西南科技大学井巷工程竖井断面设计

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精选范本
井巷工程设计作业

竖
井
断
面
设
计

井巷工程之竖井断面设计
已知：某矿为竖井开拓，年产量90万T，服务年限55年。井筒穿过的岩层
普氏系数f=4～6。竖井提升高度为450m，选用4﹟a双层双罐笼。井筒内敷设
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精选范本
300mm压风管一条，250mm排水管两条，150供水管及放水管各一条，4条动力电
缆，3条电信线。设梯子间。井筒通过的风量为190m3/s。
（一）井筒断面的形状的选择
该井筒担负这整个矿山主要的提升任务，服务年限长，所以选择圆形断面井壁采
用整体式混凝土支护。
（二）井筒断面尺寸的确定
1.选择井筒装备，确定井筒断面布置形式
由于该竖井提升高度大、提升钢丝绳终端的荷载大，选用钢轨罐道、工字钢做罐
道梁。该井筒选用4#a双层双罐笼并布置梯子间。选取书上图2-4e的布置形式，
但是要将单侧罐道梁变为双侧罐道梁。
2.初选灌道、罐道梁、梯子梁的型号、尺寸
根据提升容器及布置形式，参考类似矿山的经验、初选：

罐道：38mkg；主罐道梁（1、2号）：I28a；次梁（3号）：I25a；梯子梁：[14b。
3.确定提升间和梯子间的断面尺寸
如上图所示，双侧罐道的罐道梁中心线间距可以有以下公式求得：

211EBEC 4232EBEC

式中 1C — 1、3号罐道梁中心线距离，mm
2C — 1、2号罐道梁中心线距离，mm
1E、2E、3E、4E — 罐道梁与罐道梁连接部分尺寸，根据初选的罐道、
罐道梁参数。分别取1E=196mm,2E=3E=4E=199mm
1B、2B — 两侧罐道之间的距离，mm。其值可以按提升容器类型查表
2-4、表2-5，该井筒是用4#双层双罐笼，由表2-4查得此间距为

1B=2
B
=1530mm

故 ：
mmC192519915301961

mmC192819915301992
梯子间尺寸3C、M、N 用下列公式计算：
2m600600 C 3S
式中 600 — 梯子孔宽度， mm
m — 梯子孔至2号罐道梁的距离，mm，取 mm100；
S — 2号罐道梁的宽度，mm，查表22，mmS122
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精选范本
故： mm136121221006006003C
mmM1520607002）（
式中 700 — 梯子孔的长度，mm
600 —梯子梁的宽度，mm 一般用 。14b [
如上图所示，梯子梁偏离井筒中心线的距离是J，通常取mmJ400~200
故 ：JMN 本设计中 J 取 mm200 则 mmN13202001520
4.井筒净直径的确定
根据求得的提升间和梯子间的断面尺寸，可以采用解析法和作图法确定井筒近似
直径以及罐笼在井筒中的位置。解析法计算比较繁琐，而作图法比较方便，可以
满足设计的要求，所以选择作图法求出井筒的净直径，其步骤如下：
按计算的提升间、梯子间平面结构布置尺寸，以1:50的比例画得的图如下
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精选范本
19,6
153

19,9
19,9

153
19,9

136,1

2
0
1
5
2
1
3
2

145

3301453
3
0

192,5
192,8

E1=
B1=

E
2
E2=

B2=
(E3)
(E4)
E
2

C3=

J=
N=
M=

3#
2#
1#

C1=
C2=

L=
L=

b=
b=

从靠近井壁的罐笼两个拐角引罐笼收缩边的垂直平分线，并取l-r得到A、B两
点气宗l为提升容器到井壁的最小安全距离，一般mml200r为罐笼的收缩值，
根据3C和J的值可得到C点。过CBA、、三点做圆，其圆心即为井筒的中心。
从图中可以量得井筒直径是mm5625，井筒中心线到1号罐道梁中心线的距离
0

d

为mm496，直径按mm500的模数进级，取直径为mm600为方便施工0d取整，
mm500d0
5.验算安全间隙及梯子间尺寸3C
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rdbEBLRl20212)22(2mm200
20223dCJRC2600600Sm
如果不能满足要求则修正0d值，再进行验算直至满足要求为止。

127)5002145019921530()23300(300022l
=386mm>200mm

156519285002003000223C
mm>1361mm
验算符合要求
6.风速验算
按下式验算风速v

允vSQv1

式中 Q — 通过井筒的风量，sm3；Q=190sm3
1S —减去井筒装备和其它固定设备尺寸后的井筒净断面积，通常可以
由井筒净断面积S估算，1S=s85.0本设计1S=2203.246)4/(85.0m
允v —按规程要求井筒允许通过的最高风速，sm查表101得
允
v
=8sm

故： v=91.703.24190=sm<8sm。风速验算符合要求
（三）支护厚度的选择
参照表11-11取井筒混凝土井壁的厚度是mm350，故井筒掘进直径径D=mm6700
（四）管缆布置
按照管缆布置原则，结合该井的条件，管缆布置如竖井井筒断面图所示。
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精选范本
（五）工程量及材料消耗
井筒净断面积： 22226.286)4/14.3(4mDS净净
井筒掘进断面积：22224.357.6414.34mDS）（）（掘掘
每米井筒混凝土量：298.626.2824.351mSSv净掘壁罐道梁长度按下
式计算:

22'2CRl
式中R为井筒净半径，C值是每根罐道梁至井筒中心线的距离

故：mml59165003000222'1

136,1
2
0
1
5
2
1
3
2

192,8
192.5

50

3
3
0
145

A

B
L=
b=

C1=
C2=

C3=
J=
N=
M=

D

0

d0=