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1、河 南 理 工 大 学井巷工程课程设计 学 号：姓 名：班 级：指导老师：日 期：某铅锌矿-60m运输大巷断面和支护设计一、 巷道断面形状选择该矿为铅锌矿，并且设计年产量为80万t，属于中型的冶金矿山，一般来说，其第一水平的运输大巷服务年限较长，又因其穿过中等稳定围岩，故其巷道承受地压较大。因此，根据其年产量、服务年限、承受地压等特点，在此选用拱高f0=B0/4的三心拱形断面，轨距为600mm双轨运输线路，锚喷支护作为永久支护。二、 确定运输大巷尺寸(一) 确定净宽B0由矿山采矿设计手册井巷工程卷（以下简称手册）查表1-3-3知：ZK10-6/250电机车长4500mm、宽1060mm、高16
2、00mm、两轨中心距1400mm，YCC(1.2)矿车长1900mm、宽1050mm、高1200mm、两轨中心距1350mm，两者相比之下取较大值，故运输设备宽度b=1060mm，两轨中心距s=1400mm。又由手册中表1-3-2以及表1-3-1分别查得，对于冶金矿山，非人行侧安全间隙b1=300mm，人行道宽度b2=800mm。表1-3-1 人行道宽度表 （mm）冶金部门建材部门化工部80080080080080080010001000100080070070010000100001000010000表1-3-2 安全间隙表运输设备设备之间与支护之间冶金部门建材部门化工部门冶金部门建材部门化
3、工部门有轨运输300250300300250300无轨运输600600皮带400400400400表1-3-3 设备外形尺寸及线路中心距表 (mm)运输设备设备外形尺寸轨距中心距长宽高井下矿用架线式电机车1.5t24209201550600125010907621400122090015503t29809801550600130011507621450128090016006t4500106016006001400123076215501360900170010t4800106016006001400123076215501360900170014t490013601600170020t739
4、0160017001900固定式矿车YGC0.5(6)12008501000600115015008501050600762115030001200120060076213503000120012006007621500YGC4.03700130015507629001650YGC10.07200150015507629001800翻转式厢车YFC0.5150085010506001150YFC0.7165098010506007621300YFC1.2900单侧曲轨侧卸式YCC0.7165098010506001300YCC1.21900105012006001350YCC2.0300012
5、5013006007621550YCC4.03900140016507629001700YCC6.05000180017007629002100底卸式YDC4.03900160016007621900YDC6.05400175016507629002050YDC10.0900故净高度：B0=b1+b+s+b2=300+1060+1400+800=3560mm将计算出的净宽度按50mm进级，取B0=3600。(二) 选择道床参数该矿年生产能力80万吨，又根据井内运输设备，查表1-7，选用24Kg/m钢轨，采用钢筋混凝土轨枕。由表1-8查得轨面水平至底板水平之间距离h6=400mm，道渣层厚度hd
6、90mm，此处取150mm，轨枕高度取150mm，底板水平到道渣水平之间的距离h5=250mm，所以道渣至轨面的高度h4=h6-h5=400-250=150mm.表1-7 运输量与电机车质量、矿车容积、轨距、轨型的一般关系运输量/万机车质量/t机车容积/m3轨距/mm轨型/40040-50.20双轨10.090043.43以上表1-8 常用钢筋混凝土轨枕规格轨型/kgm-1钢筋混凝土轨枕木轨枕h6h5h6h58.9320(260)160(100)300(250)140(100)11.12320(270)160(100)320(260)140(100)1535020032016018350200
7、32016022.24.50400250350200(三) 确定巷道净高度H01. 拱高f0及参数。由表1-10可知：大圆弧半径R=0.905B0=3258mm小圆弧半径r=0.173B0=623mm其示意图如下：表1-10 三心拱断面计算表项目名称单位符号或计算公式从轨面算起电机车（矿车）高度mmh从轨面算起巷道墙高mmh1从道渣面算起巷道墙高mmh2=h1+h4从底板面算起巷道强高mmh3=h2+h5电机车架线高度mmH三心拱拱失高度mmf0巷道掘进高度mmH1=h3+f0+d巷道净宽度 单轨 双轨mmB0=a+c=b1+2b+m+b2mmB0=a+s+c=b1+2b+m+b2巷道掘进宽度
8、 无充填mmB1=B0+2T 有充填mmB1=B0+2T+2巷道净断面积 mmmmmm拱部面积 d=T dT d=T dT边墙面积 整体式 喷射混凝土m2m2ST=2h3TST=2(h3+0.1)T基础面积m2SG=(K1+K2)T+(K2+h3-0.05)巷道掘进断面积m2Sn=S0+h5B0+Sd+St巷道净周长 2. 巷道净墙高h2。按照以下方法来确定：1) 按照电机车架线要求确定。由手册知道电机车架线弓子宽度为800900mm，故可取其一半K=450；由于金属矿山主运输平巷当电压小于500v时，架线至轨面高度不低于1800mm，故此处架线高度H=1900mm。非人行侧线路中心至墙的距离
9、由于故到点弓子在小圆弧内，2) 按照管道架设高度要求确定。计算如下：式中，h管道占用的垂直距离等于压风管和水管直径之和，即h=200+100=300mm；D管道法兰盘直径，即D=200+100=300mm。；b管道法兰盘与支架之间的间隙，由于管道直径为200mm，在150250之间，由手册知道b=0；c在人行道一侧的线路中心至墙的距离，3) 按照行人要求确定。计算过程如下：由以上三种情况可知需要将净墙高设计为1837mm，按10mm的倍数向上选取，即净墙高h2=1840mm。3. 巷道净高度H0。计算如下：H0=f0+h2=900+1840=2740mm(四) 计算巷道净断面积S0及净周长P由
10、上面的表1-10可知S0=（h2+0.198B0）B0P=2.22B0+2h2=2.223.7+21.840=11.894m式中，B0=B0+2倍的锚杆外露长度=3.6+20.05=3.700m(五) 用风速校核净断面积已知通过第一水平-60m运输大巷的风量Q=28m2/s,由手册知道允许最高风速Vm=6m/s（如下表）表1-6 巷道允许最高井巷名称允许最高风速/ms-1专用风井、风硐15专用物料提升井12风桥10提升人员和物料的井筒8运输巷道、采区进风道6采矿场、采准巷道4V=满足风速要求，断面选择合理，无需修改断面尺寸(六) 初选支架参数 该围岩属于中等稳定围岩，且坚固系数f=810，属于
11、第III类围岩查表1-8-28，可选用T=50mm厚的混凝土喷层以及长1.52.0m的锚杆进行联合支护（此处锚杆长度暂定为1.6m，选用原理见后面支护设计），选用直径22螺纹钢筋作成的砂浆锚杆，锚杆间距1.0m，排距1.0m，锚杆外露长度选为50mm。表1-8-28巷（硐），斜井的锚杆支护设计参数围岩类别B5m5mB10m10mB15m15mB20m20mB25m不支护50mm厚喷射混凝土1. 80100mm厚喷射混凝土2. 50mm厚喷射混凝土，设置2.02.5m长的锚杆100150mm厚钢筋网喷射混凝土，设置2.53.0m长的锚杆，必要时配置钢筋网120150mm厚钢筋网喷射混凝土，设置3.04.0m长的锚杆50mm厚喷射混凝土1.80100mm厚喷射混凝土2.50mm厚喷射混凝土，设置1.52.0m长的锚杆1.120150mm厚喷射混凝土，必要时配置钢筋网2.80100mm厚喷射混凝土，设置2.03.0m长的锚杆，必要时配置钢筋网120150mm厚钢筋网喷射混
