巷道斷面設(shè)計,交叉點設(shè)計說明

1、目錄第一章設(shè)計資料2第二章巷道斷面施工圖設(shè)計2第一節(jié)巷道斷面形狀的選擇2第二節(jié)道床參數(shù)的選擇3第三節(jié)巷道內(nèi)管線布置3第四節(jié)巷道凈斷面尺寸的確定3第五節(jié)驗算風(fēng)速6第六節(jié)選擇支護(hù)參數(shù)6第七節(jié)確定水溝參數(shù)6第八節(jié)確定巷道掘進(jìn)斷面尺寸7第九節(jié)編制巷道斷面特征表和每米巷道材料消耗量表7第十節(jié)繪制巷道斷面施工圖8第三章交岔點設(shè)計9第一節(jié)選擇基本數(shù)據(jù)9第二節(jié)平面交岔點尺寸計算9第三節(jié)交岔點的斷面尺寸計算10第四節(jié)工程量及材料消耗14第五節(jié)繪制交岔點施工圖15參考文獻(xiàn)15下載可編輯第一章設(shè)計資料某煤礦 ，設(shè)計生產(chǎn)能力為3Mt/ 年，服務(wù)年限為65 年。采用立井開拓、單水平 、上下山開拓 。 地面標(biāo)高 +38m

2、 ，生產(chǎn)水平為 650m ，屬低沼氣礦井。通風(fēng)方式為中央并列式通風(fēng)，井下最大涌水量為400m 3/h ，通過第一水平東運輸大巷的流水量為180m 3/h ，風(fēng)量為45m 3/s 。；采用 ZK7 9/550電機車牽引1.5t 礦車運輸 。 內(nèi)設(shè) 108 壓風(fēng)管和 59 供水管各一路 ，另設(shè)動力、 照明 、 通訊和信號電纜各一路。大巷中間有一單軌分岔巷道與之相連（單軌巷道寬2860mm ，其中 b3 為 1330mm ）， 并成 60°交角 ，交岔點處在不穩(wěn)定巖層中，試設(shè)計大巷斷面及交岔點 。第二章巷道斷面施工圖設(shè)計第一節(jié)巷道斷面形狀的選擇巷道斷面形狀的選擇，主要應(yīng)考慮巷道用途及其服務(wù)

3、年限、所處的位置 （即作用在巷道上地壓的大小和方向、圍巖性質(zhì) ）、 選用的支架材料和支護(hù)方式、掘進(jìn)方法和采用的掘進(jìn)設(shè)備等因素 。一般情況下 ，巷道的用途和服務(wù)年限是考慮選擇斷面形狀的重要因素。服務(wù)年限長達(dá)幾十年的開拓巷道，采用受力性能好的各種拱形斷面較為有利；服務(wù)年限短的準(zhǔn)備巷道或回采斷面多采用斷面利用率高的梯形或矩形斷面。作用在巷道上的地壓大小和方向在選擇斷面形狀時也起主要作用。當(dāng)頂壓較大 、側(cè)壓較小時，則應(yīng)選用直墻拱形斷面（半圓拱 、圓弧拱或三心拱）； 當(dāng)頂壓 、側(cè)壓都很大且有嚴(yán)重底鼓時，就必須選用諸如馬蹄形、橢圓形或圓形等封閉式斷面。礦區(qū)富有的支架材料和習(xí)慣使用的支護(hù)方式，往往也直接影響

4、巷道斷面形狀的選擇。金屬支架和錨桿可用于任何形狀的斷面；噴射混凝土支護(hù)方式適用于拱形等曲線斷面。掘進(jìn)方法和掘進(jìn)設(shè)備對于巷道斷面形狀的選擇也有一定的影響。目前，巖石平巷掘進(jìn)仍是采用鉆眼爆破方法占主導(dǎo)地位，它能適應(yīng)任何形狀的斷面。未來在使用全斷面掘進(jìn)機組掘進(jìn)的巖石平巷 ，選用圓形斷面無疑是更為合適的。上述選擇巷道斷面形狀應(yīng)考慮的諸因素，彼此是密切聯(lián)系而又相互制約的。條件要求不同，影.專業(yè) .整理 .下載可編輯響因素的主次位置就會發(fā)生變化。所以 ，應(yīng)該綜合分析，抓住主導(dǎo)因素兼顧次要因素，以便能選用較為合理的巷道斷面形狀此煤礦，設(shè)計生產(chǎn)能力為3Mt/ 年，服務(wù)年限為65 年，采用立井開拓 、單水平 、

5、上下山開拓，地面標(biāo)高 +38m ，生產(chǎn)水平為 650m ，巷道中等穩(wěn)定，設(shè)計采用錨噴支護(hù) ，選擇半圓拱形斷面。第二節(jié)道床參數(shù)的選擇運輸大巷采用 ZK7 9/550鋼軌型號 ： 30kg/m （礦山工程規(guī)劃與設(shè)計表 4-1 ）軌枕 ：鋼筋混凝土軌枕 (礦山工程規(guī)劃與設(shè)計表 4-2常用軌枕規(guī)格 )道床參數(shù) ：道床總高度 hc =360mm；道碴高度 hb =200 mm； 道碴距軌面高h(yuǎn)c 160（礦山工程規(guī)劃與設(shè)計 表 4-2常用道床參數(shù) ）第三節(jié)確定管線布置位置1. 管道布置在人行道一側(cè) ，其下部與道碴面保持 1.8m 以上的距離 。2. 通信電纜應(yīng)布置在電力電纜的另一側(cè)。3.高壓電纜和低壓電

6、纜在巷道同側(cè)敷設(shè)，相互之間距離0.2 m ， 同時高壓電纜之間，低壓電纜之間的距離60mm 。4. 電纜懸掛高度應(yīng)保證當(dāng)?shù)V車掉道時不會撞擊電纜，或者電纜發(fā)生墜落時不會落在軌道上，電纜懸掛高度取1.6m( 一般在1.5-1.9m) ，電纜兩個懸掛點間距2.5m( 不應(yīng)大于3m) ，電纜與運輸設(shè)備之間的距離0.30( 不應(yīng)小于0.25m) 。5.壓風(fēng)管和供水管懸吊在人行道一側(cè)，最低處距渣面1.9m 。第四節(jié)巷道凈斷面尺寸的確定一、巷道凈寬度B 的確定該運輸大巷采用ZK7-9/550電機車牽引1.5t 固定式礦車運輸，計算尺寸見表2-1 ，表格 2-1運輸設(shè)備的計算尺寸運輸設(shè)備類型寬度 A/mm高度

7、 h/mmZK7-9/550電機車136015501.5t 礦車10501150根據(jù)煤礦安全規(guī)程 ，取人行道寬C=900 mm ，非人行道一側(cè)寬a=350mm,兩電機車之間距離 t=300 mm，故巷道凈寬度 ： Ba2A1Ct3502×13609003004270 mm.專業(yè) .整理 .下載可編輯取凈寬 ： 4300mm二、巷道拱高 h0 的確定半圓拱的拱高 ： h0 =R=B/2=4300/2=2150mm該半圓拱形直墻巷道拱高為2150mm 。三、巷道壁高 h3 確定按 架線電機車巷道，導(dǎo)電弓子 、管道的裝設(shè) 、人行高度 、 1.6m高度人行寬度、設(shè)備上緣與拱壁最小安全間隙要求

8、設(shè)計巷道壁高h(yuǎn)3 。相關(guān)尺寸說明：圖 2-1 巷道凈斷面尺寸計算簡圖h4 軌面起電機車架線高度 ，按煤礦安全規(guī)程取 h4 =2000 mm；hc 道床總高度 ，巷道選用 30kg/m 鋼軌 ， hc360mm， hb 200mm；n 導(dǎo)電弓子距拱璧的安全間距，取 n 200mm ；K 導(dǎo)電弓子寬度一半，取 K360mm；b1 軌道中線與巷道中線間距 ， b1 B / 2 a1 =4300/2-1030=1120mm ；h 5 渣面至管子底高度，按煤礦安全規(guī)程 取 h 5=1900 mm；h 7 管子懸吊件總高度，取 h7 =900 mm ；m 導(dǎo)電弓子距管子間距，取 m=300 mm；D 壓氣

9、管法蘭盤直徑 ， D=230mm ；.專業(yè) .整理 .下載可編輯b 2 為人行道側(cè)軌道中線與巷道中線間距，b 2 =540 ； .m1 為電機車距管子的距離 ，取 250mm ；j 為距巷道壁的距離 ，距壁 j 處的巷道有效高度不小于1800 mm ，取 j=200mm ；C 為運輸設(shè)備上緣與拱壁間距，取 800mm ；h 機車高度 ，為 1550mm ；a 運輸設(shè)備上緣與拱壁間距，取 200mm ；（一）按架線電機車導(dǎo)電弓子要求確定h 3h4hc( R n) 2( K b1 ) 2h320003602150236021091mm （2-1 ）2001120（二）按管道裝設(shè)要求確定1.按導(dǎo)電弓

10、子計算h3h5h7hbR2( K m D / 2 b2 )2h319009002002150 2360300230/221299mm （ 2-2 ）5402.按電機車計算h3h5h7hbR2( A1 / 2 m1D / 2 b2 )230/25402h31900 9002002150 21360 / 22501548mm（2-3 ）（三）按人行高度要求h31800hbR2( Rj ) 2h318002002150221502002895mm （ 2-4 ）（四）按 1.6m高度人行寬度要求h 31600hbR2(CA1/2b2 ) 2h3160020021502800 1360 / 22106

11、4mm （2-5 ）540（五）按設(shè)備邊緣與拱壁最小安全間隙要求計算1.人行道側(cè)h 3 h hcR 2(C A1 / 2 b2 )2h31550360215028001360 / 221174mm （ 2-6 ）5402.非人行道側(cè)h 3 h hcR2(a A1 / 2 b1 ) 2h3155036021502(2001360 / 21120)21121mm （2-7 ）綜上計算，并考慮一定的富余，確定本巷道壁高1600mm ， 則 巷 道 高H=1600+2150-200=3550mm。故取 H=3600mm四、確定巷道凈斷面面積S凈斷面面積 SB（0.39Bh2）（ 2-8 ）式中 ：.專

12、業(yè) .整理 .下載可編輯h 2 為渣面以上巷道壁高 ， h2h3hb 1600 200 1400mm故 S 4300 0.39 4300140013.23m2第五節(jié)驗算風(fēng)速風(fēng)速驗算公式 v Q S （ 2-9 ）查煤礦安全生產(chǎn)規(guī)范知 vMax=8m/s ，已知通過大巷風(fēng)量Q=40 m 3 / s ,代入式 （ 2-9 ）得v Q / S 40 /13.233.03m / s 8m / s設(shè)計的大巷斷面風(fēng)速符合過規(guī)定，可以使用 。第六節(jié)選擇支護(hù)參數(shù)本巷道采用錨噴支護(hù)，根據(jù)巷道凈寬4.27m 、穿過中等穩(wěn)定巖層即屬類圍巖 、服務(wù)年限65 年等條件 ，得錨噴支護(hù)參數(shù)：表格 2-2錨噴支護(hù)參數(shù)支護(hù)錨桿

13、長直徑間距排距混凝土厚度錨桿露出長材質(zhì)形式度/mm/mmM/mmM /mmT/mm度 /mm錨噴左旋螺紋鋼2200208008001000支護(hù)HRB335支護(hù)厚度T=T 1 =100 mm 。第七節(jié)確定水溝參數(shù)為了排出井下涌水和其他污水，設(shè)計巷道斷面時應(yīng)根據(jù)礦井生產(chǎn)時通過該巷道的排水量設(shè)計水溝 。 水溝布置在人行道一側(cè)，并盡量減少穿越運輸鐵路。平巷水溝坡度可取0.3%0.5%,或與巷道的坡度相同。井下最大涌水量為400m 3/h ，通過第一水平東運輸大巷的流水量為180m 3/h ，按照本巷道實際情況 ，現(xiàn)采用水溝查規(guī)范得下表參數(shù)：表格 2-3水溝規(guī)格和材料消耗.專業(yè) .整理 .下載可編輯每米

14、蓋板寬寬深凈斷面掘進(jìn)斷每米蓋每米水溝坡混B1/B2/H/m2面m 2板鋼筋m3混凝土消度凝土消m3mmmmmm積 /面面積 /質(zhì)量 /kg耗 /耗 /0.3%5005005000.2500.3062.0360.03230.61第八節(jié)確定巷道掘進(jìn)斷面尺寸巷道設(shè)計掘進(jìn)寬度B1B2T430021004500 mm巷道計算掘進(jìn)寬度B2B1245002754650 mm巷道設(shè)計掘進(jìn)高度H1HhbT 36002001003900mm巷道計算掘進(jìn)高度H 2Hmm巷道設(shè)計掘進(jìn)斷面面積S1B10.39B1 h34500 0.394500160015.1m2巷道計算掘進(jìn)斷面面積S2B20

15、.39B2h346500.394650160015.87m2第九節(jié)編制巷道斷面特征表和每米巷道材料消耗量表每米巷道計算掘進(jìn)體積 V1S21m15.87m3每米巷道墻腳計算掘進(jìn)體積V30.2(T) 1m0.2(0.10.075) 1m0.035m3每米巷道拱與墻噴射材料消耗V21.57 B2T T 2h3T1m1.04m3每米巷道墻腳噴射材料消耗V40.2T 10.20.1 1 0.02m3每米巷道噴射材料消耗 VV2V41.020.021.04m3 VV2V41.06m3每米巷道錨桿消耗 P1 / M1.57B2 / M （ 2-10）.專業(yè) .整理 .下載可編輯N、P1/M 1/M、（ 2-

16、11 ）式中 ：P1 為錨桿消耗周長 ；M 、 M為錨桿間距 、排距， M M0.8m ；P1/M10故 , N ' (10 1) 0.8 13.75根。折合重量為13.75 l (d 2)2213.75 2.2 3.14 0.02 2 7850 74.6kg （ 2-12 ）式中 ：l 為錨桿深度 ， l =2.2m ；d 為錨桿直徑 ， d =20mm；為錨桿材料密度 ，=7850 / m3 ；每排錨桿數(shù)為N0.813.75 0.8 11 根；每米巷道粉刷面積Sn1.57B32h2 （ 2-13 ）式中 ：B3 為計算凈寬 ， B3B2 2T 4.45m故 Sn 1.57B3 2

17、1.39.59m2表格 2-4巷道斷面特征表圍設(shè)計掘進(jìn)斷面 / m2噴射錨桿巖尺寸 /mm厚度類設(shè)計外露排間錨桿/直徑 /凈寬高型式長 /別掘進(jìn)長度 /列排mmmmmmmm.專業(yè) .整理 .下載可編輯方距 /mm式13.2450390左旋螺紋方8022015.10100020300鋼形00表格 2-5運輸大巷每米工程量及材料消耗圍計算掘進(jìn)工程材料消耗巖量 / m3類粉刷面積 / m2別噴射材料 /巷道墻角m3錨桿數(shù)量 / 根質(zhì)量 /kg15.870.0351.061474.69.59第十節(jié)繪制巷道斷面施工圖詳見圖紙 截面 。.專業(yè) .整理 .下載可編輯第三章交岔點設(shè)計第一節(jié)選擇基本數(shù)據(jù)該交岔點

18、為雙軌大巷與單軌支巷相交，巷道轉(zhuǎn)交70°。主巷為雙軌巷道，凈寬 4300 mm，墻 1600 mm ，支巷為單軌巷道，凈寬2860 mm ，采用錨噴支護(hù)，各斷面噴射混凝土厚度為T=150 mm，錨桿長度 l2200mm，半圓拱形斷面 。B1B2B3b1b2b3430043002860103010301330道岔及主要參數(shù)見表3-1 ：表格 3-2道岔參數(shù)道岔型號轍叉角 ()abDK930-4-1514.0439424858表格 3-2各條巷道的凈寬度B 、B、B及其軌道中心線123各條巷道的凈寬度b 1、b2、 b3 及其軌道中心線.專業(yè) .整理 .下載可編輯第二節(jié)平面交岔點尺寸計算

19、圖 3-1 單軌巷道單側(cè)分叉點平面尺寸計算圖示一 、彎道中心到基本軌中心線的垂直距離HR cosb sin=16000cos14.04 +4858sin14.04 =16701mm二、基本軌起點至垂線距離Jab cosRsin= 39424858cos14.0416000sin14.044774 mm三、 OT 與 O 點到主巷中心線的垂線夾角arccos ( Hb2500) ( Rb3 ) =arccos16701 1030500 / 16000 133028.91P=J+ R( B3b3）sin=4774+ 16000- 2860-1330sin 28.91 =11770mm.專業(yè) .整理

20、 .下載可編輯四、交岔點最大寬度TMNMB3 sin2860sin28.91 =1383mmTNB3 cos500B22860cos28.9150043007304mmTMNM 2TN 213832730427434mm五、自基本軌起點到墻面的距離L 2L 2 =P+NM=11770+1383=13153mm六、斜墻水平長度L 0斜墻斜率 i 0(TNB1 ) P(73044300) 117700.255取 i 0.25L0(TNB1 ) i(73044300) 0.2512016mm七、斜墻起點至基本軌起點間距YPL011770 12016-246mm八、交岔點長度LL22000131532

21、00015153mm第三節(jié)交岔點的斷面尺寸計算(一 )設(shè)計交叉點高度1.I-I 斷面自底板起的墻高為1600mm ；在 TM 、TN 斷面處的墻高定為1200mm ，故墻降低率為：i = （ h B1-h TN ） /L0= （ 1600-1200）/12016=0.0334即每米墻的降低值為34mm2.驗證 TN、 TM 斷面處的墻高定為1200mm是否合理 。（ 1 ）按架線電機車導(dǎo)電弓子要求確定h32、2h 3 h 4+h c-(R-n)-(K b1 )式中 ：h 3 自道渣面算起到拱基線的高度.專業(yè) .整理 .下載可編輯h 4 自軌面算起至架線電機車導(dǎo)電弓子的高度，（ 自定尺寸 ，不行

22、人取1.9m ，行人取 2 2.2m ；所以取 h 4=2000 ）h c 取 h c 360mmhb =200mmR 即凈寬之半 ， R=TM/2 3717mmn 導(dǎo)電弓子到拱璧的安全間隙，取 n 200mmK導(dǎo)電弓子寬度之半K 718/2 359 ，取 K 360mmb 1 軌道中心線與巷道中心線的間距， b 1 =TM/2- （ B3-b3） 3717- （ 2860-1330） 2367mmh 3 h4 +h c- (R - n)2 222 139- (K b1) 2000 360 （3717-200）-（3602367）mm經(jīng)計算得 : h 3 139mm（ 2 ）按管道裝設(shè)要求確定

23、h3h 3 h 5+h 7+h b -2m、 2R-(KD/2 b 2)式中 ：h 3 自道渣面算起至拱基線的高度h 5 自道渣面算起至壓風(fēng)管底面的高度，根據(jù) 煤礦安全規(guī)程 規(guī)定 ，取h5 1900mmh 7 管子懸吊件的高度，取 h 7 900mmh b =200mm ；R=3717mm ； K=360mmm 導(dǎo)電弓子距管子的安全間隙， m 300mmD 壓氣管直徑 ，取 D 230mmb 2 軌道中心線與巷道中心線間距， b 2 =TM/2-B2 b2 3717- （ 4300-1030 ）=447mmh 3 h 5+h 7+h b -2-(KmD/2、2Rb2 )2-（360 300 1

24、152 1900 900 200 3717447） -510mm經(jīng)計算得 : h3510mm(3) 按人行高度要求確定 h3架線電機車運輸巷 ，此項不需要驗算 。由以上驗算可知 ，原定 TM 、 TN 處墻高 1200mm 能滿足安全要求 。（三）交岔點各段尺寸表.專業(yè) .整理 .下載可編輯表格 3-2交叉點各段凈尺寸表壁厚每排錨桿數(shù) /斷面號凈寬 /mm墻高 /mm拱高 /mm全高 /mm/mm根143001600215036001501424550156622753641150153480015322400373215015450501498252538231501655300146426

25、503914150176555014302775400515017758001396290040961501886050136230254187150189630013283150427815019106550129432754369150191168001260340044601502012705012263525455115021TN730412003652465215022注：各斷面之間距離1000mmBi 43000.25 i1 1000h3 i1600 34i1RiBi/ 2H ih3Ri200N =(P1 /M)+1/M式中 : P1 - 計算錨桿消耗周長 ,P1=1.57 （ B

26、+2T+2 ）M-錨桿間距 , M=0.8m.專業(yè) .整理 .下載可編輯M - 錨桿排距 ,M = M第四節(jié)工程量及材料消耗一、確定支巷掘進(jìn)斷面尺寸凈斷面面積 SB（0.39B h2）=28600.39 2860 14007.19m2（經(jīng)驗算風(fēng)速滿足 ）巷道設(shè)計掘進(jìn)寬度B1B2T286021003060mm巷道計算掘進(jìn)寬度B2B1230602753210mm巷道凈高度 Hh 3 R20016002860 / 22002830mm巷道設(shè)計掘進(jìn)高度H1HhbT28302001003130mm巷道計算掘進(jìn)高度H 2Hm巷道設(shè)計掘進(jìn)斷面面積S1B1 0.39B1h330600

27、.39306016008.55m2巷道計算掘進(jìn)斷面面積S2B2 0.39B2h332100.39321016009.15m2二、確定 TM 斷面掘進(jìn)尺寸凈斷面面積 SB（0.39B h2）=74340.39 7434 100028.98m2巷道設(shè)計掘進(jìn)寬度B1B2T743421007634 mm巷道計算掘進(jìn)寬度B2B1276342757784 mm巷道凈高度 Hh 3 R20012007434/ 22004717mm巷道設(shè)計掘進(jìn)高度H1HhbT47172001005017mm.專業(yè) .整理 .下載可編輯巷道計算掘進(jìn)高度 H 2 H 15170 75 5245mm巷道設(shè)計掘進(jìn)斷面面積S1B10.39B1h376340.397634120031.89m2巷道計算掘進(jìn)斷面面積S2B20.39B2h377840.397784120032.97m2三、體積計算 （工程量 ）體積 V Y S1 L1(S1STM)/2g(S2 S3 ), m3式中 ：S1、 S2、 S3、 STM 分別為、 - 、 - 、 T-M 斷面處的凈斷面積、 掘進(jìn)斷面積；L1 斷面變化長度