井巷工程课程设计正文张一伟
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一、设计的目的。
井巷工程是一门综合性的应用科学。
随着科学技术的进步,矿山井巷施工工艺、技术水平以及装备水平均得到了很大的提高,特别是在特殊地质条件下井巷掘进与施工得到了快速发展。
为了使我们对《井巷工程》这门课程有更彻底的学习,切实掌握课程中所学的基本知识、基本理论和基本方法,我们通过《井巷工程》的课程设计来系统、全面地掌握在井巷设计和施工设计上的参数要求及相关程序。
通过本设计,我们将结合工程实际情况,借助各种工具书及参考文献资料,做到理论结合实际,灵活解决设计中遇到的问题。
此外,设计的重大意义还在于提高我们独立思考、认真做事、查缺补漏合理解决设计中出现问题的能力,使我们对《井巷工程》这门课程有一个更全面、更深刻的认识。
对该门课程所学到的知识、技能初步达到一个学以致用的目的。
课程设计还为我们提供了模拟测试的机会,为我们日后真正走上工作岗位少犯错奠定了基础。
二、设计的任务。
斜井设计。
某铅锌矿山年设计能力为30万t。
该矿山采用斜井开拓,其副斜井的倾斜角为25°,采用1.5t固定式矿车组提升。
该斜井穿过中等稳定的石灰岩层和白云岩层,其坚固性系数为f=6~8,斜井需要通过的风量为60m³/s,斜井掘进中估计涌水量为2~3m³/h。
巷道内敷设一条直径为300㎜的压风管,一条直径为300㎜的排水管和一条直径为150㎜的供水管。
试进行该斜井直线段的断面设计和施工设计。
三、巷道断面的设计。
(一)已知参数。
1、年生产能力为30万吨/年;2、副斜井的倾斜角为25°;3、采用1.5t固定式矿车组提升;4、斜井穿过中等稳定的石灰岩层和白云岩层,其坚固性系数为f=6~8;5、斜井需要通过的风量为60m³/s;6、斜井掘进中估计涌水量为2~3m³/h;7、巷道内敷设一条直径为300㎜的压风管,一条直径为300㎜的排水管和一条直径为150㎜的供水管。
(二)巷道断面形状的选择。
井巷工程课程设计说明书学生姓名:专业班级:学号:学院:指导教师:年月日目录1. 设计的目的 (1)2. 设计的条件 (1)2.1地质条件 (1)2.2生产能力及服务年限 (1)2.3井筒装备 (1)2.4运输设备及装备 (1)3. 设计内容 (1)3.1主井的设计 (1)3.2副井的设计 (8)3.3石门的设计 (13)3.4施工组织设计 (19)3.5管理制度 (27)4. 参考文献 (29)1. 设计的目的本课程设计是 “井巷工程”课教学的重要环节,通过本设计,使学生熟悉设计的程序和方法,培养学生独立分析和解决问题的能力,为毕业设计打下基础。
2. 设计的条件 2.1 地质条件矿山第一水平石门大巷所通过岩层的普氏系数24f =~,为稳定性较差岩层,涌水量3360/m h ,风量360m s / 。
主井与副井所通过岩层46f =~,中等稳定,风量均按380 m s /考虑。
该矿井属于低瓦斯井。
2.2 生产能力及服务年限矿山年产量120万t ,其第一水平服务年限20a 。
2.3 井筒装备主井为双箕斗井,箕斗容积32.5m ,型号为 2.55.5FJD ()型。
主井内铺设300mm Φ排水管2条,并设有梯子间。
副井为双罐笼井,采用3#单层罐笼( 2.2YJGG -型)。
副井内铺设有200mm Φ供风管2条,100mm Φ供水管1条,2条动力电缆,3条照明和通讯电缆,设有梯子间。
2.4 运输设备及装备石门运输巷为双轨运输大巷,内设水沟,铺设有供风管2条,80mm Φ,供水管1条,动力电缆1条,照明和通讯电缆3条。
电机车型号:10600550ZK -/; 矿车型号: 1.26YCC ()。
3. 设计内容根据已知条件设计主、副井井筒和石门运输巷道。
3.1 主井的设计(1)选择井筒断面形状:根据条件:设计服务年限20a ,主井与副井所通过岩层中等稳定。
而根据文献[1]可知:圆形断面具有服务年限长,承受地压性能好,通风阻力小、维护费用少以及便于施工等优点,故选择圆形作为井筒断面形状;另外,由于主井所通过的岩层为中等稳定,需要考虑支护,这里选用被广泛采用的整体灌注混凝土支护,据文献[2]可知其具有强度较高,便于机械化施工的优点;(2)选择罐道形式及材料:罐道是提升容器在井筒中运行的导向装置,它必须具有一定的强度和刚度,以减小提升容器的摆动。
14级井巷工程课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握井巷工程的基本概念、原理和设计方法;2. 使学生了解井巷工程的施工技术、施工组织和管理;3. 引导学生了解井巷工程的安全生产、质量控制及环境保护等方面的知识。
技能目标:1. 培养学生运用井巷工程设计原理解决实际问题的能力;2. 提高学生井巷工程施工组织设计、施工技术运用的实践操作能力;3. 培养学生运用专业软件进行井巷工程设计及分析的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生热爱井巷工程专业,增强职业责任感;2. 培养学生团队协作、沟通表达的能力,提高学生的社会适应能力;3. 引导学生树立安全生产、环境保护的意识,培养学生的社会责任感。
本课程针对14级学生特点,注重理论与实践相结合,强调知识的应用性和实践性。
课程目标旨在使学生掌握井巷工程专业基础知识,提高实践操作能力,培养具备创新精神和职业素养的井巷工程技术人才。
通过课程学习,学生能够达到上述具体学习成果,为后续的专业课程学习和职业发展奠定坚实基础。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 井巷工程基本概念与原理:讲解井巷工程的定义、分类及作用,阐述井巷工程的基本原理和设计要求。
2. 井巷工程设计方法:介绍井巷工程的设计流程、设计原则,分析井巷工程的施工图设计、施工组织设计等内容。
3. 井巷工程施工技术:讲解井巷工程的施工工艺、施工方法,分析施工过程中可能出现的问题及解决措施。
4. 井巷工程施工组织与管理:介绍井巷工程施工组织设计、施工进度计划,探讨施工过程中的质量控制、安全生产及环境保护等方面的问题。
5. 井巷工程案例分析:分析典型井巷工程案例,使学生了解实际工程中的设计、施工和管理方法。
教学内容按照以下进度安排:第一周:井巷工程基本概念与原理第二周:井巷工程设计方法第三周:井巷工程施工技术第四周:井巷工程施工组织与管理第五周:井巷工程案例分析教材章节及内容列举:第一章:井巷工程概述第二章:井巷工程设计第三章:井巷工程施工技术第四章:井巷工程施工组织与管理第五章:井巷工程案例分析本教学内容注重科学性和系统性,结合课程目标,合理安排教学进度,使学生能够全面掌握井巷工程相关知识。
前言《井巷工程》课程设计是学生学习井巷工程课程过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设计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,培养学生正确的思维方法和工程技术人员应具备的基本技能。
依据《煤矿安全规程》巷道断面设计应满足安全、生产和施工运输,巷道掘进钻眼爆破形成的巷道断面、方向、坡度符合设计要求和《井巷工程施工及验收规范》,爆破岩石的块度有利于装岩;爆破队巷道围岩的震动和破坏要小,有利于维护。
巷道断面设计的内容与步骤是:首先,根据巷道的服务年限、用途和围岩性质,选择巷道断面形状和支护方式;其次,根据巷道中所通过的设备尺寸、支护(架)参数与道床参数、通风量和行人要求等确定巷道断面尺寸(并进行风速测算)。
计算巷道的设计掘进断面尺寸,并按允许的超挖值求算出巷道的计算掘进断面尺寸;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及材料消耗表。
课程设计的主要内容包括:矿井及设计巷道的概况、巷道断面设计、巷道施工、劳动组织及循环图表、技术经济指标、安全技术措施这六大部分。
第一章矿井及设计巷道的概况灵泉煤矿,煤层赋存简单,属低瓦斯矿井,煤炭属于不易自燃煤质。
运输大巷流水量为500m3/h,矿井的开拓方式为立井多水平分区式开拓。
该巷道为运输大巷,服务年限在28年,主要用于煤炭、矸石、材料、设备、人员的运输。
井田走向9.8km,倾向宽3.4km,井田面积33.32km2。
年设计能力180万吨,低瓦斯矿井,中央分区式通风,现在正开采一水平,通过该大巷的流水量为500m3/h,采用ZK14—9/550架线式电机车牵引,运煤采用5吨矿车运输,辅助运输为900mm轨距,1.5吨矿车,该大巷穿过中等稳定的岩层,岩石坚固性系数f=5~6,需要通风的风量为62m3/s,巷道内敷设一趟200mm的压风管和一趟直径为100mm的水管。
湖南安全技术职业学院课程设计题目:四矿±0水平运输大巷直线段掘进工程设计学生姓名:专业班级:指导老师:系主任:评阅人:2015年6月目录0绪言 00.1主要设计条件 00.2设计内容 00.3任务目的和意义 (1)0.4 设计思路 (1)0.5 设计成果 .................................................. 错误!未定义书签。
1 水平运输大巷直线段断面设计 (2)1.1 确定巷道断面形状 (2)1.2 确定巷道净断面尺寸 (2)1.2.1巷道净宽的确定 (2)1.2.2 巷道净高度的确定 (5)1.2.3 计算巷道的净断面积 (6)1.2.4 巷道风速演算 (6)1.3 计算巷道设计掘进断面积和计算掘进断面积 (7)1.3.1 巷道支护设计 (7)1.3.2 道床参数的选择 (7)1.3.3 断面面积计算 (7)1.4 巷道断面内水沟设计和管线布置 (8)1.4.1 水沟设计 (8)1.4.2 管线布置 (8)1.5 巷道特征与材料消耗表 (8)2 运输大巷爆破工艺设计 (9)2.1 钻眼爆破 (9)2.1.1 凿岩设备和工器具的选择 (9)2.1.2 掏槽方式的选择 (9)2.1.3 爆破参数的选择 (9)2.1.4 炮眼间距与装药系数 (18)2.2 爆破说明书和爆破图表的编制 (18)2.2.1 爆破说明书的编制 (18)2.2.2 绘制爆破作业图表 (19)3 水平运输大巷施工工艺设计 (21)3.1 巷道掘进必须坚持正规循环作业 (21)3.2 编制循环作业图表 (21)3.2.1 确定掘进队的工作制度 (21)3.2.2 确定作业方式,循环方式和循环进尺 (21)3.2.3 确定各工序循环进尺循环作业时间 (22)3.2.4 掘进队组织形式和人员配备 (24)3.2.6 掘进队机械设备和工器具配备 (25)3.2.7 编制循环作业图表 (26)参考文献 ............................................................. 错误!未定义书签。
《井巷工程》课程设计说明书姓名李志魁学号120120201158专业班级采矿工程2班指导教师张晓光目录1、设计的目的及设计任务 (2)2、课题 (2)3、选择巷道断面形状 (2)4、确定巷道净断面尺寸 (3)4.1确定巷道净宽度B (3)4.2确定巷道拱高h0 (3)4.3确定巷道壁高h3 (3)4.3.1按架线式电机车导电弓子要求确定h3 (3)4.3.2按管道装设要求确定h3 (4)4.3.3按人行高度要求确定h3 (5)4.4确定巷道净断面积S和净周长P (5)4.5用风速校核巷道净断面积 (5)4.6选择支护参数 (6)4.7选择道床参数 (6)4.8确定巷道掘进断面尺寸 (6)5、布置巷道内水沟和管缆 (7)6、计算巷道掘进工程量及材料消耗量 (7)7、附录 (9)8、总结 (10)参考文献 (12)1、设计的目的及设计任务本课程设计是《井巷工程》课学习的重要一环节,是我们对该课程所学的基础知识、基本理论及方法全面系统的掌握,并进行井巷设计和施工设计;在设计过程中通过利用各种工具书及参考文献资料,以团队协作的来解决相关问题。
提高我们独立思考、认真处事、相互交流、合理解决设计中出现问题的能力,使我们对《井巷工程》课有更深层次的学习和掌握,对所学的知识和技能达到学以致用的目的。
2、课题某煤矿设计生产能力为2.4Mt/a,高瓦斯矿井,中央分列式通风。
井下最大涌水量450m³/h,通过第二生产水平东运输大巷的涌水量为170m³/h,通过的风量为80m³/s。
采用ZK10-9/550直流架线电机车牵引5.0t底卸式矿车运输。
巷道内敷设一趟Φ200mm的压气管(法兰盘Φ335mm),一趟Φ100mm的供水管。
大巷穿过的岩层有砂岩、泥岩,主要以泥岩为主(f=5)。
试设计双轨直线巷道断面,采用半圆拱型断面。
3、选择巷道断面形状因该矿年产240万t矿井第二水平运输大巷,一般服务年限在30年以上,采用900mm轨距双轨运输大巷,其净宽在4m以上,又穿过砂岩、泥岩,主要以f=5的泥岩为主,故应选用锚喷支护。
资源与安全工程学院《井巷工程》课程设计—侯庄铁矿井筒断面设计指导教师:班级:学生姓名:学号:完成日期:目录第一章前言1.1设计资料及目的 (2)1.2矿区基本情况 (2)第二章主井井筒断面设计2.1 立井井筒断面布置形式 (2)2.2 立井提升容器的选择 (3)2.3 井筒装备的选择与计算 (3)2.4 立井井筒断面尺寸的确定 (5)第三章竖井井筒断面设计3.1锁口圈施工 (9)3.2井身开挖支护施工 (10)3.3钻孔及爆破技术 (11)3.4支护技术 (12)第四章施工计划安排及机械设备选择 (14)第五章劳动分配及安全质量保证措施 (15)第六章课程设计心得体会 (16)致谢,参考文献 (17)第一章前言1.1设计的基本资料及目的侯庄矿为竖井开拓,年产量50万吨,服务年限为60年。
井筒穿过的岩层主要为石灰岩、闪长岩,矿体和围岩均比较稳固,坚固系数f=8-10。
竖井提升高度为500m,井筒内敷设两条动力电缆、三条通信及照明电缆、一条外径为φ108mm 压气管、一条外径为φ300mm的供水管。
设梯子间。
井筒通过的涌水量为180m3/h, 风量为25m3/s;试设计该主井井筒断面。
本课程设计是“井巷工程”课教学的重要环节,通过此次课程设计使学生熟悉课程设计的程序和方法,培养学生独立分析和解决问题的能力,为毕业设计打下基础。
1.2矿区基本情况侯庄分矿采用地表中央竖井对角式及盲斜井开拓方式,地表有三条竖井,井下有四条盲斜井。
地表竖井分别为主井、副井、东风井,西风井由于种种原因,没有建成。
主井标高为+28.5~-392m,,作用是提升原矿,采用2.1m3双箕斗提升,提升水平设在-247m;副井标高为+28.5~-378m,,并设梯子间和管子间,作用是进风、提升人员、掘进废石,并运送设备、物料,采用单层罐笼带平衡锤提升,提升水平为-160m、-220m、-280m、-340m;东风井标高为:+28.5m~-290m,,设梯子间和充填管道,采用单层罐笼带平衡锤提升,主要作用是回风、作为另一个安全出口,提升水平为-100m、-160m、-220m、-280m。
前言《井巷工程》课程设计是学生学习井巷工程课程过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断面设计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。
通过本次设计,我们将对《井巷工程》课程有更深刻的了解,并将课程中所学的基本知识、理论和方法有更加全面和系统的的掌握。
并学会利用各种工具书及参考文献资料,提高学生独立思考、认真处事、相互交流、合理解决设计中相关问题的能力。
本次设计的主要内容是设计巷道的概况,设计某煤矿回风大巷大巷断面设计,巷道的施工方法、劳动组织形式及循环图表,及技术经济指标,安全技术措施。
目录前言 (I)第一章矿井原始资料 (1)第一节井巷设计目的与意义 (1)第二节井巷设计的原始资料 (1)第三节编制依据 (2)第二章钻眼爆破 (2)第一节概述 (2)第二节钻眼机具 (2)1. 钻眼机具的选型 (2)2. 钻眼工作要求及注意事项 (3)第三节炮眼布置 (4)1. 炮眼布置图 (4)2.装药结构和起爆方法 (5)3. 爆破参数 (6)4. 爆破器材的选型 (6)第四节爆破说明书 (6)第三章装岩、转载、运输设计 (8)第一节概述 (8)第二节装岩设计 (9)第四章支护设计 (12)第一节概述 (12)第二节锚杆选型 (13)1.锚杆长度计算 (13)2.锚杆间距、排距 (13)第三节打眼及锚杆、锚索安装工艺 (14)1.打锚杆眼 (14)2.安装锚杆 (14)第四节喷射混凝土 (15)1.准备工作 (15)2.喷浆的工艺要求 (15)3.喷射工作 (16)第五章施工组织设计 (17)第一节施工组织及编制循环图表 (17)第二节施工管理及设备配备 (20)1.施工设备配备 (20)2.技术经济指标 (21)第六章煤矿安全规程 (23)参考文献 (27)结束语 ............................................................................................................ 错误!未定义书签。
井巷工程课程设计是采矿工程专业教学环节的重要一环,经过《井巷工程》课程的理论学习、实验模型参观等教学环节后,在同学们对基本理论掌握的基础上进行,通过此设计加强同学们运用所学理论知识解决实际问题的能力,为以后工作奠定基础。
本课程设计属教学性设计,设计题目由指导教师拟定,学生应根据大纲要求,在规定的时间内认真独立的完成、计算、绘图、编写说明书等全部工作。
通过井巷工程课程设计,使学生加深对井巷工程课程的认识和理解,掌握井巷施工设计、施工工艺及装备、组织管理、政策规范要求等,以及目前井巷掘进施工面临的主要问题和技术装备发展趋势,并锻炼学生的综合应用能力。
通过课程设计主要培养如下基本能力:1.根据具体条件设计巷道断面积的能力;2.根据具体条件设计巷道掘进爆破方案的能力;3.根据具体条件设计巷道支护方案的能力;4.培养学生执行《煤矿安全规程》和《煤矿设计规范》的能力;5.培养学生制图和撰写设计的能力。
课程设计内容:巷道断面设计、爆破说明书编制、正规循环图表设计。
课程设计要求:①依据围岩性质、巷道用途等进行巷道支护方式和参数设计,巷道断面设计包括巷道管线、水沟、电缆、轨道等布置,并按照比例绘制断面图,编制设计说明书;②根据已知条件完成巷道平面尺寸设计、中间断面设计及工程量计算、材料消耗量计算,绘制巷道平面图,编制设计说明书;③根据巷道断面、围岩性质、巷道用途等已知条件,设计巷道掘进工艺方式,选择凿岩爆破器材,计算爆破基本参数,绘制炮眼布置图,并编写爆破说明书;④根据巷道用途、服务年限、断面尺寸、施工条件等,选择巷道掘进方式,进行巷道掘进设备配套设计,确定支护工艺与参数,劳动组织,劳动力配备,绘制循环作业图表,并编写设计说明书。
一、设计说明书编写章节(仅供参考)1设计的目的2设计的任务3.巷道断面设计3.1已知参数3.2巷道断面形状的选择(简述理由)3.3确定巷道净断面尺寸3.4确定巷道设计掘进断面尺寸(1)支护参数的选择(2)道床参数的选择(3)巷道掘进断面设计3.5巷道水沟和管线布置3.6计算巷道掘进工作量及材料消耗量3.7绘制巷道断面施工图及编制巷道特征表和每米巷道工作量及材料消耗量(按1:50的比例绘制巷道断面图)4编制巷道掘进爆破说明书及爆破图表4.1 巷道基本情况巷道的用途、运输设备、支护方式,围岩条件等;4. 2爆破说明书和爆破图表4.2.1爆破器材的选择主要包括:炸药、雷管的品种,起爆器材,凿岩机械的型号及性能等;4.2.2 爆破参数主要包括:掏槽方式和掏槽参数,炮眼直径、深度、数目、单位炸药消耗量、装药结构等,爆破网路设计;(附插图)4.2.3 爆破作业图表炮眼布置图(1:50)装药结构图(1:50)爆破原始条件表装药量及起爆顺序表预期爆破效果表钻眼爆破安全及注意事项通风防尘及风机选择5 巷道循环作业图表5.1 装岩运输装岩设备、运输及调车方式等。
井巷工程课程设计正文张伟(1)井巷工程设计课程是矿山工程专业的一门重要课程,是关乎矿山安全和效率的核心学科之一。
我在学习井巷工程课程的过程中,深刻感受到了它的重要性和实用性,为深入掌握井巷工程学科,我进行了一项课程设计。
一、设计目标1.了解井巷工程的相关知识,熟悉该学科的主要概念和基本理论。
2.培养学生的井巷工程操作技能,包括测量、排气、通风等基本技能的掌握。
3.了解井巷工程在实际生产中的应用,强化实践操作能力,提高解决实际问题的能力。
二、设计内容1.课程学习通过学习相关教材和资料,让学生掌握井巷工程的基本理论、概念和知识,并提高其对井巷工程的理解能力。
同时,引导学生关注矿山生产的安全、效率和管理,增强其矿山工程实践的意识。
2.井巷工程实践操作通过开展实践操作,让学生掌握井巷工程实际操作技能。
包括:(1)测量技能的掌握。
让学生了解各种测量工具的使用,学会测量井眼、支护、地质构造等要素。
(2)排气技能的掌握。
让学生了解井巷工程中常用的排气方法和设备,学会操作各种排气设备,掌握排气过程中需要注意的安全事项。
(3)通风技能的掌握。
让学生了解井巷通风原理、通风系统组成和运行,学会检测通风系统的运行状况。
3.井巷工程应用案例研究通过案例研究,让学生了解井巷工程在矿山生产中的应用情况,掌握如何应对不同的井巷工程问题和挑战。
包括:(1)井巷安全问题。
通过研究矿山安全事故案例,掌握井下矿井安全管理原则和方法。
(2)井巷支护问题。
通过研究井巷支护案例,掌握不同支护材料和支护方式的应用。
(3)井巷通风问题。
通过研究通风系统故障案例,掌握解决通风问题的方法和技巧。
三、设计评价1.通过学生项目报告和实践操作成绩来进行课程评价,包括实践操作重要指标得分、报告撰写质量和学生参与度等。
2.学生完成井巷工程课程设计后,能够深入了解井巷工程的原理和操作技巧,提高其解决实际问题能力和实践操作能力。
同时,能够对矿山生产中的安全和效率进行全面思考,为未来矿山工程专业的发展做出贡献。
前言《井巷工程》课程设计是学生学习井巷工程课程过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设计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,培养学生正确的思维方法和工程技术人员应具备的基本技能。
依据《煤矿安全规程》巷道断面设计应满足安全、生产和施工运输,巷道掘进钻眼爆破形成的巷道断面、方向、坡度符合设计要求和《井巷工程施工及验收规范》,爆破岩石的块度有利于装岩;爆破队巷道围岩的震动和破坏要小,有利于维护。
巷道断面设计的内容与步骤是:首先,根据巷道的服务年限、用途和围岩性质,选择巷道断面形状和支护方式;其次,根据巷道中所通过的设备尺寸、支护(架)参数与道床参数、通风量和行人要求等确定巷道断面尺寸(并进行风速测算)。
计算巷道的设计掘进断面尺寸,并按允许的超挖值求算出巷道的计算掘进断面尺寸;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及材料消耗表。
课程设计的主要内容包括:矿井及设计巷道的概况、巷道断面设计、巷道施工、劳动组织及循环图表、技术经济指标、安全技术措施这六大部第一章矿井及设计巷道的概况灵泉煤矿,煤层赋存简单, 属低瓦斯矿井,煤炭属于不易自燃煤质。
运输大巷流水量为500m3/h ,矿井的开拓方式为立井多水平分区式开拓。
该巷道为运输大巷,服务年限在28 年,主要用于煤炭、矸石、材料、设备、人员的运输。
井田走向9.8km,倾向宽3.4km, 井田面积33.32km2。
年设计能力180万吨,低瓦斯矿井,中央分区式通风,现在正开采一水平,通过该大巷的流水量为500m3/h, 采用ZK14—9/550 架线式电机车牵引,运煤采用5 吨矿车运输,辅助运输为900mm轨距,1.5 吨矿车,该大巷穿过中等稳定的岩层,岩石坚固性系数f=5 ~6, 需要通风的风量为62m3/s, 巷道内敷设一趟200mm的压风管和一趟直径为100mm的水管。
水沟布置在人行侧,水沟应砌碹,材料的消耗为盖板的钢筋和混凝土,水沟的混凝土。
巷道的掘进采用光面爆破和锚喷支护并行,在钻眼爆破中采用风动凿岩机,型号为YT-24,二号岩石抗水硝铵炸药。
施工实行四六制作业方式,每四个班为一个循环。
巷道为双轨运输大巷,掘进中的排矸采用活动式错车场调车法,耙斗式装岩机,有利于提高装岩效率。
矿井的排水在巷道的掘进中采用局部水泵和水沟的排放措施。
经济技术指标:服务年限在28 年,各项费用包括材料费、设备折旧费、工资费、总挖掘工程量、掘进成本等。
井巷施工的月进度为180m。
第二章巷道断面设计2.1巷道断面的设计依据2.1.1巷道的名称和用途该巷道为一水平运输大巷,主要用于煤炭、矸石、材料、人员的运输以及行人,通风和安全设施及设备安装、检修、施工等。
2.1.2通过巷道的运输设备类型及特征通过巷道的运输设备主要为电机车,采用ZK14—9/550 架线式电机车牵引,运煤采用5 吨矿车运输,辅助运输为900mm轨距,1.5 吨矿车。
2.1.3通过巷道的管线敷设情况,风量大小及排水量大小管道布置的原则,主要是保证安全和便于安装、检修。
管道敷设在人行道侧的顶部,动力电缆敷设在非人行道的一侧,并保证车辆掉道时不受撞击,而且电缆挂在掉落时不至于掉在轨道或输送机上,所以悬挂高度一般为1.7 ~2.0m. 通讯、信号电缆挂在人行道的一侧,敷设在管子上方,并保证在0.3m 以上的距离。
通过的风量为62m3/s, 排水量为500m3/h 。
2.1.4对巷道坡度的要求此巷道为运输大巷,为水平布置,故采用3‰~5‰的坡度。
2.1.5其他要求根据《煤矿安全规程》取巷道人行道宽880mm, 非人行侧宽400mm。
两列对开列车最突出间距不小于200mm。
2.2巷道断面设计2.2.1 选择巷道断面的形状、支护类型、支护参数该矿井年生产能力180 万吨,此运输大巷的服务年限为28年,采用900mm轨距双轨运输大巷,其净宽在3m以上,又穿过中等稳定岩层,故巷道断面形状为半圆拱形,且选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护。
确定选用锚固可靠,锚固力大的树脂杆体,杆体直径为18mm每, 孔安装两个树脂药卷,锚固长度≥ 700mm,锚固力≥ 80kN.锚杆长度2.0m,其间排距0.8m× 0.8m,托板为8mm厚150m×150m 的方形钢板,喷射混凝土层厚T1=100mm分, 两次喷射,每次各喷50mm厚,故支护厚度T=T1=100mm。
2.2.2确定断面尺寸⑴确定巷道净宽度B查表知ZK14—9/550 电机车宽1335mm,高h=1550mm;5 吨矿车宽A1=1520mm,高1550mm。
根据《煤矿安全规程》,取巷道人行道宽C=880m,m 非人行道一侧宽a=400mm。
又查表可知:本巷双轨中心线b=1800mm,两电机车之间的距离为:1800mm(- 1520/2+1520/2 mm = 280mm﹥200mm 故巷道净宽度B=a1+b+c1=(400+1520/2)mm+1800mm(+1520/2+880) mm=4600 mm⑵确定巷道拱高h0半圆拱巷道拱高h0=B/2=4600/2mm=2300mm半圆拱半径R=h0=4600/2mm=2300mm⑶确定巷道壁高h3①按架线电机车导电弓子要求确定h3 查表得半圆拱巷道壁高公式得h3 h4 h c (R n)2(k b1)2式中h 4--- 轨面起电机车架线高度,按《煤矿安全规程》h4=2000mm;h c-- 道床总高度。
查表选30kg/m 的钢轨, 再查表得h c=410mm道, 碴高度h b=220mm;k--- 导电弓子宽度之半,k=718mm/2=359mm取, k=360mm;n--- 导电弓子距拱璧安全间距,取n=300mm;b1--- 轨道中线与巷道中线间距,b1=B/2-a 1=4600mm/2-1160mm=1140mm 故h3 2000 mm 410 mm (2300 300) 2(360 1140) 2mm 1087 mm②按管道装设要求确定h3h3 h5 h7 h b R2 (K m D / 2 b2)2式中h 5—道碴面至管子底高度,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=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-c 1=4600mm/2-1640mm=660mm;故 h3 1800mm 900mm 220mm 23002 (360 300 335/ 2 660)2mm 1166mm③按人行高度要求确定h3h 3 1800 h b R 2 ( R j ) 2式中j —距巷道壁的距离。
距墙壁j 处的巷道有效高度不小于1800mm。
j ≥ 100mm,一般取j=200mm.故 h 3 1800 mm 220mm 23002 (2300 200)2 mm 1082mm 综上计算,并考虑一定的余量,确定本巷道壁高为 h 3=1420mm 。
则巷 道高度 H=h 3-h b +h 0=1420mm-220mm+2300mm=3500mm2.2.3 巷道的净断面、掘进断面及风量校核① 确定巷道净断面积 S 和净周长 P 。
由表得净断面面积 S=B (0.39B+h 2) 式中 h 2—道碴面以上巷道壁高, h 2=h 3-h b =1420mm-220mm=1200mm,22故 S=4600 (0.39 ×4600+1200)mm 2=13.77m 2净周长 P=2.57B+2h 2=2.57 ×4600mm+×2 1200mm=14.2m ②确定巷道掘进断面尺寸查表计算公式得:巷道设计掘进宽度B 1=B+2T=4600mm+×2100mm=4800mm巷道计算掘进宽度 B 2= B 1+2δ =4800mm+×2 75mm=4950mm 巷道设计掘进高度 H 1=H +h b +T=3500mm+220mm+100mm=3820mm 巷道计算掘进高度 H 2=H 1+δ=3820mm+75mm=3895mm巷道设计掘进断面面积 S 1=B 1 ( 0.39B 1+h 3) =4800× ( 0.39 ×24800+1420) mm 2=15801600m 2m ,取 S 1=15.8m2。
巷道计算掘进断面面积 S 2=B (2 0.39B 2+h 3)=4950×(0.39 ×4950+1420)2mm2=16584975mm ,取 S 1=16.6m2。
③用风速校核巷道净断面积3查表知 V max =8m/s, 已知通过大巷风量 Q=62m/s, 代入下式得V=Q/S=62/13.77=4.5m/s < 8m/s设计的大巷净断面面积,风速没有超过规定,可以使用。
2.2.4 、确定道床参数、水沟布置和管线敷设。
① 选择道床参数根据该巷道通过的运输设备,选用 30kg/m 的钢轨,道床参数 h c ,h b 分别是 410mm 和 220mm ,道碴面至轨面高度 h a = h c - h b = 410-220=190mm , 采用钢筋混凝土轨枕。
② 水沟布置已知通过本巷道的水量为 500m 3/h ,采用水沟坡度为 5‰,查表得:2水沟深 550mm 、水沟宽 600mm ,水沟净断面面积 0.330m 2;水沟掘进断面面 23积 0.390m 2,每米水沟盖板用钢筋 2.436 ㎏、混凝土 0.0371 m 3 ,水沟用混3凝土 0.180m 。
③ 管线敷设管道敷设在人行道侧的顶部, 动力电缆敷设在非人行道的一侧, 并保 证车辆掉道时不受撞击,而且电缆挂在掉落时不至于掉在轨道或输送机 上,所以悬挂高度一般为 1.7 ~2.0m. 通讯、信号电缆挂在人行道的一侧, 敷设在管子上方,并保证在 0.3m 以上的距离。
如巷道断面施工图所示。
2.2.5 巷道断面特征表和每米巷道材料消耗量计算并列表。
每米巷道拱与墙计算掘进体积3V 1=S2 × 1=16.6 m2× 1m=16.6m3;每米巷道墙脚计算掘进体积V3=0.2 (T+δ)× 1=0.2 (0.1+0.075 ) m3=0.04 m 每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2=[1.57 (B2-T 1)T1+2h3T1] ×1=[1.57 ( 4.95-0.10 )0.10+2 ×1.42 × 0.10] ㎡×31m=1.045m3;每米巷道墙脚喷射材料消耗V4=0.2T1×1=0.2×0.10 m 3×1m=0.02m3;每米巷道喷射材料消耗(不包括损耗)V= V2+ V4=1.045m3+0.02 m 3=1.065 m 3;每米巷道锚杆消耗p1 0.5 aNa a '式中P 1 —计算锚杆消耗周长,P1=1.57B2+2h3=1.57 ×4.95m+2×1.42m=10.61m;a、a —锚杆间距、排距a=a'=0.8m。