米巷道工程量及材料消耗量表表1運輸大巷特征圍巖類別斷面面積/m2噴射厚度/mm錨桿/mm凈周長/m凈面積設(shè)計掘進型式外露長度排列方式間、排距錨桿長直徑III9.8211.66100樹脂500方形8002000209.96表2 運輸大巷每米工程量及材料消耗圍巖類別計算掘進工程量/m3錨桿數(shù)量材料消耗/mm粉刷面積/m2巷道墻角噴射材料/m3錨桿鋼筋/kg藥卷/卷III11.660.05161.0079.3632.29.46 巷道斷面的設(shè)計1. 爆破參數(shù)的確定（1）炸藥單耗：由已知條件計算知巷道的斷面面積（11.66m2）以及被爆巖體的堅固性系數(shù)（f=810)，根據(jù)井巷教材表1-13知炸藥單

13、耗為1.86kg/m3。（2）一次爆破總藥量 Q=q V=q S lb=1.86*11.66*2*0.85=36.9 kg（3）炮孔數(shù)目 N=41.842（個） N炮孔數(shù)目，個 m每個藥卷的長度，取200mm p每個藥卷的重量，取0.2kg a裝藥系數(shù)（一般為0.50.7），取0.7（4）炮孔直徑：根據(jù)轉(zhuǎn)機情況，一般礦山的掘進爆破中，轉(zhuǎn)機的轉(zhuǎn)孔直徑一般為3842mm，因此結(jié)合此設(shè)計的具體情況，炮孔直徑取38mm。藥卷直徑取32mm。（5）單孔裝藥量根據(jù)巷道掘進時的裝藥量原則：掏槽孔的裝藥量為平均裝藥量的1.21.5倍，周邊孔用藥量稍小，剩余的藥量平均分布給輔助孔。平均單孔裝藥量 Q1=Q/N=

14、41.8/36=1.10kg掏槽孔的裝藥量： Q2=1.3Q1=1.3*1.10=1.41kg又因為四角錐形的掏槽在礦山平巷的掘進中用的比較廣泛，因此在此設(shè)計中選用四角錐形的掏槽。并且在布置兩個空孔，以增加爆破時的自由面。根據(jù)鑿巖爆破教材（P187）表10-2可得：掏槽孔個數(shù)為6。掏槽孔：采用四角錐形的掏槽，相鄰炮孔的孔口距為0.80m，孔底距為0.2m，炮孔與工作面的夾角取65。（根據(jù)教材P186表10-1）掏槽孔的炸藥消耗總量為1.3*6=7.8kg。周邊孔：由于周邊孔的孔距一般為400600mm，因此孔頂距取500mm，那么在頂部半圓部分布孔個數(shù)=3.14*4/0.5=12.3，取12。

15、孔邊距取600mm，則兩幫布孔個數(shù)=1.84*2/0.60=6.13，取6。底孔炮孔間距取600mm，則巷道底部布孔個數(shù)=4/0.6=6.67，取7。又因為周邊孔采用光面爆破一次成形。根據(jù)井巷工程光面爆破的參數(shù)設(shè)計，一般堅硬巖層中的每米炮孔裝藥量為200300g。那么周邊孔的單孔裝藥量Q周=300*6（周邊孔裝藥長度）填塞長度：又因為在掘進的過程中，炮孔填塞長度一般取0.350.5倍的裝藥長度，此處取0.38倍，那么設(shè)裝藥長度為L，則有： 0.38L+L=總的炮孔長度=2m據(jù)此，可以解出裝藥長度L=1.44m，填塞長度=0.56m。那么周邊孔的單孔裝藥量=1.44*300=432g。 周邊孔的

16、最小抵抗：W周=E/K E為周邊孔孔距：500mm K為炮孔密集度：一般取1.0經(jīng)計算：最小抵抗線W周=500mm。底部孔的夾制性較大，而且為了減小根底的產(chǎn)生，故底孔的裝藥量稍大：一般為周邊孔裝藥量的1.1倍:底部孔的裝藥量取600g。那么根據(jù)周邊孔和底孔的數(shù)目和單孔裝藥量可以計算出他們所需要的總藥量=17*432+7*600=11.55kg經(jīng)過以上計算易知周邊孔和掏槽孔總共消耗炸藥11.55+8.28=19.83kg。輔助孔：那么用于輔助孔的藥量為38.8419.83=19.01kg。由于周邊孔的最小抵抗為500mm，因此輔助孔布置在距離周邊孔以內(nèi)500mm處，布孔周長為3+3+3.14*（

17、20.5）=10.71m，又因為輔助孔間均勻分布在10.71m的周長范圍上，經(jīng)計算輔助孔數(shù)目為9個；且輔助孔單孔裝藥量為19.01/9=2.01kg。（6）巷道斷面炮孔布置圖炮孔布置：、掏槽孔布置：采用正四角錐形的掏槽，相鄰炮孔的孔口距為0.80m，孔底距為0.2m，炮孔與工作面的夾角取65。（根據(jù)教材P186表10-1）,中間兩個空孔，直徑為100mm。周邊孔布置：由于周邊孔的孔距一般為400600mm，因此孔頂距取500mm，那么在頂部半圓部分布孔個數(shù)11?？走吘嗳?00mm，則兩幫布孔個數(shù)=3.7/0.60=6.16，取6。頂孔和兩幫孔向外稍微傾斜，并且與巷道的中心線成70度夾角，并且周

18、邊孔距離設(shè)計的巷道邊緣0.15m。底孔炮孔間距取600mm，則巷道底部布孔個數(shù)=4/0.6=6.67，取7?？卓诰嚯x設(shè)計的巷道底板高度為0.15m，孔底距離設(shè)計的巷道底板0.15m。輔助孔布置：因此輔助孔布置在距離周邊孔以內(nèi)500mm處，布孔周長為3+3+3.14*（20.5）=10.71m，又因為炮孔總數(shù)為42個，且周邊孔、底孔以及掏槽孔炮孔總數(shù)為33個，經(jīng)計算輔助孔數(shù)目為9個，因此：在10.71m的周長范圍內(nèi)布置9個輔助孔，布孔見附圖。 （7）裝藥，填塞，起爆網(wǎng)路設(shè)計 周邊孔采用間隔裝藥，并且采用導(dǎo)爆管起爆網(wǎng)路，孔內(nèi)藥包用導(dǎo)爆索連接。輔助孔與掏槽孔采用連續(xù)裝藥。起爆網(wǎng)路設(shè)計：采用毫秒延遲技

19、術(shù)，掏槽孔先爆，接下來是輔助孔，最后起爆周邊孔。（具體見附圖）（8）定向與鉆研工作測量定眼位工作鉆眼工作必須嚴格按照爆破圖表所要求的眼位、發(fā)現(xiàn)、深度和角度進行，并組織好鑿巖機的分區(qū)、分工作面，保證鉆眼質(zhì)量和提高鉆眼速度。掘進巷道時，采用中線指示巷道的掘進方向，用腰線控制巷道的坡度。工作面上的炮眼巷道中線為基準，準確的定出周邊眼、輔助眼和掏槽眼的位置，并做好標志。腰線通常布設(shè)在巷道無水溝側(cè)的墻上，距軌面標高為1米。腰線可用坡度規(guī)掛在腰線上來延長。中線的測量采用激光指向儀。激光指向儀經(jīng)望眼鏡調(diào)光后，其光束在300m遠處，不超過20mm，其輸入電源的電壓127V，為礦用安全電壓。在巷道掘進中，激光指

20、向儀牢固地固定在距工作面100m以外巷道頂板的中心線位置上。風(fēng)壓供應(yīng)與供水a(chǎn).壓風(fēng)供應(yīng)空氣壓縮機站要設(shè)在用風(fēng)負荷中心，尤其要靠近主要用風(fēng)地點，一般布置在井口不超過50m處，以縮短供風(fēng)路線和減少壓力損失；站址應(yīng)設(shè)在空氣潔凈、通風(fēng)良好的地方，與易長生塵埃和廢氣的地方不小于50m，并位于全年住封口處，此外還有注意噪音問題空氣壓縮站應(yīng)遠離辦公區(qū)，生活區(qū)。b.工作面風(fēng)壓管、供水管布置礦井的供水系統(tǒng)是由地面和井下的管網(wǎng)系統(tǒng)組成。掘井工作面同時使用風(fēng)水的較多，并且裝卸、移動頻繁。為了提高鉆眼工作的效率和各種工序互不影響，必須配舍專用的通風(fēng)、供水系統(tǒng)，并且予以恰當?shù)牟贾?。建立工作面鉆眼崗位責(zé)任制，合理分區(qū)進行

21、作業(yè)應(yīng)采用定人、定鑿巖機、定位、定眼數(shù)、定時間的崗位責(zé)任制。通常將工作面以中心線為基準，分為左右兩部和中心區(qū)，簡化每區(qū)內(nèi)的炮眼由上到下劃分成若干組，并盡量使各組的炮眼數(shù)目相等。再將同時工作的鑿巖機編號兵使在各自的固定區(qū)域里鉆眼。(9)鉆眼爆破安全及注意事項鉆孔爆破工作必須嚴格按安全規(guī)程和礦山井巷工程施工及驗收規(guī)范有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。A、鉆孔安全注意事項1、開孔時給風(fēng)閥門不要突然開打，待鉆進一段后，再開大風(fēng)門。2、開孔時必須使釬頭落在實巖上，如有浮石，應(yīng)處理好后在開孔。不允許在殘孔內(nèi)繼續(xù)鉆孔。3、膠皮風(fēng)管要與風(fēng)鉆接牢，并在使用過程中隨時注意檢查，以防脫落傷人。4、為避免斷釬傷人，推進鑿巖機不要用力過猛

22、，更不要橫向用力，鑿巖時鉆工應(yīng)站穩(wěn)，應(yīng)隨時提防突然斷釬。5、缺水或停水時，應(yīng)立即停止鉆孔。6、工作面全部炮孔鉆完后，要把鑿巖機具清理好，并撤至規(guī)定的存放地點。7、移架時支架工要戴頭盔，追機移架，架前架間不準有人工作或停留，確保移架，8、支架工要經(jīng)常檢查支架完好情況，做到支架不竄液，不漏液，不自動下降，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，確保各支架部件螺絲緊固齊全，U型銷符合規(guī)定。9、支架工再操作支架應(yīng)對支架進行一次認真檢查，做到不完好不使用。10、端頭工必須了解工作面的頂板的巖性，結(jié)構(gòu)，熟悉支架或單體柱的使用條件及支護方法。11、支架的回收和支護必須由三人作業(yè)，其中一人負責(zé)觀察頂板，嚴禁單人作業(yè)。12、超前支護

23、間距偏差不超過100 ,垂直偏差不超過100。13、檢修工的安全技術(shù)措施14、檢修人員上崗后需按工種操作規(guī)程進行作業(yè)，按照本工種機械檢查程序進行檢修，當設(shè)備檢修時，必須有停電或掛牌，嚴格執(zhí)行停送電制度。15、嚴格按檢修的標準進行檢修，檢修時每天要落實專人檢查各部件機電設(shè)備安全措施和保護裝置，檢查各緊固部件，螺絲是否松動，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，不得遺留問題交給生產(chǎn)班，并堅持升井匯報制度，認真填寫檢修記錄。16、接電纜或連線時，接線工首先進行試轉(zhuǎn)，確認設(shè)備的正反轉(zhuǎn)，方可開機。17、處理運輸機斷鏈時，在緊鏈期間，嚴禁迎頭站立，防止鏈條飛出傷人。18、所有的工種必須遵守的安全管理措施19、全體職工必須牢固

24、樹立起“安全第一”的思想，嚴格執(zhí)行三大規(guī)程及其他有關(guān)安全規(guī)定，杜絕“三違”。20、 密切注意安全檢測系統(tǒng)及時掌握工作面的變化情況，發(fā)現(xiàn)不安全的征兆要及時進行處理。21、所有在崗人員都必須是經(jīng)過培訓(xùn)方可持證上崗。22、所有人員嚴禁跨越運行中的設(shè)備，嚴禁在視線不清的地方作業(yè)。23、各工種在交接班時當班人發(fā)現(xiàn)的問題沒有及時處理的要向下班的人員交接清楚，接班后，要對各檢查設(shè)備進行認真的檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，嚴禁帶病運行。24、生產(chǎn)期間，閑雜人員不準進入工作面，外來參觀人員必須由專人帶領(lǐng)方可進入工作面，所有井下人員必須戴安全帽。25、無論是固定設(shè)備還是移動的設(shè)備，移動部分要設(shè)有防護裝置，設(shè)危險標示。2

25、6、嚴禁任何人酒后入井，嚴禁脫崗睡崗。B、爆破安全注意事項1、裝藥前應(yīng)檢查頂板情況，撤出機具與設(shè)備，并切斷除照明以外的一切設(shè)備的電源。照明燈及導(dǎo)線也應(yīng)撤離工作面一定距離。2、使用電雷管爆破時，母線應(yīng)妥善地掛在巷道的側(cè)壁上，并且要和金屬物體、電纜、電線離開一定距離，裝藥前要試一下母線是否導(dǎo)通。(10)通風(fēng)防塵及風(fēng)機的選擇A、通風(fēng)工作的選擇巷道掘進過程采用壓入式和抽出式聯(lián)合運用的混合式通風(fēng)方式爆破結(jié)束后要通風(fēng)1520min左右，待煙塵被除去后，首先由檢查人員進入爆破作業(yè)面進行檢查，確認所有炮眼都已引爆，如發(fā)現(xiàn)瞎炮，要嚴格按照爆破安全規(guī)程進行處理。其局部壓入式的吸風(fēng)口與抽出風(fēng)筒抽入口的距離為16m，壓入式出風(fēng)筒距掘進工作面距離為10m。壓入風(fēng)筒吸風(fēng)口與抽出風(fēng)筒抽入口的距離應(yīng)大于15m。通風(fēng)機安置在有新鮮空氣流通的洞口，風(fēng)筒隨著掘進距離增大而加長，當距離過長而風(fēng)速達不到所需要求時，可在掘進巷道中添接通風(fēng)機，使風(fēng)速達到安全規(guī)程的要求。通風(fēng)設(shè)備布置如圖所示。B、防塵工作的選擇根據(jù)安全規(guī)程規(guī)定，應(yīng)采用濕式鑿巖工作，爆破后和裝卸礦（巖）時，應(yīng)進行噴霧灑水，戒嗔人員需佩戴防塵口罩（阻塵率應(yīng)達到級標準要求）。計算循環(huán)時間確定了炮眼深度，也就知道了各主要工序的工作量，然后可根據(jù)設(shè)備情況、工作定額（或?qū)崪y數(shù)據(jù)）計算各工序所需要的作業(yè)時間。在所需的全部工作