半圓拱巷道設(shè)計方法

2.4巷道斷面設(shè)計示例為了簡化設(shè)計工作，我國煤礦設(shè)計部門對常用的巷道斷面，已編制出巷道斷面施工圖標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，可供查閱選用。下面舉例說明巷道斷面設(shè)計的步驟和方法?！纠}】某煤礦年設(shè)計能力為90萬t,低瓦斯礦井，中央分列式通風(fēng)，井下最大涌水量為320n?/h。通過該礦第-水平東翼運輸大巷的流水量為160m3/h,采用ZK10-6/250架線式電機車牽引l?5t礦車運輸，該大巷穿過中等穩(wěn)定的巖層，巖石堅固性系數(shù)于=46,需通過的風(fēng)量為48n?/s。巷道內(nèi)敷設(shè)一趟直徑為200imn的壓風(fēng)管和一趟直徑為100mm的水管。試設(shè)計運輸大巷直線段的斷面。2.4.1選擇巷道斷面形狀年產(chǎn)9Q萬t礦井的第一水平運輸大巷，一般服務(wù)年限在20年以上，采用600mm軌跆雙軌運輸?shù)拇笙?，其凈寬?m以上，又穿過中等穩(wěn)定的巖層，故選用螺紋鋼樹脂錨桿與噴射混凝土支護，半圓拱形斷面。2.4.2確定巷道凈斷面尺寸確定巷道凈寬度B查表2-2知ZK10-6/250電機車寬A】=1060mm、高A-1550mm,l.5t礦車寬1050mm、高1200mm。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，取巷道人行道寬c=840mm、非人行道一側(cè)寬a=400mn)o又查表2.3知該巷雙軌中線距b=1300mm，則兩電機車之間距離為1300mm—(1060/2+1060/2)mjn=240n)m故巷道凈寬度：B=G+6+G=(400+1060/2)mm+1300mni+(1060/2+840)mm=930mm+1300mm+1370mni=3600mm確定巷道拱舄局半圓拱形巷道拱高ho-B/2=3600m/2=180半圓拱半徑R=/io=18OOmm°確定巷道壁高山按架線式電機車導(dǎo)電弓予要求確定加。由表2-5中半圓拱形巷道壁高公式得打$屁+人_yCK-nP-CK+ft])式中虹一一軌面起電機車架線高度，按《煤礦安全規(guī)程》取A4=2000Tnm忙一一道床總高度，查表2-9選30kg/n鋼軌，再查表2.11得矣=41。皿道德高度九=220mmn--導(dǎo)電弓子距拱壁安全間距，取n=300mmK――導(dǎo)電弓子寬度之半，K=718mm/2=359miK=360mnub一軌道中線與巷道中線間距h=B/—?=360Qnwn/230mmH870rnm83故/i3〉2OOOmni+410mm-/—8TO)I360+870)?mm=1552mm83按管道裝設(shè)要求確定居。hi二加+人7十屁—d尺一(K+加+0/2+6?F式中尼一一磴面全管子底高度，按《煤礦安全規(guī)程》取居=1800mm;h7——管子懸吊件總高度，取A廣900mm；m——導(dǎo)電弓子距管子間距，取m=300mm?D一壓氣管法蘭盤直徑，D=335mm;b2——軌道中線與巷道中線間距，^=B/2-G=3600mm/2—1370mm=430mm故人3N1800mm+900mm+220mm—>/1800i—(3604-3004-335/2+430)2mnr1633mm按人行高度要求確定雖。N1800+hb— —(R式中J——距壁J處的巷逍有效高度不小T1800mm.jAlOOmm,一般取j=200mm.故 居N1800mm+220mm—-/1800Z—(1800—200)2mm=1195mm綜上計算，并考慮一定的余量，確定該巷道壁高為辰=1820mm。則巷道高度H=":hb十屁=1820mm一220mm+1800mm=3400mmo確定巷道凈斷面積，和凈周長P°由表2.6得凈斷面積 S=B(O.39B+/L2)式中他——道殖面以上巷道堡高9/i2=H3T6=182OmnL22Omm=16OOmm故S=36OO(0.39X3600+1600=m814400mm0.8m凈周長P=257B+2/a=257X3600mm+2X1600mm=12500mm=12.5m用風(fēng)速校核巷道凈斷面積查表2.8知如=8而已知通過大巷風(fēng)量Q=48n?/S}A式(2.6得=444m/s<8m/s□ 1U?Q設(shè)計的大巷凈斷面面積、風(fēng)速沒超過規(guī)定，可以使用。選擇支護參數(shù)采用錨噴支護，根據(jù)巷道凈13.6m穿過中等穩(wěn)定巖層即屬ID類圍巖、服務(wù)年限大于10年等條件，確定選用錨固可靠、錨固力大的樹脂錨杠，桿體為°?&ni螺紋鋼，每孔安裝兩個樹脂藥卷，錨固長度》700mn設(shè)計錨固力》80kN錨桿長度2.0m或方形布置，其間排距0,80mX0-80m板為8mm厚150mmXi50i的方形鋼板。噴射層厚TMoomx分兩次噴射，每次各噴50mn厚。故支護厚度T=T=100mm選彈道床參數(shù)根搖凌巷道通過的運輸設(shè)備，已選用，。蛭血 鋼軌,其道床參數(shù)九，他分別為410mm和220mm,道18面全軌面高度ha=he—hb—M0mm—220mm—190mm，采用鋼筋混）疑土軌枕。8）確定巷道掘進斷面尺寸巷道設(shè)計掘進寬度巷道計算掘進寬度巷道設(shè)計掘進離度巷道計算據(jù)進高度巷道設(shè)計掘進斷版面積由表2.6計算公式得巷道設(shè)計掘進寬度巷道計算掘進寬度巷道設(shè)計掘進離度巷道計算據(jù)進高度巷道設(shè)計掘進斷版面積B人B+2T=3600mm+2X100mm=3800mmB2=Bi+2A=3800mm+2X75mm=3950mmH:=H+/i&+T=3400mm+220mni+100mm=3720mmHi=Hi+6=3720mm+75mm=3795mm&=5(0.39弘+舄)=3800(0.39X3800+1820)mm2=12547600mm2取Si=12.55m2巷道計算掘進斷面積 &= （0.39B2+加）=3950（0.39X3950+1820）mm2=13273975mm2取$2=13-27小22.4.3布置巷道內(nèi)水溝和管纜已知通過該巷道的水量為160m3/h，現(xiàn)采用水溝坡度為3%。，查表2.12得水溝深400mm,水溝寬400mm，水溝凈斷面積0.16m2；水溝掘進斷面積0.203m2，每米水溝蓋板用鋼筋1.633kg、泯）疑土0.0276m\水溝用混）疑土0.133m\管寸懸吊在人行道一側(cè)，電力電纜掛在非人行道一側(cè)，通信電纜掛在管子上方.如圖2.9所示。2.4.4計算巷道掘進工程■及材料消耗■由表2.G計算公式得 ’每米巷道拱與墻計算掘進體積 ￡=S2X1=13.27m2Xlm=13.27m3 ‘每米卷道墻腳計算掘進體積匕=O?2(T+$〉X1=O-2(0.1+0.075)m2Xlm-=0.04m3每米卷道拱與墻噴射材料消耗匕=[1.57（￡2一兀）兀+2居廠]Xl=[1.57（3-95—0-10）0.10+2X1.82X0.10]m2Xlm=0.968m3每米巷道墻腳噴射材料消耗 V4=0.2T.X1=A0.2X0.10m2Xlm=0,02m3每米巷道噴射材料消耗（不包括損失）V=V?+V=0.968n?+0.02n?=0?988m3每米巷道錨桿消耗aa式中Pl 一計算錨桿消耗周長，Pi=L57B綣=1?57X3.95m+2XL82m=9,84msaf—Y桿間距、排距，a=a=0.8mo折合質(zhì)雖為14.75[/k（Y）折合質(zhì)雖為14.75[/k（Y）p]=14.75〔2?00X3-14（號卑X7850卜58.90kg式中I 干長度.人=2.0m5d 錨桿直徑，d=18mnup一—桿林料密度，Q=7850kg/n?。每排錨桿數(shù) NX0.8=14.75X0.8=11.8根=12根每米巷道粉刷面積 Sw-1.57民+2居式中B3——計算凈寬，B3=B2-2T=3.95m—2X0.10m=3?75m。故 Sa=L57X3.75m+2Xl.60m=9.Im22.4?5償制巷道斷面施工圖、編制巷道特征表和每米卷道工穆*及材料消耗■表根據(jù)以上計算結(jié)果，按”50比例繪制出巷道斷面施工圖（圖2.10），并附上運輸大巷特征表2.15及運輸大巷每米工程量及材料消耗表2.16。

表2-15達株大卷轉(zhuǎn)征國原別Wffi/m2國原別Wffi/