河南演馬莊煤礦巷道施工設(shè)計(jì)及概預(yù)算

前言隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)于煤礦開(kāi)采提出的規(guī)定越來(lái)越高。本文重要通過(guò)具體的工程實(shí)例，研究并完善礦井施工組織設(shè)計(jì)及其概預(yù)算。第一節(jié)：介紹了地理工程概況，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行以后的設(shè)計(jì)部分。第二節(jié)：介紹了巷道斷面設(shè)計(jì)，講述了其具體計(jì)算過(guò)程。第三節(jié)：介紹了巷道掘進(jìn)設(shè)計(jì)，涉及炮眼布置、鉆眼設(shè)計(jì)、爆破、裝巖等內(nèi)容。第四節(jié)：講解了巷道圍巖壓力計(jì)算，圍巖破碎半徑。規(guī)定較高的計(jì)算能力。第五節(jié)：巷道支護(hù)設(shè)計(jì)，重要是材料的選擇及參數(shù)的計(jì)算過(guò)程。第六節(jié)：巷道施工組織設(shè)計(jì)，為工程時(shí)間的安排作指導(dǎo)。第七節(jié)：講解了概預(yù)算，通過(guò)概預(yù)算表格，講述了概預(yù)算的編制過(guò)程。通過(guò)，本次設(shè)計(jì)，提高了對(duì)礦井施工組織設(shè)計(jì)及概預(yù)算的能力，并將所學(xué)理論知識(shí)結(jié)合到工程實(shí)踐中。加深了對(duì)知識(shí)的理解。

1井田概況1.1交通位置演馬莊礦位于焦作市東北部約20公里，從屬焦作市管轄，地理座標(biāo)：東經(jīng)113°21′～113°24′，北緯35°15′～35°17′。區(qū)內(nèi)有煤礦專(zhuān)用鐵路，南距新（鄉(xiāng)）～焦（作）鐵路待王車(chē)站4公里，東連京廣線(xiàn)，西接焦枝線(xiàn)。二級(jí)公路及鄉(xiāng)村油路互相連通，交通極為方便。1.2自然地理1.2.1地形地貌本區(qū)屬太行山山前平原和沖積、洪積扇的邊沿地帶。地勢(shì)平坦。海拔83~123m，一般在100m左右。全區(qū)地勢(shì)北西高，南東低，最大坡度±2°25′。由于淺部煤層開(kāi)采后地面塌陷，而局部形成低洼帶。1.2.2水系該區(qū)屬海河流域衛(wèi)河水系，東部有石門(mén)河，西部有山門(mén)河，均發(fā)源于太行山。且為間歇性河流。據(jù)近年資料表白，除雨季外，平時(shí)河床干枯。河流上游建了不少中、小型水庫(kù)，已無(wú)洪泛危害。1.2.3氣象本區(qū)屬大陸性半干燥氣候，夏季炎熱，冬季寒冷，四季分明，最低氣溫-19.9℃（1971年），最高氣溫43.3℃（1966年），降雨多集中在7~9月份，年降雨量333.3~908.7mm，平均624.9mm，日最大降雨量達(dá)151.8mm（63年8月8日），年蒸發(fā)量為1393.6—2313mm，平均2023.3mm，蒸發(fā)量大于降雨量。常年以北和東北風(fēng)較多，一般風(fēng)速2—3級(jí)，最大11級(jí)（78年6月30日晚）。最大凍土厚為190mm（77年元月）。1.2.4地震據(jù)焦作市地震辦公室匯集的資料，自1038年~1978年6月，發(fā)生的較大地震且對(duì)焦作有影響的共有35次，本區(qū)地震基本烈度為7度。2井田地質(zhì)特性2.1地層本區(qū)為第三、四系全掩蓋區(qū)，據(jù)區(qū)內(nèi)鉆孔揭露，地層由老至新為：奧陶系中統(tǒng)馬家溝組，石炭系中統(tǒng)本溪組，上統(tǒng)太原組，二迭系下統(tǒng)山西組、下石盒子組、上統(tǒng)上石盒子組下段、中段及第三、四系。2.2構(gòu)造2.2.1區(qū)域構(gòu)造焦作煤田位于太行山隆起帶南端，地層走向NE~NNE，傾向東南，傾角4°~14°，為單斜構(gòu)造，區(qū)域構(gòu)造以斷裂為主，褶曲不甚發(fā)育。該區(qū)重要發(fā)育有東西、北東、北西向、三組斷裂。其中，東西向的鳳凰嶺斷層規(guī)模大，把焦作煤田分割為焦南、焦北兩大部分；北東向斷層最發(fā)育，破壞了各井田的連續(xù)性，分別切割為大小不等的井田斷塊；北西向斷層不發(fā)育，常以中小斷層出現(xiàn)。表2-1區(qū)域斷層一覽表Table2-1areafaultlist斷層名稱(chēng)性質(zhì)走向傾向延伸長(zhǎng)度一般落差（m）備注朱村斷層正NWWSW＞24公里＞2023董村斷層正80°-100°N30公里＞1000馬坊泉斷層正60°NW25公里200南張門(mén)斷層正70°~90°NW＞30公里400~700平陵斷層正90°~120°NW20公里500~1000百泉斷層正36°~40°NW＞20公里300~500峪河斷層正100°SW30公里200~500鳳凰嶺斷層正EWS＞50公里100~400九里山斷層正45°~60°SW＞50公里300~600方莊斷層正N30°WSW＞10公里120兩條平行斷層地塹2.3頂?shù)装鍘r性特性頂板煤層直接頂板多為層狀、灰黑色砂質(zhì)泥巖，層理明顯，致密性脆，硬度2.5～4級(jí)，厚1.03～1.05m，易維護(hù)。另一方面為層狀或板狀泥巖與銹結(jié)能力差的砂巖；泥巖與砂質(zhì)泥巖為相變關(guān)系，厚0.7～6.37m，硬度2～3級(jí)，易碎、易冒落，銹結(jié)力強(qiáng)。局部存在有炭質(zhì)泥巖偽頂。老頂為灰色大占砂巖，厚15～24.5m，泥硅質(zhì)膠結(jié)、較堅(jiān)硬、厚層狀，硬度6級(jí)左右，以中～細(xì)為主，局部直接覆于二1煤層上，不易放頂冒落。該礦在煤層露頭附近曾發(fā)生過(guò)較大冒頂，如老西總回風(fēng)巷、12023工作面等發(fā)生的冒頂事故。總的來(lái)講，煤層上各類(lèi)頂板均較完整，易于管理，屬一類(lèi)頂板。底板煤層底板多為厚7m左右的砂質(zhì)泥巖或泥巖，次為厚0.3～1.5m含炭質(zhì)較高的泥巖，局部有厚0.1～0.7m炭質(zhì)泥巖偽底。炭質(zhì)泥巖質(zhì)軟易碎，強(qiáng)度極低，支撐力差，底鼓現(xiàn)象較嚴(yán)重，對(duì)巷道維護(hù)不利。總體應(yīng)屬I(mǎi)類(lèi)底板。2.4水文地質(zhì)特性焦作煤田地處太行山復(fù)背斜隆起帶南段東翼，山前傾斜平原地帶，地層走向N60°E，傾向SE，傾角8～12°，呈地塹、地壘、掀斜斷塊等組合形式，以斷裂構(gòu)造為主。區(qū)內(nèi)寒武系、奧陶系灰?guī)r中巖溶裂隙發(fā)育，為地下水提供了良好的儲(chǔ)水空間和逕流通道。地下水總體流向受構(gòu)造控制，如峪河斷裂以北為東南方向，以南為西南向，局部受斷層阻水影響流向稍有變化。此外，在斷裂帶附近巖溶裂隙相對(duì)發(fā)育，經(jīng)常形成強(qiáng)富水、導(dǎo)水帶，如鳳凰嶺斷層強(qiáng)徑流帶、朱村斷層強(qiáng)徑流帶、方莊斷層強(qiáng)徑流帶、馬坊泉斷層強(qiáng)徑流帶和百泉斷層強(qiáng)徑流帶等，成為焦作煤田內(nèi)諸礦區(qū)、勘查區(qū)的補(bǔ)給邊界。2.5瓦斯、煤塵與自燃情況2.5.1礦區(qū)瓦斯地質(zhì)概況本礦區(qū)位于九里山—韓王礦中部，為一傾向SE，傾角4～15°的單斜構(gòu)造。其淺部的煤層露頭和深部的鳳凰嶺斷層和王毋泉斷層構(gòu)成了本區(qū)的瓦斯逸散邊界，而其東西邊界雖亦有小斷裂破壞了煤層的連續(xù)性，但不利于瓦斯逸散。上述邊界條件決定了該區(qū)瓦斯成分，含量及其運(yùn)移和分布規(guī)律。2023~2023年的瓦斯鑒定結(jié)果：礦井絕對(duì)瓦斯涌出量26.05~46.93m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量20.40~28.18m3/t，其中2023年瓦斯最大：礦井絕對(duì)瓦斯涌出量46.93m3/min，相對(duì)瓦斯涌出量28.18m3/t，二氧化碳絕對(duì)涌出量13.91m3/min，二氧化碳相對(duì)涌出量8.26m3/t。2.5.2礦井瓦斯等級(jí)據(jù)2023~2023年度瓦斯鑒定結(jié)果見(jiàn)表2-2，瓦斯相對(duì)涌出量多大于20m3/t·d，按煤礦安全規(guī)程第133條屬高瓦斯礦井。該礦多次發(fā)生過(guò)煤與瓦斯突出，其中1975年8月4日發(fā)生過(guò)特大型煤與瓦斯突出事故，2023年河南省煤炭工業(yè)廳瓦斯防治小組定為該礦煤與瓦斯突出礦井。

表2-2瓦斯鑒定結(jié)果表Table2-2watts,andwatchfordiscriminationfruit時(shí)間（年）瓦斯二氧化碳瓦斯絕對(duì)涌出量（m3/min）瓦斯相對(duì)涌出量（m3/t·d）采區(qū)最大相對(duì)量（m3/t·d）鑒定等級(jí)絕對(duì)涌出量（m3/min）相對(duì)涌出量（m3/t·d）采區(qū)最大相對(duì)量（m3/t·d）鑒定等級(jí)202335.1623.1333.42瓦斯突出礦井17.1911.317.48高CO2礦井202326.0520.40116.88瓦斯突出礦井13.7610.0788.47高CO2礦井202338.5122.47154.28瓦斯突出礦井15.348.95100.95高CO2礦井202346.9328.1851.1瓦斯突出礦井13.918.2614.5低CO2礦井2.6礦井儲(chǔ)量、年產(chǎn)量及服務(wù)年限2.6.1井田境界井田境界應(yīng)根據(jù)地質(zhì)構(gòu)造、儲(chǔ)量、水文、煤層賦存情況、開(kāi)采技術(shù)條件、開(kāi)拓方式及地貌、地物等因素進(jìn)行技術(shù)分析后擬定。一般以下列情況為界：1．以大斷層、褶曲和煤層露頭、老窯采空區(qū)為界；2．以山谷、河流、鐵路、較大的城鄉(xiāng)或建筑物的保護(hù)煤柱為界；3．以相鄰的礦井井田境界為界；4．人為劃分井田境界。以上原則為指導(dǎo)，根據(jù)演馬莊礦井田地質(zhì)勘探資料，結(jié)合構(gòu)造等因素，現(xiàn)擬定演馬莊礦1號(hào)礦井井田境界如下：西部以韓王礦和本礦間的保護(hù)煤柱為界；南部以鳳凰嶺斷層為界；東南部大體以二1煤－250m底板等高線(xiàn)為界；東北部以自斷層F07和F142的相交點(diǎn)所做的煤層頂板等高線(xiàn)的垂線(xiàn)為邊界。井田東西走向長(zhǎng)約3.1km，傾斜長(zhǎng)度約1.3km，井田面積約3.5km2。2.6.2井田儲(chǔ)量1.礦井工業(yè)儲(chǔ)量礦井儲(chǔ)量是指礦井井田邊界范圍內(nèi)，通過(guò)地質(zhì)手段查明的符合國(guó)家煤炭?jī)?chǔ)量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)的所有儲(chǔ)量，又稱(chēng)礦井總儲(chǔ)量。它不僅反映了煤炭資源的埋藏量，還表達(dá)了煤炭的質(zhì)量。本井田采用的塊段法計(jì)算的各級(jí)儲(chǔ)量，塊段法是我國(guó)目前廣泛使用的儲(chǔ)量計(jì)算方法之一。2.塊段法是根據(jù)井田內(nèi)鉆孔勘探情況，由幾個(gè)厚度相近的鉆孔連成塊段，根據(jù)此段的面積、煤的容重、平均厚度計(jì)算此塊段的煤的儲(chǔ)量，再把各個(gè)計(jì)算的塊段儲(chǔ)量取和即為全礦井的井田儲(chǔ)量。礦井工業(yè)儲(chǔ)量是勘探（精查）地質(zhì)報(bào)告的“能運(yùn)用儲(chǔ)量”中的A、B、C三級(jí)儲(chǔ)量之和，其中高級(jí)儲(chǔ)量A、B之和所占比例應(yīng)符合表2—3的規(guī)定。由煤層底板等高線(xiàn)及儲(chǔ)量計(jì)算圖上提供的資料可計(jì)算出來(lái)設(shè)計(jì)礦井工業(yè)儲(chǔ)量。見(jiàn)表2—4礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總表。表2-3礦井高級(jí)儲(chǔ)量比例Table2-3mineseniorreservesproportion地質(zhì)開(kāi)采條件儲(chǔ)量級(jí)別比例（％）簡(jiǎn)樸中檔復(fù)雜大型中型小型大型中型小型中型小型井田內(nèi)A+B級(jí)儲(chǔ)量占總儲(chǔ)量的比例4035253540202515一水平內(nèi)A+B級(jí)儲(chǔ)量占本水平儲(chǔ)量的比例70604060503040不作具體規(guī)定第一水平內(nèi)A級(jí)儲(chǔ)量占本水平內(nèi)儲(chǔ)量的比例4030153020不作具體規(guī)定不規(guī)定

表2-4礦井工業(yè)儲(chǔ)量匯總表Table2-4mineindustryreservessummaryform煤層名稱(chēng)工業(yè)儲(chǔ)量（萬(wàn)噸）備注ABA+BCA+B+C二1煤層3430034306104040符合總計(jì)3430034306104040符合3.礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量為礦井工業(yè)儲(chǔ)量減去設(shè)計(jì)計(jì)算的斷層煤柱、防水煤柱、井田境界煤柱和已有的地面建筑物、構(gòu)造物需要留設(shè)的保護(hù)煤柱等永久煤柱損失量。故設(shè)計(jì)儲(chǔ)量Zs=Zg－P=4040-819=3221萬(wàn)噸（2-1）式中:Zs——礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量；Zg——礦井工業(yè)儲(chǔ)量；P——永久煤柱損失量，其中水泥廠保護(hù)煤柱209萬(wàn)噸，斷層和防水煤柱410萬(wàn)噸，井田境界煤柱200萬(wàn)噸；所以P=209+410+200=819萬(wàn)噸。4礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量礦井設(shè)計(jì)可采儲(chǔ)量為礦井設(shè)計(jì)儲(chǔ)量減去工業(yè)場(chǎng)地保護(hù)煤柱、礦井井下重要巷道及上下山保護(hù)煤柱后乘以采區(qū)回采率所得到的儲(chǔ)量。由于工業(yè)廣場(chǎng)和各種重要巷道與井田開(kāi)拓方式、采煤方法有關(guān)，其煤柱損失量要待第三章井田開(kāi)拓、第四章采煤方法擬定后才干擬定。為便于運(yùn)用礦井可采儲(chǔ)量初步擬定礦井井型，可暫按工業(yè)儲(chǔ)量的5％－7％計(jì)入，本設(shè)計(jì)取5％；各種重要巷道的保護(hù)煤柱及可采儲(chǔ)量見(jiàn)表2—3井可采儲(chǔ)量匯總表；工業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱計(jì)算參數(shù)見(jiàn)表2—4業(yè)廣場(chǎng)保護(hù)煤柱設(shè)計(jì)參數(shù)表(設(shè)計(jì)采出率為80%)。2.6.3礦井年產(chǎn)量及服務(wù)年限1.礦井工作制度根據(jù)設(shè)計(jì)大綱規(guī)定以及結(jié)合礦井實(shí)際情況，規(guī)定該設(shè)計(jì)礦井年工作日為330d，天天凈提高16h,天天三班工作。2.礦井服務(wù)年限初步設(shè)計(jì)該礦井設(shè)計(jì)年產(chǎn)量為0.45Mt/a，根據(jù)公式： （2-2）式中T——礦井服務(wù)年限，Zk——礦井可采儲(chǔ)量，萬(wàn)噸；A——礦井生產(chǎn)能力，萬(wàn)噸/年；K——儲(chǔ)量備用系數(shù)，K=1.3～1.5，此處取1.3。由此驗(yàn)算服務(wù)年限如下：符合規(guī)定。

3巷道斷面設(shè)計(jì)巷道是井下生產(chǎn)的動(dòng)脈，巷道斷面設(shè)計(jì)合理與否，直接影響煤礦生產(chǎn)的安全和經(jīng)濟(jì)效益。巷道斷面設(shè)計(jì)的原則是在滿(mǎn)足安全、生產(chǎn)和施工規(guī)定的條件下，力求提高斷面運(yùn)用率，以取得最佳的經(jīng)濟(jì)效果。進(jìn)行巷道斷面設(shè)計(jì)時(shí)，所依據(jù)的資料涉及：1巷道層位的地質(zhì)資料。2巷道的服務(wù)年限、用途及對(duì)通風(fēng)、排水、防火、衛(wèi)生等方面的規(guī)定。3運(yùn)送設(shè)備類(lèi)型、規(guī)格尺寸及與其他巷道的關(guān)系。4巷道內(nèi)的裝備、管道和電纜的規(guī)格尺寸、數(shù)量及架設(shè)檢修規(guī)定。5其他巷道、硐室對(duì)巷道的位置規(guī)定。6支護(hù)材料供應(yīng)的情況，施工技術(shù)及其裝備條件。3.1巷道斷面形狀的選擇巷道斷面形狀的選擇，重要考慮巷道所處的位置及穿過(guò)的圍巖性質(zhì)、作用在巷道上的地壓力的大小和方向、巷道的服務(wù)年限、選用的支架材料和支護(hù)方式、巷道的掘進(jìn)方法和采用的掘進(jìn)設(shè)備等因素，也可以參考鄰近礦井同類(lèi)巷道的斷面形狀及其圍護(hù)情況等。作用在巷道上的地壓大小和方向，是選擇巷道斷面形狀時(shí)需考慮的重要因素。當(dāng)頂壓和測(cè)壓均不大時(shí)，可選用矩形或梯形斷面；當(dāng)定壓較大，測(cè)壓較小時(shí)，則應(yīng)選擇直墻拱形斷面；當(dāng)頂壓、側(cè)壓都很大時(shí)，同時(shí)底鼓嚴(yán)重時(shí)，就須選用馬蹄形、橢圓形或圓形等封閉式的斷面。巷道的用途和服務(wù)年限也是考慮選擇巷道斷面形狀不可缺少的重要因素。服務(wù)年限長(zhǎng)達(dá)幾十年的開(kāi)拓巷道，采用磚石、混凝土和錨噴支護(hù)的各種拱形斷面較為有利；服務(wù)年限2023左右的準(zhǔn)備巷道以往多采用梯形斷面。通常，礦區(qū)富有的支架材料和習(xí)慣使用的支護(hù)方式，往往也直接影響巷道斷面形狀的選擇。木支架和鋼筋混凝土支架，多適合于梯形和矩形斷面；磚石、混凝土和噴射混凝土支架，合用于拱形等曲線(xiàn)斷面；金屬支架或錨桿支護(hù)用于任何形狀的斷面。掘進(jìn)方法與掘進(jìn)設(shè)備對(duì)于巷道斷面形狀的選擇也有一定的影響。在通風(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)方法，既有助于安全生產(chǎn)，又具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益。根據(jù)演馬莊礦的工程地質(zhì)條件以及水文地質(zhì)條件，并經(jīng)計(jì)算得知其服務(wù)年限為41.3年，可選用拱形斷面中的半圓拱形為宜。

3.2擬定巷道斷面尺寸3.2.1擬定巷道凈寬度B巷道凈寬度設(shè)計(jì)：巷道的凈寬度，是指巷道兩側(cè)內(nèi)壁或錨桿露出長(zhǎng)度終端的水平距離。雙軌巷道凈寬度按下式計(jì)算：B＝a+2A1+t+c（3-1）其中：B——巷道凈寬度，指直墻內(nèi)側(cè)的水平距離a——非人行側(cè)的寬度A1——運(yùn)送設(shè)備的最大寬度c——人行側(cè)的寬度t——雙軌運(yùn)送巷道中，兩輛對(duì)開(kāi)列車(chē)列車(chē)最突出部分之間的距離《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：在雙軌運(yùn)送巷中，兩輛列車(chē)最突出部分之間的距離，對(duì)開(kāi)時(shí)不得小于0.2m。運(yùn)煤車(chē)可采用固定車(chē)廂式礦車(chē)，MG1.1—6A其外形尺寸為長(zhǎng)*寬*高、2023*800*1150（mm），軌距600毫米。從巷道道渣面起1.6m的高度內(nèi)，必須留有寬0.8m（綜合機(jī)械化采煤礦井為1.0m）以上的人行道，管道吊掛高度不得低于1.8m；巷道另一側(cè)的寬度不得小于0.3m（綜合機(jī)械化采煤礦井為0.5m）。巷道內(nèi)安設(shè)輸送機(jī)時(shí)，輸送機(jī)與巷幫支護(hù)的距離不得小于0.5m；輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾處與巷幫支護(hù)的距離應(yīng)滿(mǎn)足設(shè)備檢查和維修的需要，并不得小于0.7m。巷道內(nèi)移動(dòng)變電站或平板車(chē)上綜采設(shè)備的最突出部分，與巷幫支護(hù)的距離不得小于0.3m。采用ZK14—9/550電機(jī)車(chē)寬A1=1335mm，高=1550mm；3噸礦車(chē)寬1150mm，高1150mm。

表3-1雙軌巷道軌道中線(xiàn)距數(shù)值Table3-1adoubletrackfromthecenterlineofvalue運(yùn)送設(shè)備600mm軌距/mm900mm軌距/mm直線(xiàn)曲線(xiàn)直線(xiàn)曲線(xiàn)1.0t礦車(chē)110013001.5t礦車(chē)13001500140016007t，10t，14t架線(xiàn)機(jī)車(chē)13001600160019003.0t礦車(chē)160018003.0t底卸式礦車(chē)150017005.0t底卸式礦車(chē)16001800180020238t，12t蓄電池機(jī)車(chē)1300160016001900根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，取巷道人行道寬c=1000㎜，非人行道一側(cè)寬a=500mm，又查表知本巷雙軌中線(xiàn)距b=1600mm，則倆電機(jī)車(chē)之間距離為：1600-（1335/2+1335/2）=265㎜﹥200mm故巷道凈寬度：B=a+2A1+t+c＝500+1335*2+1000+265=4500mm。3.2.2巷道凈高度的擬定拱形巷道的凈高度是指自道碴面起至拱頂內(nèi)沿或錨桿露出長(zhǎng)度終端的高速。擬定拱形巷道的凈高度，重要是擬定它的拱高和自底板起的壁（墻）高。H=h0+h3-hb（3-2）式中：H————拱形巷道的凈高度，m；h0———拱形巷道的拱高，m；h3———拱形巷道的壁高，m；hb———巷道內(nèi)道碴高度，按表3-2選取，m。

表3-2巷道內(nèi)道碴高度Table3-2violationsofheight巷道類(lèi)型鋼軌型號(hào)/（kg·m-1）道床總高度hc/mm道碴高度hb/mm道碴面至軌道面高度ha/mm井底車(chē)道及重要運(yùn)送巷道3041022019022380220160采區(qū)運(yùn)送巷道上、下山2215380350可不鋪道碴，軌枕沿底板浮放，也可在浮放軌枕兩側(cè)充填掘進(jìn)矸石運(yùn)送巷、回風(fēng)巷152501.拱高的擬定拱的高度常以巷道凈寬的比來(lái)表達(dá)（稱(chēng)為高跨比）。半圓拱的拱高h(yuǎn)0、拱的半徑R均為巷道凈寬的1/2，即h0=R=B/2=4500/2=2250mm。2.壁高的擬定拱形巷道的壁高h(yuǎn)3是指自巷道底板至拱基線(xiàn)的垂直距離。對(duì)于架線(xiàn)電機(jī)車(chē)運(yùn)送的巷道，一般按其中架線(xiàn)電機(jī)車(chē)導(dǎo)電弓子和管道裝設(shè)高度規(guī)定計(jì)算既能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)規(guī)定。上述計(jì)算出的壁高值，必須按照只進(jìn)不舍的原則，以0.1m進(jìn)級(jí)。(1)按架線(xiàn)式電機(jī)車(chē)導(dǎo)電弓子規(guī)定擬定h3.由表2.5中半圓拱巷道壁高公式得：h3≥h4+hc-式中h4————軌面起電機(jī)車(chē)架線(xiàn)高度，按《煤礦安全規(guī)程》取h4=2023mm；hc————道床總高度，查表2.9選用30kg/m鋼軌，再查表2.11得hc=410mm，道碴高度hb=220mm；n————導(dǎo)電弓子距拱壁安全間距，取n=300mm；K————導(dǎo)電弓子寬度之半，K=718mm/2=359mm，取K=360mm；b1————軌道中線(xiàn)與巷道中線(xiàn)間距，b1=B/2-a1==1082mm。故h3≥2023mm+410mm-mm=1098mm。(2)按管道裝設(shè)規(guī)定擬定h3h3≥h5+h7+hb-（3-2）式中h5————碴面至管子底高度，按《煤礦安全規(guī)程》取h5=1800mm；h7————管子懸吊件總高度，取h7=900mm；m————導(dǎo)電弓子距管子間距，取m=300mm；D————壓氣管法蘭盤(pán)直徑，D=335mm；b2————軌道中線(xiàn)與巷道中線(xiàn)間距，b2=B/2-C1=583mm。故h3≥1800mm+900mm+220mm-mm=1093mm綜上計(jì)算，并考慮一定的余量，擬定該巷道壁高為h3=1470mm。則巷道高度H=h3-hb+ho=1470mm-220mm+2250mm=3500mm。3.巷道凈斷面面積S和凈周長(zhǎng)P的擬定由上表得凈斷面積：S=B（0.39B+h2）式中：h2—道碴面以上巷道壁高，h2=h3-hb=1370-220=1150㎜。故S=4500×（0.39×4500+1370）=13.5㎡P=2.57B+2h2=2.57×4500+2×1150=14.1m4巷道風(fēng)速驗(yàn)算巷道通過(guò)的風(fēng)量是根據(jù)對(duì)整個(gè)礦井生產(chǎn)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)求解得到的。當(dāng)通過(guò)該巷道的風(fēng)量擬定后，斷面越小，風(fēng)速越大。風(fēng)速過(guò)大，不僅會(huì)揚(yáng)起煤塵，影響工人身體健康和工作效率，并且易引起煤塵爆炸事故。設(shè)計(jì)時(shí)，在不違反《煤礦安全規(guī)程》的情況下，按照《煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，礦井重要進(jìn)風(fēng)巷的風(fēng)速一般不大于6m/s，為礦井增產(chǎn)留有余地。按下式進(jìn)行風(fēng)速驗(yàn)算：v=≤vmax（3-3）式中v————通過(guò)該巷道的風(fēng)速，m/s；Q————根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)定通過(guò)該巷道的風(fēng)量，78m3/s；S————巷道的凈斷面面積，13.5m2；vmax————該巷道允許通過(guò)的最大風(fēng)速，按下表擬定，為8m/s。由公式得

表3-3巷道允許的最高風(fēng)速Table3-3roadwayallowtopsustainedwinds井巷名稱(chēng)允許風(fēng)速/（m/s）最低最高無(wú)提高設(shè)備的風(fēng)巷和風(fēng)硐15專(zhuān)為升降物料的井筒12風(fēng)橋10升降人員和物料的井筒8重要進(jìn)、回風(fēng)巷8架線(xiàn)電機(jī)車(chē)巷道1.08輸送機(jī)巷，采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷0.256采煤工作面、掘進(jìn)中的煤巷和平煤巖巷0.254掘進(jìn)中的巖巷0.154其他通風(fēng)人行巷道0.155道床參數(shù)的選擇=1\*GB2⑴鋼軌型號(hào)鋼軌型號(hào)是以沒(méi)米長(zhǎng)度的質(zhì)量來(lái)表達(dá)的。煤礦常用的鋼軌型號(hào)是15,22,30和38kg/m。鋼軌型號(hào)是根據(jù)巷道類(lèi)型、運(yùn)送方式及設(shè)備、礦車(chē)容積和軌距來(lái)選用的，見(jiàn)下表：表3-4巷道軌型選擇及其技術(shù)特性Table3-4roadwayrailtypeselectionandtechnicalcharacteristic使用地點(diǎn)運(yùn)送設(shè)備鋼軌規(guī)格/（kg·m-1）斜井箕斗人車(chē)運(yùn)送液壓支架設(shè)備車(chē)30,381t，1.5t礦車(chē)22平硐大巷井底車(chē)場(chǎng)8t及以上機(jī)車(chē)3t以上機(jī)車(chē)運(yùn)送液壓支架設(shè)備車(chē)301t，1.5t礦車(chē)22采區(qū)巷道運(yùn)送液壓支架設(shè)備車(chē)30,221t，1.5t礦車(chē)22,15因此按上表知，鋼軌規(guī)格應(yīng)選取30kg·m-1。在傾角大于150的巷道中，軌道的鋪設(shè)應(yīng)采用防滑措施。=2\*GB2⑵軌枕規(guī)格軌枕的類(lèi)型和規(guī)格應(yīng)與選用的鋼軌型號(hào)相適應(yīng)。礦井多使用鋼筋混凝土軌枕和木軌枕，個(gè)別地點(diǎn)也有用鋼軌枕的?；炷淋壵碇匾怯糜诰总?chē)場(chǎng)、運(yùn)送大巷、上（下）山和中巷；木軌枕重要是用于道岔等處；鋼軌枕重要是用于固定道床。由于預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕具有較好的抗裂性和耐久性，同時(shí)具有構(gòu)件剛度大、節(jié)約木料、造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，所以應(yīng)大力推廣。常用軌枕規(guī)格見(jiàn)下表表3-5常用軌枕規(guī)格Table3-5commoncomponentspecifications軌枕類(lèi)型軌距/mm軌型/（kg/m）全長(zhǎng)/mm全高/mm上寬/mm下寬/mm木軌枕600152212001200120140120130150160900152216001600120140120130150160鋼筋混凝土軌枕60015或221100～1200120～150110～130140～170900≥301500～1600150～200140～160180～250預(yù)應(yīng)力混凝土軌枕60015或221200115100140表3-6常用道床參數(shù)Table3-6commonlyusedtrackbedparameters巷道類(lèi)型鋼軌型號(hào)/（kg/m）道床總高度hc/mm道碴高度hb/mm道碴面至軌道面高度ha/mm井底車(chē)場(chǎng)及重要運(yùn)送巷道3041022019022380220160采用運(yùn)送巷道上、下山2215380350可不鋪道碴，軌枕沿底板浮放，也可以在浮放軌枕兩側(cè)充填掘進(jìn)矸石運(yùn)送巷、回風(fēng)巷15250因此，根據(jù)巷道的運(yùn)送設(shè)備已選用30軌道采用鋼筋混凝土軌枕其道床參數(shù)：道床總高度hc=410mm，道碴高度hb=220mm，道碴至軌面高度：ha=hc-hb=410mm-220mm=190mm

4巷道斷面內(nèi)水溝和管線(xiàn)斷面、布置尺寸等設(shè)計(jì)4.1水溝的布置為了排出地下涌水及其它污染，發(fā)明文明生產(chǎn)的環(huán)境，設(shè)計(jì)巷道斷面時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦井生產(chǎn)通過(guò)該巷道的排水量設(shè)計(jì)水溝。水平巷道及傾角小于16度的傾斜巷道的水溝，一般布置在人行測(cè)；當(dāng)非人行測(cè)有適當(dāng)?shù)目臻g時(shí)，亦可布置；應(yīng)盡量避免穿越軌道或輸送機(jī)。在傾角大于16度的巷道中，當(dāng)涌水量較小或巷道較窄時(shí)，水溝與人形臺(tái)階可在巷道同側(cè)平行或重疊布置；當(dāng)涌水量較大或巷道較寬時(shí)，水溝和人形臺(tái)階可分設(shè)在巷道兩側(cè)。金屬或木支架巷道的水溝為使立柱牢固和流水通暢，水溝中線(xiàn)與立柱之間的距離應(yīng)大于0.5米，或者水溝與立柱的最小距離應(yīng)大于0.3米。專(zhuān)用排水巷道、中間設(shè)人行道的巷道、有底鼓的巷道和鋪設(shè)整體道床的巷道，水溝也可布置在巷道中間。巷道橫向水溝，一般應(yīng)布置在含水層的下方、上山下部車(chē)場(chǎng)的上方、帶式輸送機(jī)接頭硐室的下方或出水點(diǎn)處。在水平和傾斜的砌碹巷道中，可將沿水溝一測(cè)的巷道基礎(chǔ)加寬50毫米以上，以便搭設(shè)水溝蓋板，同時(shí)應(yīng)使水溝底板掘進(jìn)面比巷道基礎(chǔ)淺50至100毫米。在傾角小于或等于10度的行人及車(chē)輛來(lái)往頻繁的重要巷道，水溝上面要加設(shè)蓋板，蓋板頂面應(yīng)與道碴面平齊。4.2水溝砌筑根據(jù)水溝服務(wù)年限，一般將水溝分為永久性水溝和臨時(shí)性水溝兩類(lèi)。永久性水溝應(yīng)砌筑，臨時(shí)性水溝可不砌筑。對(duì)水溝有如下一般性的規(guī)定：井底車(chē)場(chǎng)、重要運(yùn)送大巷、上山等永久性水溝均應(yīng)砌筑。水溝一般可用混凝土現(xiàn)澆或片石砌筑，也可采用鋼筋混凝土預(yù)制。采區(qū)巷道的水溝，根據(jù)底板巖性、服務(wù)年限、流量大小和運(yùn)送條件等因素?cái)M定其砌筑與否。假如水溝的圍巖堅(jiān)硬，不會(huì)被礦井水腐蝕剝落，或者服務(wù)年限較短，可按臨時(shí)水溝設(shè)立。4.3水溝坡度和流速礦井水溝坡度應(yīng)與巷道坡度一致，考慮到流水通暢，平巷坡度不宜小于千分之3，巷道中橫向水溝的坡度，不宜小于千分之2.采區(qū)巷道水溝的坡度應(yīng)考慮巷道的用途、疏水、煤損和充填涂料含泥率等因素?cái)M定。采區(qū)輸送機(jī)巷道、分層運(yùn)送巷道和運(yùn)送煤門(mén)、采區(qū)回風(fēng)巷道和分層回風(fēng)巷道的水溝可選用千分之5的坡度。水溝采用混凝土襯砌時(shí)，水溝中的最大流速為5至10米每秒，不襯砌的水溝中水的最大流速為3至4.5米每秒。水溝的最小流速，應(yīng)以不使煤泥等雜物沉淀為原則，其值一般不應(yīng)小于0.5米每秒。4.4水溝的斷面常用的水溝斷面形狀有對(duì)稱(chēng)倒梯形、半倒梯形和矩形。各種水溝斷面尺寸應(yīng)根據(jù)水溝的流量、坡度、支護(hù)材料和斷面形狀等因素?cái)M定4.5水溝蓋板為行人方便，大巷及傾角小于15度上山的水溝，一般設(shè)立蓋板。其規(guī)格及材料消耗見(jiàn)上表。蓋板的寬度一般比水溝凈寬加寬150毫米，重要巷道的水溝蓋板寬度應(yīng)不大于500毫米。蓋板一般為鋼筋混凝土預(yù)制板，每塊的質(zhì)量不宜超過(guò)35公斤，厚度不應(yīng)小于50毫米，可用設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級(jí)不低于C18的混凝土、直徑為6毫米的冷拔3號(hào)鋼筋進(jìn)行制作。4.6管纜布置根據(jù)生產(chǎn)需要，巷道內(nèi)需要敷設(shè)諸如壓鳳管、排水管、動(dòng)力電纜、照明和通信電纜等管道和電纜。管纜布置，重要是以保證安全和便于安裝、檢修為原則。管纜應(yīng)布置在人行道一側(cè)，管道的架設(shè)一般采用托架、管墩及錨桿吊掛等方式，并要考慮檢修的方便，若架設(shè)在人行道上方，管道下部距道碴或水溝蓋板的垂高不應(yīng)小于1.8米，若架設(shè)在水溝以上，應(yīng)以不妨礙清理水溝為原則。在架線(xiàn)式電機(jī)車(chē)運(yùn)送巷道內(nèi)，為防止電流腐蝕，管道內(nèi)應(yīng)盡量避免沿巷道底板架設(shè)。當(dāng)管道與管道呈交叉或平行布置時(shí)，應(yīng)保證管道之間有足夠的跟換距離。管道架設(shè)在平巷頂部時(shí)，應(yīng)不妨礙其他設(shè)備的維修與更換。管道與運(yùn)送設(shè)備之間必須留有不小于0.2米的安全距離。4.7電纜布置電纜布置一般應(yīng)符合下列規(guī)定：人行道一側(cè)最佳不要敷設(shè)電纜。動(dòng)力電纜和通信電纜一般不要敷設(shè)在巷道的同一側(cè)。如受條件限制設(shè)在同一側(cè)時(shí)，通信電纜應(yīng)設(shè)在動(dòng)力電纜上方0.1米處，以防電磁場(chǎng)作用干擾通信信號(hào)。電纜與壓風(fēng)管、供水管在巷道同一側(cè)敷設(shè)時(shí)，必須敷設(shè)在管子上方，并保持0.3米以上的距離。電纜懸掛高度應(yīng)保證當(dāng)?shù)V車(chē)掉道時(shí)不會(huì)撞擊電纜，或者電纜發(fā)生墜落時(shí)，不會(huì)落在軌道上或運(yùn)送設(shè)備上，所以懸掛高度一般為1.5至1.9米，電纜到巷道頂板的距離一般不小于300毫米；電纜兩個(gè)懸掛點(diǎn)間距不應(yīng)大于3米；電纜與運(yùn)送設(shè)備之間距離不應(yīng)小于0.25米；電纜同風(fēng)筒互相之間應(yīng)保持0.3米以上的距離。高壓電纜和低壓電纜在巷道同側(cè)敷設(shè)時(shí)，互相之間距離應(yīng)大于0.1米以上，高壓電纜之間，低壓電纜之間距離不得小于50毫米，以便摘掛方便。通過(guò)本巷道的水量為280m3/h，采用水溝坡度為0.3%，水溝深550㎜、水溝寬500㎜，水溝凈斷面面積0.261㎡；水溝掘進(jìn)斷面面積0.309㎡，每米水溝蓋板用鋼筋2.036kg、混凝土0.0323㎏，水溝用混凝土0.145m2。管子懸吊在人行道一側(cè)，電力電纜掛在非人行道一側(cè)，通訊電纜掛在管子上方。

5巷道掘進(jìn)設(shè)計(jì)5.1炮眼布置5.1.1炮眼布置的規(guī)定有較高的炮眼運(yùn)用率；先爆炮眼不破壞后爆炮眼，先爆炮眼不破壞后爆炮眼；爆破塊度均勻，大塊率少大塊率少；爆堆集中，飛石距離小飛石距離小；爆后斷面規(guī)定，壁面平整壁面平整、圍巖穩(wěn)定。

5.1.2炮眼布置的方法和原則工作面上各類(lèi)炮眼布置是“抓兩頭、帶中間”。掏槽眼布置在斷面中央偏下掏槽眼布置在斷面中央偏下，并考慮崩落眼布置較均勻。周邊眼布在斷面輪廓線(xiàn)上，互相平行，眼底在同一平面。布置好周邊眼和掏槽眼后，布置崩落眼。崩落眼以槽腔為自由面而層層布置，均勻分布在被爆巖體上，崩落眼以槽腔為自由面而層層布置調(diào)整好最小抵抗線(xiàn)和鄰近系數(shù)。常用的破巖方法有機(jī)械破巖和爆破破巖兩種。在巖石巷道掘進(jìn)中，爆破破巖由于操作簡(jiǎn)樸易于掌握，設(shè)備輕巧便于靈活移動(dòng)，適應(yīng)性強(qiáng)，能在各種堅(jiān)固限度的巖石中掘出各種形狀和尺寸的巷道，并且費(fèi)用較低，安全上也比較可靠，所以在國(guó)外都獲得廣泛的應(yīng)用。但是這種破巖方法機(jī)械化限度不高，工序多，工作也比較繁重，演馬莊礦采用爆破破巖方法。5.1.3掏槽眼的擬定掏槽眼的作用是一方面在工作面上將某一部分巖石破碎并拋出，在第一個(gè)自由面的基礎(chǔ)上崩出第二個(gè)自由面，為其他炮眼的爆破發(fā)明有利條件。掏槽效果的好壞對(duì)循環(huán)進(jìn)尺起著決定性的作用。因此，掏槽眼的布置最為關(guān)鍵。

掏槽眼一般布置在巷道斷面中央偏下靠近底板處，這樣便于鉆眼時(shí)掌握方向，并有助于其他多數(shù)炮眼能借助巖石的自重崩落。在掘進(jìn)斷面中假如存在有顯著易爆的軟弱巖層時(shí)，則應(yīng)將掏槽眼布置在這些軟弱巖層中。掏槽眼應(yīng)比其他炮眼加深150～200mm，裝藥量加大15%～20%；假如是相向偏斜的炮眼，眼底間距應(yīng)相距100～200mm。掏槽眼布置在巷道斷面的中部偏下一些，這樣便于打眼時(shí)掌握方向，并且有助于其他多數(shù)炮眼的巖石能借助于自重崩落。假如在掘進(jìn)過(guò)程中有顯著的軟弱巖層，要把掏槽眼布置在這一巖層中。根據(jù)演馬莊礦的巖石性質(zhì)，掏槽眼形式采用多向掏槽法的楔形掏槽法，根據(jù)巷道的斷面面積和巖石情況，決定掏槽眼為5個(gè)，布置在巷道中間偏向底板處。炮眼的距離為200mm左右，并且要比一般炮眼深200mm，每個(gè)炮眼的傾斜度為70°。5.1.4輔助眼輔助眼。輔助眼又稱(chēng)崩落眼，是大量崩落巖石和繼續(xù)擴(kuò)大掏槽的炮眼。輔助眼要均勻布置在掏槽眼與周邊眼之間，其眼距一般為500～700mm，炮眼方向一般垂直于工作面，裝藥系數(shù)（裝藥長(zhǎng)度與炮眼深度的比值）一般為0.45～0.60。如采用光面爆破，則緊鄰周邊眼的輔助眼要為周邊眼發(fā)明一個(gè)抱負(fù)的光爆層。5.1.5周邊眼周邊眼是爆落巷道周邊巖石，最后形成巷道斷面設(shè)計(jì)輪廓的炮眼。演馬莊礦的爆破采用光面爆破；最小抵抗線(xiàn)長(zhǎng)度W=E/K=625其中E為周邊眼間距，演馬莊礦取500mm；K為炮眼的密集系數(shù)，取0.8。按照光面爆破規(guī)定，周邊眼的中心均應(yīng)布置在巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面的輪廓線(xiàn)上，而眼底應(yīng)稍向輪廓線(xiàn)外偏斜，本巷道的大約偏斜在120mm左右。這樣可以使下一循環(huán)打眼時(shí)鑿巖機(jī)有足夠的工作空間，同時(shí)還要盡量減少超挖量。

表5-1光面爆破的周邊眼爆破參數(shù)Table5-1ofsmoothblastingeyesurroundingblastingparameters巖層情況巖石堅(jiān)固性系數(shù)f炮眼直徑/mm炮眼間距/mm最小抵抗線(xiàn)/mm炮眼密集系數(shù)裝藥量/kg.完整、穩(wěn)定中硬以上8～1042～45600～700500～7001.0～1.10.2～0.3中硬、層節(jié)理不發(fā)育6～835～42500～600600～8000.8～0.90.15～0.2松軟、層節(jié)理發(fā)育＜635～42350～500500～7000.7～0.80.1～0.15周邊眼的底眼負(fù)責(zé)控制底板的標(biāo)高。底眼眼口應(yīng)比巷道底板高出175mm左右，但眼底應(yīng)低于底板標(biāo)高150mm左右，底眼眼距為400mm，裝藥系數(shù)0.6左右，采用拋渣爆破。5.2掏槽方法掏槽方法重要有斜眼掏槽、直眼掏槽和混合式掏槽。斜眼掏槽合用于大斷面，且掏槽眼深度受到巷道寬度的限制；碎石拋擲距離較大，易損傷設(shè)備和支護(hù)。因此，采用直眼掏槽。直眼掏槽所有的掏槽眼都垂直于工作面，各炮眼之間必須保持平行；炮眼深度不受巷道斷面的限制，可用于深孔爆破，便于使用鑿巖臺(tái)車(chē)打眼。直眼掏槽炮眼的間距較近，其中每一個(gè)裝藥炮眼的爆炸，都可以破壞兩個(gè)炮眼之間的巖石；此外，直眼掏槽都有不裝藥的空眼，它起著附加自由面的作用。直眼掏槽的形式有直線(xiàn)掏槽、螺旋掏槽、三角柱掏槽、菱形掏槽、五星掏槽和混合式掏槽。5.3爆破參數(shù)的擬定巷道掘進(jìn)的爆破參數(shù)重要涉及：炮眼直徑、炮眼深度、炮眼數(shù)目和單位炸藥消耗量等。1)單位炸藥消耗量它將直接影響到爆破巖石的塊度、鉆眼和裝巖的工作量、炮眼運(yùn)用系數(shù)、巷道輪廓的整齊度、圍巖的穩(wěn)定性以及爆破成本等。單位炸藥耗藥量一般按定額選用，見(jiàn)下表。表中所列定額是按2號(hào)巖石銨梯炸藥、毫秒延期電雷管制定的，演馬莊礦煤礦采用2號(hào)巖石銨梯炸藥.見(jiàn)表5-2.表5-2光面爆破炸藥用量Table5-2smoothblastingexplosiveconsumption掘進(jìn)方式掘進(jìn)斷面/f=4～6f=8～10炸藥/kg火雷管/發(fā)導(dǎo)火索/m炸藥/kg火雷管/發(fā)導(dǎo)火索/m光面爆破≤44～66～88～1010～1212～1515～2027422420219016814813547338534431229526424798379971464961454851229425122420218616314559252644841639135832212301094929865812744670演馬莊礦煤礦斷面為15.5m2，巖石等級(jí)為Ⅳ級(jí)堅(jiān)固系數(shù)f=4～6。所以單位炸藥耗藥量為1.35kg/m3。雷管消耗量為247個(gè)/100m3。

圖5-1炮眼布置圖Figure5-1boreholearrangement2)炮眼直徑炮眼直徑：炮眼直徑對(duì)鉆眼效率全斷面炮眼數(shù)目，炸藥耗量和爆破巖石塊度與巖壁平整度均有影響，目前巖巷掘進(jìn)的炮眼直徑多采用35～42mm，故選用40mm3)炮眼深度我國(guó)煤礦巷道掘進(jìn)中，通常是以計(jì)劃月進(jìn)度和鑿巖、裝巖設(shè)備的能力來(lái)綜合擬定每一循環(huán)的炮眼深度。按計(jì)劃月進(jìn)度擬定，即l≥式中l(wèi)————炮眼深度，m；L————計(jì)劃月進(jìn)度，20m；N————每月實(shí)際用于掘進(jìn)的天數(shù)，12天；k————正規(guī)循環(huán)率0.7；n————每日完畢掘進(jìn)循環(huán)數(shù)，1次；————炮眼運(yùn)用系數(shù)取0.9。計(jì)算得l≥20÷12÷0.7÷1÷0.9=2.6m。根據(jù)以上情況，演馬莊礦炮眼深度定為3m。這時(shí)鉆眼與裝巖能進(jìn)行平行作業(yè)，這樣可以減少循環(huán)時(shí)間，提高掘進(jìn)速度。假如炮眼深度過(guò)大也許影響到鉆眼質(zhì)量，炮眼運(yùn)用率可以達(dá)成90％左右。4)炮眼數(shù)目炮眼數(shù)目可以根據(jù)單位炸藥消耗量，按下式估算后，再按上述經(jīng)驗(yàn)方法擬定炮眼數(shù)目：，N=式中N————炮眼數(shù)目；q————單位炸藥消耗量，1.68㎏/m3；S————巷道掘進(jìn)斷面積，15.5㎡；m————每個(gè)藥卷長(zhǎng)度，0.37m；————炮眼運(yùn)用系數(shù)，取0.9；a————裝藥長(zhǎng)度系數(shù)，一般取0.5到0.6，本次取0.5；P————每個(gè)藥卷的質(zhì)量，200g。帶入已知數(shù)據(jù)得：N=1.35×15.5×0.37×0.9÷0.5÷0.2=67個(gè)。

5.4鉆眼工作設(shè)計(jì)5.4.1鉆眼機(jī)具選擇在巖石中鉆眼，重要采用沖擊式鉆眼法；在煤層中鉆眼，重要是采用旋轉(zhuǎn)式鉆眼法。沖擊式鉆眼法使用的鉆眼機(jī)械是鑿巖機(jī)，旋轉(zhuǎn)式鉆眼法使用的鉆眼機(jī)械則多是電鉆。鑿巖機(jī)按使用的動(dòng)力不同，可分為風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)（一般簡(jiǎn)稱(chēng)鑿巖機(jī)或風(fēng)鉆）、液壓鑿巖機(jī)及電動(dòng)鑿巖機(jī)。液壓鑿巖機(jī)的效率遠(yuǎn)比風(fēng)動(dòng)鑿巖機(jī)高，是最有發(fā)展前程的鑿巖機(jī)械，目前在我國(guó)推廣使用。因此，演馬莊礦鉆眼機(jī)具選擇液壓鑿巖機(jī)。選用CYY120型鑿巖機(jī)。5.4.2巷道中線(xiàn)測(cè)量方法掘進(jìn)巷道時(shí)，用中線(xiàn)指示巷道的掘進(jìn)方向，用腰線(xiàn)控制巷道的坡度。工作面上的炮眼布置應(yīng)以巷道中線(xiàn)為基線(xiàn)，準(zhǔn)確地定出周邊眼、輔助眼和掏槽眼的位置，并做好標(biāo)記。腰線(xiàn)設(shè)在巷道無(wú)水溝側(cè)的墻上，距軌面標(biāo)高1.0m，腰線(xiàn)可用傾斜儀掛在腰線(xiàn)上來(lái)延長(zhǎng)。中線(xiàn)的測(cè)量采用激光指向儀。激光指向儀的氦氖激光管光束發(fā)射角小，經(jīng)望遠(yuǎn)鏡調(diào)光后，其光束在300m遠(yuǎn)處不超過(guò)20mm，其輸入電源的電壓為127V的礦用安全電壓。激光指向儀固定在距工作面100m以外的巷道頂板的中線(xiàn)位置。經(jīng)調(diào)整對(duì)正后，激光束投射到工作面上，定期向前移動(dòng)指向儀并重新安裝和校正。5.4.3工作面供風(fēng)供水管布置掘進(jìn)工作面同時(shí)使用風(fēng)、水的設(shè)備較多，并且裝卸、移動(dòng)頻繁。為了提高鉆研工作的效率并使各種工序互不影響，必須配備專(zhuān)用的供風(fēng)、供水設(shè)備，并且予以恰當(dāng)?shù)牟贾?。工作面風(fēng)、水管路的布置其重要特點(diǎn)是在工作面集中供風(fēng)、供水，將分風(fēng)、分水器設(shè)立在巷道兩側(cè)，這樣既方便了鉆研工作，又不影響其他工作5.4.4鉆眼注意事項(xiàng)鉆眼前要檢查井幫圍巖，解決掉活矸、浮石后方可鉆眼，各炮眼的眼位和方向要準(zhǔn)確，嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)定施工，雷管下井前要檢查雷管的段號(hào)和型號(hào)，不同型號(hào)、不同廠家生產(chǎn)的雷管?chē)?yán)禁混用。放炮前工作面所有的設(shè)備要掩護(hù)好，人員撤離到120m以外安全有掩護(hù)地點(diǎn)規(guī)避，進(jìn)行安全確認(rèn)后方可放炮。5.5爆破方法選擇及設(shè)計(jì)5.5.1裝藥工作炮眼打好以后，按照相關(guān)規(guī)定裝好炸藥。裝藥前，一方面必須清除炮眼內(nèi)的巖粉，再用木質(zhì)或竹質(zhì)炮棍將藥卷輕輕推入，不得沖撞或搗實(shí)。炮眼內(nèi)的各藥卷必須彼此密接。有水的炮眼，應(yīng)使用抗水型炸藥。裝藥后，必須把電雷管腳線(xiàn)懸空，嚴(yán)禁電雷管腳線(xiàn)、爆破母線(xiàn)與運(yùn)送設(shè)備、電器設(shè)備以及掘進(jìn)機(jī)械等導(dǎo)電體相接觸。5.5.2連線(xiàn)工作在井巷掘進(jìn)時(shí)，電報(bào)網(wǎng)路連接方式有串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)等幾種。演馬莊礦煤礦巷道爆破采用串聯(lián)電路。將各電雷管腳線(xiàn)連續(xù)地一個(gè)接一個(gè)連在一起，最后聯(lián)到爆破母線(xiàn)上。這種連接電路的總電流小，合用于發(fā)爆器爆破，電路便于用導(dǎo)通表檢查，連線(xiàn)容易操作，在瓦斯礦井中使用安全。是煤礦井下最常用的連接網(wǎng)絡(luò).但是由于一發(fā)電雷管斷路就會(huì)導(dǎo)致所有拒爆，因此在裝藥之前必須對(duì)所有電雷管作導(dǎo)通檢查。5.5.3裝藥結(jié)構(gòu)1掏槽眼和輔助眼的裝藥結(jié)構(gòu)根據(jù)起爆藥卷所在的位置不同，有正向裝藥與反向裝藥兩種方式。演馬莊礦掏槽眼和輔助眼采用反向裝藥，先將起爆藥包裝入眼底，規(guī)定電雷管和藥卷的聚能穴一致朝向眼口，然后在裝入被動(dòng)藥包，最后填滿(mǎn)炮泥。這樣爆轟波由里向外傳播，與巖石朝自由面運(yùn)動(dòng)的方向一致，有助于反射拉伸波破碎巖石，同時(shí)起爆藥包距自由面較遠(yuǎn)，爆炸氣體不會(huì)立即從眼口沖出，爆炸能量能得到充足運(yùn)用，因此能取得較好的爆破效果。正向裝藥結(jié)構(gòu)如下圖：反向裝藥結(jié)構(gòu)如下圖：

2周邊眼的裝藥結(jié)構(gòu)在光面爆破中，周邊眼的裝藥結(jié)構(gòu)，在目前普遍采用32到35mm粉狀硝酸銨類(lèi)炸藥卷的情況下，可采用單段空氣柱式裝藥結(jié)構(gòu)，如圖所示。這種裝藥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)樸易行，合用于1.5到2.0m深的炮眼。炮眼深度超過(guò)2.0m后，可采用小直徑藥卷空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)，如圖所示。兩段藥卷的間隔距離，小于該種炸藥在炮眼內(nèi)的殉爆距離。單段空氣柱炸藥裝藥結(jié)構(gòu)如圖：空氣間隔裝藥結(jié)構(gòu)如圖：3炮眼的填塞為了保質(zhì)保量地做好裝藥工作，裝藥之前必須吹洗炮眼，將眼中的巖粉和水吹洗干凈。裝藥后應(yīng)當(dāng)對(duì)炮眼進(jìn)行填塞。填塞就是用粘土、砂或土砂混合材料將裝好炸藥的炮眼封閉起來(lái)，所以統(tǒng)稱(chēng)為炮泥。起爆藥包必須按照規(guī)定規(guī)定制作。炮眼的填塞質(zhì)量對(duì)提高爆破效率和減少爆破有害氣體也有很大作用，特別是在有瓦斯與煤塵爆炸危險(xiǎn)的工作面上，炮眼必須填塞，這樣可以阻止灼熱的固體顆粒從炮眼中飛出。因此，裝藥完畢必須充填以符合安全規(guī)定長(zhǎng)度的炮泥并搗實(shí)。用1:3的泥沙混合炮泥，濕度為18％～20％.這種炮泥既有良好的可塑性，又具有較大的摩擦系數(shù)。4起爆方法工作面的炮眼應(yīng)按掏槽眼、輔助眼、幫眼、頂眼、底眼的順序先后起爆，以使先爆炮眼所形成的槽腔作為后起爆的炮眼的自由面。起爆方法、起爆時(shí)差和起爆系統(tǒng)的可靠性，是影響爆破安全和爆破效果的重要因素。在演馬莊礦的巷道使用多段毫秒雷管，按照爆破圖表規(guī)定的起爆順序全斷面一次起爆。在有瓦斯的地段，只能用總延期時(shí)間不超過(guò)130ms的前五段毫秒雷管。5爆破安全注意事項(xiàng)（1）放炮后不能過(guò)早進(jìn)入工作面；（2）盲炮解決要得當(dāng)或打殘眼；（3）炸藥運(yùn)送過(guò)程中不要有強(qiáng)烈震動(dòng)或摩擦；(4)裝藥工藝要合理不能違章作業(yè)；（5）起爆工藝要合理不能違章作業(yè)；（6）警戒要到位，信號(hào)完善，安全距離要足夠；（7）爆破器材質(zhì)量要好，點(diǎn)火不能遲緩，不能遲延點(diǎn)炮時(shí)間；（8）非爆破專(zhuān)業(yè)人員不能作業(yè)，爆破作業(yè)人員不能違章；（9）不使用爆破性能不明的材料；5.6裝巖工作設(shè)計(jì)5.6.1裝巖機(jī)具的選擇巷道施工中，巖石的裝載與運(yùn)送是最復(fù)雜、最費(fèi)時(shí)的工序，一般情況下它占掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間的35﹪～50﹪。因此，做好裝巖與運(yùn)送工作，對(duì)提高勞動(dòng)率、加快掘進(jìn)速度、改善勞動(dòng)條件和減少成本具有重要的意義。按工作結(jié)構(gòu)劃分，井下常用的裝載機(jī)有鏟斗式裝載機(jī)、靶斗士裝載機(jī)、蟹爪式裝載機(jī)和利爪式裝載機(jī)等。本礦采用鏟斗側(cè)卸式裝載機(jī)。此種裝載機(jī)，鏟取能力大，生產(chǎn)效率高，對(duì)大巖塊、堅(jiān)硬巖石適應(yīng)性強(qiáng)；履帶行走，移動(dòng)靈活，裝卸寬度大，清除干凈；操作簡(jiǎn)樸、省力，合用于雙軌巷道。型號(hào)為ZCZ-26，生產(chǎn)能力為90m3/h。5.6.2裝巖效率裝巖效率指標(biāo)是m/（臺(tái)·班）。單從巷道經(jīng)濟(jì)效果分析，這兩項(xiàng)指標(biāo)越高，成本越低。從組織觀點(diǎn)出發(fā)，工作面同時(shí)工作內(nèi)容越單一，互相干擾越少，效率越高。在裝巖工作時(shí)，根據(jù)具體規(guī)定采用下列不同措施提高裝巖效率：=1\*GB2⑴積極推廣和研究裝巖、運(yùn)送機(jī)械化作業(yè)線(xiàn)，不斷提高裝載機(jī)工時(shí)運(yùn)用率，縮短循環(huán)中的裝巖時(shí)間。=2\*GB2⑵做好爆破工作。當(dāng)巖石的塊度均勻、適宜、堆放集中，底板平整時(shí)，裝載機(jī)的效率較高。=3\*GB2⑶加強(qiáng)裝巖調(diào)車(chē)的組織管理工作，保證重車(chē)及時(shí)推出，空車(chē)的及時(shí)到位。

6巷道圍巖壓力計(jì)算6.1巷道頂壓、側(cè)壓、底壓的計(jì)算6.1.1頂壓計(jì)算我國(guó)有關(guān)部門(mén)推薦的圍巖壓力計(jì)算方法，是以工程模擬法為基礎(chǔ)，記錄分析了我國(guó)數(shù)百公（鐵）路隧道的塌方調(diào)查資料，記錄出圍巖豎直均布?jí)毫τ?jì)算公式。我國(guó)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》認(rèn)為，Ⅳ～Ⅵ級(jí)圍巖中深埋隧道圍巖壓力為松散荷載時(shí)，其垂直均布?jí)毫砂聪铝泄接?jì)算，即q=0.45×2s-1×ω（6-1）式中q------垂直均布?jí)毫?；s------圍巖級(jí)別；------圍巖重度；ω------寬度影響系數(shù)，ω=1+i（B-5）；B------隧道寬度；i------B每增長(zhǎng)1m時(shí)的圍巖壓力增減率，以B=5m的圍巖垂直均布?jí)毫闇?zhǔn)，當(dāng)B﹤5m時(shí)，取i=0.2；B﹥5m時(shí)，取i=0.1。演馬莊礦煤礦運(yùn)送大巷，深度為500m，Ⅳ級(jí)圍巖。重度r為23KN/m3，隧道寬度3.5m。則由上式得q=0.45×24-1×23×0.7=57.96KN/m2，即為頂壓。

6.1.2側(cè)壓的計(jì)算水平均布?jí)毫Π幢?-1擬定：表6-1圍巖水平均布?jí)毫Γ╧n/m2）Table6-1levelofsurroundingrockclothpressure(kn/m2)圍巖級(jí)別ⅠⅡⅢⅣⅤⅥkN/m2。即為側(cè)壓。6.1.3底壓的計(jì)算底壓的計(jì)算根據(jù)普氏公式底壓N=（6-2）D0=（6-3）式中N————沿巷道軸線(xiàn)每米巷道之底壓值，kN/m；D0————兩側(cè)圍巖對(duì)同一側(cè)圍巖產(chǎn)生的壓力差，kN/m；————圍巖重度，kN/m3；X0————h0————換算高度，為3.38m；————底板圍巖似內(nèi)摩擦角，25°；經(jīng)計(jì)算X0==0.67D0==20.3kn/m。N=20.3×tg（450-25°÷2）=13.25kN/m2。6.2圍巖破碎半徑的計(jì)算根據(jù)彈塑性理論計(jì)算公式，圍巖破碎半徑為Rp=（6-4）式中r————巷道半徑，1.9m；H————巷道埋深，500m；————圍巖容重，23kN/m3；C、————圍巖粘結(jié)強(qiáng)度和內(nèi)摩擦角，分別為，0.25MPa，450；經(jīng)計(jì)算得Rp==1.90m。

7巷道支護(hù)設(shè)計(jì)巷道開(kāi)挖后，圍巖可以自行穩(wěn)定一定期間。當(dāng)這個(gè)時(shí)間大于巷道服務(wù)年限的時(shí)候，可以不用使用支護(hù)結(jié)構(gòu)；但是，假如這個(gè)自穩(wěn)時(shí)間小于服務(wù)年限，為了使巷道能長(zhǎng)期穩(wěn)定，在開(kāi)挖后，要使用結(jié)構(gòu)物對(duì)所開(kāi)挖的巷道進(jìn)行必要支護(hù)。煤礦巷道由于服務(wù)時(shí)間一般較長(zhǎng)，所以絕大多數(shù)是需要支護(hù)的。7.1支護(hù)形式選擇演馬莊煤礦運(yùn)送大巷選用錨噴支護(hù)形式。錨噴支護(hù)是錨桿與噴射混凝土支護(hù)一起綜合的應(yīng)用，噴射混凝土支護(hù)是將一定配合比的水泥、沙子、石子和速凝劑通過(guò)混凝土噴射機(jī)，在壓縮空氣的作用下，沿著管路送至噴嘴口與水混合后以較高速度噴射在巖石面上凝結(jié)、硬化而成的一種支護(hù)類(lèi)型。7.2支護(hù)參數(shù)選擇與計(jì)算1.錨桿長(zhǎng)度錨桿的長(zhǎng)度L由錨桿錨固段長(zhǎng)度L1、軟弱巖層厚度或冒落拱高度H及錨桿外露長(zhǎng)度L2三部分組成，即L=L1+H+L2

錨桿錨固段長(zhǎng)度L1通過(guò)拉拔實(shí)驗(yàn)擬定，為0.3m；錨桿外露長(zhǎng)度L2為0.10m。軟弱巖層的厚度H為1.9m。因此，錨桿長(zhǎng)度L=0.3+1.9+0.10=2.3m。2錨桿桿體直徑錨桿桿體直徑根據(jù)桿體承載力與錨固力等強(qiáng)度原則估算，然后按照直徑為14,16,18,20,22mm等規(guī)格來(lái)選取。估算式為d=35.52式中d————錨桿桿體直徑，mm；Q————設(shè)計(jì)的錨固力，KN；————桿體材料抗拉強(qiáng)度，MPa。Q為50KN，為80MPa。通過(guò)計(jì)算得d=35.52×=28.1mm，因此選用錨桿桿體直徑為28mm。3錨桿間、排距錨桿間距和排距可根據(jù)每根錨桿懸吊的巖石重量擬定，即錨桿懸吊的巖石重量大于（等于）錨桿的錨固力，按照間、排距相等原則排列，即：a=式中a————錨桿間、排距，m；K————錨桿安全系數(shù)，取K=1.9；————巖體重力密度，23Kn/m3。計(jì)算得a==0.776m

表7-1支護(hù)參數(shù)Table7-1supportparameters圍巖分類(lèi)錨噴參數(shù)服務(wù)10a以上凈跨＜3m凈跨3～5m凈跨5～10m噴混凝土厚度錨桿噴混凝土厚度錨桿噴混凝土厚度錨桿類(lèi)別名稱(chēng)錨深間距錨深間距錨深間距Ⅰ穩(wěn)定巖層10～2020～30Ⅱ穩(wěn)定性較好巖層50～7070～100100～12050～701400～1600800～1000Ⅲ中檔穩(wěn)定巖層70～100120～150100～1201600～1800600～80050～701400～1600800～100070～1001600～1800800～1000Ⅳ穩(wěn)定性差巖層70～1001400～1600600～800100～1201600～1800600～800120～1501700～2023600～800Ⅴ不穩(wěn)定巖層100～1201600～1800600～800125～1501800～2023600150～2002023～2200500～600加網(wǎng)加網(wǎng)由于該礦巷道圍巖等級(jí)為Ⅳ級(jí)，巷道的凈寬4500mm，穿過(guò)的巖石為Ⅳ級(jí)圍巖堅(jiān)固系數(shù)4～6屬于中檔穩(wěn)定兼有不穩(wěn)定巖石的軟巖，并且服務(wù)年限大于20a。所以選用每孔安裝4個(gè)樹(shù)脂藥卷，錨固長(zhǎng)度≥1800mm，設(shè)計(jì)錨桿預(yù)緊力≥40KN,錨固力≥140KN。錨桿長(zhǎng)度l=2.3m。成方形布置其間排距0.80m*0.80m，4混凝土材料選擇在巷道的支護(hù)中噴漿及噴射混凝土等規(guī)定初期強(qiáng)度高、凝結(jié)快的用硅酸鹽水泥和普通水泥。根據(jù)《鋼筋混凝土工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GB50204-2023）推薦的常用水泥選用見(jiàn)表7-2.表7-2常用水泥的選用Table7-2commonlyusedtheselectionofcement混凝土工程特點(diǎn)或所處環(huán)境條件優(yōu)先選用不得使用環(huán)境條件在普通氣候環(huán)境中的混凝土普通水泥在干燥環(huán)境中的混凝土普通水泥火山灰水泥、粉煤灰水泥在高溫環(huán)境或永遠(yuǎn)處在水下的混凝土礦渣水泥嚴(yán)寒地區(qū)的露天混凝土普通水泥（標(biāo)號(hào)≥325號(hào)）火山灰水泥、粉煤灰水泥受侵蝕環(huán)境水或侵蝕性氣體作用的混凝土根據(jù)侵蝕界面種類(lèi)、濃度等具體條件按專(zhuān)門(mén)規(guī)定選用工程特點(diǎn)厚大體積的混凝土粉煤灰水泥、礦渣水泥硅酸鹽水泥、快硬硅酸鹽水泥規(guī)定快硬的混凝土快硬硅酸鹽水泥、硅酸鹽水泥礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥高強(qiáng)混凝土（大于C40）硅酸鹽水泥火山灰水泥、粉煤灰水泥有抗?jié)B性規(guī)定的混凝土普通水泥、火山灰水泥礦渣水泥有耐磨性能規(guī)定的混凝土硅酸鹽水泥、普通水泥（標(biāo)號(hào)大于325號(hào)）火山灰水泥、粉煤灰水泥

表7-3硅酸鹽水泥的強(qiáng)度（GB175-1999）Table7-3ofPortlandcementstrength(GB175-1999)品種強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度/MPa抗折強(qiáng)度/MPa3d28d3d28d硅酸鹽水泥42.517.042.53.56.542.5R22.042.54.06.552.523.052.54.07.O52.5R27.052.55.07.O62.528.062.55.08.062.5R32.062.55.58.0表7-4普通水泥的強(qiáng)度（GB175-1999）Table7-4ofPortlandcementstrength(GB175-1999)品種強(qiáng)度等級(jí)抗壓強(qiáng)度/MPa抗折強(qiáng)度/MPa3d28d3d28d普通水泥32.511.O32.52.55.532.5R16.O32.53.56.542.516.042.53.56.542.5R21.042.53.56.552.522.052.54.07.052.5R26.052.55.07.0由于要在巷道中使用，結(jié)和巷道的環(huán)境特點(diǎn)決定選用強(qiáng)度等級(jí)為42.5的普通與硅酸鹽水泥。

5噴射混凝土工作面風(fēng)壓工作風(fēng)壓是指正常噴射作業(yè)時(shí)，噴射機(jī)工作室里的風(fēng)壓。工作風(fēng)壓將直接影響回彈率與混凝土噴層質(zhì)量。風(fēng)壓與混凝土強(qiáng)度、回彈率之間的關(guān)系如圖7-1所示；圖7-1工作風(fēng)壓與回彈率和強(qiáng)度關(guān)系Figure7-1windpressureandreboundrateandworkstrengthrelationship底面是工作風(fēng)壓/MPa，左面是回彈率/％，右面是噴混凝土抗壓強(qiáng)度/％1——工作風(fēng)壓與回彈率的關(guān)系曲線(xiàn)2——工作風(fēng)壓與強(qiáng)度的關(guān)系曲線(xiàn)在施工過(guò)程中輸料管長(zhǎng)度增長(zhǎng)時(shí)，工作風(fēng)壓也要適當(dāng)加大。在對(duì)于罐式和轉(zhuǎn)子式干式噴射機(jī)水平輸料在200m以?xún)?nèi)時(shí)，工作風(fēng)壓=0.1+0.001×輸料管長(zhǎng)度6水壓水壓應(yīng)比風(fēng)壓大0.1MPa左右，以利于水環(huán)噴出的水能充足濕潤(rùn)瞬間通過(guò)噴頭的拌合料。因此，定為0.2MPa。7水灰比水灰比適宜時(shí)噴層表面平整、潮潤(rùn)光澤、黏塑性好、密實(shí)。水量局限性時(shí)，噴層表面出現(xiàn)干斑，回彈率大，粉塵飛揚(yáng)；若水量過(guò)大，則混凝土出現(xiàn)滑移和流淌現(xiàn)象。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，水灰比定為0.42。8噴頭與受?chē)娒娴木嚯x與傾角噴頭距受?chē)娒娴木嚯x以0.8～1.2m為宜。噴頭與受?chē)娒娲怪睍r(shí)，回彈率低。因此，距離為2.0m，傾角為90°.9一次噴射厚度若一次噴射厚度過(guò)大，由于重力作用會(huì)使混凝土顆粒間的粘結(jié)力減弱，混凝土將發(fā)生墜落；若噴層厚度太小，石子無(wú)法嵌入灰漿層，將會(huì)使回彈率增大。經(jīng)驗(yàn)表白，一次噴層厚度，以墻50～100mm，拱30～60mm為宜。因此厚度定為80mm。10噴射機(jī)具的選擇噴射混凝土機(jī)具涉及噴射機(jī)及其配套機(jī)械?；炷羾娚錂C(jī)采用轉(zhuǎn)子-Ⅱ型噴射機(jī)，配套機(jī)械使用噴射機(jī)器人，它操作簡(jiǎn)樸、動(dòng)作靈活，噴射混凝土的回彈率能減少至15﹪，省料效果明顯。

8巷道施工組織設(shè)計(jì)施工組織設(shè)計(jì)與管理是實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理、提高效益的重要手段。8.1施工方法以及作業(yè)方式選擇一次成巷（掘進(jìn)、永久支護(hù)、水溝掘砌視為一個(gè)整體，按照設(shè)計(jì)和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)在一定距離內(nèi)前后連貫、互相配合，盡也許同時(shí)施工，一次做成巷道），成巷速度快。分次成巷：速度慢。由于一次成巷，不留收尾工程。由于其施工安全，速度快，質(zhì)量好，節(jié)約材料，減少成本和便于管理，且我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《礦山井巷工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》（GBJ213—90）第6.1.1條中明確規(guī)定，巷道的施工，應(yīng)一次成巷并符合有關(guān)規(guī)定。因此演馬莊煤礦采用一次成巷施工。一次成巷施工方法分為掘支平行作業(yè)、掘支單行作業(yè)、多巷交替單行作業(yè)。掘支平行作業(yè)合用于：①?lài)鷰r穩(wěn)定、斷面大于8m2；②可以組織快速施工（提高成巷速度30～40%）以免掘支共作面互相干擾，并且錨噴支護(hù)不受限制，因此選用掘支平行作業(yè)方式。8.2施工組織正規(guī)循環(huán)作業(yè)：規(guī)定期間、按作業(yè)規(guī)程、爆破圖表和循環(huán)圖表規(guī)定，完畢所有工序及工作量，周而復(fù)始地進(jìn)行。正規(guī)循環(huán)作業(yè)是完畢任務(wù)的保證；提高效率的措施；改善管理、減少成本的環(huán)節(jié)。組織多工序平行作業(yè)涉及：1交接班與工作面安全質(zhì)量檢查平行作業(yè)；2鑿巖、裝巖與永久支護(hù)可以部分平行作業(yè)；3測(cè)中線(xiàn)、腰線(xiàn)與準(zhǔn)備鑿巖、敷設(shè)風(fēng)水管路平行作業(yè)；4用鏟斗裝巖機(jī)裝巖時(shí)，裝矸后階段可與鉆工作面中部以上炮眼平行作業(yè)。5用耙斗機(jī)裝巖時(shí)，可用裝左邊巖，鉆右邊眼，裝右邊巖，鉆左邊眼，裝后邊巖，鉆下部眼等辦法實(shí)行平行作業(yè)；6鉆下部眼與工作面鋪軌、清掃炮眼平行作業(yè)；7移耙斗裝巖機(jī)與接長(zhǎng)風(fēng)水管路平行作業(yè)；8工作面打錨桿與裝巖平行作業(yè)；9裝藥與搬離、保護(hù)設(shè)備和工具平行作業(yè)；10砌水溝與鋪永久軌道平行作業(yè)。8.3循環(huán)組織及編制循環(huán)圖標(biāo)1工作制度選擇：掘進(jìn)采用“四六制”作業(yè)，三個(gè)班生產(chǎn)，一個(gè)班檢修，并配備工長(zhǎng)、班長(zhǎng)及維修工各一名。工長(zhǎng)負(fù)責(zé)全面工作，班長(zhǎng)負(fù)責(zé)掘進(jìn)迎頭工作，維修工負(fù)責(zé)設(shè)備的操作和故障的排除。2確立作業(yè)方式：裝巖、打錨桿互不影響，采用平行作業(yè)方式。3擬定掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間：一次循環(huán)作業(yè)所需的時(shí)間是掘進(jìn)個(gè)連鎖時(shí)間的總和，用下式表達(dá)：T=T1+T2+T3+T4+T5+T61）安全檢查及準(zhǔn)備工作時(shí)間T1,20min。2）裝巖時(shí)間T2：T2=式中S————巷道掘進(jìn)面積，15.5m2；l————炮眼平均深度，3m；————炮眼運(yùn)用率，0.9；P————裝載機(jī)實(shí)際生產(chǎn)率（散體巖石），90m3/h；n————同時(shí)工作的裝載機(jī)臺(tái)數(shù)，1臺(tái)；k————爆破后巖石的松散系數(shù)，1.28；計(jì)算得T2=60×15.5×3×0.9×1.28÷1÷90=44min。3）鉆爆時(shí)間T3T3==式中t1————鉆上部眼時(shí)間，min；t2————鉆下部眼時(shí)間，min；————鉆眼工作單行作業(yè)系數(shù)，平行作業(yè)，取0.5；N————工作面炮眼總數(shù)，67個(gè)；m————同時(shí)工作的鑿巖機(jī)臺(tái)數(shù)，臺(tái)；v————鑿巖機(jī)的實(shí)際平均轉(zhuǎn)速，1.3m/min；經(jīng)計(jì)算得T3=67×3×0.5÷1÷1.3=78min。4）裝藥連線(xiàn)時(shí)間T4，與炮眼數(shù)目和同時(shí)參與裝藥連線(xiàn)的工人組數(shù)有關(guān)：T4=式中N————工作面炮眼個(gè)數(shù)，67個(gè)；t————一個(gè)炮眼裝藥所需時(shí)間，1.3min/個(gè)；A————在工作面同時(shí)裝藥的工人組數(shù)，1組；經(jīng)計(jì)算得T4=67×1.3÷1=88min。5）爆破通風(fēng)時(shí)間T5，為20min。6）支護(hù)時(shí)間T6，即臨時(shí)支護(hù)占用循環(huán)時(shí)間。由于混凝土噴射厚度為80mm，循環(huán)進(jìn)尺為2.5m，巷道周長(zhǎng)為13m，噴射機(jī)能力為6m3/h，則T6=0.08×2.5×13÷6=26min。掘進(jìn)循環(huán)時(shí)間中T1和T5在循環(huán)工作中基本是常數(shù)，其中交接班時(shí)間T1安排在爆破通風(fēng)之后，以節(jié)省時(shí)間。除此以外，為了防止實(shí)際工作中出現(xiàn)難以預(yù)見(jiàn)的情況導(dǎo)致的工序時(shí)間延長(zhǎng)，應(yīng)考慮留有10﹪的備用時(shí)間，提高循環(huán)圖表完畢的概率。因此，循環(huán)總時(shí)間為T(mén)=1.1（T1+T2+T3+T4+T5+T6）=1.1×（20+44+78+88+20+26）=297min。由此循環(huán)時(shí)間，擬定日工作制度為“四六”制，一班一循環(huán)，循環(huán)進(jìn)尺為2.5m。8.4掘進(jìn)隊(duì)的組織和管理制度1掘進(jìn)隊(duì)的組織形式：⑴專(zhuān)業(yè)掘進(jìn)隊(duì)——受輔助工影響大，工時(shí)運(yùn)用率低⑵綜合掘進(jìn)隊(duì)——一專(zhuān)多能由此在施工時(shí)使用綜合掘進(jìn)隊(duì)的組織形式，即將巷道施工中重要工種（掘進(jìn)、支護(hù)）以及輔助工作（機(jī)電維修、運(yùn)送、通風(fēng)、管路等）組織在一個(gè)掘進(jìn)隊(duì)內(nèi)。這樣有助于指揮統(tǒng)一，各工種密切配合協(xié)作，有助于培養(yǎng)工人一專(zhuān)多能。在施工中根據(jù)不同工序的需要靈活調(diào)配勞力，使工時(shí)得到充足運(yùn)用，提高工作效率。有助于保證正規(guī)循環(huán)和多工序平行交查作業(yè)的實(shí)現(xiàn)。2掘進(jìn)隊(duì)的基本管理制度與指標(biāo)⑴崗位責(zé)任制為中心的安全生產(chǎn)制⑵等級(jí)掘進(jìn)隊(duì)的六項(xiàng)指標(biāo)：①年進(jìn)度指標(biāo)；②工程質(zhì)量；③安全生產(chǎn)；④技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；⑤班組管理；⑥技術(shù)經(jīng)濟(jì)規(guī)定。8.5技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及設(shè)備配備8-1技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)一覽表8-1technicalandeconomicindexlist序號(hào)項(xiàng)目單位技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)1巷道長(zhǎng)度m2班進(jìn)尺m53日進(jìn)尺m154掘進(jìn)斷面m215.85日出勤人716掘進(jìn)工效m/工0.21127正規(guī)循環(huán)率%95%8刮板消耗個(gè)/m0.39月進(jìn)尺m427.510月循環(huán)個(gè)數(shù)個(gè)281數(shù)量單價(jià)材料成本11黃油Kg/m0.36.84元/kg2.052元12液壓油Kg/m0.36.36元/kg1.908元13齒輪油Kg/m0.26.27元/kg1.254元14截齒個(gè)/m0.2528元/個(gè)7元15錨桿消耗條/m2422元/條528元16錨固劑條/m７２6.8元/條４９０元

表8-2設(shè)備配備一覽表8-2deviceequippedwiththelist序號(hào)設(shè)備名稱(chēng)型號(hào)功率/kW使用數(shù)量電壓/V1鑿巖臺(tái)車(chē)CGJ—216602側(cè)卸式裝巖機(jī)ZLC—6016603梭式礦車(chē)S8D2組6604干式變壓器KBSG—500—6/0.6650016605移動(dòng)變電站KBSGZY—630—6/1.1463016606壓入式風(fēng)機(jī)56607除塵風(fēng)機(jī)ZZJC—Ⅱ11166008電機(jī)車(chē)SQ1200—55526609照明信號(hào)ZXZ8—2.52.5266010激光指向儀JX—2112711控制開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)定66012饋電開(kāi)關(guān)DW80—350266013錨桿鉆機(jī)MFC1360/3630214通訊與控制TK200166015混凝土噴射機(jī)MK—Ⅱ1

8.6勞動(dòng)組織表8-3勞動(dòng)組織一覽表Table8-3labororganizationlist一二三四合計(jì)出勤在冊(cè)鉆眼22269裝藥聯(lián)線(xiàn)放炮22268裝巖11134轉(zhuǎn)載運(yùn)送22269軌道工224驗(yàn)收員111防塵員223支護(hù)工9992730機(jī)修工111369運(yùn)料工446班長(zhǎng)111144工長(zhǎng)111114合計(jì)191919146891

9工程概算9.1計(jì)算巷道掘進(jìn)工程量及材料消耗量每米巷道拱與墻計(jì)算掘進(jìn)體積為：V1=S2×1（9-1）式中：V1————每米巷道拱與墻計(jì)算掘進(jìn)體積，m3；S2————巷道計(jì)算掘進(jìn)斷面面積，15.5m2。故V1=15.5×1=15.5m3。每米巷道墻腳計(jì)算掘進(jìn)體積為：V3=（9-2）式中：V3————每米巷道墻腳計(jì)算掘進(jìn)體積，m3；T————噴射混凝土支撐厚度，0.1m；——巷道變形量，0.075m。故V3=0.2×(0.1+0.075)×1=0.04m3.每米巷道拱與墻噴射材料消耗為：V2=（9-3）式中V2————每米巷道拱與墻噴射材料消耗體積，m3；B2————巷道計(jì)算掘進(jìn)寬度，4.5m；T1————噴射混凝土厚度，0.08m；h3————巷道壁高，1.9m；V2=[3.14×(1.9-0.08÷2)+2×1.9]×1×0.1=0.96m3。每米巷道墻腳噴射材料消耗為：V4=0.4T×1（9-4）式中：V4——每米巷道墻腳噴射材料消耗體積，m3。故V4=0.4×0.1×1=0.04m3。每米巷道噴射材料消耗（不涉及損失）為： V=V2+V4（9-5）式中：V——每米巷道噴射材料消耗，m3。故V=1.65+0.08=1.m3每米巷道錨桿消耗為：N=(P1-0.5M)/MM’（9-6）式中：P1——計(jì)算錨桿消耗周長(zhǎng)。P1=2×3.14（r+T）0.3128+2×3.14（R+T）0.0936+2h3（9-7）故P1=2×3.14×(1.9+0.1)×0.3128+2×3.14×(4.5+0.1)×0.0936+2×1.9=9.17mM，——錨桿間距、排距，M=M’=0.776m；N——每米巷道錨桿消耗根數(shù)，根。故N=（9.17-0.5×0776）/（0.776×0.776）=14.6根折合重量為：K=14.6×[3.14×ρ]（9-8）式中：l——錨桿長(zhǎng)度，l=2.3m；d——錨桿直徑，d=28mm；ρ——錨桿材料密度，ρ=6750kg/m3；K——錨桿總重量，kg。故K=14.6×[2.3×3.14×(0.028÷2)2×6750]=99kg由于每根錨桿安裝4個(gè)樹(shù)脂藥卷，則每米巷道樹(shù)脂藥卷消耗：M=4×N=4×14.6=58.4支。每排錨桿數(shù)為：N×0.766=14.6×0.776=11.3≈11根每排樹(shù)脂藥卷數(shù)為：M×0.776=58.4×0.776=45.3≈45根每米巷道粉刷面積為：=（3.14×R+2h3）×1=9.3879.2概算表編制每米巷道工程及材料消耗量表很據(jù)以上計(jì)算結(jié)果，編寫(xiě)工程量及材料消耗表

運(yùn)送大巷每米工程量及材料消耗見(jiàn)表9-1表9-1每米巷道工程及材料消耗量表Chart9-1ofeverymetersengineeringandmaterialconsumptiontoscale圍巖類(lèi)別計(jì)算掘進(jìn)工程量/m3錨桿數(shù)量材料消耗/m3粉刷面積/㎡巷道墻腳噴射材料/m3錨桿鋼筋/㎏樹(shù)脂藥卷/支Ⅳ15.50.114.619958,49.387

9.2.1總概算表表9-2總概算表Table9-2Generalestimatesheet建設(shè)項(xiàng)目名稱(chēng)：演馬莊煤礦運(yùn)送大巷支護(hù)結(jié)構(gòu)編制范圍：運(yùn)送大巷斷面開(kāi)挖與支護(hù)第1頁(yè)共1頁(yè)