3 巷道斷面設(shè)計

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第三章巷道斷面設(shè)計△平巷斷面形狀

△平巷斷面尺寸設(shè)計△斜井?dāng)嗝嬖O(shè)計△豎井?dāng)嗝嬖O(shè)計△天井與溜井設(shè)計△馬頭門設(shè)計

3-1巷道斷面形狀一、概述1、巷道斷面設(shè)計的重要意義(P54)2、斷面設(shè)計的基本原則3、斷面設(shè)計的內(nèi)容和步驟

二、巷道斷面形狀選擇1、巷道斷面形狀的類型折邊形：矩形、梯形、不規(guī)則形曲邊形：三心拱形、半圓拱形、圓弧拱形封閉拱形、橢圓形、圓形2、各種形狀斷面的適用性探討3、選擇斷面形狀考慮因素

矩形斷面利用率高，承載能力低，一般用于頂壓、側(cè)壓都小，服務(wù)年限短的巷道。

梯形的斷面利用率較拱形高，但承壓性能較拱形差，故梯形斷面常用于服務(wù)年限不長、斷面較小或圍巖穩(wěn)定、地壓不大的巷道。

沿礦體走向開掘巷道時，為了不破壞頂板，根據(jù)礦體賦存狀況，將巷道開成各種不規(guī)則形形狀。

拱形斷面則常用于服務(wù)年限長(如一、二十年或更長)或圍巖不穩(wěn)定、地壓較大的巷道。

四周壓力都很大且不均勻時，可采用橢圓形；四周壓力均勻時，可采用圓形。

在松軟或膨脹性大的巖層中開掘巷道，當(dāng)頂壓、側(cè)壓都很大時，可采用曲墻拱形(把墻也作成曲線形);底鼓嚴(yán)重時，可用帶底拱的封閉拱形；

木材、金屬能抗壓、抗彎；石材的抗壓強(qiáng)度大，抗彎性能很差，梯形斷面常用于木材、金屬支架等棚式支架的巷道；拱形斷面則常用于磚石、混凝土砌碹或金屬拱形支架的巷道。

木棚子可具有較大的可縮性；金屬棚子雖可縮性差，但可屢屢回收復(fù)用；而石材支架很難具有可縮性。

受采動影響大的回采巷道、準(zhǔn)備巷道、常采用梯形；不受或受采動影響很小的開拓巷道、準(zhǔn)備巷道，常采用拱形。若使用可縮性金屬拱形支架，即使是回采巷道也可以采用拱形。

常用巷道斷面及其適用條件

斷面形狀選擇考慮因素1一般狀況下，作用在巷道上的地壓的大小和方向，在選擇巷道斷面形狀時起主要作用。當(dāng)頂壓和側(cè)壓均不大時，可選用矩形或梯形斷面；當(dāng)頂壓較大、側(cè)壓較小時，可選用直墻拱形斷面；當(dāng)頂壓、側(cè)壓都很大，特別是有底壓時，可采用封閉曲線形斷面——圓形、馬蹄形或橢圓形等封閉式斷面，它們的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，能承受多向壓力。巷道的用途和服務(wù)年限也是考慮選擇斷面形狀不可缺少的因素。服務(wù)年限長達(dá)幾十年的開拓巷道，采用各種拱形斷面比較有利；服務(wù)年限短的采準(zhǔn)巷道采用梯形、矩形或折線型斷面的較多。支護(hù)材料和礦區(qū)習(xí)慣的支護(hù)方式也是影響斷面形狀選擇的一個因素。梯形或矩形斷面巷道一般采用木支架、鋼筋混凝土支架或

金屬支架支護(hù)，一些礦井常用工字鋼或廢鋼軌作為支架材料。為戰(zhàn)勝矩形斷面承受側(cè)壓性能差的缺點(diǎn)，我國也有一些礦井采用片石砌墻加鋼梁的矩形斷面作為主要運(yùn)輸大巷的斷面形狀。在巷道側(cè)壓小、頂板巖石較好的條件下，為避免挑頂破壞頂板的完整性，也可用錨桿支護(hù)的梯形、矩形及折線形斷面。馬蹄形、橢圓形和圓形等斷面多采用料石、砌塊砌碹或現(xiàn)澆混凝土支護(hù)，拱形斷面除此之外，多采用錨網(wǎng)噴支護(hù)、U形鋼支護(hù)。

斷面形狀選擇考慮因素2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。近年來，由于錨噴支護(hù)廣泛應(yīng)用，為了簡化設(shè)計和有利于施工，巷道斷面多采用半圓拱和圓弧拱，三心拱逐漸被淘汰。在使用全斷面掘進(jìn)機(jī)掘進(jìn)的巖石平巷中，選用圓形斷面無疑更為適合，而斷面利用率低就不再視為一個嚴(yán)重的缺點(diǎn)。在需要通風(fēng)量很大的礦井中，選擇通風(fēng)阻力小的斷面形狀和支護(hù)方式，既有利于安全生產(chǎn)又具有明顯經(jīng)濟(jì)效益。

3-2平巷斷面尺寸設(shè)計1、主要尺寸

a)巷道的凈高度(H0);b)巷道的凈寬度(B0);c)巷道的凈斷面積(S)。2、考慮的主要因素：a)巷道的用途.b)存放或通過的機(jī)械，器材或運(yùn)輸設(shè)備的數(shù)量與規(guī)格.c)人行道寬度與各種安全間隙.d)通過巷道的風(fēng)速.

3、尺寸確定的步驟：a)根據(jù)規(guī)程、規(guī)范和設(shè)計因素確定凈斷面積尺寸