水平岩石巷道交叉点设计
- 格式:doc
- 大小:432.50 KB
- 文档页数:23
二水平交岔点为保障二水平交岔点施工安全和施工质量,特制定以下安全措施:一、概述:二水平采区车场内的巷道交岔为牛鼻子碹交岔。
交岔点最大断面处的宽度为7.2m,交岔点断面变化部分的长度为13.5m,支巷对主巷转角要求为91°,弯道长度16.07m。
交岔断面墙高最大值2000mm,最低处TM墙高为1600mm,每一架碹胎的墙高逆降值为38mm,圆弧拱为三心拱,拱高为净宽的三分之一。
二、交岔点施工安全措施1、严格按交岔点设计尺寸和要求施工。
2、砌筑顺序:(交岔断面处)砌筑浇灌牛鼻子砌主、支巷拱砌大拱砌筑迎脸迎脸与大拱密接3、开帮砌墙:砌墙时要求垂直缝要错开,横缝要水平,灰缝要饱满、均匀。
基础要做在实底上,深度不小于40 cm,砌墙时应用矸石和混凝土将壁充填密实。
4、放顶:岩石条件不好,挑顶后须采用过顶梁、吊梁钩作临时支护,过顶梁一端搭在已砌好的碹拱上,另一端插入迎头岩石上的梁窝内,同时加设点柱支护二根;依次由中间向两边刷大,逐步穿梁,梁后用背板楔紧,一直到墙为止,将顶板维护好。
5、立碹胎:必须严格检查碹胎的中心线、碹胎的高度、碹胎是否放平、相邻两碹胎之间距离是否符合设计要求。
为保证碹胎的稳定性,在斜墙的一边必须架设若干顶柱,一端顶在碹胎上,另一端顶在未刷的帮、顶岩石上或临时支架上,以免料石将碹胎推倒。
6、砌拱:砌拱必须从其两侧拱基向拱顶对称进行,使两侧均匀受力,以防碹胎向一侧倾斜,楔形砌块的大块头必须向上,各行砌块必须错缝。
砌拱的同时,应做好拱后充填,拱基处充填密实。
封顶时,最后的砌块必须位于正中,并由内向外进行砌筑。
每砌筑一段拱,应留有台阶式咬合茬,以便下次砌筑接茬,且接茬应不小于砌块宽度1/4,要严密接茬。
7、牛鼻子施工:砌牛鼻子时,要特别注意将基础放在实底岩石上,并用混凝土浇筑。
以免顶板来压下沉而遭破坏。
8、砌迎脸:砌筑迎脸前,大拱已作好并超出迎脸150—250mm,拆除所有碹胎后,必须将大拱之上和迎脸内的空间用矸石填实,不得遗留坑木等杂物,最后将迎脸砌上去与大拱密接。
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。
巷道交岔点施工技术方案二、施工准备1、施工前,由地测科负责标定下交岔点中、腰线。
2、施工前,将底抽巷一部皮带输送机机尾缩短至施工地点,并安装耙斗装岩机。
并将所需材料、工具与设备准备齐全,统一存放在施工地点附近上帮硐室内材料摆放整齐。
3、最后由综掘队负责在施工地点前后10m处架设工字钢配合木板、旧皮带对开口附近的设施进行防护。
工字钢斜撑在巷道内,工字钢与顶板接触处采用打设等强锚杆进行固定,工字钢与底板接触处采用挖柱窝对工字钢进行固定,柱窝深度不得小于200mm,工字钢间距0.8-1m,工字钢架设完毕后开始铺设木板最后铺设废旧皮带。
三、施工方案底抽巷测点202DC16以西14.2m处对巷道下帮进行扩刷施工,方位角215°50′34″,坡度0°,工程量:16.8m;采用锚网喷支护,扩刷放口期间巷道净宽从4.6m逐渐过渡到8.3m,净高由3.3m过度到3.8m,施工期间要严格按照设计及巷道中线扩刷下帮。
四、施工方法(一)施工方式施工采用普通钻爆法施工,使用YT-26型风动凿岩机打设炮眼,使用MQT-130型气动锚索机打顶部锚杆,使用风动凿岩机打设帮锚杆。
(二)施工流程交接班→安全检查→打眼准备(校正中腰线、画轮廓线)→打炮眼→装药连线→爆破、通风→安全检查→临时支护→打顶部锚杆→打帮部锚杆→出矸→清理验收及其它。
(三)支护工艺1、打顶部锚杆工作面爆破后,先敲帮问顶,在临时支护下量好排距,看准中线,安好锚杆机,找准锚杆眼位,开始对顶部打锚杆挂网支护。
打锚杆期间,施工人员必须经常观察顶板变化情况,发现异常必须立即停止工作,撤出人员到永久支护的顶板下进行处理,处理好后方可进入施工。
施工锚杆眼用中空六角钻杆配Φ28mm钻头,放入锚固剂前应将孔内积水及岩粉吹洗干净,放入2卷MSK2335型锚固剂,随后将锚杆插入锚杆眼内,使锚杆顶住树脂锚固剂,外端头套上螺帽,然后用锚杆机专用套筒卡住螺帽,使锚杆机带动杆体旋转将锚杆旋入树脂锚固剂,对锚固剂进行搅拌(搅拌时间10~15s),直至锚杆达到设计深度,锚杆机不卸压,1min后方可撤出锚杆机上好托盘,拧上螺帽。
巷道交叉点的施工及支护研究【摘要】由于巷道交叉点作为巷道施工支护的十分关键部位,因此港道交叉的施工及支护就显得十分重要。
如果其施工不合理,就会给以后的生产及安全带来严重的后果,特别是在交叉角度比较小的交叉点支护的问题就会更加严重,所以巷道交叉点的施工及支护对后期工程的使用就显得特别重要。
本文主要以煤炭行业作为背景,首先对小角度交叉点的设计施工进行了探讨,然后对交叉点方式巷道施工进行了研究,最后对巷道交叉点围岩变形进行监测。
【关键词】巷道交叉点;施工;支护【abstract 】because of supporting of roadway as construction of intersection is the key part, so the port construction and supporting cross word becomes very important. If its construction is not reasonable, can give the production and safety after brings the serious consequences, particularly in the cross Angle are small lies at the intersection of supporting the question will more serious, so the intersection of construction and the support to the use of the late engineering is especially important. This paper mainly to coal industry as a background, first of small Angle intersection design construction is discussed, and then the intersection of the way the construction, the intersection of surrounding rock mass deformation monitoring.【key words 】intersection of roadway; The construction; supporting 近几十年,我国煤炭飞速发展,“十二五”规划的主要目标是到2015年生产能力达到41亿吨/年,并且要形成10个亿吨级、10个5000万吨级的大型煤炭企业,使煤炭的产量占全国的60%以上。
1 设计任务书 1、题目:水平岩石巷道交叉点设计 2、要求: (1)每组成员要独立完成设计
(2)必须按照标准的格式完成设计 (3)设计应遵循制图要求, CAD设计要求
(4)设计在一周内完成 2
目录 1、断面设计 一、确定巷道断面形状 二、确定巷道断面尺寸 1 、计算巷道净宽度B 2 、 计算巷道拱h。 3、 计算巷道壁高h3 4 、计算巷道净断面面积S和净周长P 5、巷道风速验算 6 、选择支护参数 7、 选择道床参数 8、计算巷道掘进断面尺寸 三、布置巷道内水沟和管线 2、交叉点设计 一、选型基本数据 二、平面交岔点尺寸的计算 三、计算巷道掘进工程和材料消耗量 3、巷道设计绘图 3
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600mm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,且墙壁高取1800mm,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=1060mm,高h=1550mm;1.5t矿车宽1050mm,高1150mm。 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=1300mm 则电机车之间的距离为: 1300-(1054/2+1054/2)=246mm>200mm符合安全要求。 第一断面巷道净宽度: B1=a1+b+c1=(400+1054/2)+1300+(1054/2+840)=927+1300+1367=3594mm 4
为了设计的简便我们取B1=3600mm 第二断面巷道净宽度: B2=2a+b+1c=(300+1054/2)+1300+(1054/2+840)=827+1300+1367=3500mm 第三断面巷道净宽度: B3=3a+b+c1=(500+1054/2)+1300+(1054/2+840)=1027+1300+1367=3700mm 2 、 计算巷道拱h。 本设计拱形采用半圆形根据几何性质我们可以求半圆拱形巷道拱高 第一断面巷道拱高 h。=B/2=3594/2=1797mm,其半径R=h。=1800mm。 第二断面巷道拱高 h。=B/2=3500/2=1750mm,其半径R=h。=1750mm。 第三断面巷道拱高 h。=B/2=3700/2=1850mm,其半径R=h。=1850mm。 3、 计算巷道壁高h3 ①按架线电机车导电弓子计算hh43
+hc-)(2nR)(12bK
式中 h4 —轨面起电机车架线高度,按《煤矿安全规程》规定,取h4
=2000mm; 5
hc
—道床总高度。根据表6-6选24㎏/m
的钢轨,又根据表6-7得hc=360mm,道碴高度b=200mm; n—导电弓子距拱璧 的安全距离,取n=300mm; K—导电弓子宽度之半,K=718/2=359mm,取K=360mm; b1 --轨道中线与巷道中线距离, 第一断面: b1=B/2-a1
=3600/2-927=873mm。
h3
2000+360-)870360()3001800(22=1502mm
第二断面: b1=B/2-a1=3500/2-827=723≈720 mm H3≥2000+360-229233603001750)()(=1684.4 mm 第三断面: b1=B/2-a1=3700/2-1030=820 mm H3≥2000+360-228203603001800)()(=1355 mm ②按管道装设计算h3,即:
)2/(222753bDmKRhhhhb 式中h5—碴面至管子底高度,按《煤矿安全规程》规定取h5=1800mm; h7—管子悬吊件总高度,取h7=900mm; m—导电弓子距管子距离,取m=300mm; b2
—轨道中线与巷道中线距离, 6
第一断面: CbB122
=3600/2-1367=433mm。
h3
1800+900+200-)4332/335360(300180022
=1612mm 第二断面: CbB122
=3500/2-1367=383m
h3
1800+900+200-)3832/335360(300180022
=1708 第三断面: CbB122
=3700/2-1367=483
h3
1800+900+200-)4832/335360(300180022
=1891 ③按人行高度计算h3即: h31800+22rRRhb 式中j – 距巷道璧的距离,距璧j处巷道有效高度不小于1800mm, j100mm,一般取j=200mm。 在第 h3
1800+200-mm16001800221175mm
在第 7
h3
1800+200-mm15501750221188mm
在第三巷道: h3
1800+200-mm16501850221163mm
根据上述计算,按管道要求且考虑一定富余量,确定巷道璧高h3
1800mm故巷道高:
第一断面: H=)(03Rhhhb1800-200+1800=3400mm。 第二断面: H=)(03Rhhhb1800-200+1750=3350 mm 第三断面: H=)(03Rhhhb1800-200+1850=3450 mm 4 、计算巷道净断面面积S和净周长P(根据表6-12) S=B(0.39B+h2) 式中h2—道碴面以上巷道璧高 h2
=hhb31800-200=1600mm。
第一断面: S=3600×(0.39×3600+1600) =10.8㎡ P=2.57B+2h2=2.57×3600+2×1600 =12.5m 第二断面: 8
S=3500(0.39×3500+1600) =10.38㎡ P=2.57×3500+2×1600=12.83m 第三断面: S=3700×(0.39×3700+1600) =11.26㎡ P=2.57×3700+2×1600=13.38m 5、巷道风速验算 巷道的通风量是根据矿井生产通风网络计算而得,通风量确定后,断面越小风速越大。风速大,即会扬起岩粉煤尘,损害工人身体健康,影响工作效率,又会引起瓦斯煤尘爆炸事故。《煤矿安全规程》规定的巷道允许最高风速如表6-4所列。但是,按《煤矿工业设计规范》规定:矿井主要进风巷的风速一般不大于6m/s,以满足矿井增产和经济风速的要求。所以设计的巷道净断面,必须进行风速验算,即 V=Q/SVmax V—通过巷道的风速,m/s Q—设计要求通过巷道的通风量,m3/s S—巷道的净断面面积,㎡ Vmax
—巷道允许通过的最大风速m/s
根据煤矿最大风量表可知Vmax=8m/s,我们可以根据本矿要求的最大风量和巷道断面求出煤矿的供风量 9
6 、选择支护参数 根据巷道净宽3.6m、3.5m、3.7m。穿过中等稳定岩层即属Ⅲ类围岩,该采用砌碹支护,据表6-10。 f=4-6,砌碹厚度d=T=300mm。 7、 选择道床参数 根据巷道的运输设备,已选用24㎞/m钢轨,其道床参数hc=360mm ,hb
=200mm,道碴面至轨道面高度
ha
=hhbc=360-200=160mm。故选用钢筋混凝土轨枕。
8、计算巷道掘进断面尺寸(根据表6-12) 第一断面: 巷道设计掘进宽度 B1=B+2T=3600+2×300=4200mm 巷道计算掘进宽度 B2=B1+2=4200+2×75=4350mm 巷道时间掘进高度 H1=H+hb+T=3400+200+300=3900mm 巷道计算掘进高度 H2=H1+=3900+75=3975mm 巷道设计掘进断面面积 S1=B1(0.39B1+h3) =4200×(0.39×4200+1800)=14.5㎡