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1、Southwestuniversityofscienceandtechnology井巷工程课程设计某金属矿第三水平运输大巷断面设计及施工组织学院名称环境与资源学院专业名称采矿工程学生姓名张廷峰学号20132371指导老师朱强 助教二一六年十一月目 录前言41.概述51.1.工程概况51.2.设计依据51.2.1.采矿设计手册51.2.2.井巷工程相关教材51.2.3.平安规程及其他相关规范62.巷道断面设计72.1.工程概况72.2.巷道断面的选择及其他计算72.2.1.选择巷道断面形态72.2.2.确定巷道断面尺寸82.2.3.道床参数与水沟112.2.4.管线布置122.2.5.平巷支护参
2、数的选择132.2.6.巷道净断面积与风速校核132.2.7.确定巷道掘进断面尺寸132.3.绘制巷道断面施工图及材料消耗142.3.1.巷道断面施工图142.3.2.计算巷道工程量及材料消耗量153.巷道施工组织设计183.1.工程概况183.2.凿岩爆破183.2.1.凿岩183.2.2.爆破器材和爆破参数确定183.3.供风供水供电设计243.4.掘进通风253.4.1.通风方式253.4.2.通风机型号263.5.装岩转载方法选择263.5.1.转载263.5.2.运输273.6.支护设计283.6.1.概况283.6.2.工艺流程283.6.3.喷锚支护参数283.6.4.混凝土的材
3、料及协作比293.6.5.混凝土喷层293.7.特殊段施工293.7.1.概况293.7.2.施工方案303.8.作业循环图表的编制313.8.1.编制作业循环图表要驾驭的资料313.8.2.各工序时间314.平安技术管理344.1.顶板管理344.2.装岩运输344.2.1.转载平安344.2.2.运输平安354.3.放炮通风364.3.1.爆破平安364.3.2.通风平安374.4.防尘管理394.5.防火管理394.6.防水管理404.7.其他平安技术措施40致谢41参考文献42附录143附录244附录345前言矿产资源是我国的基础能源和重要要材料。随着国民经济的发展，对矿产资源的需求量
4、与日俱增，新建矿井数目、竖井的开凿深度也不断增加。井巷工程是矿山建设的重要组成部分，约占矿山建设总工程量的50%70%，因此井巷工程尤为重要。井巷工程课程设计是学生学习井巷工程课程中的重要技能，在学习环节课程设计的目的在于通过课程设计巩固和加深课堂理论学问并使之与实际相结合以培育学生运用所学学问独立解决巷道施工中主要问题的实力和驾驭巷道设计中的基本方法和基本实力，并初步结合生产实际熬炼解决在生产上所遇到的实际问题。培育学生科学的思维方法和工程技术人员应具备的基本技能。设计的巷道断面干脆作为井下巷道施工的依据，也是进行井巷工程预算的依据。首先依据巷道的服务年限，用途和围岩的性质，选择巷道断面的形
5、态和支护方式，其次依据巷道中通过的设备尺寸和支护参数和道床参数通风量和行人要求等确定巷道净断面积尺寸（并进行风速验算）计算巷道的设计掘进断面的尺寸然后布置水沟和管缆。最终绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道工程量和材料消耗量。然后考虑破岩方式，装岩机械的选择，通风方式的选择，劳动组织形式等，把巷道施工可能遇到的问题考虑出来，编制作业循环图表，最终才能绽开施工。本课程设计在编写的过程中，参考了大量的文献资料，在此谨向这些文献资料的作业致以真诚的谢意！1. 概述1.1. 工程概况某金属矿年设计生产实力120万t，竖井开拓，采纳中心分列式通风，井下最大涌水量为450m3/h，第三水平运输大巷
6、长度1800m，双轨运输，服务年限为35年，通过的流水量为192m3/h，风量为50m3/s；采纳ZK7/550直流架线电机车牵引YDC6（7）矿车运输。巷道内设两条动力电缆，三条通讯及照明电缆，铺设始终径为200mm的压气管和始终径为100mm的供水管。设计的大巷穿过中等稳固岩层，岩石坚实性系数=4。采纳支护形式为：喷锚支护。公司制度为：三八工作制。巷道为独头掘进，掘支平行作业，进度要求至少350米/月。巷道掘进过程中可能遇到特殊地质条件段：粘土层，不含大块砾石，饱含水，40米，请设计此段施工方案。1.2. 设计依据设计是基本建设中的一个重要环节，在一个工程建设项目，在建设过程中能否速度快、
7、节约投资，建成后生产工艺先进、经济利益好，很大程度上都取决于设计工作的好坏，因此，设计工作是一个困难而艰难的工作，为了做好设计必需参考大量文献资料，依据规程上面的要求进行设计。1.2.1. 采矿设计手册1 采矿手册北京：冶金工业出版社1987采矿手册编辑委员会2 采矿设计手册北京：中国建筑工业出版社1989采矿设计手册编辑委员会3 现代采矿手册北京：冶金工业出版社2012王运敏主编4 现代矿山采矿机械设备好用技术手册北京：北京矿业出版社2011李天成主编1.2.2. 井巷工程相关教材1 井巷工程（其次版）冶金工业出版社2016赵兴东主编2 爆破工程人民交通出版社2007郭学彬张继春主编3 采掘
8、机械冶金工业出版社2009苑忠国主编4 矿井通风与除尘冶金工业出版社2015浑宝炬，郭立稳主编1.2.3. 平安规程及其他相关规范1 中国标准出版社其次编辑室.金属非金属矿山平安规程相关标准汇编M.北京：中国标准出版社，2009.2 中华人民共和国国家标准GBl64232006.金属非金属矿山平安规程M.北京：中国标准出版社，2006.3 中华人民共和国国家标准GB/T50564-2010.金属非金属矿山采矿制图标准M.北京：中国标准出版社，2010.4 中华人民共和国国家标准GB/T50915-2013.有色金属矿山井巷工程设计规范M.北京：中国标准出版社，2013.2. 巷道断面设计2.1
9、. 工程概况某金属矿年设计生产实力120万t，竖井开拓，采纳中心分列式通风，井下最大涌水量为450m3/h，第三水平运输大巷长度1800m，双轨运输，服务年限为35年，通过的流水量为192m3/h，风量为50m3/s；采纳ZK7/550直流架线电机车牵引YDC6（7）矿车运输。巷道内设两条动力电缆，三条通讯及照明电缆，铺设始终径为200mm的压气管和始终径为100mm的供水管。设计的大巷穿过中等稳固岩层，岩石坚实性系数=4。采纳支护形式为：喷锚支护。2.2. 巷道断面的选择及其他计算2.2.1. 选择巷道断面形态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
10、范畴。设计的巷道断面干脆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：在满意平安、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，依据巷道的服务年限、用途和围岩性质，选择巷道断面形态和支护方式；其次，依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；最终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。本矿山年设计生产实力120万t的大型矿井下一水
11、平的运输大巷，服务年限为35年，双轨运输，其净宽在4m以上，跨度很大，又穿过中等稳固岩层，岩石坚实性系数=4。又参考巷道断面适用条件见表2-1，故确定选用直墙半圆拱断面，支护形式为喷锚支护。表2-1巷道断面适用条件断面形态适用条件半圆拱形目前开拓，打算巷道，而硐室普片采纳的断面形态，多在顶压大侧压小，无底鼓得条件下运用。圆弧拱形由于光爆锚喷支护的推广，拱部成型好，施工便利，多用于打算巷道。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，拱顶承压实力差，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，可削减顶压，能承受稍大的侧压，多用于采区
12、巷道。矩形断面利用率较高，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，且有肯定底压的巷道。圆形围岩松软、四周压力均很大，用其他形态不能反抗围岩压力时采纳。椭圆形当巷道四周压力很大，且分布不均时，依据顶压和侧压的大小，采纳竖直或水平布置。不规则形在薄金属非金属层中，为了不破坏顶板，使顶板保持肯定的稳定性，断面形态视金属非金属层赋存条件而定。2.2.2. 确定巷道断面尺寸（1）（2）2.1.2.2.2.2.1.2.2.2.1.2.2.1.2.2.2.2.1.2.2.2.2.2.2.1. 确定巷道净宽度查表11-13知,ZK7/550直流架线电机车长
13、L=4500mm,宽B=1360mm,高H=1550mm,线路中心距F=1600mm；YDC6（7）底卸式矿车长L=5400mm,宽B=1750mm,高H=1650mm。故取运输设备的宽度b=1750mm,依据采矿手册并参照标准设计，选取运输设备之间间隙m=300mm，运输设备与支护之间b1=300mm，人行道宽度b2=800mm。巷道净宽度：按通过运输设备最大宽度验算F：由于验算值大于F，故符合要求，即巷道净宽度B0=4900mm。2.2.2.2. 确定巷道拱高f0半圆巷道拱高：半圆拱半径：2.2.2.3. 确定拱形巷道墙高h3（1） 按电机车架线要求确定巷道墙高圆弧拱巷道墙高半圆弧拱巷道墙
14、高式中 H1-巷道轨面至导电弓子的高度，平安规程规定：主要运输巷道，电源电压为500V或500V以上时，H1不低于2000mm，由于ZK7/550直流架线电机车电压为550V，故取H1=2000mm；h6-巷道底板至轨道高度，取轨道型号24kg.m-1，钢筋混凝土轨枕，h6=400mm,h5=250mm；K-电机车导电弓子宽度之半，一般取400mm；Z-轨道中心线至巷道中心间距，即：Z=B0/2-A=B0/2-b1-b/2=4900/2-300-1750/2=1275mm代入数据计算得：=974mm（2） 按行人要求确定墙高 式中 h5-道碴厚度，依据轨道结构尺寸取，h5=250mm；代入数据计算得： =1900+250-14.1=1459mm（3） 按架设管道要求确定巷道墙高要求导电弓子与管道距离不小于300mm，管道最下边应满意1900mm的行人高度。对于不用的手册参考数据不一样，此处参考井巷工程中数据，公式如下：式中 -
