巷道断面形状与尺寸确定实例

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 3002120021200-1500m =⎪⎭⎫ ⎝⎛+= 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 1267,338003B f 000====拱高 R=0.692B 0=0.692×3800=2630mmr=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 30021200b 2b A 1=+=+=取K=400mm ，则 0.5540.66725010004009001000250r K A r os β>=-+-=-+-=c 表明导电弓子已进入小圆弧范围内，根据《安全规程》取H 1=2000mm ，由式1-4得：22613K)A (r 250)(r h H h +----+= 791mm 1)4009001000()2501000(350200022=+----+= ② 按行人要求确定墙高由式1-7得：223100)(r r 1900h ---= 1463mm 100)(10001000190022=---=③ 按管路要求确定墙高根据现场实际情况布置管路，只要满足《安全规程》即可。

二、确定巷道断面尺寸（一）确定巷道净宽度B0查表得知ZK3—/250架线式电机车牵引0.75m3矿车。

ZK3—/250架线式电机车宽b=980㎜，高h=1550㎜；0.75m3矿车宽980mm，高：1050mm。

根据《煤矿安全规程》，非人行道一侧宽b1=450㎜。

取巷道人行道宽C=1120㎜，故巷道净宽度B0=a1+b1+c=980+450+970=2400㎜。

坑道内采用18kg/m钢轨敷设，（查表得：底板距离轨面水平h6=320，道渣距底板的高度h5=200）轨距600mm。

（二）确定巷道拱高f0半圆拱巷道拱高f0=B/3=2400/3=800㎜大圆弧半径R=0.692B0=1660mm小圆弧半径r=0.261B0=626mm（三）确定巷道壁高h31.电机车架线要求规定。

设置架线导电弓子宽度的1/2为400，即K=400mm，架线至轨面高度，（根据《煤矿安全规程2012版》运输平巷，电源电压低于500V时，悬挂高度不低于1.8m；电源电压高于500V时，不低于2m）。

取H=1800mm,a=b1+1/2b=450+490=940因为=0.6＞0.554时所以得：=1620=0.48＜0.554时=式中：H——架线至轨面高度，取H=1800mm；h4——道渣至轨面高度；f0——巷道拱高；R——大圆半径b1——非人行道一侧宽；B0——故巷道净宽度；K——电机车架线弓宽度之半，取400。

a——非人行道线路一侧线路的中心至墙的距离。

2、按照行人要求确定。

计算结果为ℎ3=1800−√r2−(r−100)2=1460根据以上计算，h3取最大值得2000mm则，巷道的净高度H0=fo+h3=800+2000=2800mm。

（四）确定巷道净断面面积S和净周长P由《井巷工程》查表得净断面积 S=B×（0.263B+h3）S=2400×（0.623×2400+2000）=6300mm3净周长P=2.33BO′+2 h3 P=2.33×2500+2×2000=9800mmBO′= BO+2倍锚杆外露的长度=2400+2 ×50=2500mm。

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ZKl. 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=1150mm0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=70() 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 mm2、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≡¾733mmR=0. 692B=0. 962X2200=1522mmr=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h31、按架线电机车导电弓子要求确定h3已知:r=576mm; A= 1200/2÷300-900πιπι取KFOOmm,则cos β =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Hl=2000mm故h3h3二Hl+h6-√ (R-250)2-(k+Z)2+R-f=2000+100- √ (1522-250)2-(360+200)2+1522-733=1747mmK——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) =200mm2、按行人要求确定墙高h3h3= 1900+h5- √ r2-(r-100)2=1900+100- √ 5762-(576-100)2=1676mmn——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。

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）按架线电机车导电弓子要求确定h3由67页，表5－4中半圆拱形巷道壁高公式得：h4——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》188页，第365条，取h4=2000毫米；hc——道床总高度。

选用24公斤/米钢轨，查70页，表5－8得hc=360毫米，道渣高度hb=200毫米；n——导电弓子距拱壁安全间距，取n=300毫米；K——导电弓子宽度之半，查67页，表5－4中，K=718/2=359，取K=360毫米；b1——轨道中线与巷道中线间距，b1=B/2－a1=3600/2－930=870毫米；故毫米（2）按管道装设要求确定h3①按电弓子距管子距离的要求，由由68页，表5－6中得：式中h5——渣面至管子底高度，按《煤矿安全规程》第9页，22条，取h5=1800毫米；h7——管子悬吊件总高度，参照P78图5－8，取h7=900毫米；m——导电弓子距管子间距，取m=300毫米；D——压气管直径，题给D=200毫米；b2——轨道中线与巷道中线间距，b2=B/2－C1=3600/2－1370=430毫米。