任务巷道断面设计.ppt

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1、会计学1任务任务(rn wu)巷道断面设计巷道断面设计第一页，共68页。任务任务1 巷道巷道(hng do)断面设计断面设计井巷施工与设计井巷施工与设计 水平水平(shupng)(shupng)巷道施工巷道施工第1页/共67页第二页，共68页。任务分析任务分析水平巷道施工水平巷道施工(sh gng)(sh gng)巷道断巷道断面设计面设计“单项工程、单位工程开工前，必须单项工程、单位工程开工前，必须(bx)编制施工组编制施工组织设计和作业规程，并组织每个工作人员学习织设计和作业规程，并组织每个工作人员学习”。因此，巷道施工前，必须因此，巷道施工前，必须(bx)进行巷道断面设计。进行巷道断面设计

2、。煤矿安全煤矿安全规程规程(guch(guch ng)ng)第十五条第十五条规定规定 在满足安全和生产要求的条件下，设计合理的断面尺寸，提在满足安全和生产要求的条件下，设计合理的断面尺寸，提高断面利用率，利于安全、高效与快速施工，降低掘进、支护高断面利用率，利于安全、高效与快速施工，降低掘进、支护与维护成本。与维护成本。基本原则第2页/共67页第三页，共68页。选择选择断面形断面形状，初状，初步步(chb)(chb)确定支确定支护方式护方式巷道断面设计的内容巷道断面设计的内容(n(n irir ng)ng)与步骤与步骤计算断计算断面面(dun(dun min)min)的的净尺寸净尺寸确定确定道

3、床参道床参数，计数，计算巷道算巷道掘进断掘进断面尺寸面尺寸布置布置水沟和水沟和管线管线计算计算每米巷每米巷道工程道工程量和材量和材料消耗料消耗量量绘制绘制巷道断巷道断面图，面图，编制巷编制巷道特征道特征表表水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第3页/共67页第四页，共68页。一、巷道断面形状一、巷道断面形状(x(x ngzhungzhu n)n)选择选择巷巷道道(hng do)断断面面形形状状的的选选择择取取决决于于岩岩石石（体体）和和围围岩岩的的物物理理力力学学性性质质、巷巷道道(hng do)用用途途、服服务务年年限限等等因因素素，同同时时要要考考虑虑巷巷道道(hng do)

4、运运输输、行行人人、通通风风、支支护护、布布置置水水沟沟与管线等。与管线等。水平巷道施工水平巷道施工(sh gng)(sh gng)巷道断巷道断面设计面设计第4页/共67页第五页，共68页。1 1、分析、分析(fnx)(fnx)岩石物理岩石物理性质性质岩石的结构岩石的结构(jigu)(jigu)煤矿中常见的岩石结构煤矿中常见的岩石结构(jigu)(jigu)主要有以下几种：主要有以下几种：a a砾状结构砾状结构(jigu)(jigu)，如砾岩。，如砾岩。b b砂质结构砂质结构(jigu)(jigu)，如砂岩。，如砂岩。c c粉砂质粉砂质结构结构(jigu)(jigu)，如粉砂岩、页岩等。，如粉

5、砂岩、页岩等。d d泥质结构泥质结构(jigu)(jigu)，如泥，如泥岩、页岩、我土岩等。岩、页岩、我土岩等。岩石岩石(ynsh)(ynsh)的分类的分类3 3大类：岩浆岩、沉积岩和变质岩大类：岩浆岩、沉积岩和变质岩岩石的构造岩石的构造常见的有常见的有3 3种：种：a a整体构造整体构造；b b多孔状构造多孔状构造；C C层状构造。层状构造。水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第5页/共67页第六页，共68页。密度密度(md)(md)和表观密度和表观密度(md)(md)岩石岩石(ynsh)(ynsh)的孔隙比的孔隙比岩石岩石(ynsh)(ynsh)的碎胀性和压实性的碎胀性和压实

6、性岩石的水胀性和水解性岩石的水胀性和水解性岩石的软化性岩石的软化性 岩石的硬度和耐磨性岩石的硬度和耐磨性水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第6页/共67页第七页，共68页。、分析岩石、分析岩石(ynsh)(ynsh)力学性质力学性质岩石岩石(ynsh)(ynsh)的强度特性的强度特性抗压强度、抗拉强度、抗剪强抗压强度、抗拉强度、抗剪强度度岩石的变形性质岩石的变形性质弹性弹性(tnxng)(tnxng)、塑性和流变性。、塑性和流变性。岩石各种强度之间的关系岩石各种强度之间的关系岩石在不同应力状态下的各种强度值，一般符合下列顺序：岩石在不同应力状态下的各种强度值，一般符合下列顺序：

7、三向等压抗压强度三向不等压抗压强度双向抗压强度三向等压抗压强度三向不等压抗压强度双向抗压强度单向抗压强度抗剪强度抗拉强度单向抗压强度抗剪强度抗拉强度水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第7页/共67页第八页，共68页。3 3、领会、领会(ln hu)(ln hu)岩石分级和围岩石分级和围岩分类岩分类普氏岩石分级普氏岩石分级(fn j)(fn j)法法 表示岩石在各种采矿作表示岩石在各种采矿作业（如钻眼、爆破等）以业（如钻眼、爆破等）以及地压等外力作用下被破及地压等外力作用下被破坏的相对难易程度，它不坏的相对难易程度，它不同于岩石的硬度、强度、同于岩石的硬度、强度、可钻性和可爆性等

8、指标。可钻性和可爆性等指标。该方法是以岩块的强度为该方法是以岩块的强度为基础的，适用于岩石破碎基础的，适用于岩石破碎方面的应用。方面的应用。水平巷道施工水平巷道施工(sh gng)(sh gng)巷道巷道断面设计断面设计第8页/共67页第九页，共68页。煤矿锚喷支护巷道煤矿锚喷支护巷道围岩分类围岩分类 是根据锚喷支护设是根据锚喷支护设计需要，结合煤矿岩计需要，结合煤矿岩体的特点，将围岩划体的特点，将围岩划分为分为5 5类。类。充分考虑了围岩的充分考虑了围岩的节理、裂隙影响，为节理、裂隙影响，为选择锚喷支护类型选择锚喷支护类型(lixng)(lixng)和确定锚和确定锚喷支护参数提供了依喷支护参

9、数提供了依据，弥补了普氏分级据，弥补了普氏分级法的不足。但缺少综法的不足。但缺少综合性的分类指标，缺合性的分类指标，缺乏简单易行的现场实乏简单易行的现场实测手段，有待不断改测手段，有待不断改进。进。水平水平(shupng)(shupng)巷道施工巷道施工 巷巷道断面设计道断面设计第9页/共67页第十页，共68页。围岩松动圈的分类方法围岩松动圈的分类方法 巷道开挖后，破坏了围岩的原始应力平衡状态巷道开挖后，破坏了围岩的原始应力平衡状态(zhungti)(zhungti)。当围岩应力超过围岩强度时，围岩即产生变。当围岩应力超过围岩强度时，围岩即产生变形松动现象，如不及时支护，任其发展，就会产生岩层

10、破形松动现象，如不及时支护，任其发展，就会产生岩层破坏、围岩冒落等现象。坏、围岩冒落等现象。围岩松动圈的大小与工程因素（巷道断面的形状和大小、围岩松动圈的大小与工程因素（巷道断面的形状和大小、施工方法和支护形式等）和地质因素有关。施工方法和支护形式等）和地质因素有关。地应力与围岩相互作用会产生大小不同的围岩松动圈，松地应力与围岩相互作用会产生大小不同的围岩松动圈，松动围越大，支护越困难，反之亦然。这一分类方法，科学动围越大，支护越困难，反之亦然。这一分类方法，科学地反映了支护的难度，明确了支护的对象，提出了合理的地反映了支护的难度，明确了支护的对象，提出了合理的支护结构及参数，促进了锚喷支护技

11、术的发展。支护结构及参数，促进了锚喷支护技术的发展。依据围岩松动圈的大小将围岩分成小松动圈（依据围岩松动圈的大小将围岩分成小松动圈（0 040 cm40 cm，中松动圈（，中松动圈（4040150 cm150 cm），大松动圈（），大松动圈（150 cm150 cm）3 3大类大类6 6小类，见表小类，见表1-1-81-1-8所示。所示。水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面巷道断面(dun(dun min)min)设计设计第10页/共67页第十一页，共68页。水平水平(shupng)(shupng)巷道施工巷道施工 巷巷道断面设计道断面设计第11页/共67页第十二页，共68页。按围岩变形量判定巷

12、道的稳定状态按围岩变形量判定巷道的稳定状态 按围岩变形特征和围岩变形量大小而进行围岩分类，判断巷按围岩变形特征和围岩变形量大小而进行围岩分类，判断巷道的稳定状态，其目的就是阻止围岩变形。道的稳定状态，其目的就是阻止围岩变形。围岩变形理论是围岩分类的理论基础和重要依据，也是巷道围岩变形理论是围岩分类的理论基础和重要依据，也是巷道支护理论的主要组成部分。在这个基础上制定的围岩分类可以使支护理论的主要组成部分。在这个基础上制定的围岩分类可以使锚喷支护结构、参数合理化，把设计、施工与监控量测紧密结合锚喷支护结构、参数合理化，把设计、施工与监控量测紧密结合起来，真正做到起来，真正做到“三位一体三位一体”

13、。它具有技术。它具有技术(jsh)(jsh)先进、经济合先进、经济合理、安全可靠的特点，可极大地促进锚喷支护技术理、安全可靠的特点，可极大地促进锚喷支护技术(jsh)(jsh)的完善的完善与提高。与提高。工程实践和应用表明，按变形量的围岩分类方法符合多因素工程实践和应用表明，按变形量的围岩分类方法符合多因素影响、单一综合指标发展方向。据此判定围岩的稳定性具有现实影响、单一综合指标发展方向。据此判定围岩的稳定性具有现实的意义，见表的意义，见表1-1-91-1-9所示。所示。水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面巷道断面(dun(dun min)min)设计设计第12页/共67页第十三页，共68页。水

14、平巷道施工水平巷道施工(sh gng)(sh gng)巷道巷道断面设计断面设计第13页/共67页第十四页，共68页。4 4、选择断面、选择断面(dun(dun min)min)形状形状 按其轮廓线可分为按其轮廓线可分为两类：两类：折边形：矩形、正折边形：矩形、正方形、梯形、不规则方形、梯形、不规则形等。形等。曲边形：半圆曲边形：半圆(bnyun)(bnyun)拱形、拱形、圆弧拱形。三心拱形、圆弧拱形。三心拱形、马蹄形、椭圆形、圆马蹄形、椭圆形、圆形等。形等。（1 1）巷道）巷道(hng(hng do)do)断面形状断面形状水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第14页/共67页第十

15、五页，共68页。作用在巷道上地压大小与方向（即巷道所处的位置与穿过岩层的性质）；巷道的用途和服务年限(ninxin)；巷道的支护方式和支护材料；巷道的掘进方法与所用的掘进设备等。（2 2）影响断面形状）影响断面形状(xngzhun)(xngzhun)选择的因素选择的因素水平巷道水平巷道(hng do)(hng do)施工施工 巷道巷道(hng do)(hng do)断面设计断面设计第15页/共67页第十六页，共68页。（3 3）选择巷道断面）选择巷道断面(dun(dun min)min)形状形状水平水平(shupng)(shupng)巷道施工巷道施工 巷道断面巷道断面设计设计第16页/共67页

16、第十七页，共68页。二、巷道断面尺寸二、巷道断面尺寸(ch(ch cun)cun)计算计算巷道断面形状确定以后巷道断面形状确定以后(yhu)(yhu)，下一步便是确定，下一步便是确定掘进巷道的断面尺寸。掘进巷道的断面尺寸。巷道净断面必须巷道净断面必须(b(b x)x)满足行人、运输、通风和满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要。安全设施及设备安装、检修、施工的需要。煤矿安全煤矿安全规程规程规定规定水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第17页/共67页第十八页，共68页。1 1、准备、准备(zhnbi)(zhnbi)设计设计所需资料所需资料巷道的用途、服务年限、

17、通过岩石巷道的用途、服务年限、通过岩石(ynsh)(ynsh)与围岩的性与围岩的性质；质；一、一、设计设计巷道巷道断面断面尺寸尺寸(ch cun)应收应收集的集的资料资料存放或通过巷道的机械、器材或运输设备数量、型号和规格；存放或通过巷道的机械、器材或运输设备数量、型号和规格；煤矿安全规程规定的人行道宽度和各种安全间隙；煤矿安全规程规定的人行道宽度和各种安全间隙；巷道的涌水量、布置管线、通过巷道风量；巷道的涌水量、布置管线、通过巷道风量；支护参数、道床参数，巷道的超欠挖量、变形量等。支护参数、道床参数，巷道的超欠挖量、变形量等。水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第18页/共67

18、页第十九页，共68页。第一步：依据第一步：依据(yj)(yj)上述上述、，计算巷道的净，计算巷道的净断面尺寸，并进行风速验算；断面尺寸，并进行风速验算；二、二、计算计算(j sun)巷道巷道断面断面尺寸尺寸的内的内容与容与步骤步骤第二步：根据上述第二步：根据上述计算计算(j sun)(j sun)掘进断面尺寸、设掘进断面尺寸、设计尺寸；计尺寸；第三步：选择水沟，布置管线，计算每米巷道的工程量第三步：选择水沟，布置管线，计算每米巷道的工程量及材料消耗，按比例绘制包括墙脚。水沟、管线布置在及材料消耗，按比例绘制包括墙脚。水沟、管线布置在内的巷道断面图；内的巷道断面图；第四步：编制巷道特征表。第四步

19、：编制巷道特征表。水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第19页/共67页第二十页，共68页。巷道净高度：巷道净高度是指轨道面至巷道顶或棚梁的高度。巷巷道净高度：巷道净高度是指轨道面至巷道顶或棚梁的高度。巷道净高度必须保证车辆运行的安全道净高度必须保证车辆运行的安全(nqun)(nqun)和行人的方便。和行人的方便。三、三、巷道巷道(hng do)断面断面尺寸尺寸的相的相关规关规定定 水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面巷道断面(dun(dun min)min)设计设计第20页/共67页第二十一页，共68页。（1 1）巷道净宽度：）巷道净宽度：梯形巷道梯形巷道当其内设置当其内设置(s

20、hzh)(shzh)运输机械或者通行矿车、电机车时，运输机械或者通行矿车、电机车时，是指运输设备顶面的巷道宽度；是指运输设备顶面的巷道宽度；当巷道内不设置当巷道内不设置(shzh)(shzh)也不通行运输设备也不通行运输设备时，是指其净高时，是指其净高l/2l/2处的水平距离。处的水平距离。拱形巷道拱形巷道巷道直壁内侧的水平距离。巷道直壁内侧的水平距离。巷道净宽度主要取决于运输设备本身宽度、人行道宽度巷道净宽度主要取决于运输设备本身宽度、人行道宽度和相应的安全间隙，无运输设备的巷道可根据通风及行人需和相应的安全间隙，无运输设备的巷道可根据通风及行人需要要(xyo)来选取。来选取。水平巷道施工水

21、平巷道施工(sh gng)(sh gng)巷道断巷道断面设计面设计第21页/共67页第二十二页，共68页。巷道运输设备宽度。巷道运输设备宽度。如表如表l-l-12l-l-12所示或查煤矿运输设备的参数所示或查煤矿运输设备的参数(cnsh)(cnsh)选取。选取。水平巷道施工水平巷道施工(sh gng)(sh gng)巷道断巷道断面设计面设计第22页/共67页第二十三页，共68页。对巷道内人行道的宽度、非人行道的宽度和相应对巷道内人行道的宽度、非人行道的宽度和相应(xingyng)(xingyng)的安全间隙，煤矿安全规程有明确规定，设计时按表的安全间隙，煤矿安全规程有明确规定，设计时按表l-1

22、-13l-1-13的规定选用。的规定选用。水平水平(shupng)(shupng)巷道施工巷道施工 巷巷道断面设计道断面设计第23页/共67页第二十四页，共68页。为使双轨巷道为使双轨巷道(hng do)(hng do)对开车辆之间的间隙满足煤矿安对开车辆之间的间隙满足煤矿安全规程的规定，两条平行轨道的中心距可按表全规程的规定，两条平行轨道的中心距可按表l ll l1414选取。选取。水平巷道施工水平巷道施工(sh gng)(sh gng)巷道断巷道断面设计面设计第24页/共67页第二十五页，共68页。2 2、计算巷道的净断面、计算巷道的净断面(dun min)(dun min)尺寸尺寸一、确

23、定巷道一、确定巷道(hng do)净宽净宽度度拱形拱形(n xn)双轨巷道净宽度的计算如双轨巷道净宽度的计算如下：下：式中式中 B拱形拱形(n xn)双轨巷道净宽度，双轨巷道净宽度，m。a轨道中心线至非人行道侧巷道轨道中心线至非人行道侧巷道壁的距离，壁的距离，m；a1/2 A1+A b轨道中心线之间的距离，轨道中心线之间的距离，m；c轨道中心线至人行道侧巷道壁轨道中心线至人行道侧巷道壁的距离，的距离，m；A非人行道侧宽度，非人行道侧宽度，m；A1矿车宽度，矿车宽度，m；C人行道宽度，人行道宽度，m；T 矿车之间的安全间隙，矿车之间的安全间隙，m；水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设

24、计第25页/共67页第二十六页，共68页。二、确定二、确定(qudng)巷巷道净高度道净高度（1）梯形巷道的净高度）梯形巷道的净高度 用架线式电机车时，梯形巷道的用架线式电机车时，梯形巷道的净高度为净高度为2200mm或或2400mm。用电池、蓄电池机车运输，或是用电池、蓄电池机车运输，或是(hu sh)主要轨道上、下山及用钢砼棚主要轨道上、下山及用钢砼棚支护的轨道中间巷，梯形巷道的净高度支护的轨道中间巷，梯形巷道的净高度为为2000mm。一般轨道上、下山及用支架支护一般轨道上、下山及用支架支护的巷道的净高度可取的巷道的净高度可取1800mm。水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面巷道断面(dun

25、 min)(dun min)设计设计第26页/共67页第二十七页，共68页。（2）拱形巷道的净高度）拱形巷道的净高度 拱形巷道的净高度为巷道的墙高拱形巷道的净高度为巷道的墙高和拱高之和。和拱高之和。巷道的墙高是依据架线的高度、巷道的墙高是依据架线的高度、人行道高度和安装管线人行道高度和安装管线(gunxin)的高度计算后，选用其中最大值，的高度计算后，选用其中最大值，作为直墙的高度。作为直墙的高度。二、确定巷道二、确定巷道(hng do)净净高度高度水平水平(shupng)(shupng)巷道施工巷道施工 巷道巷道断面设计断面设计第27页/共67页第二十八页，共68页。a.当采用架线式电机车运

26、输时，按电机车架空线与巷道顶或棚梁之间的距离不得小于0.2 m，悬吊(xun dio)绝缘子距电机车架空线的距离，每侧不得超过0.25m。巷道(hng do)的墙高h3水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面巷道断面(dun min)(dun min)设计设计第28页/共67页第二十九页，共68页。b当用蓄电池机车或其他运输(ynsh)方式时，直墙高度应保证人行道在距壁100mm处高度为1800mm巷道(hng do)的墙高h3水平巷道水平巷道(hng do)(hng do)施工施工 巷道巷道(hng do)(hng do)断面设计断面设计第29页/共67页第三十页，共68页。c对于(duy)顶部装

27、设管线的主要运输巷道，当采用非架线矿车运输时，管子最下边应满足1800mm的人行要求；当采用架线式电机车运输时，还要求机车的电弓与管子距离不小于300mm。巷道(hng do)的墙高h3水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面巷道断面(dun(dun min)min)设计设计第30页/共67页第三十一页，共68页。半圆拱：h0 l/2B 三心拱：h0=1/3B 圆弧拱：h02/5B；围岩(wi yn)稳定时，h0 1/4B或 l/5B。拱顶(n dn)高h0 水平水平(shupng)(shupng)巷道施工巷道施工 巷道断面巷道断面设计设计第31页/共67页第三十二页，共68页。式中 H拱形巷道的净

28、高度(god)，m；H3拱形巷道的墙高，m；H0拱形巷道的拱高，m；Hb巷道内道碴的高度(god)，m。拱形(n xn)巷道的净高度H水平巷道水平巷道(hng do)(hng do)施工施工 巷道巷道(hng do)(hng do)断面设计断面设计第32页/共67页第三十三页，共68页。3 3、风量、风量(fngling)(fngling)验算验算 井下几乎任何贯通井下几乎任何贯通巷道都起通风巷道都起通风(tng(tng fng)fng)作用。当通过作用。当通过巷道的风量按需要确巷道的风量按需要确定后，巷道断面愈小，定后，巷道断面愈小，风速就愈大。风速过风速就愈大。风速过大，不仅会扬起煤尘，大

29、，不仅会扬起煤尘，影响工人健康和生产影响工人健康和生产效率，而且易引起煤效率，而且易引起煤尘爆炸事故。为此，尘爆炸事故。为此，煤矿安全规程规煤矿安全规程规定了各种用途巷道允定了各种用途巷道允许风速。许风速。水平巷道施工水平巷道施工(sh gng)(sh gng)巷道断面巷道断面设计设计第33页/共67页第三十四页，共68页。巷道断面(dun min)尺寸用风速验算的方法如下：式中 V通过的风速，m/s；Q通过巷道的风量，m3/s；S巷道净断面(dun min)面积，m2；Vm巷道允许通过的最大风速m/s。设计巷道的风速不符合规定值时，需加大巷断面(dun min)，重新设计。水平巷道施工水平巷

30、道施工(sh gng)(sh gng)巷道断面巷道断面设计设计第34页/共67页第三十五页，共68页。4 4、计算、计算(j sun)(j sun)巷道掘巷道掘进断面尺寸进断面尺寸 钢轨以下部分称为道床，可分为有碴道床、无碴道床及固定道钢轨以下部分称为道床，可分为有碴道床、无碴道床及固定道床床3 3种。种。有碴道床：道床中铺有较厚的道碴，它在煤矿井下使用广泛。有碴道床：道床中铺有较厚的道碴，它在煤矿井下使用广泛。无碴道床：适用于倾角较大的斜巷，此时应将底板铲平无碴道床：适用于倾角较大的斜巷，此时应将底板铲平(chn(chn pn)pn)或在底板中挖槽，然后放置轨枕。在人力推车运输的巷道中，或在

31、底板中挖槽，然后放置轨枕。在人力推车运输的巷道中，往往采用无碴道床。往往采用无碴道床。固定道床：利用混凝土一次浇灌成整体，利用预埋螺栓将钢轨固定道床：利用混凝土一次浇灌成整体，利用预埋螺栓将钢轨固定，或者将钢筋混凝土轨枕用现浇混凝土固定成整体，再铺钢固定，或者将钢筋混凝土轨枕用现浇混凝土固定成整体，再铺钢轨。多用于大型矿井运输量很大的主巷中，或大型斜井箕斗提升轨。多用于大型矿井运输量很大的主巷中，或大型斜井箕斗提升的线路上。的线路上。一、确定一、确定(qudng)(qudng)道床参数道床参数(1)选选择道择道床结床结构与构与参数参数水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第35页/

32、共67页第三十六页，共68页。道床结构道床结构(jigu)(jigu)及其参数见图及其参数见图1 1l l5 5和表和表l lll ll 所示。所示。水平巷道水平巷道(hng do)(hng do)施工施工 巷道巷道(hng do)(hng do)断面设计断面设计第36页/共67页第三十七页，共68页。道碴承受轨枕传下来的力，并将其分散给底板道碴承受轨枕传下来的力，并将其分散给底板岩石。此外道碴还起着垫稳轨枕，使枕面岩石。此外道碴还起着垫稳轨枕，使枕面保持平整的作用。保持平整的作用。道碴多用不易风化、坚固的岩石破碎而成，粒道碴多用不易风化、坚固的岩石破碎而成，粒度以度以101060 mm60

33、mm为宜。轨枕下的道碴厚度为宜。轨枕下的道碴厚度(hud)(hud)不不得小于得小于50mm50mm，轨枕埋入道碴的深度一般为枕高的，轨枕埋入道碴的深度一般为枕高的1/21/22/32/3。(2)确定确定(qudng)道道碴参碴参数数水平水平(shupng)(shupng)巷道施工巷道施工 巷巷道断面设计道断面设计第37页/共67页第三十八页，共68页。常用常用(chn yn)(chn yn)的轨枕有两种：木轨枕和钢筋进轨枕，如的轨枕有两种：木轨枕和钢筋进轨枕，如图图1 1l l6 6所示。所示。轨枕的长度：一般取轨距的轨枕的长度：一般取轨距的1.81.82 2倍作为轨枕的长度。在轨倍作为轨枕

34、的长度。在轨距为距为600 mm600 mm时，轨枕长度取时，轨枕长度取1.2 m1.2 m；在轨距为；在轨距为900 mm900 mm时，轨枕时，轨枕长度取长度取1.6 m1.6 m。轨枕规格见表。轨枕规格见表 1l 1l2020。(3)选选择择(xunz)轨枕轨枕与参与参数数水平巷道施工水平巷道施工(sh gng)(sh gng)巷道断巷道断面设计面设计第38页/共67页第三十九页，共68页。钢轨的型号是以每米长的重量来表示的，钢轨的作用钢轨的型号是以每米长的重量来表示的，钢轨的作用是支承机车车辆的荷重，并将负荷传给轨枕。在使用架线是支承机车车辆的荷重，并将负荷传给轨枕。在使用架线式电机车

35、运输的区段，钢轨还兼作轨道回流式电机车运输的区段，钢轨还兼作轨道回流(hu li)(hu li)电路。电路。煤矿窄轨铁道钢轨型号的选择应根据巷道的运输方式、煤矿窄轨铁道钢轨型号的选择应根据巷道的运输方式、运输设备类型、车辆运行速度和使用地点来确定。详见表运输设备类型、车辆运行速度和使用地点来确定。详见表1-1-211-1-21、表、表1-1-221-1-22所示。所示。(4)选选择择(xunz)钢轨钢轨与参与参数数水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面巷道断面(dun min)(dun min)设计设计第39页/共67页第四十页，共68页。水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面巷道断面(dun min

36、)(dun min)设计设计第40页/共67页第四十一页，共68页。4 4、计算、计算(j sun)(j sun)巷道掘巷道掘进断面尺寸进断面尺寸二、计算二、计算(j(j sun)sun)巷道掘进断巷道掘进断面尺寸面尺寸(1)计计算梯算梯形巷形巷道断道断面面(dun min)尺尺寸寸水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第41页/共67页第四十二页，共68页。4 4、计算巷道、计算巷道(hng do)(hng do)掘进断面尺寸掘进断面尺寸二、计算巷道二、计算巷道(hng do)(hng do)掘掘进断面尺寸进断面尺寸(2)计计算三算三心拱心拱形巷形巷道断道断面面(dun min)

37、尺寸尺寸水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第42页/共67页第四十三页，共68页。4 4、计算巷道掘进、计算巷道掘进(jujn)(jujn)断面断面尺寸尺寸二、计算巷道二、计算巷道(hng do)(hng do)掘进掘进断面尺寸断面尺寸(3)计计算半算半圆圆(bnyun)拱拱形巷形巷道断道断面尺面尺寸寸水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第43页/共67页第四十四页，共68页。4 4、计算、计算(j sun)(j sun)巷道掘进断巷道掘进断面尺寸面尺寸二、计算巷道掘二、计算巷道掘进进(jujn)(jujn)断面断面尺寸尺寸(4)计计算算(j sun)圆弧圆弧拱形

38、拱形巷道巷道断面断面尺寸尺寸水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第44页/共67页第四十五页，共68页。4 4、计算巷道、计算巷道(hng do)(hng do)掘进掘进断面尺寸断面尺寸三、计算锚喷支护巷三、计算锚喷支护巷道的断面道的断面(dun(dun min)min)尺寸尺寸 计算与前面介绍的完全相同，但由于支护(zh h)方式不同，锚喷支护(zh h)巷道的净空从锚杆外露的尾端算起；当喷射混凝土厚度大于锚杆外露岩面长度时，则由混凝土面算起。以矩形断面为例，介绍其掘进断面尺寸的确定方法。水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第45页/共67页第四十六页，共68页。

39、4 4、计算巷道、计算巷道(hng do)(hng do)掘掘进断面尺寸进断面尺寸（1）锚杆支护）锚杆支护(zh h)巷道断面尺寸的确定巷道断面尺寸的确定水平巷道水平巷道(hng do)(hng do)施工施工 巷道巷道(hng do)(hng do)断面设计断面设计第46页/共67页第四十七页，共68页。4 4、计算巷道、计算巷道(hng do)(hng do)掘进掘进断面尺寸断面尺寸 计算掘进高度：H2H0C （1112）计算掘进宽度：B2B02C2 （1l13）式中 H0巷道净高度；B0巷道净宽度；C托板（梁）厚度及锚杆外露长度之和；金属锚杆CmhL0，木锚杆C=mL；m托板（梁）的厚度

40、（钢托板为5mm，铸铁托板1525mm，木托板为50 mm）；h螺帽高度，2025 mm；L0锚杆的螺尾外露长度，取20 mm；L木锚杆外路长度，取50mm；考虑顶底板或两帮相对移动量、锚杆安装不准确(zhnqu)等影响因素，取75 mm。（1）锚杆支护巷道）锚杆支护巷道(hng do)断面尺断面尺寸的确定寸的确定水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第47页/共67页第四十八页，共68页。4 4、计算巷道掘进断面、计算巷道掘进断面(dun(dun min)min)尺寸尺寸 喷射混凝土支护厚度一般变化于50200 mm范围(fnwi)内。当岩层破碎或巷道跨度加大时，通常不增加支护厚

41、度，而是用加设锚杆、钢丝网、配筋等方式来解决。喷射混凝土支护应设墙脚，其深度不小于100 mm。计算掘进高度：H2H0T （1l14）计算掘进宽度：B2=B02T2 （1l15）式中的H0，B0，意义同前，T为喷射混凝土支护厚度。（2）喷射）喷射(pnsh)混凝土巷道断面尺寸的混凝土巷道断面尺寸的确定确定水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面设计巷道断面设计第48页/共67页第四十九页，共68页。5 5、水沟、水沟(shu u)(shu u)尺寸尺寸 设计巷道断面时，应根据巷道通过的排水量布置水沟，以保证井下工人的健康及运输工作的正常进行。巷道水沟通常(tngchng)布置在人行道一侧，只有在特殊

42、情况下，才将水沟布置在轨道下面或巷道非人行道一侧。水沟的断面形状一般为梯形。在平巷中，水沟坡度一般为35，或与巷道坡度相同，但不应小于3；巷道中横向水沟坡度，不宜小于2 。水沟一侧距棚腿不应小于300mm；水沟中心线距轨道中心线的距离不应小于1100mm。水沟的断面积大小，应根据水沟的坡度和流量来选择。表l127为砌碹大巷水沟参数，表ll28为锚喷巷道水沟参数。水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面巷道断面(dun(dun min)min)设计设计第49页/共67页第五十页，共68页。水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面巷道断面(dun min)(dun min)设计设计第50页/共67页第五十一页

43、，共68页。5 5、水沟、水沟(shu u)(shu u)尺寸尺寸水平水平(shupng)(shupng)巷道施工巷道施工 巷道巷道断面设计断面设计第51页/共67页第五十二页，共68页。6 6、布置、布置(bzh)(bzh)管线管线 为适应煤矿生产与安全需要，巷道内要布置一系列管道与电缆(dinln)线，如压风管、水管、抽放管、动力电缆(dinln)、通讯电缆(dinln)、照明电缆(dinln)等，如图l19所示。水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面巷道断面(dun(dun min)min)设计设计第52页/共67页第五十三页，共68页。管线布置要考虑到安全生产、安装和检修操作方便，具体要求

44、如下：管线布置要考虑到安全生产、安装和检修操作方便，具体要求如下：在拱形巷道中，管道一般布置在人行道一侧的上部。在梯形巷道中，宜将管道布置在棚腿在拱形巷道中，管道一般布置在人行道一侧的上部。在梯形巷道中，宜将管道布置在棚腿的下部，最好与动力电缆不在一侧。的下部，最好与动力电缆不在一侧。如果管道布置在水沟上方，应不妨碍水沟的清理维修如果管道布置在水沟上方，应不妨碍水沟的清理维修(wixi)。任何管道或电缆都应距运行车辆外缘有任何管道或电缆都应距运行车辆外缘有250 mm以上的间距。以上的间距。动力电缆与信号电缆一般不宜在同一侧布置，如必须布置在同一侧，则应相距动力电缆与信号电缆一般不宜在同一侧布

45、置，如必须布置在同一侧，则应相距300 mm以上以上，以防磁场干扰。，以防磁场干扰。电缆悬挂高度，应使矿车万一掉道时不致撞击电缆；在电缆坠落时不致落在管道上或运输电缆悬挂高度，应使矿车万一掉道时不致撞击电缆；在电缆坠落时不致落在管道上或运输机上；两电缆的悬挂点相距不超过机上；两电缆的悬挂点相距不超过3 m；两电缆上下间距不应小于；两电缆上下间距不应小于50mm。电缆与水管、风管同侧敷设时，电缆应悬挂在管道的上方，并相隔有电缆与水管、风管同侧敷设时，电缆应悬挂在管道的上方，并相隔有300 mm以上的距离。以上的距离。在电缆易被砸落的情况下，电缆的悬挂宜用不十分坚固的钩带，以使一但电缆被砸时，只在

46、电缆易被砸落的情况下，电缆的悬挂宜用不十分坚固的钩带，以使一但电缆被砸时，只是电缆落下，而不致砸断电缆。是电缆落下，而不致砸断电缆。对于煤与瓦斯突出的煤层中的回风巷，禁止设置动力电缆。对于煤与瓦斯突出的煤层中的回风巷，禁止设置动力电缆。电机车架空线悬挂高度距轨面水平不得小于电机车架空线悬挂高度距轨面水平不得小于2000mm，与拱或顶梁的间距不得小于，与拱或顶梁的间距不得小于200 mm。水平水平(shupng)(shupng)巷道施工巷道施工 巷道断面巷道断面设计设计第53页/共67页第五十四页，共68页。三、巷道断面设计三、巷道断面设计(sh(sh j j)示例示例 某矿年设计生产能力为某矿

47、年设计生产能力为30万吨，主要运输石门采用万吨，主要运输石门采用ZK76/250架线式电机车、架线式电机车、1吨固定式矿车运输。石门穿吨固定式矿车运输。石门穿过岩层为砂岩，坚固过岩层为砂岩，坚固(jing)性系数性系数f=46，通过的最大，通过的最大风量风量 38 m3/s，井下最大涌水量为，井下最大涌水量为100 m3/h，正常涌水，正常涌水量为量为60 m3/h。石门中布置一趟直径为。石门中布置一趟直径为100 mm的压风的压风管（法兰盘管（法兰盘160 mm），一趟直径为），一趟直径为50 mm的洒水管；的洒水管；二根动力电缆、三根通讯及一根照明电缆；石门服务年限二根动力电缆、三根通讯及

48、一根照明电缆；石门服务年限28年。试设计其双轨直线段的巷道断面。年。试设计其双轨直线段的巷道断面。水平水平(shupng)(shupng)巷道施工巷道施工 巷巷道断面设计道断面设计第54页/共67页第五十五页，共68页。1）选型石门断面形状）选型石门断面形状 由于该石门服务期较长，而且是全矿主要运输巷道，根据石门的岩石性质，确由于该石门服务期较长，而且是全矿主要运输巷道，根据石门的岩石性质，确定采用半圆拱断面和错喷支护巷道。定采用半圆拱断面和错喷支护巷道。2）石门净断面尺寸的确定）石门净断面尺寸的确定（1）巷道净宽）巷道净宽B确定运输设备尺寸确定运输设备尺寸 查表查表l.1.12知，知，ZK7

49、6250架线式电机车尺寸比矿车大。其宽度架线式电机车尺寸比矿车大。其宽度A11060 mm，高度，高度(god)h=1550mm，机车架线高，机车架线高 h42000mm。确定安全间隙确定安全间隙 查表查表l-1-13，非人行侧设备至壁的宽度，非人行侧设备至壁的宽度300mm，取，取400mm；人行侧设备至壁的；人行侧设备至壁的宽度宽度c800 mm，取，取840 mm。查表查表l-1-14得双轨轨道中心距得双轨轨道中心距b1300 mm。故电机车之间的间隙为：。故电机车之间的间隙为：1300-At13001060240200mm，符合安全要求。，符合安全要求。巷道净宽巷道净宽 查表查表l-1

50、-25得，双轨巷道的净宽为：得，双轨巷道的净宽为：Babc（40010602）1300（10602840）930l 30013703600 mm水平巷道施工水平巷道施工 巷道断面巷道断面(dun(dun min)min)设计设计第55页/共67页第五十六页，共68页。确定道床参数。确定道床参数。查表查表l-l-21l-l-21，轨型为，轨型为18 kg18 kgm m，根据轨型查表，根据轨型查表l l1 11919得道床总高度得道床总高度hchc320 mm320 mm，道碴高，道碴高hbhb180 mm180 mm，道碴面至轨面高，道碴面至轨面高 ha ha140 mm140 mm。按各种要