武汉理工大学《井巷与隧道工程》课程设计指导书.doc

武汉理工大学矿物资源工程专业井巷与隧道工程课程设计说明书学生姓名： 班 级： 学 号： 指导教师： 二一一年一月第 一 部分 平巷断面设计设计题目云南某矿中段运输巷道，设计年通过能力为90万吨，中央分列式通风。通过该该巷道的涌水量为 m3/h，通过风量为 m3/S,采用 架线式电机车牵引 吨矿车运输，该大巷穿过岩层以细砂岩、粉砂岩为主，岩层中等稳定，岩石坚固性系数f=46，岩层内水文地质简单，有少量节理裂隙水，对巷道施工有一定影响，现场实测围岩松动圈为0.8m。巷道内设两条动力电缆、三条通讯及照明电缆，敷设一趟直径为200 mm的压风管和一趟直径为100 mm的水管,该巷道主要用于通风、出矿、排水、行人，请对该巷道进行断面设计，并计算单位工程掘进工程量和材料消耗量，绘制巷道断面施工图。设计要求1、必须以认真的态度，独立完成。2、所选数据要有依据，设计符合规范，计算正确。3、绘图清楚规范，表格设计合理，采用计算机绘图。4、各项技术措施要切合实际，具有针对性。【注意事项】学号尾数为单号的同学请设计成半圆拱形，双号的同学请设计成圆弧拱形。矿资0801班设计涌水量160m3/h,通过风量40 m3/s；矿资0802班设计涌水量180m3/h,通过风量35 m3/s；矿资0803班设计涌水量200m3/h,通过风量45 m3/s。学号01020304050607080910111213机车ZK7-6/250ZK7-7/550ZK10-7/550ZK14-7/250ZK矿车3t1.5t1t3t1.5t1t3t1.5t1t3t1.5t1t3t学号14151617181920212223242526机车14-9/250ZK10-6/250ZK14-7/550ZK14-7/550XK86/矿车1.5t1t3t1.5t1t3t1.5t1t3t1.5t1t3t1.5t学号27282930313233343536373839机车100XK89/132AZK7-6/550ZK14-7/550ZK10-6/250矿车1t3t1.5t1t3t1.5t1t3t1.5t1t3t1.5t1t一、巷道断面设计依据采矿手册（井巷工程卷）、井巷工程，国家有关矿山建设、生产、安全的规定。二、巷道断面设计应满足的条件1、保证人员通行安全。2、按照通过的运输设备等技术要求和规程的有关规定铺设轨道，以保证通过的运输设备安全运行，并合理地布置通过巷道断面的管路及电缆等。3、巷道断面通过最大风量时，不得超过规程规定的最高风速。4、按通过的水量大小，合理设置水沟。5、巷道断面不得小于规程规定的最小净断面和最小净高度。6、满足其它要求，如在巷道一侧堆放坑木、材料或安装其它设备等。三、巷道断面形状选择考虑的主要因素1、应综合考虑巷道围岩的性质，矿压的大小和方向；2、巷道的服务年限、用途及位置；3、巷道的支护方式和支架材料。在一般情况下，根据前两个因素决定支护方式和支架材料，再根据充分发挥其力学性能的原则，确定巷道的断面形状。四、巷道断面尺寸确定的相关规定巷道断面尺寸应根据巷道内运行车辆或设置其它运输设备的最大轮廓尺寸以及架设管线、行人、设备的运送、安装、检修和施工要求等因素，按要求计算机其净断面积。计算出的巷道净断面积必须按照规程的规定，进行风速验算。各种用途巷道的容许风速井巷名称容许风速/m·s-1井巷名称容许风速/m·s-1 最低最高最低最高风桥主要进、回风巷架线电机车巷道运输机巷，采区进、回风巷1.00.2510886采掘工作面无提升设备的风井、井筒专为升降物料的井筒升降人员及物料的井筒0.25415128风速按下式验算： V=Q/ S静 VVm式中 V巷道中的风速，m/s； Q通过巷道的风量，m3/s； S静巷道净断面积，m2； Vm规程规定的巷道容许风速，m/s。如果设计出的巷道净断面积不能满足通风要求，则应重新调整巷道的净断面积尺寸。巷道净断面确定后，还应进行支护参数的设计，选择道床参数，确定水沟和管线的布置，计算巷道掘进工程量及材料消耗量。最后，应根据设计结果编制巷道特征表和每米巷道掘进工程量及材料消耗量表，并按1:50的比例尺绘制巷道断面施工图。五、巷道断面设计的内容和步骤（一）选择巷道断面形状 半圆形、圆弧形。（二）确定巷道断面尺寸1、巷道净宽度B02、巷道拱高h03、巷道壁高h3（1）按架线电机车导电弓子要求确定（2）按管道装设要求确定：按导电弓子距管子距离的要求 h3h5+h7+ hb-按电机车距管子距离要求 h3h5+h7+ hb-（3）按行人要求确定4、确定巷道净断面积S S半= B0（0.39 B0+h2）； S圆= B0（0.24 B0+h2）5、用风速校核巷道净断面积 V=Q/S6、确定巷道掘进断面尺寸 巷道设计掘进宽度B1= B0+2T 巷道计算掘进宽度B2= B1+2巷道计算净宽度B3= B22T 巷道设计掘进高度H1= h3+h0+T 巷道计算掘进高度H2= H1+ 巷道设计掘进断面积S1半=B1（0.39B1+ h3）；S1圆=0.24B02+1.27B0T+1.57T2+B1h3 巷道计算掘进断面积S2半=B2（0.39B2+ h3）S2圆=0.24B02+1.27B0T+1.57T2+B2h3（三）水沟及管线布置 水沟坡度、水沟尺寸、工程量的选择、管线布置方式。（四）巷道掘进工程量及材料消耗量每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S2×1每米巷道墙脚计算掘进体积V3=0.2（T+）×1每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2半=1.57(B2-T1)T1+2h3T1×1V2圆=（1.27B0 +1.57T+0.24）×T1+2h3T1×1 每米巷道墙脚喷射材料消耗V4=0.2 T1×1 每米巷道喷射材料消耗（不包括损失） V=V2+V4 每米巷道锚杆消耗（仅拱部打锚杆） （根） 每排锚杆数：N=0.8（根） 每米巷道锚杆注孔砂浆消耗：V0=NLSa 每米巷道粉刷面积：Sn半=1.57B3+2h2；Sn圆=1.27B3+2h2+0.24；（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及材料消耗表。第 二 部分 竖井断面设计设计题目某矿年产量180万吨，服务年限60年，竖井开拓。井筒穿过岩石的坚固性系数f68，该井为主要提升井，提升高度为500米，多中段提升，选用4a双层双罐笼，井筒内铺设300压风管一条，250排水管两条，150供水管及放水管路各一条，四条动力电缆，三条通信电缆，并设梯子间，井筒通过风量182 m3/S，试设计竖井井筒断面并绘制断面图。设计要求1、必须以认真的态度，独立完成。2、所选数据要有依据，设计符合规范，计算正确。3、绘图清楚规范，表格设计合理，采用计算机绘图。4、各项技术措施要切合实际，具有针对性。