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1、第一章、巷道断面施工图设计1.1 选择巷道断面形状并简述理由 该巷道围岩条件属于中等稳定岩层，服务年限长达25年的轨道大巷，所以采用受力性能较好的半圆拱形断面较为有利。且选择的支护方式为锚喷支护，适用于该断面形状的使用。岩石平巷的掘进采用钻爆法施工，选用半圆拱断面无疑非常合适。1.2 选择道床参数 （1）按设计要求选用8吨蓄电池电机车牵引1.5t标准矿车运输。（2）根据课本选择型号为XK86/110A的蓄电池电机车，宽度为1054mm、高度为1550mm。（3）查建井手册选择型号为MGC1.79的1.5吨标准矿车，长度2400mm、宽度高度均为1150mm。（4）考虑到安全系数及服务年限，选择
2、型号为30kg/m的钢轨和钢筋混凝土轨枕，轨距为900mm。轨枕全长1700mm，全高145mm，上宽170mm，下宽200mm。（5）道砟高度的确定：由钢轨及轨枕型号查资料可知，道床总高度Hc=360mm、道砟高度Hb=200mm、道砟面至轨道面的垂直高度Ha=160mm，道床宽度可按轨枕长度再加长200mm考虑为1700mm+200mm=1900mm。（6）道床应选用坚硬和不易风化的碎石或卵石做道砟，粒度以2030mm为宜，并不准掺有碎末等杂物，使其具有适当的空隙率，以利于排水和有良好的弹性。道砟的高度也应于选用的钢轨型号相适应，厚度不得小于100mm，至少要把轨枕1223的高度埋入道砟内
3、1.3 确定管线布置位置管道管线采用锚杆悬挂设置在人行道一侧，管道下部距水沟盖板的垂直高度不小于1.8m。（要求：通信电缆设置在动力电缆上方0.1m以上的距离，以防电磁场作用干扰通讯信号；高压电缆和低压电缆在巷道同侧铺设时，相互之间距离大于0.1m以上；电缆与管道在同侧铺设时，电缆要悬挂在管道上方并保持0.3m以上的距离；电缆的两个悬挂点的间距不应大于3m，电缆与运输设备之间距离不应小于0.25m。）1.4 确定巷道净断面尺寸（1）巷道净宽度的确定拱形双轨巷道净宽度按下式计算：=0.5+1.2*2+1+0.5=4.4m式中：B巷道净宽度，指直墙内侧的水平距离，m。 a非人行侧的宽度，煤矿安全规
4、程规定，a0.3m，取0.5m。 A1运输设备的组最大宽度，取1.2m。 C人行道的宽度，煤矿安全规程规定，从巷道道砟面起1.6m的高度内，C0.8m，在人车停车地点C1.0m，在巷道高度1.6至1.8米之间不得架设管、线和电缆。取1m。 t在双轨运输巷道中，两列对开列车最突出部分之间的距离，煤矿安全规程规定：t0.2m。取0.5m。（2）巷道净高度的确定拱形巷道的净高度是指自道砟面至拱顶内沿或锚杆露出长度终端的高度。确定拱形巷道的净高度，主要是确定其净拱高和自底板起的墙高，按下式计算：=2200+1800-200=3800mm式中：H拱形巷道的净高度，m； 拱形巷道的拱高，即圆拱的半径等于净
5、宽度的一半； 拱形巷道的墙高，指自巷道底板至拱基线的垂直距离取1800mm； 巷道内的道砟高度，取200mm。拱形巷道的墙高的确定需考虑以下因素，取最大值：1、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=1800mm； h7管子悬吊件总高度，取 h7=900mm； hb从底板至道砟面的高度，取200mm； A1运输设备的最大宽度，取1.2m；m1电机车距管道间的安全距离，取 m=200mm； D管道接头处的最大直径，D=340mm； b1 b2轨道中线与巷道中线间距， b1= B/2-a1= 2000mmb2=B/2-C1=4400/2-1600=600mm
6、。 故：mm2、按人行道高度要求确定h3： 式中：j为距巷道壁的距离。距墙壁j处的巷道有效高度不小于1800mm。 j100mm，一般取200mm 故：h31800+200-917=1083mm3、按1.6m高度人行宽度要求计算h3：h31600+hb-R2 -(C+A12+b2）212 =1600+200-22002-(800+12002+600）212 =883mm 式中：A、C当运输设备上缘进入巷道拱部范围时，设备上缘至拱壁间的距离，取A=200mm，C=800mm； 4、按设备上缘至拱璧最小安全间隙距离来计算h3： 人行侧双轨 993mm 非人行侧 213mm 式中：hc底板至规面高度
7、，取360mm；h从规面起车辆的高度，由电机车型号可知h=1550mm。 综上计算，并考虑一定的余量、确定本巷道壁高为h3=1800mm。 （3）巷道的净断面积半圆拱形巷道净断面面积：S=B（0.39B+h2）式中：h2=H-h0=3800-2200=1600mm 所以S=B（0.39B+h2）=14.59 1.5 验算风速大巷需通过的风量为80 ，风量确定后，断面越小风速越大。风速大不仅会扬起煤尘，影响工人身体健康和工作效率，而且易引起煤尘爆炸事故。矿井主要进风巷的风速一般不大于6m/s，所以设计出巷道净断面后，还需进行风速验算，即： 式中：v通过该巷道的风速,m/s Q根据设计要求通过该巷
8、道的风量,/s S巷道的净断面面积， 该巷道允许通过的最大风速，m/s 经验算合格1.6 选择支护参数 对于岩石平巷的支护而言，锚喷支护是主要支护形式。采用锚喷支护，根据巷道净宽4.4m、穿过中等稳定岩层、服务年限25年等条件，确定选用锚固可靠、锚固力大的树脂锚杆，杆体为18mm螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷，锚固长度700mm，设计锚杆预紧力40kN，锚固力80kN。锚杆长度2000mm，其间排距1000mm。喷射混凝土层厚T1=100mm，分两次喷射，每次各喷50mm厚。故支护厚度T=T1=100mm。锚杆支护的作用原理：1、悬吊理论 2、组合梁理论 3、组合拱理论 4、最大水平应理论。1.
9、7 确定水沟参数已知通过巷道的最大涌水量为120m3/h，现采用水沟坡度为4，由井巷工程查表得：水沟深度400mm，水沟净断面积为0.16m2,水沟掘进断面积为0.203m2,每米水沟盖板用钢筋1.633kg，混凝土0.0276m3,水沟用混凝土0.133m3。一般要求下：1、 水平巷道及倾角小于16度的倾斜巷道的水沟，一般布置在人行侧。当非人行侧有适当空间时，亦可布置水沟，但应尽量避免水沟穿越轨道和输送机。2、 在倾角大于16度的巷道中，当涌水量小或巷道较窄时，水沟与人行台阶可在巷道 同侧平行或重叠布置；当涌水量较大或巷道较宽时，水沟和人行台阶可分设在巷道两侧。3、 专用排水巷道、中间设人行
10、道的巷道、有底鼓的巷道和铺设整体道床的巷道，水沟也可布置在巷道中间。4、 巷道横向水沟，一般应布置在含水层的下方、上（下）山下部车场的上方、胶带机接头硐室的下方或出水点初。拱形、梯形巷道水沟规格和材料消耗表巷道类别支护类别流量/（mh）净尺寸/mm断面/m每米材料消耗量坡度宽 B深H净掘进盖板水沟345上宽B下宽B钢筋/kg混凝土/m混凝土/m拱形巷道锚喷砌碹0 -860 -960 - 970 - 1000- 1121- 123 3003503500.1050.1140.1440.1391.3361.3360.02260.02260.1140.099350300锚喷砌碹86-17296-197
11、97-205100-227112-227123-254 4004004500.1600.1690.2030.2071.6331.6330.02760.02760.1330.120400350锚喷砌碹172-302197-349205-349227-403227-382254-450 5004505000.2250.2380.2720.2782.0362.0360.03230.03230.1520.137500450锚喷砌碹302-374349-397349-432403-458382-472450-512 5005005500.2500.2610.3060.3092.0362.0360.032
12、30.03230.1610.145500450采区梯形棚式棚式棚式棚式0-7878-118118-157157-2430-9090-136136-181181-2800-100100-152152-202202-3132302502803501802202503002603003203500.050.070.080.110.1460.1740.1960.236 无 无 无 无0.0930.1040.1100.1221.8 确定巷道掘进断面尺寸由井巷工程表3-7计算公式得： 巷道设计掘进宽度 B1=B+2T=4400+200=4600mm=4.6m 巷道计算掘进宽度 B2=B1+2=4600+2*75=4750mm=4.75m 巷道设计掘进高度 H1=H+hb+T=3800+200+100=4100mm=4.1m 巷道计算掘进高度 H2=H1+=4100+75=4175mm=4.175m 巷道设计掘进断面积 取=16.6m2 巷道计算掘进断面积 取=17.41.9 编制巷道断面特征表和每米巷道材料消耗量表 巷道断面特征表围岩类别断面面积/设计掘进尺寸/m喷射厚度/mm锚杆/mm净周长/m净断面设计掘进宽高型式排列方式间、排距
