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第三章巷道断面设计

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巷道断面设计

巷道断面设计
h3 h5 h7 h6 R 2 ( K m D 2 b1 ) 2
（2）双轨巷道
h3 h5 h7 h6 R 2 ( K m D 2 b2 ) 2
式中 m—导电弓子与管子之间的安全间隙 （一般取m＝400～500） h5—管子吊挂的下缘高度，h5≥1800 （3）按“人行高度”要求计算
1.
二、巷道断面使用原则
1. 2. 3. 4.
安全稳定性好 满足使用技术要求 断面利用率高 巷道施工速度快、造价低
第二节 巷道断面尺寸
* 决定巷道静断面尺寸德因素有：
1. 2. 3. 4.
运输； 行人 通风 安全设施 及设备的安装、检修和施工等
* 巷道断面设计方法与步骤：
1.
2.
3.
4.
5.
首先根据运输、通风、行人、安装检修、施工和《煤矿 安全规程》 、《煤矿工业设计规范》等的规定，确定巷 道净断面的尺寸； 进行风速校验； 根据支护参数和道床参数，计算出巷道的“设计断面尺 寸”； 再按允许超挖值，计算出巷道的“掘进断面尺寸”； 最后按比例绘制包括墙角和水沟在内的巷道断面图，编 制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。
一 、梯形巷道断面尺寸的确定
（一）巷道净宽度的确定 * 梯形巷道净宽度——（1）通行车辆的梯形巷道
净宽度，是指车辆顶面水平的巷道净宽度；（2） 不通行运输设备的梯形巷道的净宽度，系指自巷 道底板起1.6m水平的巷道净宽度`。 * 对直墙和矩形巷道的净宽度——系指巷道两侧内 壁（或锚杆露出长度终端）之间的水平距离。 * 几种常用运输设备的宽度和高度，如表3－1示。 * 人行道宽度及安全间隙:
（表3－10、3－11、3－12中的示意图依次错位！）

井巷工程第三章 巷道断面设计

井巷工程第三章 巷道断面设计
第三章 巷道断面设计
第三章 巷道断面设计
设计原则：在满足安全、生产和施工的 条件下，力求提高巷道断面利用率、以 取得最佳的经济效果。 设计依据：6条 巷道断面设计的内容和步骤： 巷道断面设计的内容和步骤
第三章 巷道断面设计
3.1 煤矿巷道类 型与断面形状
煤矿巷道类型 巷道断面形状
三类九种
第二章 巷道断面设计
B = a + 2 A1 + C + t ≥ 2.4m
第二章 巷道断面设计
关于巷道宽度的各种规定
巷道非人行侧…… 巷道人行侧…… 双轨巷道加宽的规 定 无轨运输巷道净宽 度的确定
第二章 巷道断面设计
2.2.2 巷道净高度的确定
矩形、梯形巷道的净高度系指自道渣面 或底板至顶梁或顶部喷层面、锚杆露出 长度终端的高度；拱形巷道的净高度系 指自道渣面至拱顶内沿或锚杆露出长度 终端的高度。
巷道断面的选择应考虑的因素：
巷道所处的位置及穿过的围岩性质（其 目的是了解作用在巷道上的地压的大小 和方向）；巷道的用作及其服务年限； 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。（分析 分析） 分析
第二章 巷道断面设计
2.2 巷道断面尺寸的确定
《煤矿安全规程》规定：巷道净断面， 必须满足行人、运输、通风、安全设施 服务、设备安装、检修和施工的需要。 因此巷道的净断面主要取决于巷道的用 作，存放或通过它的机械器材和运输设 备的数量及规格，人行道宽度和各种安 全间隙，以及通过巷道的风量等。
h3 ≥ h + hc − R 2 − (C ′ + A1 / 2 + b2 ) 2
第二章 巷道断面设计
巷道净断面积计算 巷道风速验算 巷道设计掘进断面：支护参数和道床参数 巷道计算掘进断面：设计掘进断面尺寸加 上允许超挖误差值。

第三章巷道断面设计

第三章巷道断面设计

巷道的净宽度规定
《煤矿安全规程》第二十二条 规定： （一）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，必须留有宽0.8m（综合机械化采煤 矿井为1m）以上的人行道，管道吊挂高度不得低于1.8m；巷 道另一侧的宽度不得小于0.3m（综合机械化采煤矿井为 0.5m）。 巷道内安设输送机时，输送机与巷帮支护的距离不得小 于0.5m；输送机机头和机尾处与巷帮支护的距离应满足设备 检查和维修的需要，并不得小于0.7m。巷道内移动变电站或 平板车上综采设备的最突出部分，与巷帮支护的距离不得小
（ 3）巷道净宽度的计算 以拱形双轨巷道为例来说明： B—净宽 a—非行人侧宽度a≥0.3米 A1—运输设备最大宽度（P62表3-2） c—人行道的宽度在1.6m处的宽度c≥0.8米 t—安全间隙，双输对开时t≥0.2米 c、t在P61表3-1中查 单轨：B=a+A1+C 无轨运输巷道净宽度主要根据行人和通风的需 要选取。
1、支护参数的确定 首先确定支护形式（棚式支架、砖石、混
凝土砌碹、金属支架、锚喷支护等），然后选
择支护参数。 确定支护参数时，可参考《煤矿矿井采矿 设计手册》，也可参考巷道设计图册。
2、道床参数的选择 道床参数包括钢轨型号、轨枕规格和 道渣高度。 钢轨型号分为11kg/m，15kg/m， 15kg/m，24kg/m，30kg/m，33kg/m。 钢轨型号、轨枕规格、道渣高度参见 p72表3-10、3-11、图3-8。
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。
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、地压不大的巷道。
沿煤层走向开掘巷道时，为了不破坏顶板，根 据煤层赋存情况，将巷道开成各种不规则形形状。

第三章巷道断面设计

第三章巷道断面设计
• 为了排出井下涌水及其他污水，创造文明生产的环境，设计巷道断面 时，应根据矿井生产时通过该巷道的排水量设计水沟。
• 1、水沟布置
• (1)、水平巷道及倾角小于16°的倾斜巷道的水沟，一般 布置在人行侧。当非人行侧有适当空间时，亦可布置水沟， 但应尽量避免水沟穿越轨道或输送机。
• (2)、在倾角大于16° 的巷道中，当涌水量小或巷道较窄 时，水沟与人行台阶可在巷道同侧平行或重叠布置;当涌 水量较大或巷道较宽时，水沟和人行台阶可分设在巷道两 侧。
• 的安全宽度
C：人行道
•
T：运输设
备之间的安全间隙 t ≥0.2米
•
• 注意：
• ①、为了使双轨巷道对开列车之间有足够的安全间隙： t可按下式求出：
•
t=（表3-2的值双轨中心线距）-（设备宽/2+
设备宽/2）
• ②、巷道弯道处，其设备之间的安全间隙要加宽，同 时巷道不仅在弯道处要加宽两设备之间的安全间隙，与弯 道连接的直线段也要有适当的加宽距离。一般建议加宽3-
5米处，但用上述计算t的办法都解决了。
• 即用表3-2中的轨道中心距求出两设备之间的安全间隙， 都解决了
• 在确定曲线段巷道净宽度 时，按公式计算巷道的净 宽，要考虑矿车在弯道上 运行，由于车体的中心线 和线路的中心线不相吻合， 发生矿车外边角外伸和矿 车内侧车帮内移现象，
• 内侧和外侧均要加宽0.2m。 曲线段巷道加宽范围：除 曲线段外，
•
a:非人行道安全宽度（规程规源自定≥0.3米一般取400毫米）
• 2、按管道安设高度要求计算墙高 h3 ( 双轨
巷道）
h3 h5 hb h7 R2 (D 2 m K b2 )2
• h5 :为渣面至管子底高度（安全规程一般取

井巷工程第三章巷道断面设计-PPT精选文档

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上述计算出的墙高h3值，必须按只进不舍的原则，以0.1m进取。
计算公式（以半圆拱为例） 1）按架线电机车导电弓子要求计算
h h h ( R n ) ( K b ) 3 4 c
2
2
式中： n—— 导电弓子外缘与拱璧间距，n≥200, 取n=300mm K—— 导电弓子宽度之半，取K＝360mm 2)按管道的装设高度要求计算
双轨巷道中心距:
运输方式
0.5~1t矿车 1.5t矿车 部分
1200 1300 1600 1300 1600
1300 1600 1900 1600 1900
此外，巷道宽度必须满足自道碴面起1.6m的高度内留有宽不 小于0.8m的人行道，否则应重新设计。
c)按人行高度要求计算
2 2 h 1800 h R ( R j ) 3 b
要求距壁j毫米处巷道有效净高不小于1800mm,一般取j＝200mm d)按1.6m高度人行宽度要求计算 单轨：
双轨：
A 2 1 h 1600 h R ( C b ) 3 b 1 2 A 2 ' 2 1 h 1600 h R ( C b ) 3 b 2 2
按超挖值
根据支护、道床参数
计算掘进断面尺寸
绘巷道断面图，编制巷道特征表及工程量和材料量消耗表
(一)巷道净宽 1.概念
直墙拱、矩形巷道： 梯形巷道 通行矿车、电机车时 不通行运输设备时
a 2A c t 1
2 .4 m
式中：B —— 拱形巷道净宽 A1 —— 运输设备最大宽度，(表1-1) a —— 非人行道侧的宽度(《安全规程》有要求) C —— 人行道的宽度 (《安全规程》有要求) t —— 双轨巷道两列列车最突出部分之间的距离(《安全规程》有要求) 注：巷道还需满足掘进机械和敷设临时双轨及运综采支架所需最小净宽要求

第三章 巷道断面及支护形式

第三章 巷道断面及支护形式

巷道设计工程量副斜井口设计绝对标高+1351.800m（井筒变坡点），设计长度：副斜井斜长572.48m.躲避硐室13个*2=26m.暖风道11.5m.设计总工程量12230.87m3第三章巷道断面及支护形式第一节巷道断面设计井筒为半园拱形，净宽为5000mm，净高3920mm,其中墙高1420mm，拱高2500；表土段156.19m，掘进断面24.59㎡；净断面16.91㎡；基岩段416.29；掘进断面19.61㎡；净断面16.91㎡；相关硐室（躲避硐室）工程量约26m（13个），净宽2500mm，净高2250mm，其中墙高1000mm，拱高1250mm，掘进断面 6.53㎡，净断面 4.95㎡。

暖风道11.50m，净宽2000mm，净高2000mm（附图4：巷道断面图），从井口依次向里预留梁窝，第一组距井口1000mm，第二组距底一组2000mm，以后每间隔8000mm一组，梁窝预留孔高200*200mm，左孔深1000mm，右孔深500mm，梁窝底部距底板2040mm.第二节支护形式副斜井井筒设计净断面为16.91㎡（宽×高半圆拱），断面编号为四个，1-1表土段断面支护形式混凝土砌碹，掘进断面24.59㎡、2-2断面支护形式为锚网喷，掘进断面19.61 ㎡，3-3躲避硐为锚网喷支护，掘进断面6.53㎡，4-4暖风道支护形式混凝土砌碹，掘进断面4.954㎡。

井筒斜长572.481m，垂深195.8m，井筒倾角 =20°.井筒表土段斜长为156.190m，基岩段长度为416.291m，井口坐标：X=4086555.244，Y=19502658.254，Z=+1351.800，提升方位角143°10′49″，落平点坐标X=4087013.529，Y=19502315.17，H=1156m。

斜井筒1-1段+1351.800m+1301.8m（表土段156.190m）净断面为16.91㎡（宽×高闰圆拱），采用单层钢筋砼砌碹，内环筋圆钢Φ18＠材300mm，内纵筋Φ16＠300mm，搭接长度35d，砼厚度拱部500mm；墙部呈梯形上部500mm；下部800mm，断面基础深度800mm、宽800mm，混凝土标号C30。

巷道断面设计.ppt

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2020/1/22
第二十一条 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，并符合下列要求： （一）主要运输巷和主要风巷的净高，自轨面起不得低于2m。架线电机车运 输巷的净高必须符合本规程第三百五十六条和第三百五十七条的有关要求。 （二）采区（包括盘区，以下各条同）内的上山、下山和平巷的净高不得低
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矩形巷道
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梯形巷道
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半圆拱形巷道
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圆弧拱形巷道
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四、巷道风速验算
生产矿井的巷道通常兼作通风用，因此还要进行最优的风速
验算： V——通过巷道的风速， V

Q S
Vmax
Q——通过巷道的风量，
以上计算的墙高h3值，必须按只进不舍的原则， 以0.1m进级。
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三、巷道的净断面面积
1．矩形巷道净断面积：S＝BH B—巷道净宽； H—巷道净高。 2．梯形巷道净断面积：S＝(B1+B2)H/2； B1、B2—巷道顶梁、底板处净宽； H—巷道净高。 3．半圆拱巷道：S＝B(0.39B+h2) h2—渣面起巷道壁的高度。 4．圆弧拱巷道： S＝B(0.24B+h2)
于2m，薄煤层内的不得低于1.8m。 采煤工作面运输巷、回风巷及采区内的溜煤眼等的净断面或净高，由煤矿企
业统一规定。 巷道净断面的设计，必须按支护最大允许变形后的断面计算。 第二十二条 运输巷两侧（包括管、线、电缆）与运输设备最突出部分之间的
距离，应符合下列要求： （一）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

煤矿巷道施工技术(第三章)

煤矿巷道施工技术(第三章)

第三章 巷道断面设计
补充、巷道常用术语
３.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。 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。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。
第三章 巷道断面设计
４、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。 ５、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。
(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，必须留有宽0.8m(综合机械化采煤矿井为 Im)以上的人行道，管道吊挂高度不得低于1.8m；巷道另一 侧的宽度不得小于0.3m(综合机械化采煤矿井为0.5m)。巷 道内安设输送机时，输送机与巷帮支护的距离不得小于0.5m； 输送机机头和机尾处与巷帮支护的距离应满足设备检查和维 修的需要，并不得小于0.7m。巷道内移动变电站或平板车上 综采设备的最突出部分，与巷帮支护间的距离不得小于0.3m。 生产矿井的已有巷道人行道的宽度不符合上述要求时，必须 在巷道的一侧设置躲避硐。两个躲避硐之间的距离，不得超 过40m。躲避硐宽度不得小于1.2m，深度不得小于0.7m， 高度不得小于1.8m，躲避硐内严禁堆积物料。

第三章巷道断面设计

第三章巷道断面设计

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掘进超挖量 δ(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,管路不易直接置于巷道底板上,以 免电流腐蚀管道.a≥0.2m; 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
则两电机车之间距为: 1300-(1060/2+1060/2)=240mm; 巷道净宽为: B=a1+b+c1=(400+1060/2)+1300+(1060/2+840) =3600mm; (二)确定巷道拱高ho 半圆拱形巷道拱高h0=B/2=3600/2=1800mm; 半圆拱半径R=h0=1800mm;

巷道断面设计

巷道断面设计

《煤矿安全规程》规定：巷道净断面必须满足行人、运输、通风、安全设施及设备安装、
检修、施工的需要。
一、巷道净宽度的确定
1.双轨巷道净宽度
1）直墙拱形巷道的净宽度
系指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。
2）矩形巷道的净宽度
系指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。
3）梯形巷道的净宽度
对于梯形巷道，当其内通行矿车、电机车时，净宽度系
4.圆形断面
包括圆形、马蹄形和椭圆形断面。
图3-1-2 巷道断面形状
资源与安全工程学院——王昌琪
图3-1-3 巷道断面类型
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明德笃学
弘毅力行
资源与安全工程学院——王昌琪
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明德笃学
弘毅力行
三、巷道断面形状的选择
1.巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状的重要因素。
服务年限长达几十年的开拓巷道，采用混凝土和锚喷支护的各种拱形巷道断面较为有利； 服务年限10年以下的采准巷道多采用梯形断面，现在采用锚喷支护的拱形断面日趋增多； 服务年限短的回采巷道，多采用梯形断面。
明德笃学
第三章 巷道断面设计
§3.1 煤矿巷道类型与断面形状 §3.2 巷道断面尺寸确定 §3.3 水沟和管线布置
弘毅力行
资源与安全工程学院——王昌琪
1
明德笃学
弘毅力行
1.巷道断面设计原则
1）巷道断面：是指垂直于巷道长轴线的横断面。
巷道断面设计是矿井开采设计中的一个重要组成部分，贯穿巷道服务年限，属于施工图 设计的范畴。
岩石平巷掘进仍是钻研爆破法占主导地位，它能适应任何断面形状。在采用掘进机掘进 岩巷时，选用圆形断面较为适宜，而部分断面掘进机则适用于多种巷道断面形状。

井巷工程第三章巷道断面设计

井巷工程第三章巷道断面设计
要求距壁j毫米处巷道有效净高不小于1800mm,一般取j＝200mm
d)按1.6m高度人行宽度要求计算
单轨： h3 1600 h b
R2
(C '
A1 2
b1)2
双轨： h3 1600 h b
R2
(C '
A1 2
b2 )2
要求自道碴面起1.6m水平处，运输设备上缘与拱璧间距 C/≥800mm，即保证有800mm宽的人行道
h3 ——拱形巷道的墙高，m hb ——巷道内道碴的拱的高度常以高跨比表示。
半圆拱拱高为:
h0
R
B 2
三心拱拱高为：
h0
Bor 3
h0
2B 5
2.墙高h3的确定
墙高h3系指自巷道底板至拱基线的垂直距离。
为满足行人安全、运输通畅以及安装和检修设备、管线的需求，墙 高h3 的设计按架线电机车导电弓子顶端两切线的交点处与巷道拱璧最小安全间隙 要求；按管道的装设高度要求；按人行高度要求；按1.6m高度人行宽度要求 以及按设备对上于缘架至线拱电璧机最车小运安输全巷间道隙，要一求般等按五导种电情弓况子计和算管，道并装取设其高最度大的值要。求 计算即能满足设计要求；其他如矿车运输、仅铺设输送机或无运输设备的巷 道 一般只按行人高度要求计算即可满足设计要求，但在人行道范围内1.8m以下 不得架上设述管计、算线出和的电墙缆高。h3值，必须按只进不舍的原则，以0.1m进取。
1300－(1060/2 + 1060/2)=240mm
故巷道的净宽B=a1+b+c1=(400＋1060/2 )+1300+(1060/2 +840)=3600mm
Q —— 通过巷道的风量，m3 /s S —— 巷道的净断面， m2 Vmax—— 巷道允许的最大风速，m/s

巷道断面设计

巷道断面设计
2016/12/8
第三章 巷道断面设计
主讲：郅荣伟
第一节 巷道分类概述
1
第一节 岩石的物理性质
一、开拓巷道
开拓巷道包括井筒、大巷、石门、主要上（下）山等。一 般布置在底板稳定岩层中，服务年限在15~20a。近年来新 建矿井由于支护技术的改进，有部分开拓巷道也布置在稳 定的煤层中。
二、准备巷道
15 22 15 22 15或22 ≥30 15或22
全长/mm
1200 1200 1600 1600 1100~1200 1500~1600 1200
全高/mm
120 140 120 140 120~150 150~200 115
上宽/mm
120 130 120 130 110~130 140~160 100
第三节 巷道断面尺寸的确定
第九十二条 在双向运输巷中,两车最突出部分之间的 距离必须符合下列要求:
(一)采用轨道运输的巷道:对开时不得小于0.2m,采区装 载点不得小于0.7m,矿车摘挂钩地点不得小于１m。
(二)采用单轨吊车运输的巷道:对开时不得小于0.8m。 (三)采用无轨胶轮车运输的巷道: １.双车道行驶,会车时不得小于0.5m。 ２.单车道应当根据运距、运量、运速及运输车辆特性,
下宽/mm
150 160 150 160 140~170 180~250 140
第三节 巷道断面尺寸的确定
道床尺寸关系图 14
第三节 巷道断面尺寸的确定
2016/12/8
小结
能够确定巷道断面的宽度； 能够确定巷道断面的高度； 能够计算常见巷道断面面积； 能够进巷道断面设计。
15
第四节 巷道断面内水沟和管线布置
第二节 巷道断面形状选择

第三章巷道断面设计

第三章巷道断面设计

发生坠落时，不会落在轨道上，或运输设备上。电缆悬挂高度 一般为1.5-1.9m。两个悬挂点之间的距离不应大于3.0m，电 缆与运输设备之间距离不应小于0.25m。
• 四、巷道断面设计示例P68
• 问题： • 1、选择巷道断面形状应考虑哪些因素？ • 2、巷道断面设计的内容和步骤是什么？ • 3、巷道断面净宽最小要求如何规定？《规程》
• 〈2〉坡度：
•
一般取3‰-5‰或与巷道坡度相同。
• 〈3〉支护：
•
主要运输巷等服务年限长的巷道多用混凝土浇筑，
也可用砖石砌筑。
•
采区等服务年限短的巷道：不支护。
•
棚式支护巷道水沟内侧边缘距棚腿应不小于
300mm。
• 〈4〉水沟断面： • 常有倒梯形，半倒梯形，矩形等。 • 〈5〉选取 • 可根据有关技术特征表迭取﹙P69﹚页
• B、墙高h3的确定：
•
墙高指自巷底至拱基线的垂直距离。
• 对于架线电机车运输巷，按导电弓和管道装设高度和要求计算， 有矿车、输送机或无运输设备的巷道，按行人高度要求计算，但 在人行道范围内1.8m以下，不得架设管线和电缆，计算出来的 墙高h3值，按只进不舍的原则以0.1m进级。
• 具体要求：《规程》第二十一条，第356、357条
车时，指车辆顶面水平的巷道宽度，无运输设
备时，指从底板起1.6m水平的巷道宽度。
• 〈2〉巷道净宽度确定：
• A、有运输设备巷道净宽度：设备轮廓最
大宽度加人行道宽度加安全间隙等。弯道 根据运输设备相应加宽
• B、无运输设备巷道净宽度：可根据行人 及通风的需要来选取。
• 单轨矿车运输巷道净宽： B=a+A+C
锚杆，铁棚为梯形或矩形。砖石，混凝土，喷浆为拱形。

巷道断面设计(内容详细)

巷道断面设计(内容详细)
矿安全规程》的规定，两条平行轨道的中心距可 按表5—3选取。
医学精制
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医学精制
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二、巷道净高度的确定
矩形、梯形巷道净高是指自道渣面或底板 至顶梁或顶部喷层面、锚杆露出长度终端的高 度;拱形巷道的净高是指自道渣面至拱顶内沿或 锚杆露出长度终端的高度。
医学精制
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巷道净高度必须保证车辆运行的安全和行人的方便。
②固定钢轨。
分类：①木轨枕
②钢筋混凝土轨枕
长度：一般取轨距的1.8～2倍。其规格见表 3-6。
医学精制
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3.道床
作用：承担轨枕传来的压力，阻止轨枕 的纵向移动，缓和车辆与钢轨的冲击作用， 调整轨枕高度使轨面水平。
分类：①道渣道床
②无渣道床
③固定道床
铺设要求：主要轨道运输巷，轨枕下道 渣厚度不得小于50，上部必须埋住轨枕高 度的1/2 ～2/3，道床宽度为轨枕长度加 200mm。
没有轨道的采区巷道，底板至顶板的高度视巷
道用途及巷道倾角大小而定，一般也不应小于
1 800rnm。梯形断面巷道的棚腿与水平的倾角 一般为800一820。
净高计算见表3-10.
医学精制
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2．拱形断面巷道净高确定
(1)拱高的确定
拱高h0——是指从拱基线到拱顶的垂直距离。 ①半圆拱
拱高h0为巷道宽度的1／2；即h0=B/2；拱半径R= B/2。 特点：拱高大，能承受较大的顶压，一般用于f≤3的 情况。这种拱施工较易，有利于通风，但巷道断面利用 率较低，造价高。
1.锚喷支护巷道断面尺寸确定
医学精制
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计算掘进高度:H2=H0+C+δ 计算掘进宽度: B2=B0+2C+δ 2.喷射混凝土巷道断面尺寸的确定

【采矿课件】03巷道断面设计

【采矿课件】03巷道断面设计
㈤需要风量大的矿井，选择通风阻力小的断面和支 护方式，有利于安全和具有经济效益。
2020/10/6
2020/10/6
2020/10/6
第二节 巷道断面尺寸
一、巷道净宽度的确定 二、巷道的净高度 三、巷道的净断面面积 四、巷道风速验算 五、巷道设计和计算掘进断面面积
2020/10/6
直墙拱形巷道的净宽度系指 巷道两侧内壁或锚杆露出长度终 端之间的水平间距。
水沟的侧面壁上每隔一定距离开设φ50㎜的泻水孔。
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一、水沟设计(续)
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二、管线布置
1．管道通常应部置在人行道一侧，也可布置在非人行道一侧。管道架 设
可采用管墩架设、托架固定或锚杆悬挂等方式。若架设在人行道上 方 ，
管道而其下部与道渣面或水沟盖板面保持1.8m和1.8m以上的距离，若架 设
下最大涌水量为320m3/h。位。通过该矿第一水平东翼运输大巷的流水 量
为160m3/h，采用ZK10—6/250架线式电机车牵引1.5吨矿车运输，该大 巷
一穿、过。选中择等巷稳道定断的面岩形层状，、岩石坚固性系数f =4～6，需通过的风量为8m3/s 年巷产道9内0万敷吨设矿一井道的直第径一为水20平0m运m输的大压巷风，管一和股一眼趟务直年径限为在l0200m年m以的上水，管采。 用 60试0mm轨距双轨运输的大巷，其净宽在3m以上，又穿过中等稳定 的设计运输大巷直线段的断面。
底板到顶梁或顶部喷层面、锚杆
2．露拱形巷道净高：自渣面至 出长度终端的高拱度。
顶内沿或锚杆露出长度终端的 高
度。 主要是确定净拱高和自底
板
起的墙高。
H=h0+h3-hb
H—拱形巷道净高；

第三章 巷道断面设计

第三章 巷道断面设计

㈣ 确定巷道净断面积S和净周长P 由表3-8得净断面积 S B (0.39 B h2 ) 式中h2—道碴面以上巷道壁高，h2 = h3－hb= 1800－200 = 1600mm。
第二节
巷道断面尺寸
一.梯形巷道净断面尺寸
1. 净宽度的确定 净宽度的含义：
《煤矿安全规程》第二十二条
新
建矿井、生产矿井新掘运输巷的一 侧，从巷道道渣面起1.6m的高度内， 必须留有宽0.8m（综合机械化采煤 矿井为1.0m）以上的人行道，管道 吊挂高度不得低于1.8m；巷道另一 侧的宽度不得小于0.3m（综合机械 化采煤矿井为0.5m）。巷道内安设 输送机时，输送机与巷帮支护的距 离不得小于0.5m；输送机机头和机 尾处与巷帮支护的距离应满足设备
2. 净高度的确定 净高度：道碴面起至拱顶内沿或锚杆终端的垂直高度。 《煤炭安全规程》第二十一条 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，并符合下列要求：
（一）主要运输巷和主要风巷的净高，自轨面起不得低于2m。架线电机车运输 巷的净高必须符合本规程第三百五十六条和第三百五十七条的有关要求。
第三章
巷道断面设计
巷道用途：行人、运输、通风、设备安装、安全、施工、检修
1. 安全（绝对保证）
设计原则
2. 技术（先进实用） 施工、使用、维修、报废
3. 经济（合理有利） 1. 形状、净断面尺寸、风速验算；
内容与步骤
2. 设计掘进断面尺寸、计算掘进断面尺寸； 3. 布置水沟、管缆； 4. 绘制施工图、特征表、工程量及材料表。
B ＝ a + 2A1 + n+ c≥ 2.0m
② A1—表3－1； ③ c ≥ 0.8m（道碴面起1.6m高度） 在人车停靠点c ≥ 1.0m；
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• 4、每米巷道墙脚喷射材料消耗
• V3=0.2T1×1 • 5、每米巷道喷射材料消耗（不包括损失） • • V=V2+V3
• 6、每米巷道锚杆消耗
p1 0.5a • N a a • ①根 (根) • p1 ：计算锚杆消耗周长
•
p1 =1.57B2+2h3
• B2:巷道计算掘进宽度 • a a 为锚杆间距、排距，一般取800毫米 • a = a =800毫米
h5
h （单轨巷道） 3 h5 hb h7 R ( D 2 m K b1 )
2
2
• 注意 b1架线中心线（非人行道一侧）距巷道中心线的 的距离
• 3、按人行高度要求计算墙高
•
2
h3
2
h3 1800 hb R ( R j )
• （规程规定距壁j处的巷道有效高度不小于1800 毫米 ，但j≥100的范围内计算 取200毫米
h0 :拱形巷道拱高 h3 ：拱形巷道墙度
hb ：巷道内道碴高度
（一）、拱高 h0 的确定 • 半圆拱 h0 =R=B/2 （巷道的净宽度的一半） • 圆弧拱 =B/3 （巷道净宽度的1/3） h0 （二）墙高 的确定 h3 • 墙高（壁高）是指 自巷道底板至拱基线的 垂直距离 • 一般根据电机车架线， 管线装设和人行要求进 行计算（选取最大值）
③、按支护材料和习惯使 用的支护方式： ⑴、木支架、钢筋混凝土 棚子：选梯形 ⑵、锚喷支护、砖石、混 凝土支护：选拱形 • 近年来由于广泛采用 先进的锚喷支护技术， 同时考虑到设计简化的 需要，巷道多采用半圆 拱、圆弧拱，而三心拱 已被淘汰。部分煤矿比 较薄的矿井在采区巷道 往往采用梯形巷道。
第二节
1、按架线电机车导电弓子要求确定墙高 （ 半圆拱）
h3 h4 hc ( R n) ( K b1 ) 2
h3
h4 ：轨面主电机车架线高度（安全 •
hc
•
•
规程规定≥1800毫米，一般取2000 毫米） • ：巷道底板至轨面的距离（道 床总高度） 表3-7
n：导电弓子距拱璧的安全距
• 按以上公式计算的巷道净宽度B值，应根据只进不舍 得原则以0.1m进级。 • 3、无轨运输巷道的净宽度 • 主要根据行人和通风的需要来确定，主要运输巷道应 留设宽度在1.2m以上的人行道，另一侧宽度应不小于 0.5m.
• 三、巷道净高度的确的净高度
h0 h3 hb
五、巷道风速的验算
生产矿井的巷道通常兼作通风用，因此还要进行最优 的风速验算： Q V——通过巷道的风速， V Vmax S Q——通过巷道的风量， Vmax——巷道允许通风的最高风速，m／s。
• 《煤矿安全规程》规定如右表，《煤矿 工业设计规范》规定：矿井主要进风巷 的风速一般不大于6m／s； • 输送机巷道采区风巷一般不大于4m／s。 设计时，应在不违反《煤矿安全规程》 的原则下，按规范要求确定巷道断面， 以留有余地。
h3 h5 hb h7 R ( D 2 m K b2 )
2
2
•
• • • • • • • • •
:为渣面至管子底高度（安全规程一般取 h5=1800毫米）（1.8米以下不得架设管路） hb :道碴高度 h7 :为管子悬吊线总高度（一般取0.9-1米） D：为管子直径 K：导电弓子半径取359 b2:轨道中心线与导电弓子中心线间距 b2=B/2-C1=B/2-(电机车宽度/2+840) 840--指规程规定巷道人行道宽度 m:导电弓子距管子的安全距离取300mm
• ②折合重量 d 2 • N l ( )
2
• L：为锚杆深度 • d/2：d为锚杆直径 • ρ ：锚杆材料密度 • ③每排锚杆数 N ×0.8
（根）
• 7、每米巷道粉刷面积 • Sn=1.57B3+2h2 • h2：道碴面以上巷道的壁高 • h2=h3-hb • h3：巷道壁高 • hb：道碴高度 • B3=B2-2T=B1+2δ -2T=B+2T+2δ -2T=B+2δ • B3：计算巷道净宽 • B2：计算掘进宽度 • B： 巷道净宽度 • 2δ ：允许超挖量 取75
三、巷道断面形状选择的因素
①、按作用在巷道上 的地压大小和方向：
⑴、当顶板压力和侧压都 不大时：梯形和矩形 ⑵、当顶压较大、侧压较 小：半圆拱形、圆弧形、 三心拱形 ⑶、当顶压、侧压都很大， 同时有底鼓严重时：马 蹄形、圆形、椭圆形
②、按巷道的用途及服 务年限： ⑴、服务年限长的开 拓巷道：一般选拱形 ⑵、服务年限10年左 右的准备巷道或采区 巷道：一般选梯形
• 4、最后比较上述三值取最大者，上述计 算出墙高 h3 值，考虑一定的余量只进不 舍的原则以0.1米进级。 • (B)、无轨运输巷道的净高度 • 无轨运输（包括汽车运输）巷道最小高 度除满足行人、通风等要求外，运输设 备顶部距巷道顶部（支护）或管线下缘 的距离不得小于0.6m.
四、巷道净断面面积
巷道断面尺寸
一、巷道净宽度的确定 二、巷道的净高度 三、巷道的净断面面积 四、巷道风速的验算 五、巷道设计和计算掘进断面面积
• 巷道断面尺寸决定的因素
•
• • • • 当确定了巷道断面形状和支护类型后，需要 考虑如下因素来确定巷道断面的尺寸。 1、巷道中人行的要求 2、巷道中运输设备的类型及数量 3、支护厚度 4、通过本巷道的风量
• 注意： • ①、为了使双轨巷道对开列车之间有足够的安全间隙： t可按下式求出： • t=（表3-2的值双轨中心线距）-（设备宽/2+ 设备宽/2） • ②、巷道弯道处，其设备之间的安全间隙要加宽，同 时巷道不仅在弯道处要加宽两设备之间的安全间隙，与弯 道连接的直线段也要有适当的加宽距离。一般建议加宽35米处，但用上述计算t的办法都解决了。 • 即用表3-2中的轨道中心距求出两设备之间的安全间隙， 都解决了
离一般取300毫米。
h4
k:架线电机车导电弓子宽度之
半一般718/2=359毫米 • b1 :轨道中心线（非人行道一侧） 至巷道中心线的距离（架线中心线） • b1 =B/2-(a+电机车宽度/2) 电机车宽度表3-1 • a:非人行道安全宽度（规程规 定≥0.3米一般取400毫米）
• 2、按管道安设高度要求计算墙高 h3 ( 双轨 巷道）
一、巷道净宽度的确定
直墙拱形巷道的净宽度系指 巷道两侧内壁或锚杆露出长度终 端之间的水平间距。 矩形巷道的净宽度，系指巷 道两侧内壁或锚杆露出长度终 端之间的水平间距。 梯形巷道，当其内通行矿车、
电机车时，净宽系指车辆顶面水平
的巷道宽度；当其内不通行运输设 备时，净宽系指自底板起1.6m高水 平的巷道宽度。
表3-4的数值，不超过就符合规程。
六、巷道设计和计算掘进断面面积
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 4．巷道计算掘进断面积
1．支护参数的选择
支护是影响煤矿技术经济指标和安全生产的关键技术问 题，长期以来，棚式支架和砖石、混凝土砌碹是支护的主 要形式，近年来，金属支架和锚喷支护得到发展。支架参 数的选取，就是确定坑木的直径、金属和钢筋混凝土构件 的断面高度以及背板厚度、喷层的厚度或锚杆外露的长 度，所有这些只寸的选取方法，将在第五章中介绍
以直墙拱形巷道为例： B＝a十2A1十c十t
• 1、单轨巷道的净宽度
• B=a+ A +C a:非人行道的安全 1 宽度 取a≥0.3 • A1 :设备的最大宽度 • C：人行道的宽度，取 C≥0.8米 1～0.8米
•
2、双轨巷道的净宽度 • B=a+2 A+C+t a：非人行道的 1
安全宽度 a≥0.3米 • 2A1 ：2倍设备的 最大宽度 • C：人行道 的安全宽度 • T：运输设 备之间的安全间隙 t ≥0.2米 •
3、半圆拱巷道设计掘进断面面积(S1)
• S1=B1（0.39B1+h3） • B1：巷道设计掘进宽度 • h3：巷道净高度 • 其中 B1=B+2T • B：巷道净宽度 • 2T：巷道支护厚度（喷射混凝土厚度）
4、半圆拱巷道计算掘进断面积 (S2)
•
S2=B2（0.39B2+H3）
• B2：巷道计算掘进宽度 • h3：巷道净高度 • 其中 B2=B1+2δ =B+2T+2δ • B：巷道净宽度 • 2T：巷道支护厚度 • 2δ ：允许掘进超挖值，一般取75毫米
2．道床参数的选择
道床参数是按选取的钢轨型号、轨忱规格和道碴 高度确定的。 ①钢轨型号是根据巷道类型、运输方式及矿车容积来 选取。其型号的选择及技术参数见表3-5
• ②轨枕：轨枕的类型和规格应与选用的钢轨型 号相适应。应大力提倡使用钢筋混凝土轨枕。 见表3-6，比木轨枕耐用，制造简单。
• ③道床：以坚硬不易风化的碎石或卵石做道碴，粒度20-30 毫米为宜，道砟的高度在主要运输巷不得小于100mm，并至 少把轨枕1/2~2/3的高度埋入道砟内，如图3-5。道创宽度 可按轨枕长度再加200mm考虑。
• 1、半圆拱 S B(0.39B h2 ) • 2、圆弧拱 S B(0.24B h2 ) • 式中 h2 :道碴面以上巷道的壁高 • h2 h3 hb h3 :拱形巷道墙高 hb :道碴高度 • • 3、梯形S=（B1+B2）×H/2 • 4、半圆拱形周长P=2.57B+2h2
• • • •
2、按照巷道层位分 （1）、岩石巷道 （2）、半煤岩巷道 （断面岩石的面积在1/5~4/5) （3）、煤层巷道（断面煤层的面积在4/5以上)
• 二、巷道断面形状 • 按其构成的轮廓线分两种 • 折边形: 矩形、梯形、不规则形 • 曲边形 :半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形、 椭圆形、 圆形