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确定选用锚固可靠,锚固力大的树脂杆体,杆体直径为18mm,每孔安装两个树脂药卷,锚固长度≥700mm,设计锚杆预紧力≥40kN,锚固力≥80kN.锚杆长度2.0m,其间排距0.8m*0.8m,托板为8mm厚150mm×150mm的方形钢板,喷射混凝土层厚T1=120mm,分两次喷射,每次各喷60mm厚,故支护厚度T=T1=120mm。
选用道床参数
根据巷道通过的运输设备,选用22kg/m的钢轨,道床参数hc,hb分别是380mm和220mm,道砟面至轨面高度ha=hc-hb=380-220=160mm,采用钢筋混凝土轨枕。 查表得计算公式得:
巷道设计掘进宽度B1=B+2T=3560+2×120=3800㎜。 巷道计算掘进宽度B2= B1+2δ=3800+2×75=3950㎜。 巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3400+220+120=3740㎜。 巷道计算掘进高度H2=H1+δ=3740+75=3815㎜。
巷道设计掘进断面面积S1=B1(0.39B1+h3)=3800×(0.39×3800+1840)=12623600㎜≈12.6㎡.
巷道计算掘进断面面积S2=B2(0.39B2+h3)=3950×(0.39×3950+1840)=13352975㎜≈13.4㎡。
2.2.4水沟布臵和管线敷设。
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布臵巷道内水沟和管线
已知通过本巷道的水量为180m3/h,现采用水沟坡度为0.3%,查表2.12得:水沟深450㎜、水沟宽500㎜,水沟净断面面积0.225㎡;水沟掘进断面面积0.272㎡,每米水沟盖板用钢筋2.036kg、混凝土0.0323m3,水沟用混凝土0.152m3。
管子悬吊在人行道一侧,电力电缆挂在非人行道一侧,通信电缆挂在管子上方。 2.2.5巷道断面特征表和每米巷道材料消耗量计算并列表
计算巷道掘进工程量和材料消耗量 由查表得计算公式:
每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S2×1=13.4×1=13.4m3;
每米巷道墙脚计算掘进体积V1=0.2×(T+δ)×1=0.2×(0.12+0.075)=0.04 m3 每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2=[1.57(B2-T)T1+2 h3T]×1 =[1.57(3.95-0.12)0.12+2×1.84×0.12]×1=1.163m3; 每米巷道墙脚喷射材料消耗V4=0.2T×1=0.2×0.12×1=0.024m3; 每米巷道喷射材料消耗(不包括损耗)V= V2+ V4=1.163+0.024=1.19m;
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每米巷道锚杆消耗
N??p1?0.5aa?a'式中,P1为计算锚杆消耗周长 ,P1=1.57B2+2 h3=1.57x3.95+2x1.84=9.88m;a、a’锚杆间距、排距a=a’=0.8m。 故
9.88?0.5?0.8N???14.81根2
折合重量=14.81×[2.0×3.14×{0.018/2}×7850]=59.14kg 0.8?0.8式中L—锚杆长度,L=2.0m; d—锚杆直径,d=18mm;
p—锚杆材料密度,p=7850kg/m3
由于每根锚杆安装2个树脂药卷,则每米巷道树脂药卷消耗:
M=2×N=2×14.81=29.62支
每排锚杆树为:N×0.8=14.81×0.8=11.848≈12根, 每排树脂卷数:M×0.8=29.62×0.8=23.696≈24支, 每米巷道粉刷面积:Sn=1.57B3+2h2,
式中B3—计算净宽,B3=B2-2T=3.95-2×0.12=3.71m 故 Sn=1.57×3.71+2×1.62=9.07m2.
2.2.6绘制巷道断面施工图、编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表
根据以上计算结果,按1:50比例绘制巷道断面施工图并附上工程量及材料消耗量表。 巷道断面施工图(见图2—1)、运输大巷特征表(见表2—1)、每米巷道工程表及材料消耗量(见表2—2)。
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表2.1煤层运输大巷特征表 围岩类别 净 断面/㎡ 设计掘进 宽 设计掘进尺寸/mm 高 喷射厚度/mm 型式 螺纹钢树脂锚杆 锚杆/mm 排列方式 方形 间排距 800 锚杆长 直径 净周长/m VI 10.8 12.6 3800 3740 120 2000 18 12.4
表2.2煤层运输大巷每米工程量及材料消耗
围岩类型 VI 计算掘进工程量/ m3 巷道 13.4 墙脚 0.04 锚杆数量/根 14.81 喷射材料/ m3 1.19 59.14 29.62 材 料 消 耗 锚 杆 钢筋/kg 树脂药卷/个 粉刷面积/㎡ 9.07 第 6 页 共24页
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第三章 巷道施工
3.1施工方案的确定
掘砌作业方式:岩巷掘进仍主要采用钻眼爆破方法破岩,而在今后相当长的时期内仍然是煤矿岩巷主要的掘进方式。
成巷速度每天掘进一般为6米左右。 3.2凿岩爆破工作
对钻眼爆破工作的要求
① 爆破后所形成的巷道断面、方向与坡度应符合设计要求和《井巷工程施工及验收规范》
的要求。
② 爆破岩石的块度应有利于提高装岩生产率,有时还要求岩石堆积形状便于组织岩装运
和钻眼的平行作业。
③ 对巷道围岩的震动和破坏要小,以利于巷道的维护。
④ 爆破单位体积岩石所需炸药和雷管消耗量要低,钻眼工作量要小,炮眼利用率要达到
85℅以上。
⑤ 符合安全施工要求。
3.2.1凿岩设备和爆破器材的选择
凿岩设备选用气褪式凿岩机YT-23型 爆破器材选用乳化炸药,8号电雷管。 3.2.2爆破参数的确定
炮眼直径选用42mm,炮眼深度选用2.2m,我国煤矿巷道掘进中,通常是以月进尺任务和凿岩装岩设备的能力来确定每一循环的炮眼深度,即
炮眼数目初步估算,然后在断面图上做炮眼布臵图,得出炮眼总数,并通过实践修正,得出和本巷炮眼数为51个
目前为止,还没有精确计算炸药消耗量的方法,计算数据宜作参考,所以多按额定选用,查表得单位炸药消耗量q=1.35-1.45kg/m3.雷管消耗量为2.47-2.88个/m3。 3.2.3凿岩爆破作业
凿岩作业:打眼工应熟悉设备性能和使用方法,掌握作业规程,炮眼布臵,炮破说明
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书及支护等有关规定,经过严格培训,合格后方可上岗。
爆破作业:巷道施工采用光面爆破技术,使用8号乳化炸药,毫秒电雷管51个,全断面一次爆破。陶槽方式采用碶形陶槽,掏槽眼为4个。爆破原始条件见表3-1,装药量及起爆顺序表见3-2,预期爆破效果见表3-3,炮眼布臵图见图3-1。
名称 巷道的掘进断面/㎡ 煤层的坚固性系数f 炮眼深度/m 表3.1爆破原始条件 数量 名称 12.6 2-3 2.2 炮眼数目/个 雷管数目/个 总装药量/kg 数量 52 51 31.8
表3.2装药量及起爆顺序
眼号 眼名 眼数/个 眼深/m 装药量 单孔 卷数/质量个 7 5 5 2 2 5 /kg 1.05 0.75 0.75 0.30 0.30 0.75 小计 卷数/质量个 28 40 70 12 22 40 /kg 4.20 6,00 10.50 1.80 3.30 6.00 起爆顺序 连线方式 装药结构 1 2-5 6-13 14-27 36-38,50-52 39-49 28-35 空眼 掏槽眼 辅助眼 辅助眼 帮眼 顶眼 底眼 1 4 8 14 6 11 8 2.3 2.3 2.2 2.2 2.2 2.2 2.2 1 2 3 5 5 4 串联 连续反向装药 表3.3预期爆破效果
名称 炮眼利用率 每循环工作面进尺 每循环爆破实体岩石 炸药消耗量 单位 % m m Kg/m 33数量 90 2.0 25.2 1.3 名称 每米巷道炸药消耗量 每循环炮眼总长度 每立方米岩石岩石雷管消耗 每米巷道雷管消耗量 单位 Kg/m m/循环 个/m 个/m 3数量 15.9 114.9 2.02 25.5
图3.1炮眼布置图
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