井巷工程课程设计 地下矿平巷交叉点设计
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课程设计任务书一、设计任务:某单轨巷道单侧分岔点,支巷在主巷左侧,其B1=B2=B3=2700mm,b1=b2=1150mm,b3=1350mm采用7吨架线式电机车,1吨矿车,600mm轨距,三条巷道均为半圆拱,墙高都为1800mm,砌体厚度为300mm,交岔点牛鼻子厚度为600mm,δ=45°,试设计该交岔点。
二、设计要求:1. 交岔点平面尺寸设计1.1计算曲率中心的位置1.2基本起点(预定为变断面起点)至变断面(斜墙)终点的水平距离P1.3计算交岔点的最大宽度TM1.4计算柱墩至基本轨起点的距离L21.5计算斜墙斜率及(斜墙)变断面的起点Q1.6计算交岔点的总长度L2. 设计交岔点墙高2.1确定墙的高度降低的斜率2.2按半圆拱断面公式验算TN断面的高度3. 计算工程量、材料消耗、编制工程量及材料消耗表4. 编写施工方法等内容5. 绘图4.1按1:100的比例绘制交岔点平面图4.2按1:50的比例绘制主巷、支巷及最大宽度处的断面图三、设计期限年月日至年月日目录1. 交岔点平面尺寸设计1.1计算曲率中心的位置1.2基本轨起点(预定为变断面起点)至变断面(斜墙)终点的水平距离1.3计算交岔点的最大宽度TM1.4计算柱墩至基本轨起点的距离L21.5计算斜墙斜率及(斜墙)变断面的起点Q1.6计算交岔点的总长度L2. 设计交岔点墙高2.1确定墙的高度降低的斜率2.2按半圆拱断面公式验算TN断面的高度3. 计算工程量、材料消耗、编制工程量及材料消耗表4.施工方法1.交岔点平面尺寸设计根据以上条件,确定道岔型号为DK618-4-12(左),a=3472,b=3328,α=14°15′左开,R=12000mm 。
1.1)曲率中心的位置:H=R cos α+bsin α=12000cos14°15'+3328sin14°15' =12450 (mm) J=a+bcos α-Rsin α=3472+3328cos14°15'-12000sin14°15' =3744 (mm)32600arccos b R b H +--=θ =36.73°1.2)基本起点至变断面(斜墙)终点的水平距离P: P=J+(R θsin )33B b -+ =10113(mm ) 1.3)交岔点的最大宽度TM==θs i n3B NM 1615mm =++=23600cos B B TN θ5464mm569822=+=TN NM TM mm1.4)柱墩至基本轨起点的距离2L 2L =P+NM=11728mm1.5)斜墙斜率及变断面(斜墙)的起点Q 273.010==-PB TN i由算出斜率0i 选用与它相近的固定斜率0i =0.25 987110==-iB TN L 2420=-=L P Y因为Y 值为负,则Q 点在0Q 右边。
井巷工程课程设计设计人:学号:指导老师:设计题目:某煤矿年设计能力为90万,为低瓦斯矿井,采用中央分列式通风,其最大涌水量为300m3/h。
通过该矿第一水平翼运输大巷的涌量为160m3/h,采用ZK10--9/550架线式电机车牵引3t矿车运输。
大巷穿过的岩层为中等稳定,岩石的坚固性系数F=4~6,大巷需通的风量为28m3/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。
试设计该运输大巷直线段的断面及掘进施工爆破参数等。
在双轨左侧设有一交岔点,连接与该大巷垂直的一条平巷。
机车的运行速度为5m/s,交岔点材料石砌碹支护。
试对该道岔点进行设计。
第一章巷道断面及支护支架第一节选择巷道断面形状年产90万吨矿井的第一水平运输大巷,一般服务年限在20年以上,采用900mm规矩的双轨运输大巷,其净宽在3m以上,又穿过中等稳定的岩层,故选用钢筋砂浆锚杆和喷射混凝土支护,巷道为半圆拱形断面。
第二节巷道断面尺寸的确定(一)确定巷道净宽度B查表3-1可知ZK10--9/550电机车A1=1360mm、高h=1550mm;3t矿车宽1200mm 高1400mm。
根据《煤矿安全规程》,取巷道人行侧道宽840mm,非人行道一侧宽a=400mm。
又查表6-1-4,知本巷双轨中线距离b=1600mm,则两电机车之间的距离为1600-(1360/2+1360/2)=240mm故巷道净宽度B=a1+b+c1=(400+1360/2)+1600+(1360/2+840)=4200mm.(二)确定巷道拱高 h0半圆拱形巷道拱高h0=B/2=4200/2=2100mm.半圆拱半径R= h0=2100mm.(三)确定巷道壁高h31.按架线电机车导电弓子要求确定h3由表6-1-5中半圆形巷道拱高公式得h3≥h4+hc-212)()(bKnR+--式中,h4为轨面起电机车架线高度,按《煤矿安全规程》取h4=2000mm;hc为道床总高度。
4 巷道与交岔点设计巷道是井下生产的动脉。
根据开拓设计的要求和为了适应矿体的变化或地质条件的特殊要求,巷道大部分区段是直的,有些区段则是弯曲的。
两条巷道相交处或一条巷道分岔处,则又构成不同类型的巷道交岔点。
断面设计是否合理,将直接影响煤矿生产的安全和经济效益。
断面设计的主要原则是:在满足安全、生产和施工要求的条件下,力求提高断面利用率,取得最佳的经济效果。
巷道断面设计的内容和步骤是:首先选择巷道断面形状,确定巷道净断面尺寸,并进行风速验算;其次,根据支架参数和道床参数计算出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以及材料消耗量一览表。
4.1 巷道断面设计4.1.1 巷道断面形状选择我国煤矿井下使用的巷道断面形状,按其构成的轮廓线可分为曲线形和折线形两大类。
前者如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形、马蹄形、椭圆形和圆形等;后者如矩形、梯形、不规则形等(见图4-1)。
图4-1巷道断面形状(a) 矩形;(b) 梯形;(c) 半梯形;(d) 半圆拱形;(e) 圆弧拱形;(f) 三心拱形;(g) 封闭拱形;(h) 椭圆形;(i) 圆形巷道断面形状的选择,主要应考虑巷道用途及其服务年限、所处的位置(即作用在巷道上地压的大小和方向、围岩性质)、选用的支架材料和支护方式、掘进方法和采用的掘进设备等因素。
一般情况下,巷道的用途和服务年限是考虑选择断面形状的重要因素。
服务年限长达几十年的开拓巷道,采用受力性能好的各种拱形断面较为有利;服务年限短的准备巷道或回采断面多采用断面利用率高的梯形或矩形断面。
作用在巷道上的地压大小和方向在选择断面形状时也起主要作用。
当顶压较大、侧压较小时,则应选用直墙拱形断面(半圆拱、圆弧拱或三心拱);当顶压、侧压都很大且有严重底鼓时,就必须4-1选用诸如马蹄形、椭圆形或圆形等封闭式断面。
矿区富有的支架材料和习惯使用的支护方式,往往也直接影响巷道断面形状的选择。
井巷工程平巷课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握井巷工程平巷的基本概念、设计方法和施工技术。
具体包括:1.知识目标:(1)了解平巷的定义、分类和应用;(2)掌握平巷设计的基本原则和方法;(3)熟悉平巷施工的主要技术措施。
2.技能目标:(1)能够运用所学知识对平巷工程进行初步设计;(2)能够分析评价平巷施工方案的可行性和优劣。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对井巷工程平巷的兴趣和好奇心;(2)增强学生的工程责任感,培养其对工程安全的重视。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.平巷的基本概念:介绍平巷的定义、分类和应用场景;2.平巷设计方法:讲解平巷设计的基本原则和方法,并通过案例进行分析;3.平巷施工技术:介绍平巷施工的主要技术措施,如钻眼爆破法、掘进机施工等。
三、教学方法为了提高教学效果,本节课将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解平巷的基本概念、设计方法和施工技术;2.案例分析法:分析实际工程案例,让学生更好地理解平巷设计及施工技术;3.讨论法:学生分组讨论,培养学生的合作能力和解决问题的能力;4.实验法:安排现场实习或实验室操作,让学生亲身参与平巷施工过程。
四、教学资源为了支持本节课的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,如《井巷工程》、《矿山施工技术》等;2.参考书:提供相关的参考书籍,如《矿山工程手册》、《井巷工程施工与管理》等;3.多媒体资料:制作精美的PPT、动画和视频,帮助学生形象地理解平巷工程;4.实验设备:准备相应的实验设备,如模型、仪器等,让学生亲身体验平巷施工过程。
五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:通过观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估其对知识的掌握和应用能力;2.作业:布置相关的作业,让学生巩固所学知识,通过批改作业评估学生的理解程度;3.考试:安排一次考试,测试学生对本节课知识的全面掌握情况。
井巷工程课程设计学院:能源与安全工程学院专业:采矿工程学号:0901010222姓名:杨柱龙指导老师:赵延林林大能目录第一章巷道断面设计一、选择巷道断面形状二、确定巷道净断面尺寸三、确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸四、布置水沟和管线五、计算巷道掘进工程量和材料消耗量六、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量表第二章爆破图表编制一、炮眼直径二、炮眼深度.三、炮眼数目四、单位炸药消耗量五、爆破图表的编制第三章编制循环图表一、确定日工作制度二、确立作业方式三、确定循环方式和循环进度四、计算循环时间五、循环图表的编制第四章交叉点的设计一·交叉点的设计二·设计交叉点墙高三·计算工程量参考文献第一章 巷道断面设计某煤矿年设计生产能力180万吨,为高瓦斯矿井,采用中央分列式通风,井下最大涌水量为120m³∕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稳定,岩石的坚固系数ƒ=9,大巷需通过的风量为50m³∕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180万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A 1=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(P 62)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 。
巷道交义点设计某矿采用ZK7-6/250型架线式电机车1.5吨矿车运输,一运输巷道以单轨单侧 交岔点与另一巷道相连,两巷道间转角 60。
,巷道的断面形状均为半圆拱,交岔点 岩石坚固性系数f=4~6 ,料石石宣支护,支护厚度为250o 交岔点道岔型号为 ZDK615-4-12,巷道的曲线半径为15m 。
运输巷道与支巷的断面尺寸分别为:巷道 净宽 B1=B2=B3=2300mm , 轨道中心线至柱墩侧边墙的距离 b1=b2=1370,b3=930mm ;自底板起巷道的墙高为 h1=h2=2000mm, h3=1800mm 试设 计此交岔点。
一、 选择基本数据已知巷道断面形状为半圆拱形,其中主巷断面 巳=2300 mm, b 1=1370mm ; B 2 = 2300 mm, b ? = 1370 mm ;支巷断面 B 3= 2300 mm, b 3 = 930 mm 。
道岔型号为 ZDK615-4-12 的道岔参数为:a= 3340 mm, b= 3500 mm, a =14° 15' 00〃。
巷道 曲线半径R= 15000 mm 。
二、 交义点平■面尺寸计算 1、确定曲线的曲率中心点O 的位置D = bcos : - Rsin 工H = Rcos’: 一 bsin :则D = 3500 X 0.9692 - 15000X 0.2462 = - 300 mm H = 15000X 0.9692 + 3500X 0.2462 = 15400 mm2、计算。
角所以H - 5 0 0 b 2=a r c c o-s ----------R b 315400 -500 -1370=arccos ----------------------------15000 930 2003、从柱墩面到岔心和到基本轨起点的距离H -500-b 2cos 。
=R b 3=32° 59' 11l〔 = R b3 sin「D=(15000+930+200) X 0.5444-300 = 8482 mmL1 = 11 a=8482 + 3340 = 11822 mm4、交义点最大面积的宽度解直角△ TNM则有2 2TM = TN MN式中TN =B3cos日+500 + B2= (2300 + 300) X 0.8388 + 500 +2300 =4981 mm MN=B3sin= (2300 + 300) X 0.5444 = 1415 mmTM = ..4981214152= 5178 mm5、交义点变化断面部分长度, TN - B IL O = :i取i =0.3 则, 4981 -(2300 300)L0 = ---------------------- - ------------------------ -- = 7937 mm0.36、断面加宽起点至基本轨起点的距离Y =L〔-L0 - MN = 11822 -7937 -1415 = 2470 mm三、中间断面尺寸计算已知I 一I断面自巷道底板起的墙高为2000 mm,在TM断面处净宽最大,故墙应降到最低,取其h = 16000 mm。
目录一.设计的目的二.设计的任务三.斜井巷道断面的设计(一).已知参数(二)巷道断面形状的选择(三).确定巷道净断面尺寸(四).确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸(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(五).布臵巷道管线(六).计算巷道掘进工程量及材料消耗量(七).绘制巷道断面施工图及编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表四.斜井巷道断面的施工(一) .爆破参数的确定(二).选择钻眼爆破的器材(三).炮眼布臵(四).选择装药结构与起爆方法(五).拟定爆破说明书和爆破参考图表(六).定向与钻眼工作(七).钻眼爆破安全及注意事项(八).通风防尘及风机的选择(九).巷道支护(十).施工方法五.装岩与运输(一).选择装岩设备(二).选择运输方式六.施工组织循环图表的制定七.结束语八.参考文献一.设计的目的为了使我们对《井巷工程》这门课程中所学的基本知识、基本理论及基本方法有个全面系统的掌握,并进行井巷设计和施工设计。
通过本设计,我们将对《井巷工程》课程有个深入的全面的了解,并学会利用各种工具书及参考文献资料,我们以团队协作的方式来解决设计中相关的问题。
提高学生独立思考、认真处事、相互交流、合理解决设计中出现的问题的能力,使我们对《井巷工程》这门课程有了一个全面的认识,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。
二.设计任务某铅锌矿山年设计能力为30万t。
该矿采用斜井开拓,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/秒,斜井掘进中估计涌水量为2~3m3/小时。
巷道内敷设一趟直径为300mm的压风管,一趟直径为300mm的排水管和一趟直径为150mm供水管。
试进行该斜井直线段的断面设计和施工设计。
三.倾斜巷道断面的设计(一).已知参数1).年生产能力为30万吨2).斜井掘进中估计涌水量2~3m3/小时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f=6~85).斜井需风量为60m3/秒6).巷道内敷设直径为300mm的压风管,一趟直径为300mm的排水管和一趟直径为150mm的供水管(二).巷道形状的选择我国矿井下使用的巷道断面形状,按其结构的轮廓可分为折线型和曲线型两大类.前者如矩形、梯形、不规则形等;后者如半圆拱形、圆形拱形、三心拱形、马蹄形、椭圆形和圆形等。
目录1、断面设计一、确定巷道断面形状┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉2二、确定巷道断面尺寸┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉21、计算巷道净宽度B┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉22、计算巷道拱h。
┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉33、计算巷道壁高h┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉334、计算巷道净断面面积S和净周长P┉┉┉┉┉┉┉┉55、巷道风速验算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉66、选择支护参数┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉67、选择道床参数┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉88、计算巷道掘进断面尺寸┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉8三、布置巷道内水沟和管线┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉8四、计算巷道进工程量及材料消耗┉┉┉┉┉┉┉11五、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┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉112、交叉点设计一、选型基本数据┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉12二、平面交岔点尺寸的计算┉┉┉┉┉┉┉┉┉12三、计算巷道掘进工程和材料消耗量┉┉┉┉┉143、巷道设计绘图┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉20一、断面设计(一)确定巷道断面形状根据设计要求和《煤矿安全规程》规定,设计巷道要满足安全和生产要求所以本设计采用900mm轨距双轨运输大巷,其净宽应在3m以上,且穿过中等稳定岩层,采用料石砌碹支护,半圆拱形断面,设计时不降墙高,交叉点采用单开,其设计如下:(二)确定巷道断面尺寸1 、计算巷道净宽度B由于本设计采用的是XK 8-6/110A电机车所以巷道设计要求的如下基本数据:宽A1=1054mm,高h=1550mm;3t矿车宽1200mm,高1400mm。
取巷道人行道宽c=840mm,非人行道一侧宽第一断面a=400mm,第二断面a=300mm,第三断面a=500m。
又根据表6 –2双轨中线距b=1600mm,则电机车之间的距离为:1600-(1054/2+1054/2)=546mm>200mm符合安全要求。
新疆工程学院井巷工程课程设计说明书课程名称:巷道交岔点课程设计姓名:学号:班级:新疆工程学院课程设计评定意见设计题目:巷道交岔点课程设计学生姓名:专业班级:评定意见:评定成绩:指导教师:***目录一、巷道断面设计............................................... 错误!未定义书签。
(一)确定巷道断面形状....................................... 错误!未定义书签。
(二)确定巷道断面尺寸....................................... 错误!未定义书签。
1.计算巷道净宽度B ......................................... 错误!未定义书签。
2.计算巷道拱............................................... 错误!未定义书签。
3.计算巷道壁高h3 .......................................... 错误!未定义书签。
4.计算巷道净断面面积S和净周长P(根据表6-12)............. 错误!未定义书签。
5. 用风速校核巷道净断面面积 (3)6、选择支护参数............................................ 错误!未定义书签。
7、选择道床参数............................................ 错误!未定义书签。
8、计算巷道掘进断面尺寸(根据表6-12) ..................... 错误!未定义书签。
(三)布置巷道内水沟和管线................................... 错误!未定义书签。
(四)计算巷道掘进工程量和材料消耗量......................... 错误!未定义书签。
新疆工程学院井巷工程课程设计说明书课程名称:巷道交岔点课程设计姓名:学号:班级:新疆工程学院课程设计评定意见设计题目:巷道交岔点课程设计学生姓名:专业班级:评定意见:评定成绩:指导教师:***目录一、巷道断面设计............................................... 错误!未定义书签。
(一)确定巷道断面形状....................................... 错误!未定义书签。
(二)确定巷道断面尺寸....................................... 错误!未定义书签。
1.计算巷道净宽度B ......................................... 错误!未定义书签。
2.计算巷道拱............................................... 错误!未定义书签。
3.计算巷道壁高h3 .......................................... 错误!未定义书签。
4.计算巷道净断面面积S和净周长P(根据表6-12)............. 错误!未定义书签。
5. 用风速校核巷道净断面面积 (3)6、选择支护参数............................................ 错误!未定义书签。
7、选择道床参数............................................ 错误!未定义书签。
8、计算巷道掘进断面尺寸(根据表6-12) ..................... 错误!未定义书签。
(三)布置巷道内水沟和管线................................... 错误!未定义书签。
(四)计算巷道掘进工程量和材料消耗量......................... 错误!未定义书签。
井巷工程课程设计学院:能源与安全工程学院专业:采矿工程学号:**********姓名:***指导老师:赵延林林大能目录第一章巷道断面设计一、选择巷道断面形状二、确定巷道净断面尺寸三、确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸四、布置水沟和管线五、计算巷道掘进工程量和材料消耗量六、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量表第二章爆破图表编制一、炮眼直径二、炮眼深度.三、炮眼数目四、单位炸药消耗量五、爆破图表的编制第三章编制循环图表一、确定日工作制度二、确立作业方式三、确定循环方式和循环进度四、计算循环时间五、循环图表的编制第四章交叉点的设计一·交叉点的设计二·设计交叉点墙高三·计算工程量参考文献某煤矿年设计生产能力180万吨,为高瓦斯矿井,采用中央分列式通风,井下最大涌水量为120m³∕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稳定,岩石的坚固系数ƒ=9,大巷需通过的风量为50m³∕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180万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A 1=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(P 62)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 。
《井巷工程》课程设计题目:地下矿平巷交叉点设计目录第一章综述 (3)1.1课程设计目的 (3)1.2课程设计任务 (3)第二章课程设计技术条件 (3)2.1地质条件 (3)2.2开拓填充运输 (4)2.3技术数据 (4)第三章巷道断面形状选择 (4)第四章巷道断面尺寸设计 (5)4.1 双轨巷道单侧分岔点 (6)4.2 轨道外侧需抬高 (6)4.3 大巷壁高3h的确定 (7)4.4 支巷壁高3h的确定 (8)第五章支护方案设计 (8)第六章工程量及材料消耗计算 (9)第七章结语 (10)7.1 课程设计体会 (10)7.2 谢词 (11)7.3 参考书目 (12)7.4 附录 (12)第一章综述1.1课程设计目的对于矿物资源工程专业的学生,无论是在勘探设计单位承担矿山设计任务,还是在科研院所从事专业科研开发事业,或者在生产企业进行专业技术与生产技术管理工作,对于地下开采起主要通道作用的井巷工程,都必须具有正确选择和设计的知识和能力。
本次课程设计是在学习了相关专业基础和井巷工程专业课程的基础上,通过设计,得到专业工程设计基本能力的初步训练,为毕业设计及今后从事专业技术工作打下基础。
也是对学生对以前所学知识掌握与运用能力的检验。
井巷工程课程设计,要求学生在给定原始资料的基础上,通过翻阅专业参考书和相关文献,综合运用所学知识,确定技术方案,掌握正确的设计步骤和内容,进行必要的科学计算,并运用规范的技术语言(规范的图纸及说明书)将设计意图及设计结果表达出来。
1.2课程设计任务1.设计任务:某地下矿山平巷交叉点设计(组长安排,7人完成此任务)2.设计要求:根据所给原始资料及平巷交叉点的规格要求,完成交叉点的平面尺寸、交叉点各断面尺寸设计,工程量及材料消耗计算,绘制交叉点施工图等;平巷交叉点设计计算可以应用有关辅助设计软件完成;3.设计成果:①用Auto CAD严格按照制图标准,绘制交叉点施工图图(比例1:50),并用A3纸打印,并装订在说明书后面;②编写平巷交叉点设计说明书,其中应包含交叉点各断面尺寸表、工程量及材料消耗量表等表格,用A4纸打印装订。
第二章课程设计技术条件2.1地质条件某地下金矿,位于沂沭深大断裂以东、鲁东地盾胶北隆褶带、招掖金矿带中西部。
矿区出露的脉岩主要为云斜煌斑岩和石英闪长岩。
受断裂挤压作用,矿体和围岩均不稳固。
2.2开拓填充运输方法该矿采用竖井开拓系统,采矿方法为上向水平分层充填采矿法,中段双轨运输大巷布置形式为脉外沿脉平巷加穿脉巷道布置方式,穿脉为单轨。
2.3技术数据①运输大巷与穿脉相交,成δ=45°角构成交叉点;②主、支巷均为600mm轨距;③三心拱(h3=B/3)料石墙,混凝土拱。
④巷道宽度及间隙:B1=B2=4000mm,B3=2100mm,b1=b2=1370mm,b3=830mm。
坑内中段运输用电机车的宽度为1060mm,⑤轨道中心间距1600mm(不考虑轨中距加宽),⑥弯道半径R=12000mm⑦用18kg/m钢轨,DK618-4-12(左)型道岔,α=14°15′,a=3472mm,b=3328mm。
第三章巷道断面形状选择第四章巷道断面尺寸计算确定交岔点平面尺寸,就是要定出交岔点扩大断面的起点和柱墩的位置,交岔点斜墙的起点至柱墩的长度,定出交岔点最大断面处的宽度,并计算出交岔点单项工程的长度。
本矿采用ZK10-6/250架线式电机车运输,竖井开拓系统,采矿方法为上向水平分层充填采矿法,中段双轨运输大巷布置4.1双轨巷道单侧分岔点①O点的位置距基本轨起点的横轴长度JJ=a+bcosα–sinα=3472+3328cos14.25˚-12000sin14.25˚=6697.60-2953.84=3743mm②距基本轨中心轴线的距离HH=Rcos α +bsin α =12000cos14.25˚+3328sin14.25˚=11630.77+819.20=12449.97mm ③ OT 线与O 点到助巷中心线的垂线夹角θθ=arccos 32500b R b H +--= arccos 83012000137050097.12449+--=34.45°④基本轨起点至变断面中点的距离P P =J+[R-(B3-b3)]sin θ=3743.76+[12000-(2100-830)]sin34.45°=3743.76+6069.71=9813.47mm⑤最大断面宽度TMNM=B3sin θ2100×0.566=1188.6mmTN=B3cos θ+500+B2=2100cos34.45°+500+4000=6231.70mm最大断面宽度TM=22TN NM +=96.141276994.38834113+=6344.04mm ⑥自基本轨至柱敦面的距离L2L2=P+NM+9813.47+1188.6+=11002.7mm⑦斜墙TQ 的斜率i 0i 0=P B TN 1-=47.981340007.6231-=0.227mm故i=0.25L 0=i B TN 1-=25.040007.6231-=8926.8mmY=P- L 0=9813.47-8926.8=889.67mmL=2L +2000=11002.7+2000=13002.07mm4.2轨道外侧需抬高DS P =R S B 218.0=0.18121.12=18.15mmDh=100R V S P 2=100128.11015.1823⨯⨯-=0.004995mm轨道外侧需抬高0.004995mmD 1=R S L B 822-=1281.15.422⨯-=0.198mmD 2=R S B 82=1281.12⨯=0.0123mmD= D 1+ D 2=0.198+0.0123=0.2106mm中心距需拓宽0.2106mm,其加宽范围从道岔转辙中心前5m 一段,双轨中心距加宽210.6mm ,并应在其左右设置5m 过渡线段,因此,在此范围内的巷道外侧也应相应加宽4.3 大巷壁高3h 的确定4.3.1 根据电弓子计算壁高cos β=554.0086.0200104340013701043200〈=-+-=-+-r k a r0.554————拱高0h =B/3的三心拱,小圆心角b=1956︒的余弦,即cos 1956︒=0.55422043)()200(Z K R R h h h h C +---+-+= =22)970400()20059.2767(59.27673.133********+---+-+ =1582.18mm3h ————按架线要求自底板起的墙高4h ————自轨面起至电车线的高度,毫米C h ————地板至轨面的高度,毫米4.3.2根据管线架设高度计算巷道壁高顶部装设管道的主要运输巷道,当采用非架线电机车运输时,管子下面应满足1800mm 的人行高度,当采用架线电机车运输时 ,要求机车导电弓子与管子距离不小于300mm21223)]3002([1800D K b B r r n h h b -------++= =22)]100300400107024100(1048[10483001601800-------++=1754mm1D ————管道直径,取100mmn ————管子直径与托管横梁高度之和,n=300mm4.3.3按行人要求计算巷道壁高如采用蓄电池电机车或矿车运输时,由于车身均比成人身长小,此时壁高应保证行人遇车靠墙壁站立时能符合 安全规程 规定,即距壁100毫米处的巷道有效净高不应小于1800mm.223)100(1800---+=r r h h b =22)1001048(10481601800---+ =1514.56mm4.4 支巷壁高3h 的确定4.4.1 根据电弓子计算壁高cos β=554.0343.02002.5504008302.550200〈=-+-=-+-r k a r22043)()200(Z K R R h h h h C +---+-+= =2000+320+1453.2-700-22)220400()2002.1453(+-- =1984.11mm 3h ————按架线要求自底板起的墙高4h ————自轨面起至电车线的高度,毫米C h ————地板至轨面的高度,毫米4.4.2根据管线架设高度计算巷道壁高顶部装设管道的主要运输巷道,当采用非架线电机车运输时,管子下面应满足1800mm 的人行高度,当采用架线电机车运输时 ,要求机车导电弓子与管子距离不小于300mm21123)]3002([1800D K b B r r n h h b ---+---++= =1800+160+300-)]1003004006001050(2.550[2.550---+--=1882.2mm1D ————管道直径,取100mmn ————管子直径与托管横梁高度之和,n=300mm4.4.3根据蓄电池电机车或矿车运输计算如采用蓄电池电机车或矿车运输时,由于车身均比成人身长小,此时壁高应保证行人遇车靠墙壁站立时能符合 安全规程 规定,即距壁100毫米处的巷道有效净高不应小于1800mm.223)100(1800---+=r r h h b =1800+160-22)1002.550(2.550-- =1644.65mmTN 处墙高定为1400mm448.089261400180001'=-=-=l h h i N B每米墙降低值为44.8mmR=0.692⨯TN=0.692⨯6231=4374mm22043)()200(Z K R R h h h h C +---+-+= =2000+320-2107+4374-22)730400()2004374(+-- =568.86mmZ---------------轨道中心线至巷道中心线的距离Z=730mmK--------------电机车导电弓子之半,一般取400mm根据人高计算壁高223)100(1800---+=r r h h b=1800+160-22)1001.1656(1.1656--=1394.95mmbh为道砟高度,为160mm故原定墙高1400是可以满足要求的第五章支护方案设计第六章工程量及材料消耗计算第七章结语7.1 课程设计体会7.2 谢词7.3 参考书目1.《采矿设计手册》,中国建筑工业出版社;2.《井巷工程》,冶金工业出版社;3.《矿物资源开发工程》,武汉工业大学出版社;4.《冶金矿山设计参考资料》,冶金工业出版社;5./view/0766b8956bec0975f465e221.html井巷工程课程设计7.4 附录- 11 -。