井巷工程课件——第五章 巷道断面设计
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第一部分平巷断面设计[设计题目]云南某矿中段运输巷道,设计年通过能力为90万吨,中央分列式通风。
通过该巷道的涌水量为 m3/h,通过风量为 m3/S,采用架线式电机车牵引吨矿车运输,该大巷穿过岩层以细砂岩、粉砂岩为主,岩层中等稳定,岩石坚固性系数f=4~6,岩层内水文地质简单,有少量节理裂隙水,对巷道施工有一定影响,现场实测围岩松动圈为0.8m。
巷道内设两条动力电缆、三条通讯及照明电缆,敷设一趟直径为200 mm的压风管和一趟直径为100 mm的水管,该巷道主要用于通风、出矿、排水、行人,请对该巷道进行断面设计,并计算单位工程掘进工程量和材料消耗量,绘制巷道断面施工图。
[设计要求]1、必须以认真的态度,独立完成。
2、所选数据要有依据,设计符合规范,计算正确。
3、绘图清楚规范,表格设计合理,采用计算机绘图。
4、各项技术措施要切合实际,具有针对性。
【注意事项】学号尾数为单号的同学请设计成半圆拱形,双号的同学请设计成圆弧拱形。
2015级1班设计涌水量160m3/h,通过风量40 m3/s;2015级2班设计涌水量180m3/h,通过风量35 m3/s。
一、巷道断面设计依据《采矿手册》(井巷工程卷)、《井巷工程》,国家有关矿山建设、生产、安全的规定。
二、巷道断面设计应满足的条件1、保证人员通行安全。
2、按照通过的运输设备等技术要求和《规程》的有关规定铺设轨道,以保证通过的运输设备安全运行,并合理地布置通过巷道断面的管路及电缆等。
3、巷道断面通过最大风量时,不得超过《规程》规定的最高风速。
4、按通过的水量大小,合理设置水沟。
5、巷道断面不得小于《规程》规定的最小净断面和最小净高度。
6、满足其它要求,如在巷道一侧堆放坑木、材料或安装其它设备等。
三、巷道断面形状选择考虑的主要因素1、应综合考虑巷道围岩的性质,矿压的大小和方向;2、巷道的服务年限、用途及位置;3、巷道的支护方式和支架材料。
在一般情况下,根据前两个因素决定支护方式和支架材料,再根据充分发挥其力学性能的原则,确定巷道的断面形状。
井巷工程课程作业巷道断面设计设计题目井巷断面设计院系专业班级姓名学号指导老师高保彬完成日期 2015年03月28日设计条件:兖州矿业集团济宁三号井为1998年投产的现代化大型矿井,设计生产能力为5Mt/年,服务年限为81年。
采用立井开拓、单水平倾斜大巷条带开采。
地面标高+38m,生产水平为-520m,属低沼气矿井。
通风方式为中央并列式通风,井下最大涌水量为450m3/h,通过第一水平东运输大巷的流水量为260m3/h,风量为55m3/s;采用ZK7-9/550直流架线电机车牵引1.5t矿车运输。
内设压风管φ108×4.0一路和供水管φ76×3.0焊接钢管一路,另设动力、照明、通讯和信号电缆各一路。
大巷穿过的岩层有砂岩、泥岩,主要以泥岩为主,实测围岩松动圈:砂岩为0.7~1.2m,泥岩为1.5~1.9 m。
试设计运输大巷直线段的断面,并计算单位工程掘进工程量和材料消耗量,绘制巷道断面施工图。
一、选择巷道断面形状年产5Mt矿井的第一水平运输大巷,一般服务年限在80年以上,采用900㎜轨距双轨运输大巷,其净宽在3m以上,又穿过砂岩、泥岩,主要以泥岩为主,故选用钢筋㎡砂浆锚杆和喷射混凝土支护,巷道为半圆拱形断面。
二、确定巷道断面尺寸(一)确定巷道净宽度B查《井巷工程》表4-2可知ZK7—9/250电机车宽A1=1360mm、高h=1550mm;3t矿车宽1050mm、高1150mm。
根据《煤矿安全规程》,取巷道人行道宽C=840mm,非人行过一侧宽a=400mm。
又查《井巷工程》表4-3知本巷双轨中线距b=1600mm,则两电机车之间的距离为t=1600—(1360/2+1360/2)=240mm>200mm故巷道净宽度B=a1+2A+c1+t= 400+1360*2+240+840=4200mm(二)确定巷道拱高h 0半圆拱形巷道的拱高h 0=B/2=4200/2=2100mm 。
目的:《井巷工程》课程设计是学生学习井巷工程课程中的重要技能学习环节,课程设计的目的在于通过课程设计,巩固和加深课堂理论知识并使之与实际相结合,以培养学生运用所学知识独立解决巷道施工中主要问题的能力和掌握巷道设计中的基本方法与设计技能,并初步结合生产实际锻炼解决在生产上所遇到的实际问题,培养学生科学的思维方法和工程技术人员应具备的基本技能。
依据:设计的巷道断面直接作为井下巷道施工的依据,也是进行井巷工程预算的依据。
内容和步骤:首先根据巷道的服务年限,用途和围岩的性质,选择巷道断面的形状和支护方式,其次根据巷道中通过的设备尺寸、支护参数、道床参数、通风量、行人要求等确定巷道净断面积尺寸(并进行风速验算),计算巷道的设计掘进断面的尺寸然后布置水沟和管缆。
最后绘制巷道断面施工图,编制巷道特征表和每米巷道工程量和材料消耗量。
巷道断面设计的要求:在满足安全生产和施工要求的条件下,力求提高断面的利用率,取得最佳的经济效果。
严格按照《煤矿安全规程》的各项范畴进行井巷工程设计,引用《煤矿安全规程》及其他资料部分,应标注出来,要注意使用先进的工艺和技术使课程设计具有一定的先进性,本次课程设计是为了满足教学,应独立完成设计。
其他说明:巷道断面设计是矿井开采设计中的一个重要组成部分,贯穿矿井服务年限属于施工设计的范畴。
巷道断面设计的基本原则 (6)一、巷道断面的设计依据 (6)1、巷道的名称和用途 (6)2、通过巷道的运输设备类型及特征 (6)3、通过巷道的管线敷设情况,风量大小及排水量大小 (6)4、对巷道坡度的要求 (6)5、其他要求 (6)二、巷道断面设计 (6)1、选择巷道的断面形状、支护类型、支护参数 (6)2、确定断面尺寸 (7)3、巷道的净断面、掘进断面及风量校核 (8)4、决定道床参数,水沟布置和管线敷设 (9)5、巷道断面特征表和每米巷道材料消耗量计算并列表 (10)6、巷道断面施工图 (11)一、施工方案的确定 (13)1.掘砌作业方式 (13)2.成巷速度 (13)二、凿岩爆破工作 (13)对钻研爆破工作的要求 (13)1、凿岩设备和爆破器材的选择 (13)2、爆破参数的确定 (13)3、凿岩爆破作业 (14)4、爆破图表及技术经济指标 (14)三、通风与安全 (17)1、掘进通风 (17)2、综合防尘技术 (18)3、掘进安全工作 (18)四、装岩与调车 (19)1、装岩机械的选则 (19)2、主要技术特征 (19)3、生产能力的估算 (19)4、调车方法 (19)五、巷道支护 (19)1、临时支架结构与永久支架形式的选择 (19)2、材料消耗量计算 (19)3、施工方法 (20)4、质量检查标准 (20)一、劳动组织配备 (21)1、作业方式的选择 (21)2、循环图标的编制 (21)一、支架操作工安全措施 (24)二、检修工安全技术措施 (24)三、端头工的安全技术措施 (24)四、所有工种必须遵守的安全措施 (24)五、瞎炮的处理问题 (25)六、凿岩时注意的问题 (25)七、爆破注意安全事项 (25)致谢 (27)参考文献.................................................................... . (28)第一章煤矿及设计巷道的概况已知技术参数和设计要求:某煤矿,井田走向11.7km,倾向宽5.5~8.6km,井田面积68.8km²。