课程设计
课程名称：井巷工程设计
设计题目：主平硐设计
学院：国土资源工程学院
专业：采矿工程
年级： 2
学生姓名： XX
指导教师： XXX
日期： 2012. 12.26
教务处制
目录
一. 设计目的 (3)
二. 设计任务 (3)
三. 巷道断面设计 (3)
（一）已知参数 (3)
（二）巷道断面形状的选择 (4)
（三）确定巷道净断面尺寸 (4)
（四）确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸 (5)
（五）布置巷道水沟管线 (7)
（六）计算巷道掘进工程量及材料消耗量 (8)
（七）绘制巷道断面施工图及编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗表 (9)
四．巷道断面的施工 (10)
(一)爆破参数的确定 (10)
(二) 选择钻眼爆破的器材 (12)
(三) 炮眼布置与爆破图表的编制 (13)
(四)通风与防尘工作 (16)
(五)支护工作 (16)
五．装岩与运输 (17)
(一)选择装岩设备 (17)
(二)选择运输方式 (17)
六．爆破安全评估及安全要求 (17)
七. 施工组织循环图表的制定 (18)
八．结束语 (20)
九．参考文献 (21)
一. 设计目的
矿山巷道数量较多,类型复杂,用途广,是联系矿山各工作场所主要通道.通过对矿山巷道的设计,可以让我们从细节上了解矿山的尺寸形状以及各参数,从而从可以有效的把握好矿上经济效益,矿山生产安全,因此,合理选择与设计是采矿设计中极为重要的问题,对加快巷道掘进速度,提高掘进质量,缩短矿山建设周期,保持三级矿量平衡,都有重要意义.
二. 设计任务
该平巷为某铅锌矿的主平硐（双轨），与地表相通。
设计长度700m，巷道运输量1800T/天。
布置在矿体下盘，穿过的岩层稳定性较好，但在距地表口300m左右裂隙节理发育（约15m）。围岩密度为2.52T/m3，松散系数1.47。
最大涌水量20m3/h。巷道通风量9.8 m3/s。
设计进尺30m/月。
矿山设计年产量67万t/a；服务年限30年。
三. 巷道断面设计
（一）已知参数
设计长度=700m；巷道运输量=1800T/天；围岩密度=2.52T/m3，
松散系数=1.47；最大用水量=20m3/h,巷道通风量=9.8m3/s;
设计进尺=30m/月；矿山设计年产量=67万t/年；
服务年限=30年
（二）巷道断面形状的选择
通常服务年限长达数十年的主要开拓巷道断面形状以选用拱形为
好，此处该矿山的服务年限为30年，所以巷道断面选择半圆拱形，双轨，锚喷支护。
（三）确定巷道净断面尺寸
1.巷道净宽的确定
拱形巷道的净宽度B是指直墙内侧的水平距离可按照式子
B0=2b+b1+b2+m 计算
式中b——运输设备的宽度
b1——运输设备到支护体的间隙
b2——人行道的宽度，mm
根据金属矿山井下运输设备类型规格尺寸表(详见井巷工程教材p6 1-1)，可选择电机车类型为ZK7-6/550，电机车长L=4500mm,宽b=1060mm,高h=1550mm,规矩S0=600,架线高度H1=1800-2200mm,这里选取2000mm,线路中心线F=1300mm;m=240mm
选用YGC1.2(6)矿车，长为1900mm,宽为1050mm,高1200mm.
根据具各种安全间隙表（详见井巷工程p7 1-2）可得b1=400mm,根据人行道宽度表（详见井巷工程p7 1-3）
可得b2=800mm
所以巷道的净宽度B0=2b+b1+b2+m
=2x1060+400+800+240
=3560mm
2.巷道的净高确定
巷道的净高H0是指从道渣面至拱顶内圆的垂直距离，应该满
足运输、行人及管揽架设的要求。拱形断面巷道的净高度H0为
H0=f0+h3-h5
式中f0——拱形巷道拱高，mm
h3——拱形巷道墙高,mm
h5——巷道铺轨道渣厚度,mm
f0= B0/2=3560/2=1780mm
半圆拱半径R= f0=1780mm
H1——巷道轨面至导电弓子的高度，此处选2000mm
h6——巷道底板至轨面的高度，查表可得，h6=400mm
mm
x h 13752)2/3560(17801780))800400(250-1780400200022
3=-++--+=）（
=2400-950 =1450mm
又查表可得h 5=250mm,所以 H 0=f 0+h 3-h 5=1780+1450-250=2980mm 3. 确定巷道净断面积S 和净周长P
h2——道砟面以上巷道壁高，h2=h3-h5=1450-250=1200mm 净断面积S= B 0x (H 0- f 0)+πR 2/2
=3560x(2980-1780)+3.14x17802/2
=9.25m 3
净周长P=2.57B 0+2h 2=2.57x3560+2x1200=11549mm =11.55m
（四） 确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸
1. 支护参数的选择
该巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽3.56m 、穿过中等稳定岩层、服务年限等于30年等条件，确定选用锚固可靠、锚固力大的树脂锚杆，杆体为直径18mm 螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷，锚固长度得锚喷支护参数：锚杆长2 m ，成方形布置，间距a=0.8 m ，排距a′=0.8 m ，锚杆直径d=18 mm ，喷射混凝土层厚T 1=100 mm ，锚杆外露长度T 2=50 mm 。故支护厚度T=T 1=100 mm 。
2. 道床参数的选择
根据巷道运输量与机车，矿车及轨道型号规格关系表
可以选用22-30的钢轨，这里确定为30，道床总高h c为400mm,
总宽h b为250mm
3.巷道掘进断面设计
巷道设计掘进宽度B1=B0+2T=3560+2×100=3760mm。
巷道计算掘进宽度B2=B1+2δ=3760+2×75=3910 mm。
巷道设计掘进高度H1=H+h b+T=2980+250+100=3330 mm。
巷道计算掘进高度H2=H1+δ=3330+75=3405 m
巷道设计掘进断面面积S1=B1（0.39B1+h3）=3760(0.39x3760+1450)= mm2 =10.97㎡
巷道计算掘进断面积
S2=B2（0.39B2+h3）=3910x(0.39x3910+1450)=11631859mm2
=11.63㎡
（五）布置巷道水沟管线
水沟布置：根据题目所给该平巷最大涌水量为20m3/小时，水沟的
坡度与平巷的坡度相同，一般不小于3‰，横向坡度不小于
1:0.1-1:0.25.此处水沟坡度选择3‰，水沟采用梯形断面，深
400mm，净断面上宽b1=500mm，下宽b2=400mm,水沟的净断面积为
S=（b1+b2）h/2=(500+400)x400/2=1800 mm2
水沟的有效断面积为S’=0.75S=0.75X1800
=1350 mm2
管线布置：管子悬吊在人行道一侧，管子的架设一般采用管墩、
托架的方式，并应该考虑便于维修。电力电缆挂在非人行道一侧，通信电缆挂在管子上方，电力电缆和通讯电缆一般不要铺设在巷
道的同一侧，应该各自悬挂，且将动力电缆布置在通讯照明电缆
的下方。电缆与风水管平行铺设时，电缆要悬挂在管道的上方，
并隔开300mm以上的距离。
(六).计算巷道掘进工程量及材料消耗量
每米巷道拱与墙计算掘进体积
V1=S2x1=11.63x1=11.63m3
每米巷道墙脚计算掘进体积
V3=0.2×(T+δ)×1=0.2x(100x0.001+0.075)
=0.035m3
每米巷道拱与墙喷射材料消耗
V2=［1.57(B2-T1)T1+2h3T1］×1
=［1.57(3.91-0.1)0.1+2x1.45x0.1］×1
=0.889m3
每米巷道墙脚喷射材料消耗
V4=0.2T×1=0.2×0.10=0.02 m3
每米巷道喷射材料消耗（不包括损耗量）
V=V2+V4=0.889+0.02=0.909m3
每米巷道锚杆消耗a'a a5.0
1+
=P
N
式中 P1——计算锚杆消耗周长，
P1=1.57B2+2h3=1.57×3.910+2×1.45=9.0387m
a、a′——锚杆间距、排距，a=a′=0.8 m
所以N=(9.04+0.5X0.8)/(0.8X0.8 )=14.75根
折合重量为：
14.75X(Lπ（d÷2）2ρ)
=14.75x(2x3.14（0.018÷2）27850)
=58.90kg
式中 l——锚杆长度，l=2.0m
d——锚杆直径，d=18mm
ρ——锚杆材料密度，ρ=7850kg/m3
由于每根锚杆安装2个树脂药卷，则每米巷道树脂药卷消耗：M=2N=2x14.75=29.5支
每排锚杆数为：0.8N=0.8x14.75=11.8≈12支
每排树脂药卷数为：0.8M=0.8×39.5=23.6≈24 支
每米巷道粉刷面积：S n =1.57B3+2h2
式中B3为计算净宽B3=B2-2T=3.91-2x0.1=3.71m
所以S n =1.57×3.71+2×1.20=8.22m2
(七).绘制巷道断面施工图及编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗表
运输大巷每米工程量及材料消耗
四．巷道断面的施工
（一）爆破参数的确定
1.炮孔深度的确定
炮孔深度是指孔底到工作面的平均垂直距离，炮孔深度的确定主要依据巷道断面，岩石性质，凿岩机具类型，装药结构，劳动组织及作业循环
而定，一般来说，炮孔深度可以使每个循环进尺增，相对的减少了辅助作业时间，爆破材料的单位消耗量也可以相应降低，但炮孔太深时凿岩速度就会明显降低，从我国一些矿山的具体情况来看，采用气腿凿岩机，炮孔深度一般为1.8-2.0m,采用凿岩台车时，一般为2.0-3.0较为合适，合理的炮眼深度应以高速、高效、低成本、便于组织正规循环作业为原则。也可以根据月进度计划和预订的循环时间进行估算。
η
C S M n n n L
t l b ≥
式中lb ——炮孔深度，m L ——巷道全长，m
t ——规定完成巷道掘进任务的时间，月 nM ——每月工作日，按25天计算 ns ——每天工作班数 nc ——每班循环数
η——炮孔利用率
Lb=700/(8x25x2x1x0.9)=1.9m 所以此处炮孔深度定为1.9m
2.炮孔直径的确定
炮孔直径应该和药卷直径想适应，炮孔直径小，装药困难，而过大的炮孔直径，将使药卷与炮孔内空隙过大，影响爆破效果。炮眼直径大，可减少炮眼数目，炸药能量相对集中，可提高爆破效率，但钻速下降，影