①查文献[7]可知ZK10—6/550电机车车长4500mm、宽A1?1060mm、高
h?1550mm,根据文献[8]可知:单侧曲轨侧卸式矿车YCC1.2(6)载重3t、长1990mm、宽1050mm、高1200mm、轨距600mm。
根据文献[9],取巷道人行道宽c?840mm,非人行道一侧宽a?400mm,又查文献[8]可知:巷道双轨中线距b?1300mm,则两电机车之间距离为:
1300???10601060???mm?240mm?300mm 2??2计算求得的理论值为240mm,符合《金属非金属矿山安全规程》中的相关规定。故巷道的净宽度为:
1060???1060?B?a1?b?c1??400?mm?1300mm++840?mm?3600mm??2???2?
②确定巷道拱高h0
半圆拱形巷道拱高:h0?B3600?mm?1800mm; 22半圆拱半径:R?h0?1800mm。 ③确定巷道壁高h3
a.按架线电机车导电弓子要求确定h3 由文献[10],半圆拱形巷道壁高公式得:
h3?h4?hc??R?n???k?b1?22 式中:
h4——轨面起电机车架线高度,按文献[9]取h4?2000mm
hc——道床总高度。查文献[11],选用30kg/m钢轨,道床高度hc?410mm,道渣高度hb?220mm.
n——导电弓子距拱壁安全间距,取n?300mm;
K——导电弓子宽度之半K?7182mm?359mm,取K?360mm
b1——轨道中线与巷道中线间距,
b1?B2?a1?36002mm?930mm?870mm
14
故:
h3?2000mm?410mm?b.按管道装设要求确定h3
?1800?300???360?870?22?1552mm
h3?h5?h7?hb?R2?(K?m?D?b2)2 2式中:
h5——道碴面至管子底高度,按文献[12]取h5?1900mm m——导电弓子距管子间距,取m?300mm
D——压气管法兰盘直径,取D?335mm
b2——轨道中线与巷道中线间距,
b2?B3600?1060??C1?mm???840?mm?420 mm 22?2?故:
h3?1800mm?900mm?220mm?18002?(360?300?335
?430)2mm?1633mm2进级后取:h3?1640mm c.按人行高度要求确定h3
h3?1800?hb?R2??R?j? 2式中:
j——距壁j处的巷道有效高应不小于1800mm。j?100mm,一般取j?200mm。
故:
h3?1800mm?220mm?18002??1800?200??1195mm
综上计算,并考虑一定的余量,确定本巷道壁高为h3?1640mm。则巷道净高度H?h3?hb?h0?1640mm?220mm?1800mm?3220mm
④确定巷道断面积S和净周长P
15
2
(0.39B?h2)由文献[13]可知净断面积S?B
h2——渣面以上巷道壁高,h2?h3—hb?1640mm?220mm?1420mm
(0.39?3.9?1.42)?10.6m2 故巷道断面积S?3.6?净周长P?2.57B?2h2?2.57?3.6?2?1.42?12.1m ⑤用风速校核巷道净断面积 由公式V?QS校核, 查文献[14]知vmax?8m/s,已知通过大巷风量
Q?60m3/s,则
Q60??5.66m/s?8m/s S10.6设计的大巷断面积,风速没超过规定,可以使用。
V?⑥选择支架参数
巷道净宽度4.2米,服务年限为30年,穿过稳定性较差的岩层,属Ⅳ类围岩,故采用锚喷支护。杆体直径为14mm螺纹钢,每孔安装两个树脂药圈,锚深1800mm,外露长度50mm,锚杆长度2.0m,呈方形布置,其间距0.8m,托板为8mm厚150mm×150mm方形钢板。喷射混凝土厚度T1?100mm,分两次喷射,每次50mm厚度。故支护厚度T?100mm.
⑦选择道床参数
根据本巷道的运输设备,已选用30kg/m钢轨,其道床参数hc、hb分别为
410mm和220mm,道碴面至轨面高度ha?hc?hb?410?220?190mm。采用钢筋混凝土轨枕.
⑧确定巷道掘进断面尺寸 由查得计算公式得:
巷道设计掘进宽度B1?B?2T?3600mm?2?100mm?3800mm 巷道计算掘进宽度B2?B1?2??3800mm?2?75mm?3950mm 巷道设计掘进高度:
H1?H?hb?T?3220mm?220mm?100mm?3540mm
巷道计算掘进高度:H2?H1???3540mm?75mm?3615mm
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巷道设计掘进断面积:
S1?B1?0.39B1?h3??3800mm??0.39?3800?1640?mm2?11863600mm2 取 S1?11.86m2
巷道计算掘进断面积:
22 S2?B(0.39B?h)?3950?0.39?3950?1640mm?12562975mm??223取 S2?12.56m2
(3)布置巷道内水沟和管线
已知通过该巷道的水量为160m3/h,将水沟布置在人行侧,查文献[14],现采用水沟坡度为4‰,水沟深500mm,净宽500mm,净断面积0.16m2,掘进断面积0.203m2,水沟每米消耗混凝土0.133m3;水沟盖板每米消耗钢筋1.633kg,每米消耗混凝土0.0276m3。水沟盖板比水沟宽150mm,厚为60mm。
管子悬吊在人行道一侧,电力电缆挂在非人行道一侧,通讯电缆挂在管子上方。
(4)计算巷道掘进工程量及材料消耗量 由文献[15]计算公式得:
每米巷道拱与墙计算掘进体积:V1?S2?1?12.56m2?1m?12.56m3 每米巷道墙角计算掘进体积:
V3?0.2(T??)?1?0.2?0.1?0.075?m2?1m?0.04m3
每米巷道拱与墙喷射材料消耗:
V2??1.57?B2?T1?T1?2h3T1??1??1.57?(3.9?0.10)?0.1?2?1.64?0.10?m2?1m?0.925m3每米巷道墙角喷射材料消耗:
V4?0.2T1?1?0.2?0.1m2?1m?0.02m3
每米巷道喷射材料消耗(不包括损失):
V?V2?V4?0.925m3?0.02m3?0.945m3
每米巷道锚杆消耗:
N?P?0.5a1aa'17
式中:
P1—— 计算锚杆消耗周长:
P?1.57B2?2h3?1.57?3.95m?2?1.64m?9.48m 1a,a'——锚杆间距、排距,a?a'?0.8m
故: N?折合质量为:
9.48?0.5?0.80.8?0.8?14.19根
M?14.19[l?()2?]?14.19[2.00?3.14(d20.0182)?7850]?56.66kg 2式中:
l——锚杆深度,l?2.0m; d——锚杆直径,d?18mm;
?——锚杆材料密度,??7850kg/m
3每排锚杆数为N?0.8?14.19?0.8?11.4?12根 ,取12根。 每米巷道粉刷面积Sn?1.57B3?2h2 式中:
B3——计算净宽
B3?B2?2T?3.95m?2?0.10m?3.75m
故Sn?1.57B3?2h2?1.57?3.75m2?2?1.42m2?8.7m2 (5)根据以上计算结果统计如表5和表6所示:
表5 运输大巷特征
断面,m2 设计掘进尺寸,mm 喷射 厚宽 高 度 mm 型排列间、锚杆式 直径 12.1 式 方排距 长 锚杆 /mm 净周长/m 围岩断面 IV
设计掘进 计算掘进 螺 方10.6 12.56 3800 3615 100 纹800 2000 14 形 钢18