4、巷道断面设计
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井下巷道断面计算公式在矿山、地铁等地下工程中,巷道是一种重要的结构,其断面形状对工程的稳定性、通行能力等方面有着决定性的影响。
因此,准确计算巷道断面尺寸是地下工程设计和施工的重要环节之一。
本文将介绍井下巷道断面计算公式及其应用。
一、常见的巷道断面形状巷道断面形状有很多种,常见的有矩形、圆形、椭圆形、马蹄形等。
其中,矩形和圆形断面较为常见,因为它们的计算简单,易于施工。
而椭圆形和马蹄形断面则更适用于特殊情况,如需要考虑地质条件、地下水位等因素的影响。
二、井下巷道断面计算公式1. 矩形断面矩形巷道断面的计算比较简单,其面积和周长的计算公式如下:面积 = 高度×宽度周长 = 2 ×(高度 + 宽度)2. 圆形断面圆形巷道断面的计算需要用到圆的面积和周长公式:面积 = π×半径的平方周长 = 2 ×π×半径3. 椭圆形断面椭圆形巷道断面的计算需要用到椭圆的面积和周长公式:面积 = π×长半轴×短半轴周长≈ 2 ×π×(3(长半轴 + 短半轴) - √((3长半轴 + 短半轴)×(长半轴 + 3短半轴)))4. 马蹄形断面马蹄形巷道断面的计算比较复杂,需要用到梯形和圆弧的面积和周长公式:面积 = (上底 + 下底)/ 2 ×高度 + 圆弧面积周长≈(上底 + 下底 + 2 ×√(高度的平方 + ((下底 - 上底)/ 2)的平方))/ 2 + 圆弧周长其中,圆弧面积和周长的计算公式与圆形相同。
三、井下巷道断面计算应用井下巷道断面计算公式的应用非常广泛,可以用于地铁、矿山、隧道等地下工程的设计和施工。
在设计阶段,需要根据地质条件、通行能力等要求选择合适的断面形状,并根据计算公式计算出其尺寸。
在施工阶段,需要根据设计图纸和计算结果进行巷道的开挖和支护。
总之,井下巷道断面计算公式是地下工程设计和施工中不可或缺的一部分,它的准确性和合理性对工程的成功实施有着重要的影响。
第一章巷道断面设计巷道是井下生产的动脉,巷道断面设计合理与否,直接影响煤矿生产的安全和经济效益。
巷道断面设计的原则是: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。
第一节巷道断面形状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折线形和曲线形两大类。
前者如矩形、梯形、不规则形等;后者如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形、马蹄形、椭圆形和圆形等(见图)。
巷道断面形状的选择,主要应考虑巷道所处的位置及穿过的围岩性质(即作用在巷道上地压的大小和方向)、巷道的用途及其服务年限、选用的支架材料和支护方式、巷道的掘进方法和采用的掘进设备等因素。
一般情况下,作用在巷道上的地压大小和方向在选择巷道断面形状时起主要作用。
当顶压和侧压均不大时,可选用矩形或梯形断面;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、侧压都很大同时底鼓严重时,就必须选用诸如马蹄形、椭圆形或圆形等封闭式断面。
巷道的用途和服务年限也是考虑选择巷道断面形状不可缺少的重要因素。
服务年限长达几十年的开拓巷道,采用砖石、混凝土和锚喷支护的各种拱形断面较为有利;服务年限左右的准备巷道以往多采用梯形断面,现在采用错喷支护拱形断面日趋增多;服务年限短的回采巷道,因受动压影响须采用具有可缩金属支架的梯形断面。
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。
木支架和钢筋混凝土棚子,多适用于梯形和矩形断面;砖石、混凝土和喷射混凝土支护方式,更适用于拱形等曲线断面;而金属支架和锚杆可用于任何形状的断面。
论巷道断面的确定方法摘要:巷道是地下矿LU生产、运输、通风、行人等必备的井下工程,不同的巷道、不同的地质条件及不同的矿Lh地压所选择的巷道形状各有不同。
巷道断面的高度和宽度是按照有矢规程的要求确定的,但巷道断面的形状和大小还要考虑其它方面的因素。
文章论述了巷道断面的确定过程,从施工、使用两个方面确定了巷道断面的形状和尺寸。
尖键词:矿LU巷道;净断面;梯形;三心拱矿山地下开采离不开巷道,巷道是矿井生产、运输、通风、行人等必备的井下工程,巷道可分为有:开拓巷道、探矿巷道和回采巷道。
由于这些巷道其所处的地质条件、巷道的服务年限、用途、使用运输设备的规格及架设检修的要求等各不相同,因此巷道断面的形状、大小也各不相同,一般说来,它必须符合《非煤矿Lh 安全规程》的规定。
下面结合江西鸭矿山井巷工程的实际情况,论述巷道断面的确定方法。
一巷道断面形状的确定不同的巷道、不同的地质条件及不同的矿L1J地压所选择的巷道形状各有不同,江西鹄矿山常见的巷道形状是拱型和梯形。
决定巷道断面形状的因素有:①巷道的用途和服务年限;②巷道所穿过岩层的性质、地压的大小和方向;③巷道的支护形式和支护材料;④施工技术及装备及科技进步情况等等。
这些因素互相联系,必须综合考虑。
1、在围岩坚固稳定,地压和涌水量不大,并不易风化的岩层中,将巷道开凿成合适的拱形断面形状,就可以使巷道处于自然平衡的稳定状态,而无须支护。
江西鹄矿山采用这种自然拱形断面巷道,极为普遍。
2、巷道围岩比较稳固,矿L1J地压力不大,服务年限不长时,一般选用木材架设或锚杆等进行支护,断面形状一般选用梯形,如江西鹄矿山的部分探矿巷道、运输巷道、通风巷道等,都选用梯形巷道。
3、随着喷锚支护、混凝土砌碰支护的逐渐普及应用,巷道断面形状选择的弹性很大。
在矿L1J地压不大和较大、服务年限长的情况下都可选三心拱型巷道或半圆拱型巷道,如江西鹄矿山的井底车场巷道、主要运输大巷、石门等都采用三心拱型巷道。
井巷工程:占50~70%井筒、井底车场及硐室、主要石门、运输大巷、采区巷道、回风巷道、支护工程等设计和施工的基本原理与方法的学科井巷工程具有的特点:施工环境特殊,施工对象多变,施工方法多样,技术复杂,施工场地狭窄,地点受矿体赋存条件控制,支护结构和建井工程量必须考虑矿山服务年限一、巷道断面设计的原则巷道断面设计主要是选择断面形状和确定断面尺寸。
设计的原则是: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:㈠选择巷道断面形状、确定巷道净断面尺寸,并进行风速验算;㈡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;㈢布置水沟和管缆;㈣绘制巷道断面施工图,工程量表、材料消耗量一览表影响巷道断面选择的因素㈠作用在巷道上的地压大小和方向在选择巷道断面形状时起主要作用。
㈡巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状不可缺少的重要因素。
㈢矿区的支架材料和习惯使用的支护方式,也直接影响巷道断面形状的选择;㈣掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定影响。
㈤需要风量大的矿井,选择通风阻力小的断面和支护方式,有利于安全和具有经济效益。
三、调车工作㈠固定错车场调车法,㈡活动错车场调车,㈢专用转载设备四、提高装岩机工作效率的途径⑴积极推广和研究装岩、运输机械化作业线,不断提高装岩机工时利用率,缩短循环中的装岩时间。
⑵积极选用和研制高效能的装岩机,在现有设备中,要根据巷道断面大小选用装岩机。
对于双轨巷道尽量选用大型耙斗装岩机ZC-2型侧卸式装岩机或蟹爪式装岩机等大型装岩机。
一般情况下应避免同时使用两台装岩机或大断面选用生产能力小的装岩机。
⑶做好爆破工作。
当岩石的块度均匀、适宜,堆放集中,且底板平整时,装岩机的效率较高。
如ZC-20B型铲斗式装岩机当块度小于200~500㎜时工作效率最高。
部分转载机当岩石块度大于500㎜,则无法正常工作。