对巷道断面及尺寸的区分和理解
在煤矿采矿工程专业主干课程《井巷工程》巷道断面设计中,我们对巷道净断面、设计掘进断面、计算掘进断面及其尺寸,理解不是很好,并且难以掌握,容易混淆。在设计时,经常会出现计算和绘图错误。为了让我们更好的弄清概念,学以致用,我认为应从如下几方面对其进行区分和理解。
一、透彻理解巷遭断面及其尺寸的概念
巷道断面及其尺寸是巷道断面设计的主要参数,是巷道掘进施工与支护的依据。一般情况下,我国煤矿巷道的断面形状常选用矩形、梯形和直墙拱形。巷道断面尺寸,其合理与否直接影响到煤矿生产的安全和经济效果。在巷道断面设计中山现的巷道净断面、设计掘进断面、计算掘进断面及其尺寸的大小分别由相对应的宽度和高度确定。
(一)巷道净断面及尺寸
巷道净断面是指煤矿井巷中用于满足行人、运输、通风、安装设施设备等有效的断面。它的大小由其净宽度和净高度确定。1.巷道净宽度
矩形和直墙巷道的净宽度,是指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平距离。
梯形断面巷道的净宽度由下列情形确定:
①当其内通行矿车、电机车时,净宽度足指车辆顶面水平的巷道宽度。
②当其内不通行运输设备时,净宽度是指底板起1.6米高水平的巷道宽度。
2.巷道净高度
矩形、梯形断面巷道的净高度,是指由道渣面或底板至顶梁或顶部喷层面、锚杆露出长度终端的高度。
拱形断面巷道的净高度,是指道渣面至拱顶内沿或锚杆露出长度终端的高度。它是由道渣面起巷道的壁高和拱高两部分之和确定。
从概念及断面图可知,巷道的宽度和高度(断面尺寸)分别是其断面水平和垂直方向上的长度。值得一提的是:锚喷支护巷道断面净尺寸是从锚杆外露的尾端算起,但当喷射混凝土厚度大于锚杆外露长度时,则应由喷射混凝土面算起;棚式支架支护巷道断面净尺寸,则从支架内侧算起。
(二)巷道设计掘进断面及尺寸
巷道设计掘进断面是在其净断面基础上,考虑到支架及道床本身占用空间后得到的断面。它相对应的设计掘进宽度,是巷道净宽度加上水平方向支架占用空间的尺寸,设计掘进高度是巷道净高度加上垂直方向支架和道床本身占用空间的尺寸。
(三)巷道计算掘进断面及尺寸
巷道计算掘进断面是在其设计掘进断面基础上,加上巷道允许超挖值后所得到的断面。它相对应的计算掘进宽度,是设计掘进宽度加上水平方向巷道允许超挖数值。计算掘进高度,是设计掘进高度加上垂直方向巷道允许超挖数值。计算掘进断面及其尺寸是施工队伍掘出巷道毛断面施工的依据。
为了便于区分,结合图—所示的直墙半圆拱形断面图形(其相应尺寸:净宽度B、设计掘进宽度B1计算掘进宽度B2,净高度H,设计掘进高度H1,计算掘进高度H2),可以深理解,弄清概念。
二、正确区分不同断面及尺寸之间关系
巷道净断面、设计掘进断面和计算掘进断面及其尺寸既相联系又相区别:
(一)联系
1.巷道净断面、设计掘进断面、计算掘进断面及其尺寸都是巷道断面设计和施工中的基本概念,是井巷施工的依据。
2.在一般情况下,巷道净断面、设计掘进断面、计算掘进断面为相似形状。
3.它们之间存在着一定的定量关系(以图一直墙半圆拱形断面为例说明,图一中,T为砌碹支护厚度,δ为巷道超挖值,H b,为道床参数):
①设计掘进宽度:净宽度+水平方向支架本身占用空间宽度
B1=B+2T
②计算掘进宽度=设计掘进宽度+水平方向巷道允许超挖值
B2=B1+2δ
③设计掘进高度二净高度+垂直方向支架和道床本身占用空间高度
H1=H+T+h b
④计算掘进高度=设计掘进高度+垂直方向巷道允许超挖值
H2=H1+δ
二)区别
1.在巷道断面中,净断面最小,计算掘进断面最大,设计掘进断面
介于两者之间。
2.净断面及尺寸是最重要的参数,它是满足生产和安全必需的最小空间。
3.设计掘进断面及尺寸是考虑巷道支扩因素后保证净断面及尺寸大小的参数。
4.计算掘进断面及尺寸是考虑巷道超挖因素后保证设计断面及尺寸大小的参数,是掘进队掘出巷道毛断面施工的依据。
三、熟练掌掘净断面及尺寸的有关规定和要求
在巷道断面设计及施工中,保证净断面及净尺寸的大小至关重要。施工队伍按计算掘进断面的计算掘进宽度与高度进行施工,掘出巷道毛断面,再按设计掘进断面参数进行支护或铺设道床。这样,巷道成型后,净断面的尺寸就能按设计的要求得到保证,以满足生产和安全的需要。设计时,要考虑各种因素,做到全面、严密、安全、合理,并应符合以下有关规定和要求:
1.设计出的巷道净断面,必须满足行人、运输、通风、安全设施、设备安装、检修和施工的需要。
2.对人行道宽度、安全间隙以及主要运输巷道和主要风道的净高的设计,不能违背《煤矿安全规程》的规定。
3.在设计运输巷道断面净宽度时,净宽度由运输设备尺寸、人行道宽度和安全间隙三部分构成。其中,运输设备尺寸要按该巷道
中运输设备最大宽度者参与计算,人行道宽度和安全间隙要按《煤矿安全规程》的规定选定既安全又合理的数值代入计算。
4.在按风速校验净断面积时,净断面的风速要符合《煤矿安全规程》和《煤矿工业设计规范》的规定。设计时,应在不违背《煤矿安全规程》的原则下,按《煤矿工业设计规范》要求确定巷道断面,以留有余地。设计出巷道净断面,如风速超过规定,需加大断面尺寸。
5.设计的断面既要安全可靠,又要技术可行,还要经济合理。《煤矿安全规程》从安全角度出发,对断面的净尺寸的最小值作了规定。但设计时,净断面并不是愈大愈好,净断面过大,掘进工程量和材料消耗量过大,造成巷道成本增加,经济上不合算。因此,设计时,要以在满足安全与技术的条件下,力求提高断面利用率,缩小断面,降低工程造价,并有利于加快施工速度为原则。
四、不断加强对断面尺寸的区分、理解与应用
为了加强对不同断面形状的断面尺寸的区分和理解,以图二所示的梯形断面为例,说明断面相应尺寸的求法。
设计该梯形断面巷道净宽度B=2300、巷道净高度H=2150、巷道顶梁处净宽度B1=2200、支架直径d=150、板皮厚度t=50、巷道超挖值δ=40、棚腿与水平面夹角α=80°,则设计掘进断面、计算掘进断面及其相对应的宽度、高度尺寸(单位mm)为:
道顶梁处设计掘进宽度:B3=B1+2d+2t=2200+2×150+2×50=2600 巷道顶梁处计算掘进宽度:B5=B3+2δ=2600+2×40=2680
巷道底板处净宽度:B2=B1+2Hctga=2200+2×2150+ctg80°=2958 道底板处设计掘进宽度:B4=B2+2d+2t=2958+2×150+2×50=3358 巷道底板处计算掘进宽度:B6=B4+2δ=3358+2×40=3438
巷道设计掘进宽度:H1=H+d+t+h b=2150+150+50+180=2530
巷道计算掘进宽度:H2=H1+δ=2530+40=2570
五、通过已上所述的，我们就能更加迅速，有效的对巷道断面尺寸作出区分，这样就可以更有效的提高我们的工作学习的效率。
2.2m梯型棚毛断面计算公式： (2.2+0.1+3.2+0.1)× 2.4m梯型棚毛断面计算公式： (2.4+0.1+3.4+0.1)× 2.4m U型棚毛： π×（1.215+0.12+0.05）/2+（2.451+0.24+0.1+2.949+0.24+0.1）× 2.4m U型棚净： π×（1.315）/2+（2.650+3.200）× 2.6m U型棚毛： π×（1.315+0.12+0.05）/2+（2.650+0.24+0.1+3.200+0.24+0.1）× 2.6m U型棚净： π×（1.315）/2+（2.650+3.200）× 222.8m U型棚毛断面计算公式： π×（1.415+0.12+0.05）/2+（2.860+0.24+0.1+3.400+0.24+0.1）× 2.8m U型棚净断面计算公式： π×（1.415）/2+（2.860+3.400）× 3.8mU型棚毛断面计算公式： π×（1.915+0.12+0.05）/2+（3.881+0.24+0.1+4.422+0.24+0.1）×222222 3.6mU型棚毛断面计算公式： π×（1.815+0.12+0.05）/2+（3.477+0.24+0.1+4.064+0.24+0.1）×22巷道毛断面计算公式:
2.2m梯型棚(2.2+0.1+ 3.2+0.1)×2 2.6m U型棚π×（1.315+0.12+0.05）/2+（2.650+0.24+0.1+ 3.200+0.24+0.1）× π×（1.415+0.12+0.05）/2+（2.860+0.24+0.1+3.400+0.24+0.1）× π×（1.915+0.12+0.05）（3.881+0.24+0.1+4.422+0.24+0.1）×222 2.8m U型棚 3.8mU型棚
(二)确定巷道拱高h o 半圆拱形巷道的拱高h o=B/2=39OO/2=195Omm半圆拱半径R= h o =1950mm (三)确定巷道壁高h3 1. 按架线电机车导电弓子要求确定h3 由《井巷工程》表4-4中半圆拱形巷道拱高公式得 2 2 h 3>h4+hc—. (R - n) (K b i) 式中，h4——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h4=2000mm hc——道床总高度。查《井巷工程》表4-9选30.0kg/m钢轨，再查 《井巷工程》表4-11得hc=410mm道渣高度h b=220mm n——导电弓子距拱壁安全间距，取n=300mm; K ------ 导电弓子宽度之半，K=718/2=359,取K=360mm b——轨道中线与巷道中线间距 b1=B/2—a1 =3900/2 —1030=920mm 故h3> 2000+410- ..(1950 300)2(360 920)2 =1368.8mm 2. 按管道装设要求确定h3 h3 > h5+h7+h B—?R2-(K m D/2 b2)2 式中，h5 ------- 渣面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取h5=1800mm h7------- 管子悬吊件总高度，取h7=900mm m ------- 导电弓子距管子间距，取m=300m; D ------- 压气管法兰盘直径，D=215m; b2------- 轨道中线与巷道中线间距，
b2=B/2—C1=3900/2 —1370=580mm 故h3> 1800+900+200- 19502 (360 300 215/2 580)2 =1305mm 3. 按人行高度要求确定h3 h 3> 1800+h b—■ R2-(R-j)2 式中，j ------ 距巷道壁的距离。距壁j处的巷道有效高度不小于1800mm 一般取j=200mm hb ----- 道渣高度220mm 故h3> 1800+220- 19502一(1950一200)2 =1159.8mm 综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为h3=1450mm则巷道高度 H=h B—h b+h0=1450— 220+1950=3180mm (四)确定巷道净断面面积S和净周长P 由《井巷工程》表4-8得净断面积 S=B(0.39B+h2) 式中，h2 ------- 道渣面以上巷道壁高，h2=h3—h b=1450-220=1230mm 2 2 故S=3900X (0.39 X 3900+1230)=10728900mm=10.8m 净周长P=2.57B+2g=2.57 X 3900+2X 1230=12483mm=12.5m (五)用风速校核巷道净断面面积 用《井巷工程》式(4-6)校核巷道净断面面积值。 3 查《井巷工程》表4-4，知V max=8m/s,已知通过大巷风量Q=40m/s，代入式(4-6)得 V=Q/S=40/10.8=3.70 v 8m/s
巷道断面形状的选择 我国煤矿井下使用的巷道断面形状，按其构成的轮廓线可分为折线形和曲线形两大类。前者如矩形、梯形、不规则形等；后者如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形、马蹄形、椭圆形和圆形等（见图）。 巷道断面形状的选择，主要应考虑巷道所处的位置及穿过的围岩性质（即作用在巷道上地压的大小和方向）、巷道的用途及其服务年限、选用的支架材料和支护方式、巷道的掘进方法和采用的掘进设备等因素。 一般情况下，作用在巷道上的地压大小和方向在选择巷道断面形状时起主要作用。当顶压和侧压均不大时，可选用矩形或梯形断面；当顶压较大、侧压较小时，则应选用直墙拱形断面（半圆拱、圆弧拱或三心拱）；当顶压、侧压都很大同时底鼓严重时，就必须选用诸如马蹄形、椭圆形或圆形等封闭式断面。 巷道的用途和服务年限也是考虑选择巷道断面形状不可缺少的重要因素。服务年限长达几十年的开拓巷道，采用砖石、混凝土和锚喷支护的各种拱形断面较为有利；服务年限左右的准备巷道以往多采用梯形断面，现在采用错喷支护拱形断面日趋增多；服务年限短的回采巷道，因受动压影响须采用具有可缩金属支架的梯形断面。 矿区富有的支架材料和习惯使用的支护方式，往往也直接影响巷道断面形状的选择。木支架和钢筋混凝土棚子，多适用于梯形和矩形断面；砖石、混凝土和喷射混凝土支护方式，更适用于拱形等曲线断面；而金属支架和锚杆可用于任何形状的断面。 掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定的影响。目前，岩石平巷掘进仍是采用钻眼爆破方法占主导地位，它能适应任何形状的断面。近年来，由于锚喷支护广泛应用，为了简化设计和有利于施工，巷道断面多采用半圆拱和圆弧拱，三心拱逐渐被淘汰。在使用全断面掘进机组掘进的岩石平巷，选用圆形断面无疑是更为合适的。 在需要通风量很大的矿井中，选择通风阻力小的断面形状和支护方式，既有
（二）确定巷道拱高h 0 半圆拱形巷道的拱高h 0=B/2=3900/2=1950mm 。半圆拱半径R= h 0 =1950mm 。 （三）确定巷道壁高h 3 1.按架线电机车导电弓子要求确定h 3 由《井巷工程》表4-4中半圆拱形巷道拱高公式得 h 3≥h 4+hc —212)(n)-(R b K +- 式中，h4------轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h 4=2000mm ； hc------道床总高度。查《井巷工程》表4-9选30.0kg/m 钢轨，再查 《井巷工程》表4-11得hc=410mm,道渣高度h b =220mm ； n-------导电弓子距拱壁安全间距，取n=300mm; K-------导电弓子宽度之半，K=718/2=359，取K=360mm ； b-------轨道中线与巷道中线间距 b 1=B/2—a 1=3900/2—1030=920mm 。 故h 3≥2000+410—22)209360()3001950(+--=1368.8mm 2.按管道装设要求确定h 3 h 3≥h 5+h 7+h B —2 222/K -R ）（b D m +++ 式中，h5-------渣面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取h 5=1800mm ； h 7-------管子悬吊件总高度，取h 7=900mm ； m--------导电弓子距管子间距，取m=300mm ； D--------压气管法兰盘直径，D=215mm ； b 2-------轨道中线与巷道中线间距， b 2=B/2—C 1=3900/2—1370=580mm 。
故h 3≥1800+900+200—22)5802/215300360(1950+++-=1305mm 。 3.按人行高度要求确定h 3 h 3≥1800+h b —22j)-(R -R 式中，j-------距巷道壁的距离。距壁j 处的巷道有效高度不小于1800mm 。 一般取j=200mm 。 hb-------道渣高度220mm 故h 3≥1800+220—22)2001950(1950--=1159.8mm 综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为h 3=1450mm 。则巷道高度H=h 3—h b +h 0=1450—220+1950=3180mm 。 （四）确定巷道净断面面积S 和净周长P 由《井巷工程》表4-8得净断面积 S=B(0.39B+h2) 式中，h 2-------道渣面以上巷道壁高，h 2=h 3—h b =1450—220=1230mm 。 故S=3900×(0.39×3900+1230)=10728900mm 2 =10.8m 2 净周长P=2.57B+2h 2=2.57×3900+2×1230=12483mm=12.5m （五）用风速校核巷道净断面面积 用《井巷工程》式（4-6）校核巷道净断面面积值。 查《井巷工程》表4-4，知V max =8m/s ，已知通过大巷风量Q=40m 3 /s ，代入式(4-6)得 V=Q/S=40/10.8=3.70＜8m/s 设计的大巷断面面积、风速没超过规定，可以使用。 （六）选择支护参数
巷道断面设计、爆破说明书及爆破图表编制 学生姓名： 学院： 专业班级： 专业课程： 指导教师： 2014年 5 月30 日
《井巷工程》课程设计任务书 题目： 某煤矿年设计生产能力90万t吨，为瓦斯矿井，采用立井多水平开拓方式，采用中央分列式通风，井下最大涌水量为450m3/h. 第二水平东运输大巷长度1600m，服务年限为25年；通过的流水量为 220 m3/h ，风量为 34m3/s ；采用XK8-9/132A蓄电池式电机车，牵引3.0 t矿车运输。巷道内铺设一趟直径Φ为200mm的压气管和一趟直径Φ为100mm的供水管。设计的大巷穿过中等稳定岩层，岩石坚固性系数f=4～6。该矿实行“三八”工作制，计划月进尺140m，每月实际工作30d，掘支平行作业，每一掘进班完成一个循环。预计正规循环率为0.9，炮眼利用率为0.9。 设计内容： 1、选择合适的巷道断面形状。 2、设计双轨直线段的巷道断面。确定巷道净宽、拱高、墙高、净断面面积、净周长，并进行风速校核。选择合适的支护方式，确定支护参数。最后确定巷道的掘进断面尺寸。 3、布置巷道内水沟和管线。 4、计算巷道掘进工程量和材料消耗量。 5、绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道掘进工程量和材料消耗表。 6、根据设计的断面图，编制爆破作业图表。包括爆破原始条件，三个方向的炮眼布置图、装药量及起爆顺序、预期爆破效果表。 设计要求： 1、在规定的时间内认真、独立地完成计算、绘图、编写说明书等全部工作。作到分析论证清楚、论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使设计成果达到较高水平。 2、要通过计算确定的，必须有必要的计算步骤和过程。要参照有关规范和经验确定的，请说明确定理由。设计参照依据：《煤矿安全规程》、《煤矿井巷工程质量验收规范》、《煤矿巷道断面和交岔点设计规范》、《煤矿矿井采矿设计手册》、《井巷工程》东兆星等． 3、说明书用稿纸手写（或打印），要求字迹工整，内容完整，表格要用统一编号和表头。图纸绘制用CAD，绘图比例用1：50，纸型为A4。图纸格式要求按示例一，示例二；线型、线宽及图例，参照采矿设计手册采矿制图部分要求。 4、提交的设计成果包括：设计说明书及有关图纸（巷道断面施工图，炮眼布置图）
工程技术学院采矿工程系 井巷工程课程设计 姓名：茹挺进 专业：采矿工程 学号：120411002 指导教师：有 二Ｏ一五年一月 设计成绩与评语
目录 第一部分巷道断面设计 (1) 一、选择巷道断面形状 (2) （一）、确定巷道净宽度B (2) （二）、确定巷道拱高h0 (2) （三）、确定巷道壁高h3 (2) （四）、确定巷道净断面积S和净周长P (3) （五）、用风速校核巷道净断面积 (3) 二、确定巷道设计掘进断面尺寸和计算断面尺寸 (3) （一）、选择支护参数 (3) （二）、选择道床参数 (4) （三）、确定巷道掘进断面尺寸 (4) （四）、布置水沟和管线 (4) （五）、计算巷道掘进工程量和材料消耗量 (4) （六）、绘制巷道断面施工图...........................附图1 第二部分巷道凿岩爆破设计及作业规程编制 (6) 一、地质与水文情况 (7) （一）、地质构造 (7) （二）、巷道所经岩层特征及水文地质情况 (7) 二、巷道掘进 (7) （一）、炮眼布置 (8) （二）、炮眼的选择 (9)
（三）、爆破原始条件、炮眼布置图 (10) （四）、装岩工作 (11) （五）、掘进机械选择及说明 (12) 三、巷道通风 (13) （一）、掘进通风 (13) （二）、通风方式的选择 (14) 四、作业循环图表的编制 (14) （一）、掘进方式 (15) （二）、循环进尺及班循环次数 (15) （三）、各个部分循环时间 (16) 五、供电系统及要求 (16) 六、安全技术措施 (17) （一）、打眼安全技术措施 (17) （二）、爆破安全技术措施 (17) （三）、通风安全技术措施 (17) （四）、出碴、支护安全技术措施 (18) （五）、其它安全技术措施 (18) （六）、避灾路线 (19) 七、参考资料 (20) 附图……………………………………………………附页
巷道断面及布置 巷道断面及布置 一、巷道断面形状 我国煤矿巷道常用的断面形状是梯形和直墙拱形（如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形管称拱形），其次是矩形。只是在某些特定的岩层或地压情况下，才选用不规则形（如半梯形）、封闭拱形、椭圆形和圆形。 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，如侧压大，两帮支架将发生移动或被坏。 梯形的断面利用率较拱形高，但承压性能较拱形差，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。拱形断面则常用于服务年限长或围岩不稳定、地压大的巷道。 在特别松软或膨胀性大的岩层中开掘巷道，当顶压、侧压都很大时，可采用曲拱形;底膨严重时，可用带底拱的封闭拱形;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。 沿煤层掘进巷道时，为了不破坏顶板，常根据煤层赋存情况，将巷道开掘成各种不规则形。 巷道断面形状往往取决于矿区富有的支架材料和习惯采用的支护方式。木棚子和钢筋混凝土棚子适用于梯形和矩形等断面;料石和混凝土砌碹适用于拱形、圆形等曲线形断面;而金属支架、锚杆支护适用于任何形状断面。
二、巷道断面尺寸 巷道断面尺寸主要依据用途来决定的，并用所需通过风量来校正，以人员通过方便为原则，《煤矿安全规程》规定：巷道净断面，必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要。 巷道开掘出后不加支护的断面称为荒（毛）断面，支护后的断面称为净断面。巷道断面尺寸主要考虑巷道的净高和净宽。（一）巷道的净宽度 矩形巷道（直墙巷道）的净宽度，是指巷道两侧壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。对梯形巷道，当巷道内通行矿车、电机车时，净宽度指车辆顶面水平的巷道宽度。当巷道内设置运输机械时，净宽度指从巷道底板起1.6m高水平的巷道宽度;当巷道不放置和不通行运输设备时，净宽指净高的二分之一处的水平距离。 巷道净宽主要取决于运输设备本身的宽度，人行道宽度和相应的安全间隙，无运输设备的巷道可根据通风及行人的需要来选取。 巷道内人行道的宽度和相应的安全间隙在《煤矿安全规程》内都有明确的规定： （1）新建矿井、生产矿井新掘运输巷的一侧，从巷道道碴面起1.6m的高度内，必须留有0.8m（综合机械化采煤矿井为1m）以上的人行道，管线吊挂高度不得低于1.8m;巷道另一侧的宽度
巷道断面设计 一、选择巷道断面形状 本矿年产10万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在15年以上，采用600毫米轨距单轨运输的巷道，其净宽在2.2米左右，又穿过中等稳定的岩层，故选用钢筋砂浆锚杆与喷射混凝土支护，三心拱形断面。 二、确定巷道断面尺寸 1、确定巷道净宽度B 本矿ZK1.5－6/100电机车长L=2100mm、宽b=920mm、高h=1550mm； 0.7吨矿车宽b=1200mm、高h=1150mm。 根据《金属非金属矿山安全规程》并参照标准设计，取巷道人行道宽C=700 mm、非人行道一侧宽a=300 mm。故巷道净宽度为： B=a+b2+c=300+1200+700=2200 mm 2、确定三心拱参数 取拱高为巷道1/3的三心拱，其有关参数： 拱高f=B/3=2200/3≈733mm R=0.692B=0.962×2200=1522mm r=0.262B=0.262×2200=576mm 三、轨道参数选择 根据采用的运输设备，选用12kg/m的钢轨；采用木头轨枕。
四、确定巷道墙高h3 1、按架线电机车导电弓子要求确定h3 已知：r=576mm；A=1200/2+300=900mm 取K=400mm，则cosβ=r-A+K/r-250=576-900+400/576-250=0.233＜0.554 表明导电子已进入大圆弧范围内，根据《安全规程》取H1=2000mm 故h3h3= H1+h6-√(R-250)2-(k+Z)2+R-f =2000+100-√（1522-250）2-（360+200）2+1522-733 =1747mm K——导电弓子宽度之半，查表取K=718/2=359，取K=360mm Z——巷道中心线与轨道中心线的间距，Z=2200/2-（1200/2+300）=200mm 2、按行人要求确定墙高h3 h3= 1900+h5-√r2-(r-100)2=1900+100-√5762-（576-100） 2=1676mm n——导电弓子距拱壁安全间距，取n=300毫米； 3、按管道装设要求确定h3 根据现场实际情况布置管道，只要满足《安全规程》即可。以上计算结果取大值，即从底板算起墙高为1747mm，取h3=1750mm。 五、确定巷道净断面积（通风断面）与风速校核 1、巷道净断面积：
巷道断面图册说明 一、巷道断面形状及支护形式 根据矿区的地质特征、巷道的用途、服务年限以及各矿井巷道使用实践，兴源矿区矿井巷道的岩巷一般采用半园拱锚（锚网）喷支护，半煤巷一般采用梯形金属支护或U型金属支护，煤巷一般采用U型金属支护。 二、巷道断面尺寸 主要根据《煤矿安全规程》的有关规定、矿井目前在用运输设备尺寸（8吨蓄电池电机车，轨距600，长×宽×高=2000×880×1550；1吨固定矿车，轨距600，长×宽×高=4500×1060×1150）及未来推行采掘机械化主要设备尺寸，行人宽度和安全间隙等，并满足矿井工作面风量需要进行设计，根据实践使用经验，矿井巷道断面尺寸一般确定为： （一）岩巷 1.主要运输巷：水平顶（底）运输大巷、主运输石门、采区轨道上山，巷道规格要求净高不小于 2.5m，净宽不小于2.6m。支护形式：对稳定、稳定性较好岩层直接喷浆支护，喷浆厚度分别为20-30mm和50-70mm,对中等稳定或稳定性较差岩层，采用锚网喷支护。（见图4） 2.车场及硐室：机采工作面采区上、中部车场、区段运输石门（无机车运行），巷道规格净高不小于2.5m,净宽不小于 3.2m；水平运输大巷车场、采区变电所及采区下部车场（有机车运行），巷道规格净高不小于2.8m，净宽不小于3.6m；中央变电所，巷道规格净高不小于3.0m，净宽不小于 4.0m。支护形式：对稳定、稳定性较好岩层直接喷浆支护，喷浆厚度分别为20-30mm 和70-100mm，对中等稳定或稳定性较差岩层，采用锚网喷支护。（见图5、6、7） 3.区段运输中巷：区段顶（底）运输巷、石门，巷道规格要求净高不
小于2.4m，净宽不小于2.4m；支护形式：对稳定、稳定性较好岩层直接喷浆支护，喷浆厚度分别为20-30mm和50-70mm,对中等稳定或稳定性较差岩层，采用锚网喷支护。（见图3） 4.采区岩石上山：为采区溜煤、通风、行人服务。巷道规格要求净高不小于2.2m，净宽不小于2.2m。支护形式：对稳定、稳定性较好岩层直接喷浆支护，喷浆厚度分别为20-30mm和50-70mm,对中等稳定或稳定性较差岩层，采用锚网喷支护。（见图2） 5.采区其它巷道：为一个采煤工作面服务的溜煤上山、探煤上山、回风巷、小硐室，巷道规格要求净高不小于1.8m，净宽不小于2.0m。支护形式：对稳定、稳定性较好岩层直接喷浆支护（喷浆厚度分别为20-30mm和50-70mm）或扯中榴支护,对中等稳定或稳定性较差岩层，采用锚网喷支护或架棚支护。（见图1、13、17） （二）半煤巷（在2、3、5煤层所布置的巷道） 1.薄煤层沿煤运输巷：巷道规格净高不小于 2.0m，上宽1.8m，下宽2.4m；支护形式采用工字钢棚支护。（见图14） 2.薄煤层沿煤回风巷：巷道规格净高1.8m，上宽1.6m，下宽2.2m，支护形式采用工字钢棚支护。（见图13） 3.薄煤层运输巷、回风巷：运输巷规格净高2.2m，净宽2.2m，回风巷规格净高2.0m，净宽2.0m，支护形式推广使用锚网支护及锚杆W钢带联合支护。（见图15、16、19、20） （三）煤巷（在6煤层所布置的巷道或全煤巷） 1.沿煤运输巷：巷道规格净高 2.3m，净宽2.4m；支护形式采用U型钢支架。（见图10） 2.沿煤回风巷：巷道规格净高2.1，净宽2.2m；支护形式采用U型钢棚支护。（见图9） 3.沿煤溜子道、联络巷等：巷道规格净高2.0，净宽2.0m；支护形式
巷道断面测量方法综述 摘要目前国内测量巷道断面常是通过测量高、宽,然后按照不同断面形状套用公式,进行近似计算,这种方法测出来的断面面积有较大的误差。介绍长期以来煤矿中使用的各种测量方法,希望为断面测量设计带来新的思路。 关键词巷道断面;测量 0引言 巷道断面测量是通风阻力测算的重要一环,其误差直接影响到通风阻力的误差。所以在有条件的情况下我们应尽量使其测得精确量。巷道断面的测量方式虽然已从人工测量发展到机械测量,从接触式测量发展到非接触式测量,从不精确的估算发展到精确的测量,但是现在煤矿还是常用皮尺进行粗略的测量,原因是还没有一种既精确又方便携带价格低廉的测量工具。 1接触式测量 1.1基于计算通式的巷道断面测量 拱形巷道包括半圆拱、三心拱、任意三心拱和圆弧拱巷道。半圆拱、三心拱巷道断面积的计算公式王保礼在1989年《矿山技术》上推导出来。任意三心拱和圆弧拱巷道断面积的计算公式,由玉石洼铁矿的王致远、王立志在1995年第五期《冶金矿山设计与建设》上推导出来。 1.2面积微分法的接触式测量 1995年骆庆中在《煤矿安全》第五期上介绍了一种简便测量巷道断面积的仪器。仪器的原理是将整个巷道断面化分为若干个三角形断面,通过计算所有三角形面积之和来求得整个巷道断面积。整个仪器由可调顶梁、可伸缩测杆和刻度盘组成如图1。 图1 使用时,先将顶梁旋钮旋转,使整个仅器固定在巷道中间位置(且与被测断面重合);然后将可伸缩测量杆绕轴心“O”点旋转,使其指向刻度盘上的零度;伸长测量杆使其顶端与巷道壁接触,此时,沿测杆测出轴心“O”点与巷道壁之间的距离L1。测完后,收缩并顺时针旋转测量杆,旋转角度为(为能整除360的因数,即n=360);再伸长测量杆井用同样的方法测出轴心“O”到巷壁的距离L2,以此类推,可以得到。根据已知三角形两边边长及其夹角的三角形面积,计算公式为:然后,我们就可以推算出该被测巷道断面积为: 2非接触是测量
巷道断面形状与尺寸确定实例 某矿双线运输大巷的年生产能力为60万t ，铺设双线轨道。巷道穿过岩层f=4～6的页岩，其涌水量为140m 3/h ，压风管路D 1=200mm ， 供水管路D 2=100mm 。巷内需设两条动力电缆，三条通讯电缆，通过该 巷道的风量为50m 3/s 。试设计该巷道断面。 ㈠ 选择巷道断面形状 该巷道为永久性运输大巷道，穿过的岩层较软（f=4～6），故采用混凝土砌碹，选用三心拱形断面，拱与墙同厚，取d 0=T=300mm 。 ㈡ 确定巷道净断面尺寸 (1) 巷道净宽度 根据该矿年产量60万t ，查表1-7、表1-1可知该矿应选用的电机车为ZK10/250型架线式电机车，轨距为600mm ；选用YGC2固定矿车。运输设备最大宽度（矿车）b=1200mm ，两条线路中心距F=1500mm ，经换算得两运输设备之间的间隙为： mm 300212002 1200-1500m =??? ??+= 取运输设备到支架间隙b 1=300mm ，人行道宽度b 2=800mm ，此时巷道 净宽度为： B 0=2b+m+b 1+b 2=2×1200+300+300+800=3800 mm （2）确定三心拱参数 取拱高为巷道净宽1/3的三心拱，其有关参数如下： 1270mm f 取 1267,3 38003B f 000====拱高 R=0.692B 0=0.692×3800=2630mm r=0.262B0=0.262×3800=996， 取r=1000mm （3）轨道参数选择 根据采用的运输设备，查表1-7和表1-8，选用18kg/m 的钢轨；采用钢筋混凝土轨枕，h 6=350mm ，h 5=200mm 。 （4）确定墙高 ① 按架线要求确定墙高 已知: r=1000mm ；900mm 3002 1200b 2b A 1=+=+=
巷道断面设计与施工 目录 一、设计依据 二、巷道断面设计 1、巷道断面形状的选择 2、巷道断面尺寸的确定 （1）巷道净宽的确定 （2）巷道拱高和壁高的确定 （3）道床参数 3．用通风校核巷道断面 4布置巷道水沟 5、计算断面尺寸有关的参数 6.绘制巷道断面施工图，巷道特征表，每米巷道工程量和材料消耗量表 三．巷道支护设计 支护方式的确定 （1）锚杆的选定 （2）锚杆参数计算 四.爆破设计 1、施工主要机械设备及爆破材料 2、工作制度 3、爆破方式
4、炮眼布置原则 5、爆破参数选择 6、爆破说明书和爆破图表五．劳动组织和施工管理 （1）劳动组织形式 （3）作业循环图表 六.通风与防尘措施 七.掘进安全技术措施
一、设计依据 设计：井下双轨运输大巷 1、基本条件：围岩性质：砂岩，岩石条件：Ⅱ类；岩石坚固性系数：f=6～8；矿井涌水量50m3/h；巷道坡度3‰；巷道通风量50m3/s；巷道涌水量：无；巷道瓦斯情况：无。 2、巷道设备：运输设备1T固定式矿车MG1.1—6A，牵引设备直流架线式电机车ZK10—6/250，轨距600mm，轨型24kg，混凝土枕木；运输最大件综采液压支架外形尺寸：（长×宽×高）4120×1430×1550mm，拉运设备重型平板车MPC—13.5—6外形尺寸：（长×宽×高）2500×1400×342mm；供水管一趟，管径Φ108mm，压风管一趟，管径Φ108mm；动力电缆三趟，电缆直径Φ50mm，信号电缆两趟，电缆直径Φ25mm，直流电机车导电架线，铜导线直径Φ10mm。 二、巷道断面设计 1、巷道断面形状的选择与支护方式 由于巷道断面形状多种多样，但根据给定条件和经济，技术，安全四方面考 由上述可知，选择断面形状，必须综合考虑巷道围岩的性质，地压的大小和方向，巷道的服务年限，用途，位置。巷道的支护方式和支架材料三大基本因素，通常根据前两个因素决定支护方式，支架材料。根据力学性质选择巷道断面形状。从给定的条件我们选择的巷道断面形状是半圆拱。 该巷道采用钻眼爆破法掘进，采用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护，局
巷道断面尺寸应瞒足哪些要求？ 《煤矿安全规程》第二十一条规定巷道断面必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需求。因此，巷道断面尺寸应满足巷道的用途、存放或通过其机械、器材或运输设备的数量与规格，人行道宽度、安全间隙，后用风量校检是否合适。 电爆网络有哪几种连接方法？各自的优缺点及适用条件？ 串联：优点、电路的总电流小，适用于发爆器爆破。电路便于用导通表检测，联线易于操作。缺点、一发雷管断路导致全部拒爆。适用条件：有瓦斯和煤尘爆炸危险的掘进面。 并联：分为并联和并族联优点：一个有问题不影响其他爆破。缺点:所需要电流大，一但出错，不易查出危险性较大。适用条件：无瓦斯和煤尘爆炸危险的掘进面。 串并联：优点：同样条件下起爆的雷管数量多。缺点：联线复杂，容易出错。适用条件：断面大，无瓦斯和煤尘爆炸危险的掘进面。 选择装载机时考虑哪些主要因素？ 主要根据：巷道断面大小，装载机的宽度和生产率，适应性和可靠性；操作、制造和维修的难易程度，装载机与其他设备的配套、装载机的价格等因素。 巷道断面设计的原则及步骤？原则：在满足安全与技术要求的条件下，提高断面利用率，缩小断面，降低造价，并有利于加快施工速度。步骤：1）选择巷道断面形状2）确定巷道净断面尺寸，并进行风速验算3）布置巷道内的水沟和管缆4）计算巷道掘进工程量和材料消耗量5）绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道掘进工程量和材料消耗表。 常见的立井井壁有哪些形式? 料石井壁、混凝土井壁、钢筋混凝土井壁、和锚喷支护井壁巷道断面的形状？？矩形，梯形，不规 则形，半圆拱形，圆弧拱形，三心拱形， 马蹄形，椭圆形和圆形。选择依 据？？考虑巷道所处位置及穿过的围 岩性质，作用在巷道上的压力大小和方 向，巷道的用途及其服务年限，选用的 支架材料和支护方式，巷道的掘进方法 和采用的掘进设备等，也可参照临近矿 井同类的巷道断面形状和维护情况。 净断面，设计掘进断面和计算掘进断面 有何区别？？1）巷道的净宽度和净高 度确定后，巷道的净断面积即可求出。 2）巷道净断面尺寸加支护参数和道床 参数即可得出掘进断面尺寸3）巷道设 计掘进断面尺寸加上允许的掘进超挖 误差值，即可求出计算掘进断面尺寸。 掏槽：在爆破工程实践中，都必须使几 个炮眼先爆发为后继炮眼的爆炸创造 附加自由面。 中线：确定炮眼位置和掘进方向（基准 线）腰线：确定巷道的坡度 选择装载机的主要因素：巷道断面的大 小，装载机宽度和生产率，适应性和可 靠性，操作制造和维修的难易程度，与 其他设备的配套及其价格。 喷射混凝土支护：以压缩空气为动力， 用喷射机将细骨料混凝土喷到需要维 护的岩面上硬化形成混凝土结构的支 护方式。原理：1）加固防止风化作 用2）改善围岩应力状态作用3）柔性 支护结构作用4）与围岩共同作用 优越性：可以单独使用，在岩石土层面 上形成护壁结构，也可以和锚杆锚索共 同使用，形成以锚杆为主的支护作用 （锚喷支护） 锚杆的种类：树脂锚杆，快硬水泥和快 硬膨胀水泥锚杆，灌缝锚杆内注式注浆 锚杆和木锚杆竹锚杆 一次成巷：掘进，永久支护，水沟掘砌， 铺轨在一定范围内，最大限度的同时施 工，一次做成不留收尾工程。施工 方式：掘支平行作业，掘支单行，多巷 交替单行作业。 上坡施工：自下而上施工，装岩运输较 方便，不需排水无跑车危险，但通风较 困难下坡施工：自上而下，通风 容易，装岩运输排水困难，安全性差， 需设挡车器 煤巷：在巷道断面中，煤层面积占全部 或绝大部分面积的巷道。特殊巷道： 处于高地应力地层中岩体松软具有膨 胀性自我能力极差。 部分断面掘进机的优点：通过升降臂上 下水平摆动配合截割头成S型运动轨 迹完成断面切割，不仅煤靠自重下落， 破煤效率高，机械耗能少，且便于装载。 速度快。 我国斜井施工中如何预防跑车事故？ 通常采用哪些防跑车装置？ 为预防跑车事故的发生，我国在斜井 施工中总结出“一破三档”的经验，即 在井口地面平车场入井处、井口以下 20m处和井下掘进工作面上方20m处， 均设有安全挡车器。通常采用井口挡车 器、摆杆挡车器、钢丝绳挡车器和固定 式井内挡车器四种。 表土的特殊施工方法有哪些？ 冻结法、钻井法、沉井法、注浆法、帷 幕法
巷道断面设计示例 例题某煤矿，年设计能力为60万吨，低沼气矿井，中央分列式通风，井下最大涌水量为320米3/小时。通过该矿第一水平东翼运输大巷的流水量为160米3/小时，采用ZK7－6/250架线式电机车牵引1.5吨矿车运输，该大巷穿过中等稳定的岩层，岩石坚固性系数f=4～6，需通过的风量为28米3/秒。巷道内敷设一趟200毫米的压风管和一趟100毫米的水管。试设计运输大巷直线段的断面。 解： （一）选择巷道断面形状 年产60万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在15年以上，采用600毫米轨距双轨运输的大巷，其净宽在3米以上，又穿过中等稳定的岩层，故选用钢筋砂浆锚杆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。选择74页，表5－14中公式计算。 （二）确定巷道断面尺寸 1、确定巷道净宽度B 查65页，表5－1知ZK7－6/250电机车宽A1=1060毫米、高h=1550
毫米；1.5吨矿车宽1050毫米、高1150毫米。选较大的电机车宽A1=1060毫米、高h=1550毫米。 根据《煤矿安全规程》并参照标准设计，取巷道人行道宽C=840毫米、非人行道一侧宽a=400毫米。又查66页，表5－3知本巷双轨直线段，中线距b=1200毫米，则两电机车之间距离为： 1200－(1060/2+1060/2)=140毫米＜200毫米，应取中线距b=1300毫米。 故巷道净宽度 B=a1+b+c1=(400+1060/2)+1300+(1060/2+840) =930+1300+1370=3600毫米 2、确定巷道拱高h0 半圆拱形巷道拱高h0=B/2=3600/2=1800毫米。半圆拱半径R=h0=1800毫米。 3、确定巷道壁高h3
1)选型巷道断面形状 井下巷道断面形状,按其结构的轮廓可分为折线型和曲线型两大类.前者如矩形、梯形、不规则形等；后者如半圆拱形、圆形拱形、三心拱形、马蹄形、椭圆形和圆形等。 巷道形状的选择依据表 （摘自采矿设计工程设计手册2554页） 巷道断面形状的选择，主要应考虑巷道所处的位置及穿过的围岩性质（即作业在巷道上地压的大小和方向）、巷道的用途及其服务年限、选用的支架材料和支护方式、巷道的掘进方法和采用的掘进设备等因素。 一般情况下，作用在巷道上的地压和方向在选择巷道断面形状是起主要作用。当顶压和侧压均不大时，可选用矩形或梯形断面：当顶压较大、侧压较小时，则选用直墙拱形断面（半圆拱，圆弧拱或三心拱）；当顶压、侧压都很大的同时底鼓严重时，就必须选用诸如马蹄形、椭圆形等封闭式断面。 矿区富有的支架材料和习惯使用的支护方式，往往也直接影响道巷断面形状的选择。木支架和钢筋混凝土棚子，多适用于梯形和矩形断面。 掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定影响。目前，岩石平巷掘进采用钻眼爆破方法占主要地位，它能适应任何形状的断面。近年来，由于锚喷支护广范应用，为了简化设计和有利于施工，巷道断面多采用半圆拱和圆形拱，三心拱也逐渐被淘汰。在使用全断面掘进机掘进的岩石平巷，选用圆形断面无疑是最为合适的。 在需要通风量很大的矿井中，选择通风阻力较小的断面形状和支护方式，既有利于安全生产又具有明显经济效益。 断面形状 适用条件 半圆供形 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。
1、 巷道几何参数的测算 （1）梯形： 断面积 SL=H L *B L 周长 U L (2) 半圆拱： 断面积 S L =（H L -0.1073B L ）*B L 周长 U L =3.84* （3）三心拱： 断面积 S L =（HL-0.0867B L ）*B L 周长 U L （4）圆形： 断面积 S L =π*R 2 周长 U L =2*π*R （5）矩形： 断面积 S L = H L * B L 周长 U L =2*（H L +B L ） 式中： S L —巷道断面面积，m 2 U L —巷道断面周长，m ； H L —巷道断面全高，m ； B L —巷道断面宽度或腰线宽度，m ； R —巷道断面圆半径，m ； π—圆周率，取3.14159。 以上有关参数均通过实测获取，而巷道各分支长度由地测部门提供。 2、 巷道内风量的计算 （1）两测点之间巷道通过的风量按如下原则确定： Q=（Q i +Q i+1）/2 ， m 3/min （2）井巷内风量、风速按以下公式计算： Q L =S L *V L ， m 3/min V L =（（S-0.4）/S ）*（a X+ b ） ， m 3/min 式中： Q L --井巷内通过的风量，m 3/min ； S L （S ）--井巷断面面积，m 2 V L --井巷内平均风速，m/min X —表风速，m/min a 、 b —风表校正系数 3 井巷内空气密度的计算 湿空气密度用下列公式计算： i b i=d 0.0348(Pi 0.379P )273.15+t ?-ρ ， kg/ m 3 式中：i ρ—测点i 处湿空气密度（i ?≠０）, kg/ m 3 Pi --测点i 处空气的绝对静压(大气压力),Pa ； d t --测点i 处空气的干温度，℃； i ?--测点i 处空气的相对湿度，%； P b —测点i 处d t 空气温度下的饱和水蒸气压力，Pa 。
煤矿巷道断面图册说明 一、巷道断面形状及支护形式 根据矿区的地质特征、巷道的用途、服务年限以及各矿井巷道使用实践，矿区矿井巷道的岩巷一般采用半园拱锚（锚网）喷支护，半煤巷一般采用梯形金属支护或U型金属支护，煤巷一般采用U型金属支护。 二、巷道断面尺寸 主要根据《煤矿安全规程》的有关规定、矿井目前在用运输设备尺寸（8吨蓄电池电机车，轨距600，长×宽×高=2000×880×1550；1吨固定矿车，轨距600，长×宽×高=4500×1060×1150）及未来推行采掘机械化主要设备尺寸，行人宽度和安全间隙等，并满足矿井工作面风量需要进行设计，根据实践使用经验，矿井巷道断面尺寸一般确定为：（一）岩巷 1.主要运输巷：水平顶（底）运输大巷、主运输石门、采区轨道上山，巷道规格要求净高不小于 2.5m，净宽不小于2.6m。支护形式：对稳定、稳定性较好岩层直接喷浆支护，喷浆厚度分别为20-30mm和50-70mm,对中等稳定或稳定性较差岩层，采用锚网喷支护。（见图4） 2.车场及硐室：机采工作面采区上、中部车场、区段运输石门（无机车运行），巷道规格净高不小于2.5m,净宽不小
于3.2m；水平运输大巷车场、采区变电所及采区下部车场（有机车运行），巷道规格净高不小于2.8m，净宽不小于3.6m；中央变电所，巷道规格净高不小于3.0m，净宽不小于4.0m。支护形式：对稳定、稳定性较好岩层直接喷浆支护，喷浆厚度分别为20-30mm和70-100mm，对中等稳定或稳定性较差岩层，采用锚网喷支护。（见图5、6、7） 3.区段运输中巷：区段顶（底）运输巷、石门，巷道规格要求净高不小于2.4m，净宽不小于2.4m；支护形式：对稳定、稳定性较好岩层直接喷浆支护，喷浆厚度分别为20-30mm和50-70mm,对中等稳定或稳定性较差岩层，采用锚网喷支护。（见图3） 4.采区岩石上山：为采区溜煤、通风、行人服务。巷道规格要求净高不小于2.2m，净宽不小于2.2m。支护形式：对稳定、稳定性较好岩层直接喷浆支护，喷浆厚度分别为20-30mm和50-70mm,对中等稳定或稳定性较差岩层，采用锚网喷支护。（见图2） 5.采区其它巷道：为一个采煤工作面服务的溜煤上山、探煤上山、回风巷、小硐室，巷道规格要求净高不小于1.8m，净宽不小于2.0m。支护形式：对稳定、稳定性较好岩层直接喷浆支护（喷浆厚度分别为20-30mm和50-70mm）或扯中榴支护,对中等稳定或稳定性较差岩层，采用锚网喷支护或架棚支护。（见图1、13、17）
圆弧拱形断面在巷道设计中的应用 红岩煤矿技术部 综上所述，根据我矿的实践，结合我矿井下岩石状态以及围岩松动圈理论，可以得出这样一个结论.即:在我矿井田范围之内，根据需要，任何拱形巷圆弧拱形断面，在我矿得到了广泛的应用，并取得比较好的效果。 一、设计应用概况 我矿自2011月年开始应用圆弧拱形断面，最初只在小断面岩巷等巷道中采用，效果较好，但应用的范围不广，由于巷道施工质量的不断提高.巷道成型、光爆质量越来越规范化、制度化，矿领导非常注重推广先进技术和先进经验，在此基础上，我们将三心拱、半圆拱、圆弧拱形断面加以比较，我们认为，无论从技术上还是经济上，采用圆弧拱形断面，都较其它两种断面合理，因此从今年二月份起，我矿巷道施工都采用了圆弧拱形断面。 二、适用条件及优缺点 通过近几年的实践，将圆弧拱形断面和三心拱形断面相比较，圆弧拱形断面具有以下优点: 1、设计计算简便，施工形状容易掌握。以前我们普遍采用的三心拱形断面，由于施工难度较大，无论技术人员如何反复的讲解和现场指导，但施工出的巷道还是不伦不类，按质量标准挂线检查，很难找出合格点数。为了按标准施工、技术人员特用φ16圆钢焊制带光爆眼位的模具，使用一段时间，造型和光爆质量均有提高，但现场施工来
回抬、量、划眼位工人嫌麻烦，仅用一段时间就不用了，质壁也就下来了。圆弧拱形断面较三心拱断面施工就容易掌握多了。 2、圆弧拱形断面，因拱部只有一个半径，地压大时，拱顶部不易开裂。 3、砌碹巷道容易加工 圆弧拱形断面与半圆拱形断面相比，其优点是:在巷道断面相同时、可降低巷道的高度，提高断面的利用率，换言之，在同样满足行人、运输的条件下，国弧拱形断面积可比半圆拱形断面积少10%左右，这样就减少了巷道的掘进量，提高了经济效益。当然，水仓、专用的回风巷道，从维护、承压的角度讲，只要能满足掘进时的需要，还是采用半圆拱为准。 圆弧拱形断面的缺点是:l、较半圆拱、受力情况稍差。2、在施工时，拱墙交接处不好处理，如施工时掌握不好，此处极易超挖和产生炮震裂隙，我们采取的措施是，掘进时，拱墙交接处打密眼、少装药、放小炮，在喷射混凝土时，将此处适当加厚，以形成圆弧状，此类问题，随着掘进技术和掘进质量的不断提高，拱墙交接处的处理现已不成问题。 有关圆弧拱形断面的受力间题，在我矿井田范围之内，一般都是中硬以上岩石，普氏系数f=4～6以上，地压不大，巷道开出后，围岩没有明显变化，有的巷道采用光爆裸体，施工了很久，巷道仍完好无损根据围岩松动圈理论，巷道开出前.岩石处于自然平衡状态，开巷后原来的平衡被破坏会产生应力集中，其集中的地方是下图中abcd四