井巷工程课程设计完成版

井巷工程设计

D—压气管法兰盘直径，D=335 mm；

b2—轨道中线与巷道中线间距，b2=B/2-c1=4000/2-1500=500mm。

22故h3≥1800+900+220-2000?(360?300?335/2?500)=1424

3.按人行高度要求确定h3

h3?1800?hb?R2?(R?j)2

式中j——距巷道壁的距离。距墙壁j处的巷道有效高度不小于1800 mm。j≥100 mm，一般取j=200 mm。

故

h3?1800?220?20002?(2000?200)2?1148mm。

综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为h3=1720mm。则巷道高度H=h3+h0-hb =1720+2000-220=3500 mm。

（四）确定巷道净断面积S和净周长P

查相关表得净断面积： S?B(0.39B?h2)

式中，h2——道砟面以上巷道壁高，

h2=h3-hb=1720-220=1500 mm。

故 S=4000（0.39×4000+1500）=12.24 m2

净周长 P=2. 57B+2 h2 =2. 57×4000+2×1500=13280mm=13.28m

（五）用风速校核巷道净断面积

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已知通过大巷风量Q=40m3/s，根据《煤炭工业设计规范》规定矿井主要进风巷的风速最高风速8m/s。代入式中计算：

V = Q/S =3.3m/s<8m/s

设计的大巷断面面积、风速没超过规定，可以使用。

三、确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸

（一）选择支护参数

本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽4m、穿过中等稳定岩层、设计服务年限20年等条件，确定选用锚固可靠、锚固力大的树脂锚杆，杆体为直径18mm螺纹钢，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 。锚喷支护参数：锚杆长2 m，成方形布置，间距a=0.8 m，排距a′=0.8 m，托板为8mm厚150mm×150mm的方形钢板 ，锚杆直径d=18 mm，喷射混凝土层厚T1=100 mm，分两次喷射，每次各50m。支护厚度T=T1=100 mm。

（二）选择道床参数

根据巷道通过的运输设备，已选用30kg/m钢轨，其道床参数道床总高度hc、道砟高度hb分别为410mm和220mm，道砟面至轨面高度ha=hc-hb=410-220=190mm，采用钢筋混凝土轨枕。

（三）确定巷道掘进断面尺寸 查相关表得：

巷道设计掘进宽度B1=B+2T=4000+2×100=4200 mm。

巷道计算掘进宽度B2=B1+2δ=4200+2×75=4350 mm。

巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3500+220+100=3820 mm。

巷道计算掘进高度H2=H1+δ=3820+75=3895 mm。

巷道设计掘进断面面积

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S1=B1（0.39B1+h3）=4200×（0.39×4200+1720）=13776000 mm2。 取S1=13.78 m2。 巷道计算掘进断面积

S2=B2（0.39B2+h3）=4350×（0.39×4350+1720）=14861775 mm2。 取S2=14.86 m2。

四、布置水沟和管线

已知通过本巷道的水量为60m3/h，现采用水沟坡度为0.3%，查相关表得：水沟深350 mm、水沟宽300 mm，水沟净断面积0.105 m2，水沟掘进断面面积0.144 m2，每米水沟盖板用钢筋1.336kg、混凝土0.0226m3，水沟用混凝土0.114m3。

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，如图所示。

五、计算巷道掘进工程量和材料消耗量

查相关表得：

每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S2×1=14.86m3

每米巷道墙脚计算掘进体积V3=0.2×(T+δ)×1=0.2×(0.1+0.075) =0.04 m3

每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2=［1.57(B2-T1)T1+2h3T1］×1=1.57（4.35-0.10）×0.10+2×1.72×0.10=1.01125 m3

每米巷道墙脚喷射材料消耗V4=0.2T×1=0.2×0.10=0.02 m3

每米巷道喷射材料消耗（不包括损耗量）V=V2+V4=1.01125+0.02=1.03125 m3

每米巷道锚杆消耗

N=

P1?0.5aaa!

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式中 P1——计算锚杆消耗周长，

P1=1.57B2+2h3=1.57×4.350+2×1.72=10.2695 m；

a、a′——锚杆间距、排距，a=a′=0.8 m。

故N=

10.2695?0.5×0.8 20.8=15.42（根）

折合重量为：

?d?15.42×l????=61.57kg

?2?式中 l——锚杆长度，l=2.0m

2 d——锚杆直径，d=18mm

ρ——锚杆材料密度，ρ=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=2N=30.84支

每排锚杆数为：0.8N=0.8×15.42=12.336≈12 根

每排树脂药卷数为：0.8M=0.8×34.46=24.672≈25 支

每米巷道粉刷面积：Sn =1.57B3+2h2 =1.57×4.15+2×1.5=9.5m2

式中

B3为计算净宽，B3=B2-2T=4.350-2×0.1=4.15m

六、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

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