井巷工程课程设计报告.doc

课 程 设 计 报 告课程名称：巷道断面及爆破设计任务姓 名：学 号：班 级：题目：某煤矿年设计生产能力60万t吨，采用立井开拓方式，属低瓦斯矿井，采用中央分列式通风，井下最大涌水量为400m3/h；第二水平东运输大巷长度1600m，服务年限为25年；通过的流水量为 260m³/h ，风量为 65m³/s ；采用 ZK149/550 直流架线电机车牵引 1.5t 矿车运输。巷道内铺设一趟直径为200mm的压气管和一趟直径为100mm的供水管。设计的大巷穿过中等稳定岩层，岩石坚固性系数=46。设计内容：1.选择合适的巷道断面形状。2.设计双轨直线段的巷道断面。确定巷道净宽、拱高、墙高、净断面面积、净周长，并进行风速校核。选择合适的支护方式，确定支护参数。最后确定巷道的掘进断面尺寸。3.布置巷道内水沟和管线。4.计算巷道掘进工程量和材料消耗量。5.绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道掘进工程量和材料消耗表。6.根据设计的断面图，编制爆破作业图表。包括爆破原始条件，三个方向的炮眼布置图、爆破参数、预期爆破效果表。设计要求：1. 在规定的时间内认真、独立地完成计算、绘图、编写说明书等全部工作。作到分析论证清楚、论据确凿，并积极采用切实可行的先进技术，力争使设计成果达到较高水平。2. 要通过计算确定的，必须有必要的计算步骤和过程。要参照有关规范和经验确定的，请说明确定理由。设计参照依据：煤矿安全规程、煤矿井巷工程质量验收规范、煤矿巷道断面和交岔点设计规范、煤矿矿井采矿设计手册、井巷工程东兆星等徐州：中国矿业大学出版社，2009。3.说明书用稿纸手写，要求字迹工整，内容完整，表格要用统一编号和表头。图纸绘制用CAD，绘图比例用1：50，打印输出比例为1：1，纸型为A4。图纸格式要求按示例一，示例二；线型、线宽及图例，参照采矿设计手册采矿制图部分要求。4.提交的设计成果包括：设计说明书及有关图纸（巷道断面施工图，炮眼布置图）。5.设计时间：2010-2011学年第2学期第19周（开采0931班）。一.选择合适的巷道断面形状。年产60万吨矿井的第一条水平运输大巷，一般服务年限在15年以上，采用900mm轨距双轨运输的大巷，穿过稳定岩层，故选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护，圆弧拱形断面。二.设计双轨直线段的巷道断面。（一）确定巷道净宽度B查表6-3可知ZK149/550电机车宽A1=1335mm、高h=1600mm，1.5t矿车宽1050mm、高1150mm。根据煤矿安全规程，取巷道人行道宽c=840mm、非人行道一侧宽a=400mm。又查表6-4知该双轨中线距b=1600mm，则两电机车之间距离为故巷道净宽为（二）确定巷道拱高h0圆弧拱形巷道拱高： （三）确定巷道壁高h31.按架线式电机车导电弓子确定h3由80页，表66中半圆拱形巷道壁高公式得：h4轨面起电机车架线高度，按煤矿安全规程188页，第365条，取h4=2000mm；hc道床总高度。选用22Kg/m钢轨，查88页，表612得hc=380mm，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，查67页，表54中，K=718/2=359，取K=360mm；b1轨道中线与巷道中线间距h32.按管道装设要求确定式中道砟面至管子底高度，按煤矿安全规程取=1800mm； 管子悬吊件总高度，取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； 轨道中线与巷道中线间距，故=22303.按人行高度要求确定式中为距离巷道壁的距离。距墙壁处的巷道有效高度不小于1800mm。100mm，一般取=200mm。故得h3=1931mm综上计算，并考虑一定的余量、确定本巷道道壁高度为2050mm。则巷道高度（四）确定巷道净断面积和净周长由表公式得净断面积 式中 道砟面以上巷道壁高，则净周长（五）用风速校核巷道净断面积查表39可知vmax=8m/s，已知通过大巷风量最大值Q=65m/s代入式得；设计的大巷净断面面积，风速没有超过规定，可以使用。（六）确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸1.选择支护参数 采用锚喷支护，根据巷道净宽、穿过中等稳定岩层、服务年限为25年以上等条件，确定选用锚固可靠、锚固力大的树脂锚杆，杆体为螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷，锚固长度700mm，设计锚杆预紧力40，锚固力。锚杆长度,成方形布置，其间排距，托板为厚的方形钢板。混凝土层厚，分两次喷射，每次各喷厚。故支护厚度。2.选择道床参数根据巷道通过的运输设备，已选30kg/m钢轨，其道床参数，分别是410mm和220mm，道砟面至轨面高度。采用钢筋混凝土轨枕。3.确定巷道掘进断面尺寸由表计算公式得：巷道设计掘进宽度：巷道计算掘进宽度：巷道设计掘进高度：巷道计算掘进高度：巷道设计掘进断面面积：巷道计算掘进断面面积：三.布置巷道内水沟和管线。已知通过巷道的水量为260m³/s，现采用水沟坡度为0.5%，查表得水沟深度为450mm，水沟宽度为500mm，净面积为，掘进断面面积为。，每米水沟盖板用钢筋、混凝土，水沟用混凝土。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。四计算巷道掘进工程量和材料消耗量。有表38计算公式得：每米巷道拱与墙计算掘进体积：m³每米巷道墙角计算掘进体积：m³每米巷道墙与拱喷射材料消耗：m³每米巷道墙角喷射材料消耗：m³每米巷道喷射材料消耗（不包括损失）：m³每米巷道锚杆消耗：式中 计算锚杆消耗周长，锚杆间排距，a=0.8m；故根折合重量为：式中 锚杆长度， 锚杆直径， 锚杆材料密度，由于每个锚杆安装2个树脂药卷，则每米巷道树脂药卷消耗，支。每排锚杆数为：每排树脂药卷数：每米巷道粉刷面积：式中计算净宽，故五. 绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道掘进工程量和材料消耗表。 运输大巷特征围岩类别断面面积/设计掘金尺寸/mm喷射厚度/mm 锚杆/mm净周长/m净面积设计掘进宽高型式排列方式间排距锚杆长直径11.813.743703720100螺纹钢树脂锚杆方形80020001813.1围岩类型计算掘进工程量/m³锚杆数量/根 材料消耗粉刷面积/巷道墙角喷射材料/m³ 锚杆钢筋/千克树脂药卷/个13.90.3514.530.9658.0229.069.14664六. 根据设计的断面图，编制爆破作业图表。包括爆破原始条件，三个方向的炮眼布置图、爆破参数、预期爆破效果表。（一）.爆破参数的确定。1.炮眼直径。我国矿用炸药直径有32mm、35mm、38mm，炸药质量为100g、150g、200g。煤矿多用32mm、35mm药卷，炮眼直径一般比药卷直径大10mm，故炮眼直径为4245mm。2.在目前施工技术和设备等条件下，多采用浅炮眼，炮眼深度一般不超过4m，以0.82.0m居多，为了提高炮眼利用率，掏槽眼必须比其他炮眼深200mm。故选用2.2m炮眼。3.炮眼数目。式中N炮眼总数，个；q单位炸药消耗量，/m³；S巷道断面积，；m每个要卷的长度，m；炮眼利用率，%；a炮眼平均装药系数，一般取0.50.7；P每个药卷的质量，。4.炸药消耗量。式中q炸药消耗量，/m³；Q一次爆破所需炸药总量，；V一次爆破下的实体岩石总体积，m³。查表可得q=0.92/m³ 爆破原始条件 名称单位数量名称单位数量巷道的掘进断面13.9炮眼数目个72岩石的坚固系数f4-6雷管数目个71炮眼深度m2.2总装药量（2号岩石硝铵炸药）58.02 教师评价：成绩：教师签字：年 月 日