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1、井巷工程课程设计报告（矿业工程学院）设 计 题 目： 60万吨某锰矿主斜井施工设计 专 业 班 级： 非矿141 指 导 教 师： 学 生 姓 名： 设 计 地 点： 贵州理工学院 设 计 日 期： 2016年6月25日 目录第一章概述3第一节工程概况3第二节设计依据4第三节地质与水文地质条件4第二章巷道断面设计及支护8第一节巷道断面形状的选择8第二节 巷道断面净尺寸的确定9第三节 巷道支护设计14第四节 道床参数的选择15第五节 巷道掘进断面尺寸的确定19第六节 巷道内水沟和管线的布置19第七节 巷道掘井工程量和材料消耗21第三章巷道施工22第一节工作面炮眼布置22第二节钻眼机具及爆破器材的
2、选择25第三节爆破参数的确定27第四节对爆破工作的主要要求30第五节爆破作业图表32第六节支护32第四章施工组织33第一节施工组织33第二节循环图表34第一章 概述某锰矿年设计生产能力60万吨，采用中央分列式通风，井下最大涌水量为120mh。采用XK8-6110A蓄电池电机车牵引1.5吨矿车运输。该大巷穿过的岩层为稳定，岩石的坚固系数=7，大巷需通过的风量为50m。巷道内敷设一趟直径为200mm的压风管和一趟直径为100mm的水管。第一节 工程概况一、 巷道名称主斜井二、 巷道位置位于Qbbxq4岩层三、 巷道用途主要用于矿井提升任务，同时兼作进风和安全出口。四、 巷道施工的进度及工期要求（1
3、） 装药联线时间t:工作面较小，装药人员组数A=5组，单个炮孔装药所需时间t=13min t=Ntn=40106=67min （2） 交接班时间：取：20min（3） 由于炮眼较多，故装药、连线时间4T为60min；，安装锚杆时间为100min（4） 放炮通风时间：30min（5） 喷射混泥土时间为100min，移动错车场、重车线订道为30min，移动电缆开关30min可以和凿岩工作平行作业。循环进尺2.0m，小班1个循环、圆班3个循环，循环率按80%考虑，月进尺：S=2.033080%=144m。 五、 与其他巷道的关系主要用于矿井提升任务，同时兼作进风和安全出口。与各运输巷道相连接。第二节
4、 设计依据一、 经过审批的的初步设计或安全设施设计1)贵州省国土资源厅2010年3月颁发采矿许可证（副本，证号C5200002011072120116361）；2)贵州省铜仁市安全技术评审鉴定中心（铜市安评审函）201313号“松桃寨郎沟锰矿松桃县乌罗镇寨郎沟裕鑫分矿地下矿山建设项目安全预评价报告评审意见”。二、 矿井设计手册采矿工程设计手册煤炭工业出版社 2003 张荣立、何国纬三、 井巷工程教材 井巷工程（第二版） 赵兴东主编 冶金工业出版社2014井巷工程课程设计指导书四、 安全规程及其他相关规范金属非金属矿山安全及其相关标准汇编中国标准出版社第二编辑室第三节 地质与水文地质条件一、 巷
5、道穿过岩层该巷道不是穿层巷道二、 地质构造矿区内露出的地层主要有青白口系板溪群、南华系、震旦系、寒武系及第四系由老至新概述如下：（1）青白口系（Qb）板溪群(Qbbx)红子溪组(Qbbxh)：分布于矿区南部，出露不全。下部为紫红色、灰绿色条带状粉砂质板岩。上部为紫红色夹灰绿色板岩、粉砂质板岩、粉砂岩及灰绿色变余晶屑火山凝灰岩。厚度：779.771004.22m。清水江组(Qbbxq)：根据其岩性不同，可分为四段。第一段 (Qbbxq1)：为黄灰至灰色粉砂质板岩、粗砂岩及凝灰质砂质板岩和凝灰岩等。厚度282.35m第二段 (Qbbxq2)：为灰色中层含凝灰质板岩夹砂质板岩及含粗砂质绢云母板岩。厚
6、度147.57202.22m第三段 (Qbbxq3)：为浅灰至灰白色厚层块状石英岩状砂岩，局部夹薄层砂质凝灰岩、层纹状绢云母条带与变余含长石砂岩。厚度101.47142.59m第四段 (Qbbxq4)：为灰色薄中层含长石砂岩、粉砂岩夹含砂质、粉砂质粘土岩、条带状粘土质硬砂岩、砂砾岩、长石石英砂岩。厚度4.4561.50m。（2）南华系（Nh）下统（Nh 1）铁丝坳组（Nh 1t）下部为灰深灰色冰碛砾岩，其成份复杂，顶部见层纹状含砾粘土岩，少数钻孔中见厚14.315.60m的碳酸盐沉积岩，如砂、砾岩、白云岩等；中部为黑灰色炭质粘土页岩夹薄层或条带炭质菱锰矿；上部为灰深灰色含砾粘土岩，局部含炭质菱
7、锰矿透镜体。厚度：1.2224.03m。大塘坡组（Nh 1d）:根据岩性组合特征分为三段。第一段（Nh 1d1）：习称含锰岩系，为矿区内的含矿层位。为黑色深灰及钢灰色薄中层炭质页岩，顶部夹14层含黄铁矿粘土岩，底部夹钢灰色块状炭质菱锰矿层。中部以一层厚约0.080.80m浅灰色至灰色含黄铁矿粘土岩，分布连续、稳定，为上下矿层的标志层。 厚度：9.4256.53 m。第二、三段（Nh 1d2+3）上部为灰至深灰色层纹状条带状含粉砂质粘土岩；中部为灰至深灰色条带状粘土页岩，局部夹13层粉砂岩（局部见乱交层纹）；下部为深灰色至黑色层纹状含粉砂质粘土页岩与含炭质粘土页岩互层，由上而下炭质逐渐增多，砂质
8、减少。厚度1766333.79m。上统（Nh 2）南沱组（Nh 2n）为深灰色厚层块状冰碛砾岩（或叫含砾冰碛粘土岩），砾石排列无序，且无分选性，呈棱角状至浑圆状，成份复杂，砾径细小，为0.3020cm，中部夹灰色粉砂质页岩、粘土岩，间夹薄层至厚层砂岩、石英砂岩及白云岩透镜体等，厚度不稳定。厚度：31.9883.45m。（3）震旦系（Z）下统（Z1）陡山沱组（Z1d）下部为灰色薄至中层粉细晶白云岩，间夹条带或条纹状含黄铁矿粘土岩及鸟眼构造白云质粘土岩，局部含炭质。在该段的中上部见一层黑色炭质页岩和硅质磷矿细微条带。上部为灰色厚层泥粉晶白云岩，具条纹状构造。石英、白云石细脉发育，常见石英小晶洞及硅
9、质团块，富含细粒黄铁矿。厚度：21.1464.08m上统（Z2）留茶坡组（Z2L）：根据岩性不同，可分为两段。第一段（Z2L1）为灰至灰黑色薄层含泥质、硅质、炭质页岩，局部见细粒黄铁矿呈星散状分布，顶部见浅色微细晶白云岩，夹微层状白云石化炭质隐晶燧石结核或泥质硅屑燧石团块。厚度：14.8954.09m第二段（Z2L2）为黑色炭质页岩。上部含钙质、粉砂质条带，见线状、扁豆状黄铁矿；底部夹00.73cm黑色硅质磷块岩，含海棉骨针粉砂质炭质页岩。厚度：2.5533.33m。（4）寒武系（）明心寺组（1m）:根据岩性不同，可分为三段。第一段（1m1）上部为灰色薄至中层粉细晶灰岩，间夹含钙质炭质页岩，局
10、部见细粒黄铁矿顺层偏集；下部为灰至深灰色薄至中层含炭质粉晶灰岩，间夹炭质页岩。产：Huptidicus sp，厚度：46.0295.60m第二段（1m2）为深灰至黑色薄层含炭质、粘土质页岩，底部夹砂质、粉砂质条带，顶部间夹薄层砂岩。厚度：97.51101.83m第三段（1m3）上部为灰黑灰色含炭质、粉砂质页岩，中部夹粉砂岩，顶部为一层云母碎片条带状粉砂质页岩与下部1p分界。下部为灰至深灰色薄至中层细粒石英砂岩，间夹薄层炭质页岩。厚度：162.67178.19m杷榔组（1p）为黄绿色、灰绿色砂质、粘土质页岩。顶部间夹含锰泥质灰岩薄层；中上部夹薄中层粉砂岩，含锰质、钙质结核；下部为含粉砂质、炭质页
11、岩，页岩中产三叶虫化石：Arthicocephalus sp ，厚367.00419.45m清虚洞组（1q）:根据岩性分为二段,本区仅出露第一段.第一段（1q1）上部为深灰色豹皮状含炭质、泥质粉晶灰岩，夹白云质砂屑灰岩，顶部为浅灰色厚层泥粉晶白云岩；下部为深灰色厚层豹皮状粉细晶白云质灰岩及瘤状弱白云石化泥粉晶灰岩。厚35.5041.10m（5）第四系（Q）主要零星分布于河流、溪沟两侧及低洼处，为残坡积、冲洪积物。主要为粘土、亚粘土、砂、砾石等。厚度：010m。三、 巷道顶底板 巷道顶板位于Qbbxq4；底板位于Qbbxq4岩层四、 水文地质情况矿区以北东向、北东向构造为主。地层出露有新元古代青
12、白口系板溪群、南华系、震旦系及下古生代寒武系和第四系等地层。锰矿底部富含炭质有机质的黑色页岩夹凝灰岩和粉砂岩层中。第二章 巷道断面设计及支护第一节 巷道断面形状的选择巷道断面设计是矿井开采设计中的一个重要组成部分，贯穿矿井服务年限，属于施工图设计的范畴。设计的巷道断面直接作为井下巷道施工的依据，也是进行井下工程概预算的依据。巷道断面设计的原则是：在满足安全、生产和施工要求的条件下，力求提高断面利用率，取得最佳的经济效果。巷道断面设计的内容与步骤是：首先，根据巷道的服务年限、用途和围岩性质，选择巷道断面形状和支护方式；其次，根据巷道中多通过的设备尺寸、支护参数与道床参数、通风量和行人要求等确定巷
13、道净断面尺寸（并进行风速验算），计算巷道的设计掘进断面的尺寸，并按允许的超挖值，求算出巷道的计算掘进断面尺寸；然后，布置水沟和管缆；最后绘制出巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗表。断面形状适用条件半圆拱形目前开拓，准备巷道，而硐室普片采用的断面形状，多在顶压大侧压小，无底鼓得条件下使用。圆弧拱形由于光爆锚喷支护的推广，拱部成型好，施工方便，多用于准备巷道。当跨度较大时，较半圆拱形断面利用率高。三心圆拱形与半圆拱形相比，拱顶承压能力差，但断面利用率较高，适用于围岩坚硬的开拓巷道、上（下）山和硐室。梯形顶板暴露面积较矩形小，可减少顶压，能承受稍大的侧压，多用于采区巷道。矩形断
14、面利用率较高，多用于顶压，侧压都较小，维护时间不长的回采巷道。马蹄形用于围岩松软，有膨胀性，顶、侧压力很大，且有一定底压的巷道。圆形围岩松软、四周压力均很大，用其他形状不能抵抗围岩压力时采用。椭圆形当巷道四周压力很大，且分布不均时，根据顶压和侧压的大小，采用竖直或水平布置。不规则形在薄煤层中，为了不破坏顶板，使顶板保持一定的稳定性，断面形状视煤层赋存条件而定。 （摘自采矿设计工程设计手册2554 页） 年产60万吨的大型矿井下一水平的运输大巷，一般服务年限在10年以上，采用1400mm轨距双轨运输的大巷，其净宽在3m以上，又穿过很坚硬较稳定的岩层，故选用螺纹钢树脂锚杆与锚喷混凝土支护，三心拱形断面。第二节 巷道断面净尺寸的确定一、 巷道净宽度的确定1.1巷道净宽度B0由式（1-1）：B0=b+b1+b2=1700+300+1200=3200mm式中：b运输设备的最大宽度，按表
