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。

③按）行人高度要求确定
－－距壁j处有效高度 ≥1800mm，j≥100mm （200mm）
Copyright©2010 《矿山规划与设计》
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❖复习与思考
1.巷道断面形状分为哪几类？最常用的有哪几种？ 2.巷道断面设计的内容是什么？ 3.巷道的净断面、设计掘进断面和计算掘进断面是什么关系？ 4.巷道断面设计的基本原则是什么？ 5.选择巷道断面形状应考虑哪些因素？ 6.当巷道尺寸确定后，为什么还要用通过巷道的风速来验算？ 7.水沟的坡度如何确定？ 8.巷道中的各种管线如何布置？
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§4.1 巷道断面设计(Cross section design)
说明 :
① 一般要求B≮2.4m; ② 曲线段巷道要加宽２×0.2m，从缓
和曲线段开始加宽; ③ 轨道中心线间距加宽0.3m; ④ 缓和曲线段一般矿车运输时取1.5～
３.5，电机车运输上时取３～５m。
地应力>岩体强度
1.地应力
2.岩性
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3.支护强度
地下工程的特点及支护的重要性 不确定性、结构和载荷的特殊性、受力特点
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支护的作用
不耦合支护下巷道围岩应力图 耦合支护下巷道围岩应力图
不耦合支护下巷道围岩变形图
B h0 3
S B(0.26B h2 )
h0
2B 5
h2 h3 hb
４、巷道风速验算
v
Q S
vm
Q—设计通过风量，m３/s S—巷道设计净断面积, m２ V—通过巷道的风速， m/s

一、巷道净宽度的确定(续)
为了满足掘进机械化装载和铺设临时双轨调车，以及运输综采 支架的需要。巷道最小宽度：主要大巷为2.2m；采区巷道为2 m。 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，用矿车运输 时与曲线段两端相联的各长2m的 直线段也要加宽；用电机车运输
管道的装设要求；人行高度要求；1.6m高度人行道宽度；设备上缘至拱
壁间最小安全间隙。
h7
D
n
b1
b2 K m
m1
a
A1
t
A1
C
a1
b
c1
B
h4
h5
h
h0
H1
H
h2
h3
ha
hc
hb
δ
B1
B2
二、巷道的净高度(续)
一般，架线电机车运输的巷道，按其中架线电机 车导电弓子和管道装设要求计算即能满足要求；其它 如矿车运输、仅铺设输送机或无运输设备的巷道一般 只按行人高度要求即能满足要求，但在人行道范围 1.8m以下，不得架设管线和电缆。
一、选择巷道断面形状、
年产90万吨矿井的第一水平运输大巷，一股眼务年限在20年以上，采
用 600mm轨距双轨运输的大巷，其净宽在3m以上，又穿过中等稳定的
岩层，故选用钢筋砂浆锚秆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。
第四节 巷道断面设计示例 (续)
二、确定巷道断面尺寸 ㈠确定巷道净宽度B 查表3-1知ZK10—6/250电机车宽A1=1060㎜，高h=1550㎜；1.5吨矿车宽 1050㎜，高1150㎜。 根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽C=840㎜，非人行道一侧宽 a=400㎜。又查表3-2知本巷双轨中心线b=1300㎜，两电机车之间的距离 为：1300-（1060/2+1060/2）=240㎜ 故巷道净宽度B=a1+b+c1=a+2A1+C+t=400+2×1060+240+840=3600㎜。 ㈡确定巷道拱高h0 半圆拱巷道拱高h0=B/2=3600/2=1800㎜，半圆拱半径=h0=3600/2=1800㎜ ㈢确定巷道壁高h3 按架线电机车导电弓子要求确定h3 由3-8中半圆拱巷道拱高公式得

1.0m）以上的人行道；
1. 净宽度的确定
（内壁或锚杆外端之间的水平距离，通车时车辆顶面水平 的巷道宽度，不通车时底板起1.6m水平的巷道宽度）
B ＝ a + 2A1 + c + n
主要运输巷B ≥ 2.4m 采区巷道B ≥ 2.0m ① a > 0.3m，安设输送机时a >0.5m；非行人侧的宽度 ② A1—表4－1，运输设备的最大宽度； ③ c ≥ 0.8m（道碴面起1.6m高度） 在人车停靠点c ≥ 1.0m；
2. 按管道装设要求确定h3
h3 h5 h7 hb R 2 ( 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，取取h7 = 900mm； m——导电弓子距管子间距，取m = 300mm； D——压气管法兰盘直径，D = 335mm； b2——轨道中线与巷道中线间距，b2 = B/2－C1 = 3600/2－1370 = 430mm。 故 h3 1800 900 200 1800 2 (360 300 335 / 2 430 ) 2 1613 mm
巷道断面设计
*巷道断面的设计
设计原则
1. 断面形状 2. 断面尺寸确定，梯形、拱形
3. 水沟、管线布置、断面尺寸确定实例
巷道的断面形状
一. 常用的断面形状
折线形：矩形、梯形和 不规则形
曲线形：半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形、圆形、马蹄形 及椭圆 形。
二. 断面形状的选择
⑴ 围岩应力条件及围岩性质
二. 管线的布置
压风管、排水和供水管、动力和照明通信电缆。 ①管（人行道一侧，距道碴、水沟盖板 1800mm ， 0.2m 运输设

棚式支架巷道水沟一侧的边缘距棚腿距不小于300mm，图3—7 。
❖ 为了行人方便，主要运输大巷和倾角小于15°斜巷的水沟，应铺放钢筋混凝上预制盖板
，盖扳顶面要与巷道渣面齐平。 常用的水沟断面形状有对称倒梯形、半倒梯形和矩形。各种水沟断
面尺寸应根据水沟流量，坡度，支护材料和断面形状等因素决定，常用
的水沟断面和尺寸见图3—6、和表3—13。 ❖ 为了使巷道内不积水，巷道横向水沟的一侧也应有2‰的坡度，并在
不妨碍清理水沟为原则。 2．在架线式电机车运输巷道内，不要将管道直接置于巷道底板上（用
管墩架设），以免电流腐蚀管道。管道与运输设备之间必须留有不小于
0.2m的安全距离。
3．通信电缆和电力电缆不宜设在同一侧。如受条件限制设在同一侧时， 通信电缆应设在动力电缆上方0.1m以上的距离处以防电磁场作用干扰通讯信号。
h2—渣面起巷道壁的高度。 4．圆弧拱巷道：S＝B(0.24B+h2)
第22页，共62页。
矩形巷道断面尺寸：
第23页，共62页。
梯形巷道断面尺寸：
第24页，共62页。
半圆拱形巷道断面尺寸：
第25页，共62页。
三心拱形巷道断面尺寸：
第26页，共62页。
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：
δ
T
h0
h7
D
H1
H
h4
h5
h
h2
h3
n
b1
b2 K m
m1
a
A1
t
A1
C
a1
b
c1
B
δ
B1
B2
第33页，共62页。
ha

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。

平巷断面尺寸的确定巷道断面尺寸既要满足安全使用要求，又要尽量减少掘进工作量。

运输巷道断面尺寸根据运输设备的类型和数量、运行速度、轨道数目、支护材料、结构形式和各种安全间隙等来确定，然后用通过该巷道的风速进行校核。

梯形及拱形断面是目前我国矿山巷道中最常用的断面形状，其尺寸的确定方法如下：(1)巷道净宽度BO的确定拱形巷道的净宽度指直墙内侧的水平距离（图1），可用下列公式计算双轨运输巷道净宽度。

Bo=2b+b1+b2+m (1-1)或 Bo=b+bl+b2+F (1-2)式中 b-运输设备的宽度，见表1；B1-运输设备到支架的间隙，从表3选取；b2-人行道宽度，见表2；m-两对开列车最突出部分间隙；F-双轨运输线路中心线间距，在采区装载点和矿车摘挂钩地点应满足m≥700mm，在任何情况下均应满足m≥300mm。

梯形巷道净宽，无运输设备的巷道指巷道净高的1/2处；有运输设备的巷道，指从巷道道砟面起1.6m的高度内设备外形轮廓的最大尺寸处的宽度。

运输平巷内一般均应设置人行道，并保证行人安全与方便；双轨运输线路之间及溜矿口（或卸矿口）一侧禁止设置人行道；人行道尽量不穿或少穿线路；在人行道侧敷设管路（架高敷设除外），要相应增加人行道宽度。

在标准巷道设计中，电机车运输时一般轨距为600mm，两轨道中心线间距为1300mm;对于采用900mm轨距的双轨巷道，轨道中心线间距应为1600mm。

确定巷道断面尺寸时，可先用上述尺寸设计轨道中心线间距，然后按通过运输设备的最大宽度验算两线路中心距能否满足要求。

在设计曲线巷道时，应考虑车辆由于转弯使车缘外凸增加了车辆计算宽度，巷道需适当加宽，才能满足安全要求。

曲线巷道加宽值由内侧加宽值、外侧加宽值和线路中心距加宽值三部分组成。

采用电机车运输的曲线巷道，其内侧加宽值取lOOmm，外侧加宽值和线路中心距加宽值各取200mm。

决定巷道宽度虽有上述一些规定，但在设计时还要做具体分析。

巷道断面设计示例巷道断面设计示例1、基本条件：某深部矿井，年产设计能力为90万t,围岩性质：煤岩，岩石条件：Ⅳ类；岩石坚固性系数：f=1～1.5；工作面涌水量10m 3/h ；巷道坡度3‰；巷道通风量35m 3/s ；巷道涌水量：无；巷道瓦斯情况：高。

2、巷道内设备：运输设备5T 固定式矿车MG5.5—9B ，牵引设备直流架线式电机车ZK10—9/550，轨距900mm ，轨型30kg ，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，检修轨运输拉运设备：重型平板车MPC —13.5—6外形尺寸：（长×宽×高）2500×1400×342mm ；一趟Φ108mm 供水管，一趟Φ200mm （法兰盘直径335mm ）压风管；动力电缆三趟，电缆直径Φ50mm ，信号电缆两趟，电缆直径Φ25mm 。

二、设计内容：1、巷道服务年限：30a ；2、选择断面形状、支护参数、确定巷道净断面尺寸和设计掘进断面尺寸，绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表、每米巷道工程量和材料消耗表；3、根据巷道断面和围岩条件编制爆破说明书和爆破图表；4、选择巷道施工机具和相应设备；5、确定支护方式和支护参数；6、验算巷道风速。

一、选择巷道断面形状年产90万t 矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在20年以上，采用600mm轨距双轨运输的大巷，其净宽在3m 以上，又穿过中等稳定的岩层，故选用左旋螺纹钢锚杆和喷射混凝土支护，巷道断面为半圆拱形。

二．确定巷道断面尺寸㈠确定巷道净宽度 B 查表1-1知ZK10－9/550电机车宽 A 1=1360mm 、高h =1550mm ；5t 矿车宽1050mm 、高1150mm 。

根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽C = 840mm 、非人行道一侧宽a =400mm 。

又查表3-2知本巷双轨中线距b =1800mm ，则两电机车之间距离为t = 1800－（1360/2 + 1360/2）= 440mm故巷道净宽度: B= a+2A 1+t+c =400+2×1360+440+840=4400mm㈡确定巷道拱高h0半圆拱形巷道拱高h 0 =4400/2=2200mm 。

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

202X
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第二章 巷道断面设计
第一节 巷道断面形状的选择
汇报日期
一.巷道净宽度的确定 B=a+2A1+C+t≥2.4m (3---1) 式中: B----巷道宽度,m; a-----非人行道以侧的宽度,a≥0.3m; 《煤矿安全规程》 A1----运输设备的最大宽度,m ;《井巷工程》P56，《井巷设计与施工》P4； C----人行道的宽度,C≥0.8m; 《煤矿安全规程》 t-----两对开列车最突出部分之间的距离,t≥0.2m;《规程》 二 .巷道净高度的确定 H=h0+h3-hb (3----2) 式中: H----拱形巷道的净高度,m; （道渣面至拱顶） h0 ----拱形巷道的拱高,m; （墙的顶面至拱顶） h3-----拱形巷道的墙高,m; （巷道底板至墙顶面） hb------拱形巷道内的道渣高度,m ; （铺设厚度）
P60；
五.巷道设计掘进断面和计算掘进断面面积 (一)巷道设计掘进断面面积 1.支护参数的确定 2.道床参数的选择 3.巷道设计掘进断面和计算掘进断面面积: (1)半圆拱形巷道设计掘进断面面积 S1=B1(0.39B1+h3) (3---7) (2)圆弧拱形巷道设计掘进断面面积 S1=0.24B²+1.27BT+1.57T²+B1h3 (3---8) (3)梯形巷道设计掘进断面面积 S1=B1(B3+B4) H1/2 (3---9) 式中符号意义见图3---3,图3---4和表3---8,3---9,3---10;
电缆悬挂高度为m,悬挂点间距不大于3.0m.电缆与运输设备间隙≥0.25m;
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.

第一章巷道断面设计某煤矿年设计生产能力120万吨，为高瓦斯矿井，采用中央分列式通风，井下最大涌水量为250m³∕h。

通过该矿第一水平东翼运输大巷的涌水量为100m³∕h，采用XK8-6∕110A蓄电池电机车牵引1.5吨矿车运输。

该大巷穿过的岩层为中等稳定，岩石的坚固系数ƒ=4～6，大巷需通过的风量为70m³∕ｓ。

巷道内敷设一趟直径为200mm的压风管和一趟直径为100mm的水管。

一、选择巷道断面形状年产120万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在30年以上，采用600mm轨距双轨运输大巷，且穿过中等稳定岩层，所以选择树脂锚杆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。

二、确定巷道净断面尺寸（一）确定巷道净宽度B查表知XK8-6∕110A电机车宽A1=1054mm，高h=1550mm；1.5t矿车宽1050mm、高1150mm。

根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽C=1003mm、非人行道一侧宽a=643mm。

有查表3-3（P62）知本巷双轨中线距b=1300mm，则两电机车之间距离为：1300 – (1054/2+1054/2)=246>200mm故巷道净宽度：B=a 1+b+c 1 = (643+1054/2) + 1300 + (1054/2+1003)= 4000mm （二）确定巷道拱高h 0半圆拱形巷道拱高h 0=B/2=2000mm 。

半圆拱半径R= h 0=2000mm 。

（三）确定巷道壁高h 3 1.按管道装设要求确定h 3222753)2/((b D m K R h h h h b +++--++≥式中h 5—砟面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取h 5=1800 mm ； h 7—管子悬吊件总高度，取h 7=900 mm ； A 1—电机车宽度，A 1=1054mm ； m —电机车距管子间距，取m=300 mm ； D —压气管法兰盘直径，D=335 mm ；b 2—轨道中线与巷道中线间距，b 2=B/2-c 1=4000/2-1530=470mm 。

巷道断面设计某矿运输平巷，生产能力20万吨每年，铺设单线，巷道穿过岩层f=5-6的页岩，涌水量为70立方米每小时，压风管路直径20mm，供水管路直径100mm，巷内设两条动力电缆，3条通讯电缆，通过该巷道的风量为30立方米每秒，设计该巷道断面。

1.巷道断面形状确定2.巷道断面净宽确定3.巷道断面净高确定A 、选择巷道断面该巷道生产能力为20万吨每年，且为运输平巷，服务年限较长，穿过的岩层不稳固，稳定性较差，所以选择圆弧拱F0=B0/3的断面或者是半圆拱F0=B0/3的断面。

其优缺点对比如下表格：最后选用圆弧拱B 、确定巷道经断面尺寸a 、确定巷道净宽B0根据巷道年生产能力为20万吨，且采用单轨运输，通过查表1-1确定选用架线式电机车，其型号为ZK3-6/250电机车，电机车宽(B)为1250mm，高（H）为1550mm，长（L）为2700mm，选用型号为翻斗式YFC1.10-6矿车，矿车宽（b）为980mm,高（h）为1250mm，长（l）为2400mm，两者比较取最大值，所以运输设备（电机车）宽（B）=1250mm, （电机车）高（H）为1550mm,经计算查表1-2和表1-3可以取运输设备到支架的安全间隙b1=300mm，人行道宽度b2=800mm，此时巷道的净宽度为：B0=B+b1+b2=1250+300+800=2350mmb 、确定圆弧拱参数拱高f0=B0/3=2350/3=783.3333mm,这里取f0=784mm。

半径R=0.5417B0=2350*0.5417=1272.995mm，这里取1275mm，角度α=67°23′，拱弧长P弧（B0）为1.2740。

c 、选择道床参数根据运输设备，查表1-7和表1-8，初步选择15kg/m的钢轨，采用钢筋混泥土轨枕。

底板水平面至道砟水平之间的距离h5=200mm,轨道水平至底板之间的距离h6=350mm，所以道砟水平至轨面水平之间的距离h4=h6-h5=350-200=150mm。

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 指车辆顶 面水平 的巷道 宽度； 当其内 不通行 运输设 备时， 净 宽度系指 从底板 起1.6m水平的 巷道宽 度。
2.双轨巷道净宽度
双轨巷 道净宽 度按下 式计算 ：
（2）壁 高 的确 定 拱形巷 道的壁 高系指 自巷道 底板至 拱基线 的垂直 距离。 如图3-2-3所 示。 为了满 足行人 安全、 运输畅 通以及 安装和 检修设 备、管 缆的需 要，设 计要求 按架线 电机车 导电弓 子顶端 两切线 交点处 与巷道 拱壁间 最小安 全间隙 要求、 按管道 的装设 高度要 求；按 1.6m高度人行 道宽度 要求以 及按设 备上缘 至拱璧 最小安 全间隙 要求等 五种情 况分别 计算拱 形巷道 的 高度，并 取其最 大值。
B a 2 A1 c t
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图3-2-1 巷道净断面尺寸计算图
资7 源与安全工程学院——王昌琪
表3-2-1 巷道安全间隙表
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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，应 将安全 间隙适 当加宽 ，加宽 值与车 厢长度 和弯道 半径有 关。其 加宽值 为：一 般外侧 加宽20 0mm（20t机车加 宽300mm）；内侧 加宽100mm；双轨中 线加宽 300mm。 有的设 计为了 简化计 算，采 取内侧 和外侧 均要加 宽200mm。巷道加 宽范围 ：除曲 线段外 要全部 加宽外 ，与曲 线段相 连的两 端直线 段也要 加宽， 其加宽 长度， 对于矿 车的运 输巷道 ，建议 取1.5m～3.5m；电机 车通行 的巷道 ，建议 取3m～5m；双轨曲 线巷道 ，两轨 道中线 距加宽 起 点应从直 线段开 始。其 长度建 议对机 车取5m；3t或 5t的底 卸式矿 车建议 取5～ 7m；1t矿车 可取2m。