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1、巷道断面设计例题巷道断面设计例题第二节 巷道断面尺寸的确定一.巷道净宽度的确定 B=a+2A1+C+t2.4m (3-1)式中: B-巷道宽度,m; a-非人行道以侧的宽度,a0.3m; 煤矿安全规程 A1-运输设备的最大宽度,m ;井巷工程P56，井巷设计与施工P4； C-人行道的宽度,C0.8m; 煤矿安全规程 t-两对开列车最突出部分之间的距离,t0.2m;规程二 .巷道净高度的确定 H=h0+h3-hb (3-2)式中: H-拱形巷道的净高度,m; （道渣面至拱顶） h0 -拱形巷道的拱高,m; （墙的顶面至拱顶） h3-拱形巷道的墙高,m; （巷道底板至墙顶面） hb-拱形巷道内的道
2、渣高度,m ; （铺设厚度） 第二节 巷道断面尺寸五.巷道设计掘进断面和计算掘进断面面积(一)巷道设计掘进断面面积 1.支护参数的确定 2.道床参数的选择 3.巷道设计掘进断面和计算掘进断面面积: (1)半圆拱形巷道设计掘进断面面积 S1=B1(0.39B1+h3) (3-7) (2)圆弧拱形巷道设计掘进断面面积 S1=0.24B+1.27BT+1.57T+B1h3 (3-8) (3)梯形巷道设计掘进断面面积 S1=B1(B3+B4) H1/2 (3-9)式中符号意义见图3-3,图3-4和表3-8,3-9,3-10;第二节 巷道断面尺寸(二)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
3、掘进超挖量(75mm),即可求出巷道计算掘进断面尺寸.六.拱形巷道断面尺寸计算公式: 直墙半圆拱形巷道断面计算公式见表3-8; 直墙圆弧拱形巷道断面计算公式见表3-9; 梯形巷道断面计算公式见表3-10;第三节 巷道断面内水沟设计和管线布置一.水沟设计(一)水沟断面形状; 见图3-6,3-7;(二)水沟坡度: 3-5;(三)水沟技术特征表, 见表3-11;第三节 巷道断面内水沟设计和管线布置二.管线布置 1.管道既可布置在人行道一侧,也可布置在非人行道一侧.管道可采用管墩,托架固定或锚杆吊挂.若管路布置在人行道一侧,其下部距水沟盖板的垂高不低于1.8m. 2.在架线式电机车运输的巷道内,管路不
4、易直接置于巷道底板上,以免电流腐蚀管道.a0.2m; 3.通讯电缆和电力电缆不宜设在巷道同侧.若设在同侧时,通讯电缆应该设在电力电缆上方0.1m以上的距离处. 4.高压电缆和低压电缆同侧敷设时,间距应该大于0.1m以上.高压电缆之间,低压电缆之间应该保持50mm间距. 5.电缆和管道同侧敷设时,电缆要悬挂在管道上方,间距应该大于0.3m以上. 6.电缆悬挂高度为1.5-1.9m,悬挂点间距不大于3.0m.电缆与运输设备间隙0.25m;第四节 巷道断面设计示例例题： 某煤矿，年设计能力为90万吨，低沼气矿井中央分列式通风，井下最大涌水量为320 m/h。通过该矿第一水平东翼运输大巷的流水量为16
5、0 m/h，采用 ZK 106/250 型架线式电机车牵引15 t矿车运输。该大巷穿过中等稳定的岩层，岩石坚固性系数 f46，需通过的风量28 m/S。巷道内设一趟直径为200 mm 的压风管路和一趟直径为 100 mm 的水管。试设计该运输大巷直线段的断面。第四节 巷道断面设计示例一.选择巷道断面形状: 根据煤矿设计规范的规定，年产90万吨的矿井，其运输大巷的服务年限一般在20年以上，采用600mm轨距的双轨运输大巷，其净宽在3m以上，穿过中等稳定的围岩，故 选用直墙半圆拱形断面，选用管缝锚杆（树脂锚杆、钢筋锚固剂锚杆）和喷射混凝土支护（论述理由）；二.确定巷道断面尺寸: (一)确定巷道净宽
6、度B 查表31 可知 ZK10-6/250 型电机车宽A1=1060mm,高h=1550mm;1.5t矿车宽度1050mm , 高1150 mm. 根据,取人行道宽度C=840mm,（自定尺寸）取非人行道一侧 间隙 a=400mm.又查表3-2知,本巷道双轨中心距 b =1300mm, 则两电机车之间距为:t1300-(1060/2+1060/2)=240mm; 巷道净宽为:B=a1+b+c1=(400+1060/2)+1300+(1060/2+840) =3600mm;巷道断面设计示例(二)确定巷道拱高ho 半圆拱形巷道拱高： h0=B/2=3600/2=1800mm; 半圆拱的半径Rh01
7、800mm第四节 巷道断面设计示例(三)确定巷道壁高h31.按架线电机车导电弓子要求确定h3 由表3-8中公式得:h3h4+hc-(R-n)-(K+b1);式中：h3自道渣面算起到拱基线的高度，m； h4自轨面算起至架线电机车导电弓子的高度，m；（自定尺寸，不行人取19m，行人取222m；取2000） hc查表37取hc 320,hb=180,ha=140； R即净宽之半，R=B/21800 n导电弓子到拱璧的安全间隙，取n300； K导电弓子宽度之半K718/2359，取K360 b1轨道中心线与巷道中心线的间距，b1=B/2a11800（1060/2400）870； h3h4+hc-(R-
8、n)-(K+b1);2000320 （1800300）（320870）23209131407 经计算得: h31407mm;2.按管道装设要求确定h3 h3h5+h7+hb-R-(K+m+D/2+b2)式中：h3自道渣面算起至拱基线的高度，m； h5自道渣面算起至压风管底面的高度，m；根据煤矿安全规程规定，取h51800； h7管子悬吊件的高度，取h7900； hb180；R1800； K360； m导电弓子距管子的安全间隙，m300； D压气管直径，取D200； b2轨道中心线与巷道中心线间距，b2B/2c11800（1060/2+840）=1800-1370=430; h3h5+h7+hb
9、-R-(K+m+D/2+b2)18009001801800（360300100+430）288013505215295； 经计算得:h3=1530mm; 3.按人行高度要求确定h3 h31800+hb-R-(R-j) 式中:J距壁J处的巷道有效高度，规定j100,取200；第四节 巷道断面设计示例 h31800+hb-R-(R-j)180018018001600 19808251155；经计算得:h3=1155mm;取巷道壁高1800mm;则巷道全高:H=3400mm;第四节 巷道断面设计示例(四)确定巷道净断面面积S和净周长P; S=B(0.39B+h2) 式中：h2自渣面算起至拱基线的高度
10、，m； h2 h3 hb S=B(0.39B+h2) 3600（14041800180）10886400 经计算得:S=1089m ;P=12.85 m;(五)用风速校核巷道净断面面积 已知通过大巷的风量Q=28m/S,代入公式(3-6)得: v=Q/S=2.578m/S;校核合格;(六)选择支护参数：本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽3600、穿过中等稳定围岩，服务年限20年，得锚喷支护参数：管缝式锚杆长度1800，锚杆的间距取M800，排距M800，喷射混凝土厚度T100；(七)选择道床参数： 根据巷道通过的运输设备，选用18Kg/m，其道床参数：hc320、hb180，道渣面至轨面高度ha
11、hchb320180140。采用钢筋混凝土轨枕。巷道断面设计示例(八)确定巷道掘进断面尺寸:由表38公式计算得: 巷道净断面宽度：3600 巷道设计掘进宽度:B1=B+2T=3800; 巷道计算掘进宽度:B2=B1+2=3950; 巷道净断面高度：H3400； 巷道设计掘进高度:H1=H+hb+T=3680; 巷道计算掘进高度:H2=H1+=3755; 巷道设计掘进断面面积: S1=B1(0.39B1+h3) =3800（03938001800）124716001247m; 巷道计算掘进断面面积: S2=B2(0.39B2+h3) =1319497513.2m;第四节 巷道断面设计示例三.布置
12、巷道内水沟和管线 已知巷道通过水量160m/h,水沟坡度3;查表311知: 水沟规格为：400400 mm, 其净断面面积：0.16m, 其掘进断面面积：0.203m; 每米水沟盖板用钢筋：1.633Kg, 每米 水沟盖板的混凝土用量：0.276m; 每米水沟用混凝土0.133m; 管路悬吊于人行道上部； 电力电缆挂在非人行道一侧,通讯电缆挂在管子上方,如图3-8所示.四.计算巷道掘进工程量 由表3-8计算公式得:第四节 巷道断面设计示例每米巷道计算掘进体积: V1=S21 =13.2m;每米巷道墙脚计算掘进体积: V1=0.2(T+)1 =02（010075）10.04m;每米巷道拱与墙喷射
13、材料消耗:V2=157(B2T1)T1+2h3T1 =【157（39501）01218010.96m每米巷道墙脚喷射材料消耗:V4=0.2T11 =0.20.11=0.02m;每米巷道喷射材料消耗：V=V2+V4=0.96+0.02=0.98m;每米巷道锚杆材料消耗: (仅拱部打锚杆，锚杆方形布置) N=(P1/M)+1/M;式中:P1-计算锚杆消耗周长, P1=1.57B2=1573956.2m; M-锚杆间距, M=0.8m; M-锚杆排距,M= M=0.8m;第四节 巷道断面设计示例故:P1/M=6.2/08=7758,根; N=(8+1)/0.8=11.3 根/m; 折合重量：G314
14、1643251800780011310000000005358Kg;式中：43钻孔直径，mm； 25管缝锚杆的壁厚，mm； 7800锚杆材料密度，kg/m；每排锚杆数为:N0.8=11.30.89根;每米巷道锚杆注孔砂浆材料消耗:V0=N（/4D）1131800314164（435）10000000000023m；每米巷道的粉刷面积:Sn=（1.57B+2h2）1000（157360021800）100010000009252m；五.绘制巷道断面施工图,编制巷道特征表,每米巷道掘进工程量表 和材料消耗量表; 巷道断面施工图按1:50绘制;附上工程量和材料消耗量表;结束语结束语谢谢大家聆听！谢谢大家聆听！34
