井巷工程设计报告.pdf

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1、精品文档 可编辑 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：精品文档 可编辑 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 260m/h ，风量为 65m/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f=46。设计内容：1.选择合适的巷道断面形状。2.设计

2、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。

3、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）。精品

4、文档 可编辑 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 mm265)2133521335(1600 故巷

5、道净宽为 mmcbaB4170)21335840(1600)21335400(11 （二）确定巷道拱高 h0 圆弧拱形巷道拱高：mmBh13903417030 （三）确定巷道壁高 h3 1.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，

6、取 K=360mm；b1轨道中线与巷道中线间距mmaBb5.1017106524170211 精品文档 可编辑 h312222243bknRhhhBrc 2.按管道装设要求确定 222227522_3bDmKRBRbhhhh 式中5h道砟面至管子底高度，按煤矿安全规程取5h=1800mm；7h管子悬吊件总高度，取7h900mm;m导电弓子距管子间距，取 m=300mm；D压气管法兰盘直径，D=335mm；2b轨道中线与巷道中线间距，mmBb5.6628002133522 故3h=2230 3.按人行高度要求确定 jRRBRbhh2222321800 式中j为距离巷道壁的距离。距墙壁j处的巷道有

7、效高度不小于 1800mm。j100mm，一般取j=200mm。故20075.225875.22582238402201800h 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3h2050mm。则巷道高度mmhhhHb34001390220223003（四）确定巷道净断面积S和净周长P 由表83公式得净断面积 224.0hBBS 精品文档 可编辑 式中 2h道砟面以上巷道壁高，mmhbhh1830220205032 则8.111830417024.04170S 净周长mhBP1.1318302417027.22227.2 （五）用风速校核巷道净断面积 查表 39 可知

8、 vmax=8m/s，已知通过大巷风量最大值 Q=65m/s 代入式得；smSQv/5.58.1165 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m974.3、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mm18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。锚杆长度m0.2,成方形布置，其间排距mm80.080.0，托板为mm8厚mmmm 150150的方形钢板。混凝土层厚mmT1001，分两次喷射，

9、每次各喷mm50厚。故支护厚度mmTT1001。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ch，bh分别是 410mm 和220mm，道砟面至轨面高度mmhhhbca190220410。采用钢筋混凝土轨枕。3.确定巷道掘进断面尺寸 由表83计算公式得：巷道设计掘进宽度：mmTBB4370200417021 巷道计算掘进宽度：mmBB45207524370212 巷道设计掘进高度：mmThHHb372010022034001 巷道计算掘进高度：mmHH379575372012 巷道设计掘进断面面积：7.1357.127.124.031221hBBTSTB 巷道

10、计算掘进断面面积：9.1301.01.024.057.127.124.032222HBBTBTSTB 三.布置巷道内水沟和管线。已知通过巷道的水量为 260m/s，现采用水沟坡度为 0.5%，查表123得水沟深度为精品文档 可编辑 450mm，水沟宽度为 500mm，净面积为2225.0m，掘进断面面积为2272.0m。，每米水沟盖板用钢筋kg036.2、混凝土30323.0m，水沟用混凝土3153.0m。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：9.13121 SVm 每米巷道墙

11、角计算掘进体积：35.0751002.012.03TVm 每米巷道墙与拱喷射材料消耗：96.0224.057.127.11312ThTTBVm 每米巷道墙角喷射材料消耗：02.012.014TVm 每米巷道喷射材料消耗（不包括损失）：98.002.096.042VVVm 每米巷道锚杆消耗：aaaPN5.01 式中 1P计算锚杆消耗周长，mhTBP7.9224.014.327.131,aa锚杆间排距，a=0.8m；故53.148.08.08.05.07.9N根 折合重量为：02.58785014.30.253.1453.1409.0222dl 式中 l锚杆长度，ml0.2 d锚杆直径，mmd18

12、 锚杆材料密度，3/7850mkg 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，06.292NM支。每排锚杆数为：1262.118.053.148.0N 每排树脂药卷数：2425.238.0M 每米巷道粉刷面积：24.0227.123hBSn 式中3B计算净宽，mmTBB4320223 故14664.924.018302432027.1Sn 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。精品文档 可编辑 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

13、式 间 排距 锚 杆长 直径 11.8 13.7 4370 3720 100 螺 纹钢 树脂 锚杆 方形 800 2000 18 13.1 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

14、须比其他炮眼深 200mm。故选用 2.2m 炮眼。3.炮眼数目。aPqSmN 式中 N炮眼总数，个；q单位炸药消耗量，/m；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，。围岩类型 计算掘进工程量/m 锚杆数量/根 材料消耗 粉刷面积/巷道 墙角 喷射材料/m 锚杆 钢 筋/千克 树脂药卷/个 13.9 0.35 14.53 0.96 58.02 29.06 9.14664 精品文档 可编辑 4.炸药消耗量。VQq 式中 q炸药消耗量，/m；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，m。查表可得 q=0.92/

15、m 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 f 4-6 雷管数目 个 71 炮眼深度 m 2.2 总装药量（2 号岩石硝铵炸药）58.02 精品文档 可编辑 装药量及其爆破顺序 眼号 眼名 眼数/个 眼深/m 装药量 起爆顺序 连线方式 装药结构 单孔 小计 卷数/个 质量/卷数/个 质量/1 空眼 1 2.3 串联 连续反向装药 27 掏 槽眼 6 2.3 10 1.50 60 9.00 817 一 圈辅 助眼 10 2.2 8 1.20 80 12.00 1835 二 圈辅 助眼 18 2.2 8 1.20 144 2

16、1.60 4951、7072 帮眼 6 2.2 5 0.75 30 4.50 5269 顶眼 18 2.2 5 0.75 90 13.5 3648 底眼 13 2.2 8 1.20 104 15.6 预期爆破效果 名称 单位 数量 名称 单位 数量 煤 眼 利 用率%91 每米巷道炸药消耗量 kg 15.3 每 循 环 工作面进尺 m 2.0 每循环炮眼总长度 m 138.5 每 循 环 爆破 实 体 岩石 m 22.5 每立方米岩体消耗雷管量 个 2.5 炸 药 消 耗量 Kg/m 1.5 每米巷道消耗雷管量 个 20 精品文档 可编辑 精品文档 可编辑 （此页不够可另添页）精品文档 可编辑 教师评价：成绩：教师签字：年 月 日