确定巷道净断面积尺寸 本文简介：
一、课程设计的目的与任务1.目的井巷工程是矿山建设的主体工程，也是采矿工程专业学生学习的重要专业课程之一。井巷工程作为一门主干课程，其实践性和应用性很强，本课程所学内容皆以实际工程为基础，在考查时应理论联系实际，加强实践环节的训练，故安排一周课程设计，以现场实际工程为例，每个学生做一份巷道施工设计，
确定巷道净断面积尺寸 本文内容：
一、课程设计的目的与任务
1.
目的
井巷工程是矿山建设的主体工程，也是采矿工程专业学生学习的重要专业课程之一。井巷工程作为一门主干课程，其实践性和应用性很强，本课程所学内容皆以实际工程为基础，在考查时应理论联系实际，加强实践环节的训练，故安排一周课程设计，以现场实际工程为例，每个学生做一份巷道施工设计，以培养学生独立分析问题和解决问题的能力。
2.
任务
在理论教学的基础上，结合认识实习，收集设计给出设计资料，由指导教师下达设计任务，以现场实际条件某煤矿运输大巷为例做施工设计，按照课程设计内容编写巷道施工作业规程，设计内容包括：设计说明书、施工图、表等。
二、基本要求
1
收集（给出）工程概况
（1）井巷的位置、名称、用途、长度、坡度、类别、服务年限；
（2）巷道顶板的性质、硬度、涌水量、瓦斯等有害气体情况；
（3）巷道采用的运输方式、风量、管线类型。
2
巷道断面设计
（1）巷道设计的有关依据；（由设计任务提供或收集）
（2）断面形状的选择；
（3）确定巷道断面尺寸。
3
巷道掘进
4
支护工作
（1）支护方式；
（2）支护施工工艺及设备；
（3）支护过程材料消耗。
5
辅助工作
（1）掘进时的通风工作；
（2）掘进测量工作；
（3）管线敷设、水沟布置。
6
附图：（1#图纸）
原始条件：
某矿井设计生产能力为500万吨/a，低瓦斯矿井，主运输巷道采用ZK14-9/550架线式电机车牵引5.0吨底卸式矿车运输。围岩稳定，以砂岩为主（f=6），通过的最大风量60/h,井下最大涌水量为70/h,采用直径120mm的压气管，一趟70mm的供水管，两条动力电缆50mm，试设计双轨直线巷道断面，采用半圆拱型断面。
三、确定巷道断面为半圆拱型断面年产五百万吨的矿井，一般服务年限在20年以上，采用900mm的轨距双轨运输大巷，其净宽在3米以上，穿过稳定岩层，故采用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护，半圆拱型断面。
四、确定巷道净断面积尺寸
⑴确定巷道净宽度B
查表2.2知ZK14-9/550电机车宽A1=1335mm,高h=1550mm,5.0t矿车宽1520mm,高1550mm.
根据《煤矿安全规程》，取巷道人行宽度C=1100mm,非人行道一侧宽a=510mm,又查表2.3知该巷双规中线距b=1800mm,则两电机车之间距离为：
1800mm-(1335/2+1335/2)mm=465mm
故巷道净宽度：B=a+2A+c+t
=510mm+(2*1520)mm+1100mm+465mm=5115mm
⑵确定巷道拱高h0
h0=B/2=5115mm/2=2557.5mm
半圆拱半径R=
h0=2557.5mm
⑶确定巷道壁高h3
①
按架线式电机车导电弓子要求确定h3，由表2.5中半圆拱形巷道壁高公式，得：
式中：h4—轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h4=
2700mm
Hc—道床总高度,查表2.9选30kg/m钢轨，再查表2.11得hc=410mm,道渣高度hb=220mm
n—导电弓子距拱璧安全间隙,取n=521mmK—导电弓子宽度之半,K=718mm/2=359mm,
取K=360mm
b1—轨道中线与巷道中线间距
b1=B/2-a-A/2=2557.5mm-510mm-760mm=1287.5mm
故h3≥2700+410-=1909.8mm
②
按管道装设要求确定h3
式中：h5—渣面至管子底高度,按《煤矿安全规程》,取h5=2300mm
h7—管子悬吊件总高度,取h7=1100mm
m--导电弓子距管子间距,取m=832mm
D--压气管法兰盘直径,D=335mm
b2--轨道中线与巷道中线距离,
b2=B/2-c-A/2=2557.5-1100-760=697.5mm
故:=1800mm
③
按人行高度要求确定h3式中,j—距离j处的巷道有效高度不小于1800mm,j≥100,一般取j=200
故
h3=1800+220-=1028.5mm
综上计算，并考虑一定的余量，确定该巷道壁高为h3=2100mm
则巷道高度H=h3-hb+h0=2100-220+2557.5=4437.5mm
⑷确定巷道净断面积S和净周长P
由表2.6得净断面积:
S=B(0.39B+h2)
式中:
h2—道渣面以上巷道壁高,
h2=h3-hb=2100-220=1880mm
故:
S=5115(0.39*5115+1880)=19.8㎡
净周长
P=2.57B+2h2=2.57*5115+2*1880=16.9m
⑸用风速校核巷道净断面积
查表2.8,知Vmax=8m/s,Vmin=1m/s
已知通过大巷风量Q=60,代入式V=Q/S=60/19.8=3.03m/s
满足规定要求,设计的大巷净断面积,风速没超过规定,可以使用
⑹选择支护参数
采用锚喷支护,根据巷道净宽5.115m,穿过中等稳定岩层即属Ⅲ类围岩,服务年限大于10年,确定选用锚固可靠,锚固力答的树脂锚杆,杆体为20mm螺纹钢,每孔安装两个树脂药卷,锚固长度≥700mm,设计锚固力≥80kN,锚杆长度2200mm,成方形布置,其间排距0.8m*0.8m,托板为8mm厚150mm*150mm的方形钢板.喷射厚度T1=100mm,支护厚度T=T1=100mm
⑺选择道床参数
根据该巷道通过的运输设备,已选用30kg/m钢轨,其道床参数hc,
hb分别410mm和220mm，道渣面至轨面高度ha=hc-hb=190mm,采用钢筋混凝土轨枕.
⑻确定巷道掘进断面尺寸
由表2.6计算公式,得:
巷道设计掘进宽度:B1=B+2T=5115+2*100=5315mm
巷道计算掘进宽度:B2=B1+2
=5315+2*75=5465mm
巷道设计掘进高度:H1=H+hb+T=4437.5+220+100=4757.5mm
巷道计算掘进高度:H2=H1+=4757.5+75=4832.5mm
巷道设计掘进断面面积:S1=B1(0.39B1+h3)=5315(0.39*5315+2100)=22.18㎡
巷道设计掘进断面积:S2=B2(0.39B2+h3)
=5465(0.39*5465+2100)=23.12㎡
五、布置巷道内水沟和管缆
已知通过巷道的水量为70/h,现采用水沟坡度4‰,查表2.12得水沟深350mm,水沟宽300,水沟净断面积0.105㎡,水沟掘进断面积0.144㎡,每米水沟盖板用钢筋1.366kg,混凝土0.0226,水沟用混凝土0.114，管子悬吊在人行道一侧,电力电缆挂在非人行道一侧,通信电缆挂在管子上方.
六、计算巷道掘进工程量及材料消耗量
由表2.6计算公式得
每米巷道拱与墙计算掘进体积:V1=S2*1=23.12
每米巷道墙脚计算掘进体积:
V2=0.2(T+
)*1=0.2*(0.1+0.075)=0.04
每米巷道拱与墙喷射材料消耗
V3=[1.57(B2-T1)T1+2h3T1]*1=[1.57(5.465-0.1)*0.1+2*2.1*0.1]*1=1.26
每米巷道墙脚喷射材料消耗
V4=0.2T1*1=0.2*0.1*1=0.02
每米巷道喷射材料消耗(不包括损失)
V=V3+V4=1.26+0.02=1.28
每米巷道锚杆消耗
N=
式中:P1—计算锚杆消耗周长,P1=1.57B2+2h3=1.57*5.465+2*2.1
=12.78m
a
,a’—锚杆间距、排距,
a=a’=0.8m
故
N==19.3根
折合质量为
=99.78kg
式中:l—锚杆长度,l=2.2m
d--锚杆直径,d=20mm
--锚杆材料密度,
=7850kg/每排锚杆数
N*0.8=19.3*0.8=15.44根每米巷道粉刷面积Sn=1.57B3+2h2
式中,
B3—计算净宽,B3=B2-2T=5.465-2*0.1=5.265m
故
Sn=1.57*5.265+2*1.88=12㎡
七、绘制巷道断面施工图、编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表
根据以上计算结果,按1:10比例绘制出巷道断面施工图,并附上运输大巷特征表及运输大巷每米工程量及材料消耗表.
八、课程设计总结
《井巷工程》
是一门理论与实践结合性很强的课程，而这次我们在曹老师指导下所进行的井巷工程课程设计就达到了理论与实践的完美结合。井巷工程课程设计是采矿工程专业教学环节的重要一环,它是在我们学习过
《井巷工程》课程以及通过认识实习之后进行的。在为期一周的时间之内，我们通过查阅了大量矿山井巷工程施工机设计等方面的书籍，并结合具体案例进行运输大巷的设计编制，在此期间我们采集了大量相关数据并进行了计算处理和翻阅了部分井巷施工图纸，通过恰当有力的编制、处理及衔接，我们终于在规定的时间内完成了任务。在这为期一周的时间内，尽管时间短、任务繁重、工作量大，但通过同学们的相互配合及在老师的得力指导下，我们还是克服了重重困难，按质按量的完成了这项任务。这次课程设计巩固和扩大了我们所学的理论知识并使之系统化，培养了我们用所学知识解决实际问题的能力，提高了我们计算、绘图、查阅基本资料的基本技能，为我们今后走上工作岗位从事设计工作打下坚实的基础，从而更好的服务于祖国煤炭工业的建设！
九、参考文献
[1]宋宏伟.井巷工程.北京：煤炭工业出版社，2006
[2]杨相海.井巷工程.徐州：中国矿业大学出版社，2009
[3]林在康.巷道断面图册.徐州：中国矿业大学出版社，2008
确定巷道净断面积尺寸 本文关键词：巷道，断面，尺寸
确定巷道净断面积尺寸 来源：网络整理
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