工程技术学院《井巷工程》课程设计
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前言
依据孙志文教授编写的<《井巷工程》课程设计大纲>进行《井巷工程》课程设计。 课程设计的目的在于，通过课程设计，巩固和加深课堂理论知识并使之与实际相结合，以培养学生运动所学知识独立解决巷道施工中主要问题的能力和掌握巷道断面设计的基本方法与设计技能，并初步结合生产实际锻炼解决在生产上所遇到的实际问题，培养学生科学的思维方法和工程技术人员应具备的基本技能。
依据《煤矿安全规程》巷道断面设计应满足安全，生产及施工运输，巷道掘进钻眼爆破形成的巷道断面，方向，坡度符合设计要求和《井巷工程施工及验收规范》，爆破岩石的块度有利于装岩；爆破队巷道围岩的震动和破坏要小，有利于维护。
设计的内容及步骤：首先，根据巷道的服务年限，用途和围岩性质，选择巷道断面形状和支护方式；其次，根据巷道中通过的设备的尺寸，支护参数和道床参数，通风量及行人的要求圈定巷道净断面尺寸，计算巷道的设计掘进断面尺寸，并按允许超挖值，求的巷道计算掘进断面尺寸;然后，布臵水沟与管缆；最后，绘制巷道施工断面图编制巷道特征表和每米巷道施工量和材料消耗量表。
目录
前言……………………………………………………………………………………1 第一章 矿井及设计巷道概况………………………………………………………..1
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1.1矿井的技术参数…………………………………………………………………...1
1.2
巷道设计的技术参
数…………………………………………………………........1
第二章 巷道断面设计………………………………………………………………..2
2.1巷道断面设计依据………………………………………………………………………...2 2.2巷道断面设计………………………………………………………….…………..2
第三章 巷道施工……………………………………………………………………..8
3.1施工方案的确定………………………………………………………………..….8 3.2凿岩爆破工作…………………………………………………………………..…8 3.3通风与安全………………………………………………………………………11 3.4装岩与调车………………………………………………………………………13 3.5支护方法…………………………………………………………………………14
第四章 劳动组织及循环图表……………………………………………………….16
4.1劳动组织配备…………………………………………………………………….16 4.2施工组织，施工进度表…………………………………………………………...18
第五章 技术经济指标……………………………………………………………….19 第六章 安全技术措施………………………………………………………………20 致谢…………………………………………………………………………………..23 参考文献……………………………………………………………………………..24
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第一章 煤矿及设计巷道的概况
1.1矿井的技术参数
某煤矿，井田走向长5.7km，倾向宽3～5.5km.井田面积20.8km2，矿井开拓方式为斜井多水平分区式开拓，现正开采一水平，年设计能力为150万t，低瓦斯矿井，中央并列式通风，井下最大涌水量为320m3/h。通过该矿第一水平煤层运输大巷的流水量180m3/h,采用ZK10—6/250架线式电机车牵引1.5吨矿车运输，该大巷在煤层中掘进，煤层坚固性系数f=2～3,需通过的风量为60m3/s,巷道内敷一趟直径为100mm的压风管和一趟直径为50mm的水管。
1.2巷道设计的技术参数
该大巷为运输的巷，主要用于煤炭运输，矸石，材料，设备，人员的运输，此矿的围
岩较稳定，低瓦斯矿井，涌出量小，采用并列式通风，风速控制在5.56m/s，风量为60m3/s水沟在人行道一侧，服务年限在40年以上，
巷道的掘进主要采用光面爆破和锚杆组合支护，采用气动凿岩机，爆破的炸药采用乳化炸药。
施工实行四六作业制，每循环进尺2.0m，月进尺200m，采用耙斗式装岩机和固定错车场，矿井通风采用混合式通风。采用局部水泵和水沟排水。
第二章 巷道断面设计
2.1巷道断面的设计依据
巷道的服务年限，用途和围岩性质，以及巷道中所通过的设备尺寸，支护参数与道床参数，通风量和行人要求等确定巷道净断面尺寸。 2.1.1巷道的名称和用途
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该巷道为某煤矿煤层运输大巷。主要用来运输材料，设备，材料，人员等。 2.1.2通过巷道的运输设备类型及特征
运输设备有ZK10－6/250架线式电机车，1.5吨矿车
特征：ZK10－6/250的电机车宽=1060mm,高=1550mm，轨距选用600mm，1.5吨矿车宽=1050mm，高=1200mm。
2.1.3通过巷道的管线敷设情况，风量大小及排水量大小。
巷道内敷设一趟直径为100mm的压风管和一趟直径为50mm水管，通过巷道的风量为60m3/s,通过该矿第一水平煤层运输大巷的流水量为180m3/s. 2.1.4对巷道坡度的要求
根据巷道的运输，排水等因素，采用水沟坡度为3‰。 2.1.5其他要求
中央并列式通风，采用斜井多水平分区开拓。 2.2巷道断面设计
2.2.1选择巷道断面形状、支护类型、支护参数。
年产150万吨矿井的第一水平煤层运输大巷，一般40年以上，采用600mm轨距双轨运输大巷，其净宽在3m以上，故选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。 2.2.2确定断面尺寸 ①确定巷道净宽度B
查表知ZK10—6/250电机车宽A1=1060㎜，高h=1550㎜；1.5吨矿车宽 1050㎜，高1200㎜。
根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽C=820㎜，非人行道一侧宽 a=380㎜。又查表知本巷双轨中心线b=1300㎜，两电机车之间的距离 为：1300-（1060/2+1060/2）=240㎜﹥200mm
故巷道净宽度B=a1+b+c1=（380+1060/2）+1300+（1060/2+820）=3560㎜。 ②确定巷道拱高h0
半圆拱巷道拱高h0=B/2=3560/2=1780㎜，半圆拱半径R=h0=3560/2=1780㎜ ③确定巷道壁高h3
按架线电机车导电弓子要求确定h3 由查表得半圆拱巷道壁高公式得
h3?h4?hc?(R?n)?(k?b1)22 第 2 页 共24页
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式中h4—轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》h4=2000mm, hc－道床总高度。查表的选22kg/m的钢轨得hc=380mm,道咋高度hb=220mm; k－导电弓子宽度之半，k=718/2=359,取k=360; n－导电弓子距拱璧安全间距，取n=300mm;
b1－轨道中线与巷道中线间距，b1=B/2-a1=3560/2-(380+1060/2)=870 mm 故
h3?2000?380?按管道装设要求确定h3
h3?h5?h7?hb?2(1780?300)?(360?870)?1557mm222R?(K?m?D/2?b2)式中h5—道砟面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取h5=1840mm h7—管子悬吊件总高度，取h7=900mm; m—导电弓子距管子间距，取m=300mm; D—压气管法兰盘直径，D=335mm;
b2—轨道中线与巷道中线间距，b2=B/2-c1=3560/2-(1060/2+820)=430mm; 故 h3?1840?900?220?按人行高度要求确定h3
h3?1800?hb?R?(R?j)2217802?(360?300?335/2?430)2?1700mm式中，j为距巷道壁的距离。距墙壁j处的巷道有效高度不小于1800mm.j≥100mm,一般取j=200mm. 故
h3?1800?220?17802?(1780?200)?1200mm2综上计算，并考虑一定余量，确定本巷道壁高为h3=1840mm, 则巷道高度H=h3-hb+h0=1840-220+1780=3400mm
确定巷道断面尺寸，掘进断面及风量校核。 由表得净断面面积 S=B（0.39B+h2）
式中h2—道砟面以上巷道壁高，h2=h3-hb=1840-220=1620mm, 故 S=3560（0.39×3560+1620）=10709904mm≈10.8m 净周长 P=2.57B+2h2=2.57×3560+2×1620=12389mm≈12.4m
用风速校核巷道净断面积
查表得知Vmax=8m/s,已知通过大巷风量Q=60m3/s,代入下式得 V=Q/S=60/10.8=5.56m/s<8m/s
设计的大巷净断面面积，风速没有超过规定，可以使用。 2.2.3确定巷道掘进断面尺寸
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