hAAA3巷道断面设计电子版本

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1、hAAA3巷道断面设计Stillwatersrundeep.流静水深流静水深,人静心深人静心深Wherethereislife,thereishope。有生命必有希望。有生命必有希望2024/7/21井巷与隧道工程2 第三章第三章 巷道断面设计巷道断面设计 3.1 巷道断面形状巷道断面形状 3.2 平巷断面尺寸设计平巷断面尺寸设计 3.3 斜井断面设计斜井断面设计 3.4 竖井断面设计竖井断面设计 3.5 天井与溜井设计天井与溜井设计 3.6 马头门设计马头门设计2024/7/21井巷与隧道工程3 3.1 巷道断面形状巷道断面形状3.1.1 3.1.1 概述概述 1 1）巷道断面设计的重要意义

2、）巷道断面设计的重要意义 巷道断面设计，主要是选择巷道断面形状和确定尺寸大小，巷道断面设计，主要是选择巷道断面形状和确定尺寸大小，它是矿山井巷工程设计的一项主要内容。设计出的巷道断面直接它是矿山井巷工程设计的一项主要内容。设计出的巷道断面直接作为井下巷道施工的依据，也是进行井巷工程概预算的依据。因作为井下巷道施工的依据，也是进行井巷工程概预算的依据。因此，巷道断面设计合理与否，直接影响矿山生产的安全和经济效此，巷道断面设计合理与否，直接影响矿山生产的安全和经济效益。益。 2 2）断面设计的基本原则）断面设计的基本原则 在满足安全和使用要求的条件下，力求提高断面利用率，缩在满足安全和使用要求的条

3、件下，力求提高断面利用率，缩小断面，降低造价，便于快速施工。小断面，降低造价，便于快速施工。 3 3）断面设计的内容和步骤）断面设计的内容和步骤2024/7/21井巷与隧道工程4 3.1.2 3.1.2 巷道断面形状选择巷道断面形状选择 1 1）巷道断面形状的类型（）巷道断面形状的类型（图图1 1） 折边形：矩形、梯形、不规则形折边形：矩形、梯形、不规则形 曲边形：三心拱形、半圆拱形、圆弧拱形曲边形：三心拱形、半圆拱形、圆弧拱形 封闭拱形、椭圆形、圆形封闭拱形、椭圆形、圆形 2 2）各种形状断面的适用性讨论）各种形状断面的适用性讨论 3.1 巷道断面形状巷道断面形状2024/7/21井巷与隧道

4、工程5 矩形断面利用率高，承载能力低，一般用于顶压、侧压矩形断面利用率高，承载能力低，一般用于顶压、侧压都小，服务年限短的巷道。都小，服务年限短的巷道。 3.1 巷道断面形状巷道断面形状2024/7/21井巷与隧道工程6 梯形的断面利用率较拱形高，但承压性能较拱形差，故梯形的断面利用率较拱形高，但承压性能较拱形差，故梯形断面常用于服务年限不长、断面较小或围岩稳定、地压梯形断面常用于服务年限不长、断面较小或围岩稳定、地压不大的巷道。不大的巷道。 3.1 巷道断面形状巷道断面形状2024/7/21井巷与隧道工程7 沿矿体走向开掘巷道时，为了不破坏顶板，根据矿体沿矿体走向开掘巷道时，为了不破坏顶板，

5、根据矿体赋存情况，将巷道开成各种不规则形状。赋存情况，将巷道开成各种不规则形状。 3.1 巷道断面形状巷道断面形状2024/7/21井巷与隧道工程8 拱形断面则常用于服务年限长（如一、二十年或更长）拱形断面则常用于服务年限长（如一、二十年或更长）或围岩不稳定、地压较大的巷道。或围岩不稳定、地压较大的巷道。 3.1 巷道断面形状巷道断面形状2024/7/21井巷与隧道工程9四周压力都很大且不均匀时，可采用椭圆形；四周压力都很大且不均匀时，可采用椭圆形；四周压力均匀时，可采用圆形。四周压力均匀时，可采用圆形。 3.1 巷道断面形状巷道断面形状2024/7/21井巷与隧道工程10 在松软或膨胀性大的

6、岩层中开掘巷道，当顶压、侧压都在松软或膨胀性大的岩层中开掘巷道，当顶压、侧压都很大时，可采用曲墙拱形（把墙也作成曲线形）；底鼓严重很大时，可采用曲墙拱形（把墙也作成曲线形）；底鼓严重时，可用带底拱的封闭拱形；时，可用带底拱的封闭拱形； 3.1 巷道断面形状巷道断面形状2024/7/21井巷与隧道工程11 木材、金属能抗压、抗弯；石材的抗压强度大，抗弯性能很木材、金属能抗压、抗弯；石材的抗压强度大，抗弯性能很差，梯形断面常用于木材、金属支架等棚式支架的巷道；拱形差，梯形断面常用于木材、金属支架等棚式支架的巷道；拱形断面则常用于砖石、混凝土砌碹或金属拱形支架的巷道。断面则常用于砖石、混凝土砌碹或金

7、属拱形支架的巷道。 3.1 巷道断面形状巷道断面形状2024/7/21井巷与隧道工程12 木棚子可具有较大的可缩性；金属棚子虽可缩性差，但木棚子可具有较大的可缩性；金属棚子虽可缩性差，但可多次回收复用；而石材支架很难具有可缩性。可多次回收复用；而石材支架很难具有可缩性。3.1 巷道断面形状巷道断面形状2024/7/21井巷与隧道工程13 受采动影响大的受采动影响大的回采巷道回采巷道、准备巷道、常采用、准备巷道、常采用梯形梯形；不受；不受或受采动影响很小的或受采动影响很小的开拓巷道开拓巷道、准备巷道，常采用、准备巷道，常采用拱形拱形。 若使用可缩性金属拱形支架，即使是回采巷道也可以采用若使用可缩

8、性金属拱形支架，即使是回采巷道也可以采用拱形。拱形。3.1 巷道断面形状巷道断面形状2024/7/21井巷与隧道工程142024/7/21井巷与隧道工程15常用巷道断面及其适用条件 2024/7/21井巷与隧道工程163.1.3 断面形状选择考虑因素断面形状选择考虑因素一一般般情情况况下下，作作用用在在巷巷道道上上的的地地压压的的大大小小和和方方向向，在在选选择择巷巷道道断断面面形形状状时时起起主主要要作作用用。当当顶顶压压和和侧侧压压均均不不大大时时，可可选选用用矩矩形形或或梯梯形形断断面面；当当顶顶压压较较大大、侧侧压压较较小小时时，可可选选用用直直墙墙拱拱形形断断面面；当当顶顶压压、侧侧

9、压压都都很很大大，尤尤其其是是有有底底压压时时，可可采采用用封封闭闭曲曲线线形形断断面面圆圆形形、马马蹄蹄形形或或椭椭圆圆形等封闭式断面，它们的结构稳定，能承受多向压力。形等封闭式断面，它们的结构稳定，能承受多向压力。巷巷道道的的用用途途和和服服务务年年限限也也是是考考虑虑选选择择断断面面形形状状不不可可缺缺少少的的因因素素。服服务务年年限限长长达达几几十十年年的的开开拓拓巷巷道道，采采用用各各种种拱拱形形断断面面比比较较有有利利；服服务务年年限限短短的的采采准准巷巷道道采采用用梯梯形形、矩矩形或折线型断面的较多。形或折线型断面的较多。2024/7/21井巷与隧道工程17支护材料和矿区习惯的支

10、护方式支护材料和矿区习惯的支护方式也是影响断面形状选也是影响断面形状选择的一个因素。梯形或矩形断面巷道一般采用木支架、择的一个因素。梯形或矩形断面巷道一般采用木支架、钢筋混凝土支架或金属支架支护，一些矿井常用工字钢筋混凝土支架或金属支架支护，一些矿井常用工字钢或废钢轨作为支架材料。为克服矩形断面承受侧压钢或废钢轨作为支架材料。为克服矩形断面承受侧压性能差的缺点，我国也有一些矿井采用片石砌墙加钢性能差的缺点，我国也有一些矿井采用片石砌墙加钢梁的矩形断面作为主要运输大巷的断面形状。在巷道梁的矩形断面作为主要运输大巷的断面形状。在巷道侧压小、顶板岩石较好的条件下，为避免挑顶破坏顶侧压小、顶板岩石较好

11、的条件下，为避免挑顶破坏顶板的完整性，也可用锚杆支护的梯形、矩形及折线形板的完整性，也可用锚杆支护的梯形、矩形及折线形断面。马蹄形、椭圆形和圆形等断面多采用料石、砌断面。马蹄形、椭圆形和圆形等断面多采用料石、砌块砌碹或现浇混凝土支护，拱形断面除此之外，多采块砌碹或现浇混凝土支护，拱形断面除此之外，多采用锚网喷支护、用锚网喷支护、U U形钢支护。形钢支护。3.1.3 断面形状选择考虑因素断面形状选择考虑因素2024/7/21井巷与隧道工程18掘掘进进方方法法和和掘掘进进设设备备对对于于巷巷道道断断面面形形状状的的选选择择也也有有一一定定的的影影响响。目目前前，岩岩石石平平巷巷掘掘进进仍仍是是采采

12、用用钻钻眼眼爆爆破破方方法法占占主主导导地地位位，它它能能适适应应任任何何形形状状的的断断面面。近近年年来来，由由于于锚锚喷喷支支护护广广泛泛应应用用，为为了了简简化化设设计计和和有有利利于于施施工工，巷巷道道断断面面多多采采用用半半圆圆拱拱和和圆圆弧弧拱拱，三三心心拱拱逐逐渐渐被被淘淘汰汰。在在使使用用全全断断面面掘掘进进机机掘掘进进的的岩岩石石平平巷巷中中，选选用用圆圆形形断断面面无无疑疑更更为为合合适适，而而断断面面利利用用率率低低就就不不再再视视为为一一个个严严重的缺点。重的缺点。在需要通风量很大的矿井中，在需要通风量很大的矿井中，选择通风阻力小的断面选择通风阻力小的断面形状和支护方式

13、形状和支护方式，既有利于安全生产又具有明显经济，既有利于安全生产又具有明显经济效益。效益。 3.1.3 断面形状选择考虑因素断面形状选择考虑因素2024/7/21井巷与隧道工程19 3.2 平巷断面尺寸设计平巷断面尺寸设计 3.2.1 3.2.1 主要尺寸主要尺寸 a a）巷道的净高度（）巷道的净高度（H H0 0）; ; b b）巷道的净宽度（）巷道的净宽度（0 0）; ; c c）巷道的净断面积（）巷道的净断面积（S S）。）。3.2.2 3.2.2 考虑的主要因素：考虑的主要因素： a a）巷道的用途）巷道的用途 b b）存放或通过的机械，器材或运输设备的数量与规格）存放或通过的机械，器

14、材或运输设备的数量与规格 c c）人行道宽度与各种安全间隙）人行道宽度与各种安全间隙 d d）通过巷道的风速）通过巷道的风速2024/7/21井巷与隧道工程20 3.2.3 3.2.3 尺寸确定的步骤：尺寸确定的步骤：a a）根据规程、规范和设计因素确定净断面积尺寸。（）根据规程、规范和设计因素确定净断面积尺寸。（详详见见3.2.43.2.4）b b）进行通风风速验算）进行通风风速验算c c）根据支架参数、道床参数、计算出巷道的设计断面）根据支架参数、道床参数、计算出巷道的设计断面 尺寸。尺寸。d d）并按允许加大值（超挖值）计算出巷道的掘进断面）并按允许加大值（超挖值）计算出巷道的掘进断面

15、尺寸尺寸e e）绘图、计算工程量和材料消耗表。）绘图、计算工程量和材料消耗表。 3.2 平巷断面尺寸设计平巷断面尺寸设计3.2.4 平巷断面设计平巷断面设计b b运输设备的宽度运输设备的宽度b b1 1运输设备到支架的间隙运输设备到支架的间隙b b2 2人行道宽度人行道宽度m m两对开列车最突出部分间隙两对开列车最突出部分间隙F F双轨运输线路中心线间距双轨运输线路中心线间距轨距轨距拱高拱高h h0 0墙高墙高h h3 3巷巷道道净净高高度度H H0 0巷道净宽度巷道净宽度B B0 0道砟高度道砟高度h h5 5巷道巷道底板底板到轨到轨面高面高度度h h6 6212024/7/21井巷与隧道工

16、程22 梯梯形形巷巷道道净净宽宽，无无运运输输设设备备的的巷巷道道指指巷巷道道净净高高的的1 12 2处处；有有运运输输设设备备的的巷巷道道，指指从从巷巷道道道道渣渣面面起起1.6m1.6m的的高高度度内内设设备备外外形形轮轮廓廓的的最最大大尺尺寸寸处处的宽度。的宽度。 运输设备的宽度、人行道宽度、运输设备到支架的间隙可查表运输设备的宽度、人行道宽度、运输设备到支架的间隙可查表1-31-3。 （1 1）巷道净宽度）巷道净宽度B B0 0的确定的确定 拱形巷道的净宽度指直墙内侧的水平距离，可以用下面公式计拱形巷道的净宽度指直墙内侧的水平距离，可以用下面公式计算双轨运输巷道净宽度。算双轨运输巷道净

17、宽度。 B B0 02b+b2b+b1 1+b+b2 2+m +m （3.13.1） 或或B B0 0b+bb+b1 1+b+b2 2+F +F （3.23.2）式中：式中：b b运输设备的宽度；运输设备的宽度；b b1 1运输设备到支架的间隙，从表运输设备到支架的间隙，从表3 3选取；选取；b b2 2人行道宽度；人行道宽度；m m两对开列车最突出部分间隙；两对开列车最突出部分间隙；F F双轨运输线路双轨运输线路中心线间距，在采区装载点和矿车摘挂钩地点应满足中心线间距，在采区装载点和矿车摘挂钩地点应满足m700mmm700mm，在，在任何情况下均应满足任何情况下均应满足m300mmm300m

18、m。 车车 辆辆 类类 型型轨距轨距( () )外外 形形 尺尺 寸寸宽度宽度( () )高度高度( () )长度长度( () )7t7t或或8t8t架线电机车架线电机车( (或或8t8t蓄电池机车蓄电池机车) )60060010601060155015504500450010t10t架线或架线或8t8t蓄电池机车蓄电池机车9009001360136015501550450045000.5t0.5t矿车矿车60060075075011001100150015001t 1t 矿车矿车6006008808801150115020002000YGC1.2YGC1.2（6 6）（）（7 7）76276

19、210501050120012003t3t矿车矿车900900132013201300130034503450平巷用人车平巷用人车600600102010201450145043004300无轨胶无轨胶轮车轮车（牽引（牽引車）車）（英国（英国913BUS）200220021880188087638763（美国（美国LS5S14X）260026001220122087008700（ 澳澳 大大 利利 亚亚MPVMK11）236023601350135071007100表表1 1 我国电机车与矿车车辆尺寸我国电机车与矿车车辆尺寸 23人推车人推车无轨运输无轨运输电机车电机车人车停车人车停车处巷道两

20、处巷道两侧侧矿车摘挂矿车摘挂钩处巷道钩处巷道两侧两侧14t14t14t14t8008008008008008008008001000100010001000表表2 2 人行道宽度人行道宽度 表表3 3 运输设备到支架的间隙运输设备到支架的间隙 支支 架架 材材 料料砖、石、混砖、石、混凝土及钢筋凝土及钢筋混凝土砌碹混凝土砌碹不支护、木不支护、木支护、及喷支护、及喷锚支护锚支护运输设运输设备备固定式矿车及小于固定式矿车及小于3.5m3.5m3 3的侧卸式矿车的侧卸式矿车300300300300大于或等于大于或等于3.5m3.5m3 3的侧卸式的侧卸式( (底卸式底卸式) )矿车矿车3003003

21、00300350350无轨胶轮车无轨胶轮车300300300300242024/7/21井巷与隧道工程25运运输输平平巷巷内内一一般般均均应应设设置置人人行行道道，并并保保证证行行人人安安全全与与方方便便；双双轨轨运运输输线线路路之之间间及及溜溜矿矿口口( (或或卸卸矿矿口口) )一一侧侧禁禁止止设设置置人人行行道道；人人行行道道尽尽量量不不穿穿或或少少穿穿线线路路；在在人人行行道道侧侧敷敷设设管管路路( (架高敷设除外架高敷设除外) )时，要相应增加人行道宽度。时，要相应增加人行道宽度。在标准巷道设计中，电机车运输时一般轨距为在标准巷道设计中，电机车运输时一般轨距为600mm600mm，两，

22、两轨道中心线间距轨道中心线间距F F为为1300mm1300mm；对于采用；对于采用900mm900mm轨距的双轨轨距的双轨巷道，轨道中心线间距巷道，轨道中心线间距F F应为应为1600mm1600mm。确定巷道断面尺寸。确定巷道断面尺寸时，可先用上述尺寸设计轨道中心线间距，然后按通过时，可先用上述尺寸设计轨道中心线间距，然后按通过运输设备的最大宽度验算两线路中心距能否满足要求。运输设备的最大宽度验算两线路中心距能否满足要求。 （1 1）巷道净宽度）巷道净宽度B B0 0的确定的确定2024/7/21井巷与隧道工程26在设计曲线巷道时，应考虑车辆由于转弯，车缘外凸增加了车辆在设计曲线巷道时，应

23、考虑车辆由于转弯，车缘外凸增加了车辆计算宽度，巷道需适当加宽，才能满足安全要求。曲线巷道加宽计算宽度，巷道需适当加宽，才能满足安全要求。曲线巷道加宽值由内侧加宽值、外侧加宽值和线路中心距加宽值三部分组成。值由内侧加宽值、外侧加宽值和线路中心距加宽值三部分组成。采用电机车运输的曲线巷道，其内侧加宽值取采用电机车运输的曲线巷道，其内侧加宽值取100mm100mm，外侧加宽，外侧加宽值和线路中心距加宽值各取值和线路中心距加宽值各取200mm200mm。决定巷道宽度虽有上述一些。决定巷道宽度虽有上述一些规定，但在设计时还要作具体分析。计算出的平巷净宽度规定，但在设计时还要作具体分析。计算出的平巷净宽度

24、B B0 0，向，向上化为以上化为以50mm50mm为进位的整数。为进位的整数。当曲线段加宽时，与曲线段连接的直线段也要加宽，其加宽长度当曲线段加宽时，与曲线段连接的直线段也要加宽，其加宽长度及曲线段加宽值见表及曲线段加宽值见表4 4 。运输方式内侧加宽外侧加宽线路中心距加宽直线加宽长度电机车10020020030005000人推车5010010015003500表表4 4 曲线巷道加宽值及直线段加宽长度（曲线巷道加宽值及直线段加宽长度（mmmm） （1 1）巷道净宽度）巷道净宽度B B0 0的确定的确定2024/7/21井巷与隧道工程27有关巷道巷道高度的具体选择如下：有关巷道巷道高度的具体

25、选择如下： 梯形断面巷道梯形断面巷道 （2 2）巷道净高度）巷道净高度H H0 0的确定的确定 巷道净高度是指道砟面至拱顶内缘（或是梯形巷道顶梁下缘）的巷道净高度是指道砟面至拱顶内缘（或是梯形巷道顶梁下缘）的垂直距离。巷道的高度必须保证行人的方便及运输的安全。主要运输垂直距离。巷道的高度必须保证行人的方便及运输的安全。主要运输巷道和主要通风巷道的净高不得低于巷道和主要通风巷道的净高不得低于2m2m；采区；采区( (采场采场) )内的通风巷道、内的通风巷道、出矿巷道等净高不得低于出矿巷道等净高不得低于1.8m1.8m；采用木支架和钢筋混凝土预制支架的；采用木支架和钢筋混凝土预制支架的巷道应考虑巷

26、道应考虑100mm100mm的沉降值。的沉降值。 架线电机车运输时，轨面至棚梁的高度可取架线电机车运输时，轨面至棚梁的高度可取2200mm2200mm或或2400mm2400mm，架线，架线高则分别为高则分别为2000mm2000mm或或2200mm2200mm（即电机车架弓线和巷道顶或棚梁之间的距即电机车架弓线和巷道顶或棚梁之间的距离不得小于离不得小于200mm200mm）；蓄电池电机车运输应不小于）；蓄电池电机车运输应不小于1900m1900m；一般轨道上、；一般轨道上、下山及木棚支护的轨道巷可取下山及木棚支护的轨道巷可取1800mm1800mm。不设轨道的采区巷道，底板至棚。不设轨道的采

27、区巷道，底板至棚梁的高度视巷道用途及巷道的倾角大小而定，一般不应小于梁的高度视巷道用途及巷道的倾角大小而定，一般不应小于1800mm1800mm。梯。梯形巷道的棚腿与水平面的倾角一般为形巷道的棚腿与水平面的倾角一般为80-8280-822024/7/21井巷与隧道工程28 拱形断面巷道拱形断面巷道 如如图图2 2，巷道底板到轨面高度，巷道底板到轨面高度h h6 6和道砟高度和道砟高度h h5 5应与轨道类型应与轨道类型相适应，巷道轨型选择见相适应，巷道轨型选择见表表5 5，h h6 6和和h h5 5的选择见的选择见表表6 6。 巷道底板到拱基线高巷道底板到拱基线高h h3 3是根据电机车架线

28、高度、行人和管是根据电机车架线高度、行人和管道架设等高度的要求计算确定。当用架线电机车时，要求道架设等高度的要求计算确定。当用架线电机车时，要求h h3 3满满足导电弓顶端两切线交点与拱壁间距足导电弓顶端两切线交点与拱壁间距不小于不小于200mm200mm；当用蓄电；当用蓄电池电机车或其他方式运输时，池电机车或其他方式运输时，h h3 3应保证人行道在应保证人行道在高度高度1800mm1800mm的的范围有不小于范围有不小于600mm600mm的宽度为原则。在架线电机车运输的巷道的宽度为原则。在架线电机车运输的巷道顶部安装管路，则要求导电弓距管子的距离顶部安装管路，则要求导电弓距管子的距离不得

29、小于不得小于300mm300mm，管子下边能满足管子下边能满足1800mm1800mm高度的人行道。高度的人行道。（2 2）巷道净高度）巷道净高度H H0 0的确定的确定2024/7/21井巷与隧道工程29 拱拱的的高高度度常常以以与与巷巷道道净净宽宽之之比比来来表表示示，通通常常称称高高跨跨比比。根根据据岩岩体体力力学学原原理理可可知知，巷巷道道顶顶压压较较大大时时，宜宜选选择择半半圆圆拱拱形形，顶顶压压较较小小可可选选用用低低拱拱形形。但但拱拱高高时时，巷巷道道断断面面利利用用不不好好，拱拱高高小小时时，断断面面利利用用率率较较高高。一一般般认认为为拱拱高高h h0 0=(0.35=(0.

30、350.4)B0.4)B0 0是是合合理理的的拱拱高高范范围围。所所以以巷巷道道圆圆弧弧拱拱和和三三心心拱拱形形断断面面多多取取B B0 03 3，巷巷道道围围岩岩较较稳稳固时可取固时可取B B0 04 4甚至甚至B B0 05 5。而半圆拱拱高及拱半径均为巷道净宽之半，。而半圆拱拱高及拱半径均为巷道净宽之半， B B0 02 2。 巷道净高度巷道净高度H H0 0的计算式为：的计算式为：H H0 0h h3 3h h0 0-h-h5 5 (2.6.3) (2.6.3) 式中：式中：h h3 3拱形巷道墙高；拱形巷道墙高；h h0 0拱形巷道拱高；拱形巷道拱高；h h5 5道砟厚度。道砟厚度。

31、 设计巷道时，若有两种以上情况，计算墙高后应取最大值，并按设计巷道时，若有两种以上情况，计算墙高后应取最大值，并按10mm10mm的倍数的倍数向上取整。向上取整。 所以在进行拱形巷道净高设计时，通常主要设计工作在于确定拱形巷道墙高所以在进行拱形巷道净高设计时，通常主要设计工作在于确定拱形巷道墙高（即巷道底板至拱基线之间的距离）。（即巷道底板至拱基线之间的距离）。 通常墙高是根据电机车架线要求计算后，再按行人及管道架设等要求验算，通常墙高是根据电机车架线要求计算后，再按行人及管道架设等要求验算，经比较后确定选用其中的最大值。经比较后确定选用其中的最大值。（2 2）巷道净高度）巷道净高度H H0

32、0的确定的确定2024/7/21井巷与隧道工程301 1）按架线式电机车导电弓子顶端与巷道拱壁之间的最小）按架线式电机车导电弓子顶端与巷道拱壁之间的最小安全距离安全距离n n计算半圆拱与圆弧拱巷道墙高计算半圆拱与圆弧拱巷道墙高h h3 3：（3 3）拱形巷道墙高）拱形巷道墙高h h3 3的确定的确定2024/7/21井巷与隧道工程312 2）按行人要求确定巷道高度，当有矿车运输时，由于车高都低于）按行人要求确定巷道高度，当有矿车运输时，由于车高都低于成人身高，此时墙高应保证行人避车靠壁站时，距离墙壁成人身高，此时墙高应保证行人避车靠壁站时，距离墙壁100mm100mm处的巷道有效净高不小于处的

33、巷道有效净高不小于1800mm1800mm。此时，计算半圆拱与圆弧拱。此时，计算半圆拱与圆弧拱巷道墙高巷道墙高h h3 3：（3 3）拱形巷道墙高）拱形巷道墙高h h3 3的确定的确定2024/7/21井巷与隧道工程32 3 3）按巷道内管路安装要求确定墙高。若架线式电机车运输）按巷道内管路安装要求确定墙高。若架线式电机车运输 巷道内的顶部装有管路，要求导电弓子距管路的距离不巷道内的顶部装有管路，要求导电弓子距管路的距离不得小于得小于300mm300mm，管路下边有，管路下边有1800mm1800mm高度的人行道。高度的人行道。 从上述三方面的墙高中，取其最大值定为设计的墙高。从上述三方面的墙

34、高中，取其最大值定为设计的墙高。（3 3）拱形巷道墙高）拱形巷道墙高h h3 3的确定的确定2024/7/21井巷与隧道工程331 1）轨道布置）轨道布置 巷巷道道轨轨道道由由钢钢轨轨、轨轨枕枕和和道道砟砟三三部部分分组组成成。不不同同巷巷道道应应从从表表5 5选择不同型号的钢轨，轨枕、道砟应与轨道类型相适应（表选择不同型号的钢轨，轨枕、道砟应与轨道类型相适应（表6 6）。）。轨道示意图轨道示意图 l l钢轨；钢轨；2 2垫板；垫板；3 3轨枕；轨枕；4 4道砟道砟 （4 4）轨道、水沟和管线布置）轨道、水沟和管线布置2024/7/21井巷与隧道工程34 井下窄轨线路的木轨枕规格通常有长井下窄

35、轨线路的木轨枕规格通常有长1200mm1200mm和上宽和上宽下宽下宽高为高为120150120mm120150120mm和长和长1200mm1200mm，上、下宽与高度为，上、下宽与高度为130160140mm130160140mm两两种，分别用于种，分别用于151518kg18kgm m或或24kg24kgm m的钢轨，轨距为的钢轨，轨距为600mm600mm或或900mm900mm。为节约木材，目前我国矿井中已广泛使用钢筋混凝土轨枕。常用的钢为节约木材，目前我国矿井中已广泛使用钢筋混凝土轨枕。常用的钢筋混凝土轨枕的规格见表筋混凝土轨枕的规格见表7 7。 名名 称称规规 格格 ( (mm)

36、 )长长 度度全全 高高宽宽 度度上上 宽宽下下 宽宽600600轨距钢筋混凝土轨枕轨距钢筋混凝土轨枕900900轨距钢筋混凝土轨枕轨距钢筋混凝土轨枕1200120015001500120120130130120120120120150150160160表表7 7 常用钢筋混凝土轨枕规格常用钢筋混凝土轨枕规格 （4 4）轨道、水沟和管线布置）轨道、水沟和管线布置2024/7/21井巷与隧道工程35 2 2）水沟布置）水沟布置 水沟设置应遵循下列原则：水沟一般应设置在人行道一侧，其坡度与水沟设置应遵循下列原则：水沟一般应设置在人行道一侧，其坡度与巷道坡度相同，为巷道坡度相同，为3 3-5-5；水

37、沟应加盖板，常采用钢筋混凝土预制板作；水沟应加盖板，常采用钢筋混凝土预制板作盖板；当混凝土支护或不支护时，水沟侧帮坡度一般为盖板；当混凝土支护或不支护时，水沟侧帮坡度一般为1 1：0.1-10.1-1：0.250.25；水沟充满度取水沟充满度取0.750.75；水沟中的最大流速：当混凝土支护时为；水沟中的最大流速：当混凝土支护时为5-10m5-10ms s；不；不支护时为支护时为3-4.5m3-4.5ms s；水沟的最小流速应满足泥砂不沉淀的要求。水沟尺；水沟的最小流速应满足泥砂不沉淀的要求。水沟尺寸根据通过巷道的涌水量和巷道坡度选取（表寸根据通过巷道的涌水量和巷道坡度选取（表8 8）。）。

38、水沟的断面形状：水沟的断面形状：（1 1）对倒梯形；）对倒梯形；（2 2）半倒梯形；）半倒梯形；（3 3）矩形等）矩形等（4 4）轨道、水沟和管线布置）轨道、水沟和管线布置2024/7/21井巷与隧道工程36涌水量（m3h）水沟净尺寸（mm）水沟断面（m2）每米材料消耗量水沟支护水沟盖板i3i5上宽下宽深度净掘从到从到混凝土(m3)混凝土(m3)钢材(kg)010115120110015020030001211812611201802603403103303504002802803103602002503003500.0590.0780.0990.1330.1320.1610.1920.238

39、0.0730.0830.0930.2380.0290.0290.0290.0291.211.211.211.21表表8 8 巷道水沟特征表巷道水沟特征表 （4 4）轨道、水沟和管线布置）轨道、水沟和管线布置2024/7/21井巷与隧道工程373)3)管线布置管线布置 巷道中常需布设各种管线，如压风管、排水巷道中常需布设各种管线，如压风管、排水管、供水管、电缆等。这些管线的布置要考管、供水管、电缆等。这些管线的布置要考虑生产安全和工人检修操作方便。虑生产安全和工人检修操作方便。主要运输巷道和回风道内，管线的敷设应符主要运输巷道和回风道内，管线的敷设应符合下列要求：合下列要求： 一般情况下管道设在

40、人行道一侧，管道的一般情况下管道设在人行道一侧，管道的架设可采用管墩、托架或锚杆吊挂等方式；架设可采用管墩、托架或锚杆吊挂等方式； 动力电缆和信号电缆不宜设在同一侧，如动力电缆和信号电缆不宜设在同一侧，如必须设在同一侧时，要分开悬挂，动力电缆必须设在同一侧时，要分开悬挂，动力电缆在下，并保持在下，并保持300mm300mm以上的距离；电缆与其他以上的距离；电缆与其他管道平行敷设时，电缆要悬挂在管道上方，管道平行敷设时，电缆要悬挂在管道上方，并隔开并隔开300mm300mm以上的距离；以上的距离； 电缆悬挂高度应保证当矿车掉道时不致撞电缆悬挂高度应保证当矿车掉道时不致撞击电缆；电缆坠落时不致落在

41、轨道上或运输击电缆；电缆坠落时不致落在轨道上或运输设备上。设备上。 （4 4）轨道、水沟和管线布置）轨道、水沟和管线布置2024/7/21井巷与隧道工程38 1 1、半圆拱、半圆拱:S:S净净=B=B0 0(0.39B(0.39B0 0+h+h2 2) ) h h2 2道碴起巷道的壁高道碴起巷道的壁高 h h2 2 h h3 3 h h5 5 2 2、圆弧拱：、圆弧拱：S S净净=B=B0 0(0.24B(0.24B0 0 + h + h2 2） 3 3、梯、梯 形：形：S S净净=(B=(B1 1+B+B2 2)H/2)H/2 4 4、矩、矩 形：形：S S净净=BH=BH（5 5）巷道的净

42、断面面积）巷道的净断面面积2024/7/21井巷与隧道工程39 巷道净断面尺寸巷道净断面尺寸 + + 支护和道床参数支护和道床参数 = = 设计掘进尺寸设计掘进尺寸 半圆拱：半圆拱：S S1 1=B=B1 1（0.39B0.39B1 1+h+h3 3） 圆弧拱：圆弧拱：S S1 1=0.24B=0.24B0 02 2+1.27B+1.27B0 0T+1.57TT+1.57T2 2+B+B1 1h h3 3 梯梯 形：形：S S1 1=B=B1 1（B B3 3+B+B4 4）H H1 1/2/2 T T砌璇或锚喷厚度，取砌璇或锚喷厚度，取100mm100mm；（6 6）巷道设计、计算掘进断面面

43、积）巷道设计、计算掘进断面面积a)a)巷道设计掘进断面面积巷道设计掘进断面面积b)b)巷道计算掘进断面面积巷道计算掘进断面面积 巷道设计掘进断面尺寸加上允许的掘进超挖误差值巷道设计掘进断面尺寸加上允许的掘进超挖误差值(75mm)(75mm)，即为，即为巷道计算掘进断面尺寸。巷道计算掘进断面尺寸。 巷道设计掘进断面尺寸巷道设计掘进断面尺寸+ +掘进巷道超挖值掘进巷道超挖值计算掘进尺寸计算掘进尺寸 半圆拱：半圆拱：S S2 2=B=B2 2（0.39B0.39B2 2+h+h3 3） 圆弧拱：圆弧拱：S S2 2=0.24B=0.24B0 02 2+1.27B+1.27B0 0T+1.57TT+1

44、.57T2 2+B+B2 2h h3 3 梯梯 形：形：S S2 2=B=B2 2（B B3 3+B+B4 4）H H1 1/2/22024/7/21井巷与隧道工程40式中：式中：巷道设计掘进宽度：巷道设计掘进宽度：B B1 1B B0 0+2T+2T； 巷道设计掘进高度：巷道设计掘进高度：H H1 1=h=h3 3h h0 0T T；巷道计算掘进宽度：巷道计算掘进宽度：B B2 2B B1 1+2+2； 巷道计算掘进高度：巷道计算掘进高度：H H2 2=H=H1 1； T T砌璇或锚喷厚度，取砌璇或锚喷厚度，取100mm100mm；掘进巷道的超挖值，可取掘进巷道的超挖值，可取75mm75mm

45、 。（6 6）巷道设计、计算掘进断面面积）巷道设计、计算掘进断面面积2024/7/21井巷与隧道工程41通风风速验算通风风速验算: : = =/S /S 低低高高 巷道的风速巷道的风速m/sm/s 通过巷道的风量通过巷道的风量 m m/s/s S S 通过巷道的净段面积通过巷道的净段面积 m m2 2 允允规程规程允许的最高、最低风速允许的最高、最低风速 若计算出来的风速大于最高风速（若计算出来的风速大于最高风速（表表9 9） ，则要加大，则要加大净面积重新调整设计尺寸。净面积重新调整设计尺寸。（7 7）通风风速验算）通风风速验算: :2024/7/21井巷与隧道工程423.3 斜井断面设计斜

46、井断面设计 斜井是地表或地下有一个出口的倾斜井筒，是采斜井是地表或地下有一个出口的倾斜井筒，是采用斜井开拓的大中型地下矿山最重要的咽喉工程，它承用斜井开拓的大中型地下矿山最重要的咽喉工程，它承担着地表生产系统与井下生产系统或地下不同阶段生产担着地表生产系统与井下生产系统或地下不同阶段生产系统之间连通的重任。系统之间连通的重任。 斜井常用断面一般为半圆形、三心拱形和梯形，在斜井常用断面一般为半圆形、三心拱形和梯形，在围岩不稳固、侧压和底压大的矿山为保护斜井安全，也围岩不稳固、侧压和底压大的矿山为保护斜井安全，也采用圆形、马蹄形、椭圆形等。断面尺寸根据斜井用途、采用圆形、马蹄形、椭圆形等。断面尺寸

47、根据斜井用途、提升运输设备、管线布置、人行道、支护厚度等确定；提升运输设备、管线布置、人行道、支护厚度等确定；对于通风井，其断面尺寸根据所需通风量和风速确定。对于通风井，其断面尺寸根据所需通风量和风速确定。2024/7/21井巷与隧道工程433.3 斜井断面设计斜井断面设计 斜井可采用各种提升容器（提升方式），斜井所能斜井可采用各种提升容器（提升方式），斜井所能适应的斜井倾角可按以下原则进行选取：适应的斜井倾角可按以下原则进行选取： 串车提升，井筒倾角最好为串车提升，井筒倾角最好为15-2015-20，最大不超，最大不超过过2525。箕斗提升，一般取。箕斗提升，一般取20-3020-30，个别

48、情况大于，个别情况大于3535。胶带运输机提升，一般不大于。胶带运输机提升，一般不大于1717，个别情况可，个别情况可达达1818。倾角在斜井全长内应保持不变，或变化很小，。倾角在斜井全长内应保持不变，或变化很小，特别不允许上大下小，否则对提升、运输带来不利影响。特别不允许上大下小，否则对提升、运输带来不利影响。2024/7/21井巷与隧道工程443.3.1 3.3.1 井筒断面形状与设备布置井筒断面形状与设备布置 斜井井筒断面布置形式按提升类型可分三种情况：斜井井筒断面布置形式按提升类型可分三种情况： （1 1）胶带机斜井断面布置。断面内布置设有胶带机、检修道和人行道。有）胶带机斜井断面布置

49、。断面内布置设有胶带机、检修道和人行道。有的矿山将检修道兼作提人的人车道。按照胶带机、检修道和人行道的相对位置，的矿山将检修道兼作提人的人车道。按照胶带机、检修道和人行道的相对位置，其断面布置分为三种方式，见下图。图其断面布置分为三种方式，见下图。图a a布置方式的优点是：工作人员在检修布置方式的优点是：工作人员在检修胶带机和轨道、装卸设备以及清扫撒矿都比较方便，故国内采用的较多。胶带机和轨道、装卸设备以及清扫撒矿都比较方便，故国内采用的较多。 2024/7/21井巷与隧道工程45 （2 2）箕斗斜井井筒断面布置。）箕斗斜井井筒断面布置。规程规程规定，箕斗斜井禁止进规定，箕斗斜井禁止进风，一般

50、也不铺设管缆（洒水管除外），故断面布置较简单，断面风，一般也不铺设管缆（洒水管除外），故断面布置较简单，断面尺寸也以箕斗的尺寸为主要依据，而人行道与水沟以设于同侧居多。尺寸也以箕斗的尺寸为主要依据，而人行道与水沟以设于同侧居多。 （3 3）串车斜井井筒断面布置。斜井中无论是单轨还是双轨，其断）串车斜井井筒断面布置。斜井中无论是单轨还是双轨，其断面布置均按轨道、人行道、管路和水沟的相对位置面布置均按轨道、人行道、管路和水沟的相对位置, ,分为以下四种：分为以下四种：3.3.1 3.3.1 井筒断面形状与设备布置井筒断面形状与设备布置 1 1）管路和水沟布置在人行道一侧如图管路和水沟布置在人行道一

51、侧如图a a所所示，此种布置使管路距轨道稍远，万一发示，此种布置使管路距轨道稍远，万一发生跑车或掉道事故，不易砸破管路，且水生跑车或掉道事故，不易砸破管路，且水管架在水沟上，斜井断面利用较好，缺点管架在水沟上，斜井断面利用较好，缺点使行人出入躲避硐时，因管路妨碍不够方使行人出入躲避硐时，因管路妨碍不够方便和安全。便和安全。 图中，图中，A-A-矿车宽度；矿车宽度；C-C-非人行道侧宽度；非人行道侧宽度；D-D-人行道侧宽度。人行道侧宽度。2024/7/21井巷与隧道工程462 2）管路和水沟布置在非人行道一侧如图管路和水沟布置在非人行道一侧如图b b 所示，管路靠近轨道，易被跑车或掉道所示，管

52、路靠近轨道，易被跑车或掉道 车砸坏，但出入躲避硐安全方便。车砸坏，但出入躲避硐安全方便。 图中，图中，A-A-矿车宽度；矿车宽度；C-C-非人行道侧宽度；非人行道侧宽度；D-D-人行道侧宽度。人行道侧宽度。 3 3）管路和水沟分开布置，管路布置在人行管路和水沟分开布置，管路布置在人行 道一侧如图道一侧如图c c所示，它与图所示，它与图a a相似，此时相似，此时 需要加大非人行道宽度以布置水沟。需要加大非人行道宽度以布置水沟。3.3.1 3.3.1 井筒断面形状与设备布置井筒断面形状与设备布置 2024/7/21井巷与隧道工程47 图中，图中，A-A-矿车宽度；矿车宽度；C-C-非人行道侧宽度；

53、非人行道侧宽度；D-D-人行道侧宽度。人行道侧宽度。 考虑到以后可能扩大生产和运送大型设备，矿山采用后两种布考虑到以后可能扩大生产和运送大型设备，矿山采用后两种布置较多，其缺点是断面稍大，工程量有所增加。置较多，其缺点是断面稍大，工程量有所增加。 4 4）管路和水沟分开布置，如图管路和水沟分开布置，如图d d所示，所示，它与图它与图b b相似，但人行道一侧应适当加相似，但人行道一侧应适当加宽。宽。3.3.1 3.3.1 井筒断面形状与设备布置井筒断面形状与设备布置 2024/7/21井巷与隧道工程483.3.2 斜井井筒断面尺寸斜井井筒断面尺寸 斜井断面尺寸的确定方法，与平巷断面的确定方斜井断

54、面尺寸的确定方法，与平巷断面的确定方法基本相同，即根据斜井的用途和通过斜井的运输设法基本相同，即根据斜井的用途和通过斜井的运输设备类型、数量、人行道宽度和各种安全间隙要求，并备类型、数量、人行道宽度和各种安全间隙要求，并考虑水沟、管路、电缆等的合理布置，并用通过该巷考虑水沟、管路、电缆等的合理布置，并用通过该巷道的允许风速进行校核后确定。道的允许风速进行校核后确定。 2024/7/21井巷与隧道工程493.2.3 斜井井内设施斜井井内设施 （1 1）斜井防滑设施：斜井中当矿车或箕斗运行时，）斜井防滑设施：斜井中当矿车或箕斗运行时，迫使轨道沿倾斜方向产生很大的下滑力，轨道下滑会引迫使轨道沿倾斜方

55、向产生很大的下滑力，轨道下滑会引起上部轨缝增大，下部轨缝缩小，甚至使上部轨道接头起上部轨缝增大，下部轨缝缩小，甚至使上部轨道接头处螺栓被拉断，从而影响行车安全。为此，当倾角超过处螺栓被拉断，从而影响行车安全。为此，当倾角超过2525时，轨道必须采取防滑措施，方法是将钢轨固定在时，轨道必须采取防滑措施，方法是将钢轨固定在斜井底板上。通常是每隔斜井底板上。通常是每隔303050m50m，在斜井底板上设一，在斜井底板上设一混凝土防滑底梁，或用其他的固定装置将轨道固定，以混凝土防滑底梁，或用其他的固定装置将轨道固定，以达到防滑目的。有的先固定枕轨，再固定钢轨，有的直达到防滑目的。有的先固定枕轨，再固定

56、钢轨，有的直接固定钢轨。接固定钢轨。2024/7/21井巷与隧道工程50 （2 2）人行台阶与扶手：根据斜井倾角大小的不同，）人行台阶与扶手：根据斜井倾角大小的不同，设置人行台阶与扶手。台阶踏步尺寸可按下表选用。倾设置人行台阶与扶手。台阶踏步尺寸可按下表选用。倾角角3030左右时，须设扶手，扶手常为钢管或塑料管作成。左右时，须设扶手，扶手常为钢管或塑料管作成。置于距斜井井帮置于距斜井井帮80-100mm80-100mm处。处。 （3 3）水沟：水沟坡度与斜井坡度相同：因水沟内水）水沟：水沟坡度与斜井坡度相同：因水沟内水流速度较大，故水沟多用混凝土浇筑。若井筒围岩稳定，流速度较大，故水沟多用混凝

57、土浇筑。若井筒围岩稳定，又基本无水，可不设水沟。斜井除有纵向水沟外，还须又基本无水，可不设水沟。斜井除有纵向水沟外，还须设横向水沟逐段截水排至纵水沟，以避免斜井底板作为设横向水沟逐段截水排至纵水沟，以避免斜井底板作为矿井排水通道。横向水沟设置在含水层下方，胶带机斜矿井排水通道。横向水沟设置在含水层下方，胶带机斜井的接头硐室上方以及井底车场与斜井连接处附近。井的接头硐室上方以及井底车场与斜井连接处附近。3.2.3 斜井井内设施斜井井内设施 2024/7/21井巷与隧道工程51 （4 4）管路与电缆：通常铺设在副斜井内，一是方便）管路与电缆：通常铺设在副斜井内，一是方便检修，二是副井提升频率比主井

58、小，对管缆的安全因素检修，二是副井提升频率比主井小，对管缆的安全因素要大。管缆的铺设要求与平巷的铺设要求相同。要大。管缆的铺设要求与平巷的铺设要求相同。 （5 5）躲避硐：按规定在串车斜井或箕斗斜井中，提）躲避硐：按规定在串车斜井或箕斗斜井中，提升时一律不准行人。但生产实践中，又必须有检修人员升时一律不准行人。但生产实践中，又必须有检修人员在提升间隙内进行检修作业，为了检修人员安全考虑，在提升间隙内进行检修作业，为了检修人员安全考虑，在斜井内须安设躲避硐，通常躲避硐间的距离为在斜井内须安设躲避硐，通常躲避硐间的距离为30-50m30-50m，硐室的宽为，硐室的宽为1m1m、高、高1.6-1.8

59、m1.6-1.8m、深、深1-1.2m1-1.2m。3.2.3 斜井井内设施斜井井内设施 522024/7/21井巷与隧道工程533.4.1 概述概述 竖井井筒按其用途又分为竖井井筒按其用途又分为主井主井、副井副井、混合井混合井和和风井风井。 主井主井是专门用作提升矿石的井筒，是专门用作提升矿石的井筒， 在大、中型矿井中，在大、中型矿井中，提升矿石的容器多采用箕斗，所以主井又常称作箕斗井。提升矿石的容器多采用箕斗，所以主井又常称作箕斗井。 副井副井是用作升降人员、材料、设备和提升矸石的井筒，并是用作升降人员、材料、设备和提升矸石的井筒，并常兼作入风井，由于副井采用的提升容器是罐笼，所以副井又常

60、兼作入风井，由于副井采用的提升容器是罐笼，所以副井又称为罐笼井。称为罐笼井。 在同一个井筒内安设有箕斗和罐笼两种提升容器时，该井在同一个井筒内安设有箕斗和罐笼两种提升容器时，该井筒称为筒称为混合井混合井，它主要用于小型矿井和老矿井改扩建的延深井。，它主要用于小型矿井和老矿井改扩建的延深井。 风井风井尽管有时也安设有提升没备，该井筒仍然按其主要用尽管有时也安设有提升没备，该井筒仍然按其主要用途命名为风井。途命名为风井。3.4 竖井断面设计竖井断面设计2024/7/21井巷与隧道工程54 竖井井筒的组成自上而下可分为：井颈、井竖井井筒的组成自上而下可分为：井颈、井身和井底三个部分，如右图所示。身和

61、井底三个部分，如右图所示。 井颈的深度可为浅表土的全厚，也可为井颈的深度可为浅表土的全厚，也可为厚表土深度的一部分。一般要求井颈的深度厚表土深度的一部分。一般要求井颈的深度为为15-20m15-20m。井颈部分的井壁不但需要加厚，。井颈部分的井壁不但需要加厚，而且通常需要配有钢筋。而且通常需要配有钢筋。 井颈以下至井底车场水平的井筒部分叫井颈以下至井底车场水平的井筒部分叫做井身。井身是井筒的主要组成部分。做井身。井身是井筒的主要组成部分。 井底车场水平以下部分的井筒叫做井底。井底车场水平以下部分的井筒叫做井底。 罐笼井的井底深度一般为罐笼井的井底深度一般为l0m左右；箕斗左右；箕斗井井底深度一

62、般为井井底深度一般为3575m，风井井底深度，风井井底深度45m。3.4 竖井断面设计竖井断面设计2024/7/21井巷与隧道工程55 井筒工程是矿井建没主要连锁工程项目之一。竖井井筒工程是矿井建没主要连锁工程项目之一。竖井井筒工程量一般占全矿井井巷工程量的井筒工程量一般占全矿井井巷工程量的5%5%左右，而工期左右，而工期却占矿井施工总工期的却占矿井施工总工期的404050%50%。井筒工程施工的快慢直。井筒工程施工的快慢直接影响其它井巷工程、有关的地面工程和机电安装工程接影响其它井巷工程、有关的地面工程和机电安装工程的施工。的施工。 因此，加快井筒施工速度是缩短矿井建设总工期的因此，加快井筒

63、施工速度是缩短矿井建设总工期的重要环节。同时，井筒是整个矿井的咽吼重要环节。同时，井筒是整个矿井的咽吼, ,其设计和施工其设计和施工质量的优劣，直接关系着矿井建设的成败和生产时期的质量的优劣，直接关系着矿井建设的成败和生产时期的使用。使用。 3.4 竖井断面设计竖井断面设计2024/7/21井巷与隧道工程563.4.2 井筒断面设计井筒断面设计I.竖井井筒断面布置形式竖井井筒断面布置形式竖井井筒横断面形状有圆形和矩形两种。矩形多用木支护，竖井井筒横断面形状有圆形和矩形两种。矩形多用木支护，适于服务年限短适于服务年限短(15(15年以下年以下) )，提升量小，井筒穿过岩层的，提升量小，井筒穿过岩

64、层的物理力学性质较好，无渗水或少渗水的中、小型矿山。物理力学性质较好，无渗水或少渗水的中、小型矿山。 3.4 竖井断面设计竖井断面设计矩形井筒的特点是通风阻力大，但断面利用率较高。圆形井矩形井筒的特点是通风阻力大，但断面利用率较高。圆形井筒多采用料石、混凝土块、钢筋混凝土支护，少数井筒用砖筒多采用料石、混凝土块、钢筋混凝土支护，少数井筒用砖支护。竖井采用喷射混凝土支护的越来越多，特别是配合钢支护。竖井采用喷射混凝土支护的越来越多，特别是配合钢丝绳罐道多绳提升，其优越性更加显著。丝绳罐道多绳提升，其优越性更加显著。 圆形井筒多用于提升量大，服务年限长圆形井筒多用于提升量大，服务年限长( (大于大

65、于1515年年) )，地压较，地压较大的大、中型矿山。圆形井筒的特点是通风阻力小、维护费大的大、中型矿山。圆形井筒的特点是通风阻力小、维护费少，但断面利用率低。少，但断面利用率低。 2024/7/21井巷与隧道工程57另外，井筒横断面布置应力求紧凑，也要保证必要的安全间另外，井筒横断面布置应力求紧凑，也要保证必要的安全间隙，以达到既经济合理又安全的目的。隙，以达到既经济合理又安全的目的。 由于井筒的用途和所采用的由于井筒的用途和所采用的设备不同，井筒横断面布置方式设备不同，井筒横断面布置方式是多种多样的。在图是多种多样的。在图12-212-2的的a a、b b、 c c、d d中，采用的是刚性

66、罐道；中，采用的是刚性罐道； e e和和f f采用的是钢丝绳采用的是钢丝绳( (或柔性或柔性) )罐道。罐道。井筒断面形状及支护形式的选择主要考虑井筒用途、井筒装井筒断面形状及支护形式的选择主要考虑井筒用途、井筒装备、服务年限、井筒所穿过岩层的物理力学性质、水文地质备、服务年限、井筒所穿过岩层的物理力学性质、水文地质等条件，还要考虑施工方便。等条件，还要考虑施工方便。 3.4 竖井断面设计竖井断面设计井筒断面布置方式井筒断面布置方式示意图示意图2024/7/21井巷与隧道工程58 刚性罐道的布置方式有单侧布置（刚性罐道的布置方式有单侧布置（ 12-212-2，c c ）、双侧）、双侧布置（布置

67、（12-212-2，a a，d d ）和正面布置（）和正面布置（12-212-2，b b ）三种。）三种。 钢丝绳罐道的布置方式如图钢丝绳罐道的布置方式如图12-2e12-2e和和f f所示。所示。 钢丝绳罐道的根数为钢丝绳罐道的根数为2 24 4根，在大、中型矿井中通常采根，在大、中型矿井中通常采用四根罐道。四根钢丝绳罐道可布置在提升容器的一侧或布置用四根罐道。四根钢丝绳罐道可布置在提升容器的一侧或布置成四角形。成四角形。 井筒断面布置方式井筒断面布置方式示意图示意图3.4 竖井断面设计竖井断面设计2024/7/21井巷与隧道工程59 提升容器的选择是由井筒用途和矿井年产量决定的。提升容器的

68、选择是由井筒用途和矿井年产量决定的。 专门用作提升矿石的容器，通常选用箕斗；用作升降人员、材料、设备、提专门用作提升矿石的容器，通常选用箕斗；用作升降人员、材料、设备、提升矸石的容器选用罐笼。升矸石的容器选用罐笼。 一套提升设备兼作提矿石和升降人员用时，应选用罐笼。一套提升设备兼作提矿石和升降人员用时，应选用罐笼。 当一个井筒装有两套提升设备时，矿石容器选用箕斗，而升降人员的提升容当一个井筒装有两套提升设备时，矿石容器选用箕斗，而升降人员的提升容器仍选用罐笼。器仍选用罐笼。 提升容器的大小应通过具体计算来确定，也可以参照下表选取。表中提升容提升容器的大小应通过具体计算来确定，也可以参照下表选取

69、。表中提升容器具体规格尺寸，可参照有关的产品目录查取。器具体规格尺寸，可参照有关的产品目录查取。 II.提升容器选择提升容器选择 3.4 竖井断面设计竖井断面设计2024/7/21井巷与隧道工程60罐道梁罐道梁 罐道梁是为安设罐道、梯子间、管路和电缆等装备用的，立井罐道梁是为安设罐道、梯子间、管路和电缆等装备用的，立井井筒采用刚性罐道时，在井筒内需设罐道梁。井筒采用刚性罐道时，在井筒内需设罐道梁。 罐道梁每隔一定距离布置一层，一罐道梁每隔一定距离布置一层，一般采用金属材料。罐道梁按截面形式分般采用金属材料。罐道梁按截面形式分有工字钢罐道梁、型钢组合空心罐道梁有工字钢罐道梁、型钢组合空心罐道梁、

70、整体轧制的封闭空心罐道梁和异形罐、整体轧制的封闭空心罐道梁和异形罐道梁等，见右图。道梁等，见右图。 罐道梁的型号应该用计算方法来确罐道梁的型号应该用计算方法来确定，也可以按经验选择，如表定，也可以按经验选择，如表12-212-2所示。所示。 罐道梁与井壁的固定方式有梁端埋罐道梁与井壁的固定方式有梁端埋入井壁和用锚杆固定两种。入井壁和用锚杆固定两种。III.井筒装备井筒装备 3.4 竖井断面设计竖井断面设计612024/7/21井巷与隧道工程62罐道：罐道是提升容器运行的在井筒中运行的导向装置。罐道：罐道是提升容器运行的在井筒中运行的导向装置。 木罐道只是在用普通罐笼升降人员和材料设备，而又采用

71、普通木罐道只是在用普通罐笼升降人员和材料设备，而又采用普通断绳保先险器时才被采用。要求木罐道木质致密坚固，一般用强度断绳保先险器时才被采用。要求木罐道木质致密坚固，一般用强度较大的松木，并且要进行防腐处理。较大的松木，并且要进行防腐处理。 通常采用的钢轨罐道是通常采用的钢轨罐道是38kg/m38kg/m钢轨，也有采用钢轨，也有采用43kg/m43kg/m钢轨的。钢轨的。每根钢轨的标准长度为每根钢轨的标准长度为12.5m12.5m，考虑到井筒内冬夏温差，钢轨接头处，考虑到井筒内冬夏温差，钢轨接头处须留有须留有4.54.5的伸缩缝。安装罐道时，每根钢轨罐道卡在四层罐道梁的伸缩缝。安装罐道时，每根钢

72、轨罐道卡在四层罐道梁上，钢轨罐道与工字钢罐道梁之间的连接，采用特制的罐道卡子和上，钢轨罐道与工字钢罐道梁之间的连接，采用特制的罐道卡子和螺栓固定如图螺栓固定如图12-412-4所示（见下页）。所示（见下页）。 a.a.木罐道木罐道b.b.钢轨罐道钢轨罐道3.4 竖井断面设计竖井断面设计2024/7/21井巷与隧道工程63 型钢组合罐道是由槽钢加扁钢焊接成的矩型钢组合罐道是由槽钢加扁钢焊接成的矩形空心罐道。组合罐道与罐道梁间的连接方式形空心罐道。组合罐道与罐道梁间的连接方式如图如图12-512-5所示。所示。c.型钢组合罐道型钢组合罐道3.4 竖井断面设计竖井断面设计2024/7/21井巷与隧道

73、工程64 目前使用的钢丝绳罐道有普通钢丝绳、密封钢丝绳和异形目前使用的钢丝绳罐道有普通钢丝绳、密封钢丝绳和异形股钢丝绳三种。股钢丝绳三种。 钢丝绳罐道的固定有两种方式：一种是上端固定在井架的钢丝绳罐道的固定有两种方式：一种是上端固定在井架的托梁上，下端在井底内挂以重锤拉紧，这种固定装置要求有较托梁上，下端在井底内挂以重锤拉紧，这种固定装置要求有较深的井底，井底水窝内的淤泥应及时清理，否则淤泥将托住重深的井底，井底水窝内的淤泥应及时清理，否则淤泥将托住重锤使罐道绳松弛，造成提升容器的碰撞事故。另一种是将钢丝锤使罐道绳松弛，造成提升容器的碰撞事故。另一种是将钢丝绳罐道的下端固定在井底内，而将上端在

74、井架托梁上用液压千绳罐道的下端固定在井底内，而将上端在井架托梁上用液压千斤顶拉紧。斤顶拉紧。 为了保证提升容器运行平稳和提升工作安全，罐道绳必须为了保证提升容器运行平稳和提升工作安全，罐道绳必须具有一定的拉紧力和刚度。具有一定的拉紧力和刚度。 d.钢丝绳罐道钢丝绳罐道3.4 竖井断面设计竖井断面设计2024/7/21井巷与隧道工程653.4 竖井断面设计竖井断面设计662024/7/21井巷与隧道工程67其他隔间其他隔间 井筒断面内还有梯子间和管路电缆井筒断面内还有梯子间和管路电缆间。梯子间是矿井井下经立井井筒通往间。梯子间是矿井井下经立井井筒通往地面的一个安全出口。梯子间的梯子多地面的一个安

75、全出口。梯子间的梯子多采用折返式布置，如图采用折返式布置，如图12-612-6所示。所示。 管路电缆间，主要安设有排水管、管路电缆间，主要安设有排水管、供水管、压气管和各种电缆。供水管、压气管和各种电缆。 3.4 竖井断面设计竖井断面设计2024/7/21井巷与隧道工程68 井筒断面尺寸主要指井筒直径。根据选定的井筒横断面布置方式，井筒断面尺寸主要指井筒直径。根据选定的井筒横断面布置方式，提升容器的规格和数量。罐道规格、梯子间和管路电缆间的尺寸，以及提升容器的规格和数量。罐道规格、梯子间和管路电缆间的尺寸，以及根据预选的罐道梁型号和有关的安全间隙确定井筒净直径。根据预选的罐道梁型号和有关的安全

76、间隙确定井筒净直径。煤矿安全煤矿安全规程规程规定：立井内提升容器之间，以及提升容器最突出部分与井壁和规定：立井内提升容器之间，以及提升容器最突出部分与井壁和罐道梁之间的最小间隙，必须符合表罐道梁之间的最小间隙，必须符合表12-312-3的规定。的规定。IV.确定井筒断面尺寸确定井筒断面尺寸3.4 竖井断面设计竖井断面设计2024/7/21井巷与隧道工程69井筒直径确定步骤如下：井筒直径确定步骤如下： a.a.根据井筒用途和所采用的提升容器，选择井筒装备的类型，根据井筒用途和所采用的提升容器，选择井筒装备的类型，确定井筒断面布置形式。确定井筒断面布置形式。 b.b.根据所选用的井筒装备类型，初步

77、选定罐道梁规格和罐道规根据所选用的井筒装备类型，初步选定罐道梁规格和罐道规格。格。c.c.根据提升间、梯子间、管路和电缆的布置与尺寸，以及根据提升间、梯子间、管路和电缆的布置与尺寸，以及煤煤矿安全规程矿安全规程规定的安全间隙规定的安全间隙( (表表12-3)12-3)，用图解法或解析法求，用图解法或解析法求出井筒净直径的近似值，然后按出井筒净直径的近似值，然后按煤炭工业设计规范煤炭工业设计规范的规定，的规定，当井筒净直径小于当井筒净直径小于6.5m6.5m时，以时，以0.5m0.5m进级确定井简净直径。一般进级确定井简净直径。一般以以0.2m0.2m进级确定。进级确定。d.d.根据初步确定的井

78、筒净直径，验算罐道梁和罐道。根据初步确定的井筒净直径，验算罐道梁和罐道。e.e.根据验算结果进行必要的调整，重新安全间隙。根据验算结果进行必要的调整，重新安全间隙。3.4 竖井断面设计竖井断面设计2024/7/21井巷与隧道工程70 对根据提升容器和井筒装备确定的井筒净直径，必须按照对根据提升容器和井筒装备确定的井筒净直径，必须按照煤矿煤矿安全规程安全规程的要求进行通风速度校核，要求井筒内的风速不大于允许的要求进行通风速度校核，要求井筒内的风速不大于允许的最高风速，即：的最高风速，即：式中：式中：v v通过井筒的风流速度，通过井筒的风流速度，m/sm/s； S S0 0井筒通风有效断面面积，井

79、内设有梯子间时井筒通风有效断面面积，井内设有梯子间时 S S0 0=S-A=S-A，不设梯子间时，不设梯子间时S S0 0=0.9S=0.9S；S S为井筒净断面面为井筒净断面面 积，；积，； A A为梯子间断面面积，为梯子间断面面积，A A取取2.0m2.0m2 2； Q Q通过井筒的风量，通过井筒的风量，m m3 3/s/s； v vmaxmax井简中允许的最高风速，井简中允许的最高风速，m/sm/s。通风校核通风校核3.4 竖井断面设计竖井断面设计2024/7/21井巷与隧道工程71 井筒掘进断面尺寸由井筒净断面尺寸与永久支护厚度。井筒掘进断面尺寸由井筒净断面尺寸与永久支护厚度。 井筒永

80、久支护的设计，首先是确定井壁结构，然后确定井壁厚度。井筒永久支护的设计，首先是确定井壁结构，然后确定井壁厚度。 目前常用的井壁结构包括砌块井壁（料石、砖、混凝土）、整体浇筑式井壁目前常用的井壁结构包括砌块井壁（料石、砖、混凝土）、整体浇筑式井壁（混凝土、钢筋混凝土）、锚喷井壁、装配式井壁（弧板地面制成、井下装配、（混凝土、钢筋混凝土）、锚喷井壁、装配式井壁（弧板地面制成、井下装配、壁后注浆）和复合井壁（两层以上井壁组合）。采用现浇混凝土、混凝土预制块壁后注浆）和复合井壁（两层以上井壁组合）。采用现浇混凝土、混凝土预制块和料石井壁时，可按表和料石井壁时，可按表12-412-4选取井壁厚度。对于砌

81、块井壁选取井壁厚度。对于砌块井壁 还需加上还需加上100100的壁后的壁后充填厚度。充填厚度。 井筒掘进断面尺寸井筒掘进断面尺寸3.4 竖井断面设计竖井断面设计727374二绳单层箕斗 752024/7/21井巷与隧道工程763-5 天井与溜井设计天井与溜井设计 天井设计天井设计 天井的作用是连接上下两个水平以下放矿石或废石，提天井的作用是连接上下两个水平以下放矿石或废石，提升和下放设备、工具、材料，通风，行人以及探矿等。专门作升和下放设备、工具、材料，通风，行人以及探矿等。专门作放矿用的天井称为溜井。放矿用的天井称为溜井。 由于天井的用途不同，其断面形状也有所不同，通常以由于天井的用途不同，

82、其断面形状也有所不同，通常以圆形和矩形居多。其断面与竖井一样，可分成若干个格间，常圆形和矩形居多。其断面与竖井一样，可分成若干个格间，常见的有梯子间、提升间、放矿间等。一个天井是否分格间，以见的有梯子间、提升间、放矿间等。一个天井是否分格间，以及分多少格间，视其用途而定。各格间的结构、布置要求与竖及分多少格间，视其用途而定。各格间的结构、布置要求与竖井基本相同。一般矩形天井是以梯子间的长边作为放矿间的短井基本相同。一般矩形天井是以梯子间的长边作为放矿间的短边，并应大于所溜放矿石或废石最大块度的边，并应大于所溜放矿石或废石最大块度的3 3倍，以免放矿时倍，以免放矿时发生堵塞现象。提升间尺寸按通过

83、最大设备与材料的尺寸确定发生堵塞现象。提升间尺寸按通过最大设备与材料的尺寸确定2024/7/21井巷与隧道工程77 合合理理的的溜溜井井结结构构形形式式，对对保保证证溜溜井井正正常常生生产产，减减少少 生生产产故故障障，增增加加溜溜井井使使用用寿寿命命，降降低低成成本本和和减减少少维维护护费费用用等等有有着着重重要要意意义义。确确定定溜溜井井结结构构形形式式和和结结构构参参数数应应考考虑虑的的因因素素有有地地质质地地形形条条件件，溜溜井井所所穿穿过过岩岩石石的的物物理理力力学学性性质质，溜溜放放矿矿石石的的物物理理力力学学性性质质和和块块度度，溜溜井井上上、下下口口装装卸卸矿矿方方法法，运运输

84、输设设备备规规格格及及溜溜井井通通过过的的总总矿矿量量，服服务务年年限限，以以及及溜溜井井的的检检查查、通通风风、排排水水、防防尘尘等等要要求求。合合理理的的溜溜井井结结构构形形式式应应该该符符合合运运输输距距离离最最短短、开开挖挖工工程程量量小小、维维护护费费用用低低、施施工工方方便便并并能能保保证证矿矿山山正正常常生生产产的的要要求求。设设计计时时常常是是选选择择几几个个方方案案进进行行详详细细的的技技术术经经济济比比较较后后确确定。定。 溜井设计溜井设计3-5 天井与溜井设计天井与溜井设计2024/7/21井巷与隧道工程78 溜溜井井长长度度的的选选取取主主要要取取决决于于矿矿山山的的地

85、地质质条条件件、矿矿床床赋赋存存条条件件、围围岩岩的的物物理理力力学学性性质质、矿矿山山的的开开拓拓运运输输方方式式、矿矿石石的的性性质质及及用用途途等等。当当溜溜井井中中不不贮贮存存矿矿石石时时，溜溜井井越越深深，矿矿石石对对溜溜井井壁壁的的冲冲击击磨磨损损越越严严重重，在在这这种种情情况况下下，溜溜井井不不宜宜太太长长。若若溜溜井井贮贮存存矿矿石石达达井井深深的的2 23 3左左右右，则则可可适适当当增增加加溜溜井井的的长长度度。国国内内垂垂直直溜溜井井深深度度一一般般为为60-250m60-250m；斜斜溜溜井井长长度度一一般般为为100-250m100-250m。当当溜溜井井通通过过的

86、的岩岩层层坚坚硬硬、稳稳固固、整整体体性性好好，溜溜井井断断面面尺尺寸寸选选择择合合理理，溜溜井井允允许许贮贮满满矿矿石石时时，则则溜溜井井长长度不受严格限制。度不受严格限制。溜井结构的主要参数溜井结构的主要参数溜井长度溜井长度(深度深度)3-5 天井与溜井设计天井与溜井设计 2024/7/21井巷与隧道工程79 溜溜井井倾倾角角主主要要取取决决于于矿矿床床埋埋藏藏条条件件，开开拓拓运运输输方方式式，矿矿石石的的块块度度、性性质质、湿湿度度、粘粘结结性性、自自然然安安息息角角、粉粉矿矿堆堆积积角角等等。垂垂直直溜溜井井与与斜斜溜溜井井相相比比，优优点点是是矿矿石石对对溜溜井井冲冲击击磨磨损损均

87、均匀匀，断断面面利利用用率率高高，堵堵塞塞的的可可能能性性小小，井井筒筒稳稳固固性性好好，故故主主溜溜井井多多采采用用垂垂直直溜溜井井。倾倾斜斜溜溜井井的的倾角应大于矿石自然安息角和粉矿堆积角，通常不小于倾角应大于矿石自然安息角和粉矿堆积角，通常不小于65-7565-75。溜井倾角溜井倾角3-5 天井与溜井设计天井与溜井设计 2024/7/21井巷与隧道工程80 垂垂直直溜溜井井的的断断面面形形状状有有圆圆形形、方方形形及及矩矩形形等等，一一般般多多采采用用圆圆形形。斜斜溜溜井井的的断断面面形形状状有有拱拱形形、矩矩形形、方方形形、梯梯形形及及圆圆形形，一一般般多多采采用用拱拱形形或或矩矩形形

88、。 溜溜井井断断面面尺尺寸寸一一般般按按所所溜溜放放矿矿石石的的最最大大块块度度来来选选取取，同同时时考考虑虑其其粘粘结结性性和和粉粉矿矿含含量量的的多多少少。溜溜井井断断面面的的直直径径( (或或最最小小边边长长) )一一般般取取矿矿石石最最大大块块径径的的5-85-8倍倍为为宜宜；对对粘粘结结性性大大、粉粉矿矿多多且且湿湿度度大大的的矿矿石，溜井断面尺寸应适当加大。石，溜井断面尺寸应适当加大。溜井断面形状及断面尺寸溜井断面形状及断面尺寸3-5 天井与溜井设计天井与溜井设计 溜井上口卸矿硐室结构溜井上口卸矿硐室结构 溜溜井井上上口口卸卸矿矿硐硐室室结结构构主主要要根根据据运运输输设设备备类类

89、型型、规规格格尺尺寸寸及及卸卸矿方式等决定。矿方式等决定。2024/7/21井巷与隧道工程81 中中间间水水平平卸卸矿矿硐硐室室与与上上口口卸卸矿矿硐硐室室基基本本相相同同，所所不不同同的的是是增增加加一一段段斜斜溜溜道道。由由于于斜斜溜溜道道一一般般不不贮贮矿矿，且且长长度度不不大大，所所以以斜斜溜溜道道底底板板坡坡度度应应大大于于矿矿石石自自然然安安息息角角，通通常常为为6060以以上上；宽宽度度应应等等于于或或小小于于溜溜井直径；高度应等于或大于矿石最大块径的井直径；高度应等于或大于矿石最大块径的4-84-8倍，且不小于倍，且不小于2m2m。溜井中间水平卸矿硐室结构溜井中间水平卸矿硐室结

90、构3-5 天井与溜井设计天井与溜井设计 溜井贮矿仓及溜口结构参数溜井贮矿仓及溜口结构参数 为为了了矿矿山山均均衡衡生生产产和和减减少少溜溜井井堵堵塞塞，在在溜溜井井下下部部的的适适当当高高度度扩扩大大溜溜井井断断面面，存存放放大大量量矿矿石石，逐逐渐渐放放出出，此此段段称称为为贮贮矿矿仓仓。贮贮矿矿仓仓断断面面通通常常采采用用圆圆形形或或矩矩形形。贮贮矿矿仓仓直直径径或或矩矩形形断断面面最最小小边边长长应应等等于于或或大大于于4m4m；贮贮矿矿仓仓高高度度根根据据贮贮矿矿仓仓断断面面尺尺寸寸、溜溜口口底底板板角角度度及及粉粉矿矿堆堆积积线线来来确确定定。 溜溜口口结结构构参参数数包包括括溜溜口

91、口宽宽度度、溜溜口口高高度度、粉粉矿矿堆堆积积角角、溜溜口口底底板板倾倾角角、溜溜口口上上部部额额墙墙厚厚度度等等。溜溜口口结结构构参参数数主主要要取取决决于于所所溜溜放放矿石的性质、块度及装载运转设备的规格、尺寸等。矿石的性质、块度及装载运转设备的规格、尺寸等。2024/7/21井巷与隧道工程823-6 马头门设计马头门设计 井筒与井底车场巷道连接处称为马头门。井筒与井底车场巷道连接处称为马头门。 马头门断面形状一般马头门断面形状一般采用拱形。只有在稳固的采用拱形。只有在稳固的I I、类围岩中，巷道宽度小于类围岩中，巷道宽度小于5m5m时，或顶时，或顶板岩石已经破碎，不允许拆除临时支护和挖动

92、顶板时，才采用平顶。板岩石已经破碎，不允许拆除临时支护和挖动顶板时，才采用平顶。I.马头门高度马头门高度 马头门高度指井筒与车场巷道相交处的最高点至巷道轨面的铅马头门高度指井筒与车场巷道相交处的最高点至巷道轨面的铅直距离。主要取决于下放材料长度和下放方式，以最长材料能顺利直距离。主要取决于下放材料长度和下放方式，以最长材料能顺利进入井底车场巷道为准，可按（进入井底车场巷道为准，可按（3.6.13.6.1）式计算。在主要提升中，车）式计算。在主要提升中，车场巷道为拱形时，其高为场巷道为拱形时，其高为4.5m4.5m；在辅助提升中，根据具体情况可降；在辅助提升中，根据具体情况可降低到低到3.5m3

93、.5m。马头门为平顶时，一般不小于。马头门为平顶时，一般不小于3.5m3.5m。2024/7/21井巷与隧道工程83H HLsinLsinDtgDtg式中：式中：D D圆形井筒的直径，矩形井圆形井筒的直径，矩形井 简短边长度；简短边长度；L L下放材料的最大长度；下放材料的最大长度；H H马头门的有效高度；马头门的有效高度；下放材料的卸出角。下放材料的卸出角。(3.6.1)3-6 马头门设计马头门设计 2024/7/21井巷与隧道工程84 上式表明上式表明H H随随而变化，求而变化，求H H的导数，并令其等于零得：的导数，并令其等于零得：把把 代代入入（3.6.13.6.1）式式可可求求出出H

94、 H的的最最大大值值也也就就是是下下放放长长材材料料时时井井筒筒与与车车场场连连接接部部所所需需的的马马头头门门最最小小高高度度。若若取取4545可可得得到到H H的的近近似似公公式式H H0.707L0.707LD D。因因为为在在圆圆形形井井筒筒中中罐罐笼笼往往往往不不是是在在井井筒筒直直径径方方向向上上，而而是是设设在在井井筒筒断断面面内内的的某某一一弦弦上上，其其长长度度一一般般为为0.7D0.7D，因此对于圆形井筒，马头门高度的值应为：，因此对于圆形井筒，马头门高度的值应为： H=0.7 (LH=0.7 (LD) D) （3.6.23.6.2）3-6 马头门设计马头门设计 2024/

95、7/21井巷与隧道工程85II.II.马头门长度马头门长度马头门平面尺寸计算图马头门平面尺寸计算图l一对称道岔连接的切线交点；一对称道岔连接的切线交点；2一摇臂轴中心线一摇臂轴中心线 马头门长度通常是指井筒两侧对称道岔的基本轨起点之间的距马头门长度通常是指井筒两侧对称道岔的基本轨起点之间的距离离L L0 0，见下图。，见下图。3-6 马头门设计马头门设计 2024/7/21井巷与隧道工程86 L L0 0的的大大小小主主要要根根据据车车场场线线路路并并考考虑虑有有无无摇摇台台、推推车车机机设设备备，可可用下式求得：用下式求得： L L0 0a ab bb bc cd de e2f 2f （3.

96、6.33.6.3） 3-6 马头门设计马头门设计 式中：式中：a a罐笼长度；罐笼长度； b b、b b井筒两侧摇台的摇臂长度；井筒两侧摇台的摇臂长度； c c从摇台臂轴中心至单式阻车器轮挡面之间的距离，一般取从摇台臂轴中心至单式阻车器轮挡面之间的距离，一般取2-3m2-3m； d d单式阻车器轮挡面与对称道岔连接的切线交点之间的距离，通常取单式阻车器轮挡面与对称道岔连接的切线交点之间的距离，通常取 1-21-2个矿车长度，以便使提升工作连续进行；个矿车长度，以便使提升工作连续进行； e e出车方向摇台摇臂轴中心至对称道岔连接的切线交点之间的距离，出车方向摇台摇臂轴中心至对称道岔连接的切线交点

97、之间的距离， 通常取通常取2.0-4.0m2.0-4.0m，目的是使矿车具有足够的初速度，以便克服对称，目的是使矿车具有足够的初速度，以便克服对称 道岔的阻力，顺利进入空车线存车段；道岔的阻力，顺利进入空车线存车段； f f基本轨起点至对称道岔连接的切线交点之间的距离，其大小取决于基本轨起点至对称道岔连接的切线交点之间的距离，其大小取决于 对称道岔的型号。对称道岔的型号。 如如不不设设摇摇台台，则则b b、b b等等于于零零，单单式式阻阻车车器器轮轮挡挡面面至至罐罐笼笼的的距距离离，视视有有无推车机而定，一般取无推车机而定，一般取 2.5-3.5m2.5-3.5m。2024/7/21井巷与隧道

98、工程87 马头门宽度马头门宽度B B可由下式求得：可由下式求得：B BA AF FC C （3.6.43.6.4） 式中：式中：A A梯子间一侧轨道中心线至巷道壁距离，取梯子间一侧轨道中心线至巷道壁距离，取AA矿车宽之矿车宽之 半半900mm900mm； F F轨道中心线间距；轨道中心线间距； C C非梯子间一侧轨道中心线至巷道壁距离，取非梯子间一侧轨道中心线至巷道壁距离，取CC矿车宽矿车宽 之半之半700mm700mm。 上述马头门平面尺寸是指一般情况而言。如果马头门车场线上述马头门平面尺寸是指一般情况而言。如果马头门车场线路和机械设备不同，马头门平面尺寸也要相应变化。路和机械设备不同，马头

99、门平面尺寸也要相应变化。 III.III.马头门宽度马头门宽度3-6 马头门设计马头门设计 888990图图2 2 巷道底板结构巷道底板结构91使用巷道类型使用巷道类型运输设备类型运输设备类型钢轨型号（钢轨型号（kg/mkg/m）主要运输巷道主要运输巷道14t14t电机车电机车10t10t电机车电机车7 78t8t电机车电机车5t5t以下电机车以下电机车242418182424151518181515上下山及中间上下山及中间巷道巷道3t3t矿车矿车1t1t矿车矿车1515181811111515钢轨型号钢轨型号(kg(kgm)m)钢筋混凝土轨枕钢筋混凝土轨枕(mm)(mm)木木 轨轨 枕枕(m

100、m)(mm)底板轨面底板轨面h h6 6底板砟面底板砟面 h h5 5底板轨面底板轨面 h h6 6底板砟面底板砟面 h h5 58 8llll1515181824243333320(260)320(260)320(270)320(270)350350350350400400420420160(100)160(100)160(100)160(100)200200200200250250250250300(250)300(250)320(260)320(260)320320320320350350360360140(100)140(100)140(100)140(100)160160160160200200220220表表6 6 轨道结构尺寸参考表轨道结构尺寸参考表 表表5 轨型选择表轨型选择表 92表表9 9 巷道允许通过的最大风速巷道允许通过的最大风速93