文档介绍：第三节巷道断面设计示例
某煤矿,年产设计能力为90万t,矿井属低瓦斯矿井,中央分列式通风,井下最大涌水量为 320m3/h。通过该矿第一水平东翼运输大巷的流水量为 160m3/h,采用 ZK10-6/。该大巷穿过中等稳定的岩层,岩石坚固性系数 f = 4~6,大巷需通过的风量为28m3/s。巷道内敷设一趟直径为200mm的压风管和一趟直径为100mm的水管。试设计运输大巷直线段的断面。
一、选择巷道断面形状
年产 90万t 矿井的第一水平运输大巷,一般服务年限在20年以上,采用600mm轨距双轨运输的大巷,其净宽在3m以上,又穿过中等稳定的岩层,故选用钢筋砂浆锚杆和喷射混凝土支护,巷道断面为半圆拱形。
中国矿业大学矿业工程学院
㈠确定巷道净宽度B
查表4-1知ZK10-6/250电机车宽A1=1060mm、高h=1550mm;、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4-2知本巷双轨中线距b=1300mm,则两电机车之间距离为
1300-(1060/2 + 1060/2)= 240mm
故巷道净宽度: B = a1 + b + c1 =(400 + 1060/2)+ 1300 +(1060/2 + 840)= 930 + 1300 + 1370 = 3600mm
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㈡确定巷道拱高h0
半圆拱形巷道拱高h0 =3600/2=1800mm。半圆拱半径R=1800mm
㈢确定巷道壁高h3
由表3-8中半圆拱形巷道拱高公式得
式中 h4——轨面起电机车架线高度,按《煤矿安全规程》取h4 = 2000mm;
hc——道床总高度。查表3-5选24kg/m钢轨,再查表3-7得hc= 360mm,道碴高度hb= 200mm;
n——导电弓子距拱壁安全间距,取n = 300mm;
K——导电弓子宽度之半,K = 718/2 = 359,取K = 360mm;
b1——轨道中线与巷道中线间距,b1 = B/2-a1 = 3600/2-930 = 870mm。
故 mm
2. 按管道装设要求确定h3
式中 h5——渣面至管子底高度,按《煤矿安全规程》取h5 = 1800mm;
h7——管子悬吊件总高度,取取h7 = 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;
b2——轨道中线与巷道中线间距,b2 = B/2-C1 = 3600/2-1370 = 430mm。
故 mm
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式中 j ——距壁j处的巷道有效高度不小于1800mm。j≥100mm,一般取j=100mm。
故 mm。
综上计算,并考虑一定的余量、确定本巷道壁高为h3 =1800mm。则巷道净高度H = h3-hb + h0=1800-200 + 1800 = 3400mm。
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㈣确定巷道净断面积S和净周长P
由表3-8得净断面积
式中h2—道碴面以上巷道壁高,h2 = h3-hb= 1800-200 = 1600mm
故=10814400 mm2 = m2
净周长 P = + 2h2 = ×3600 + 2×1600 = 12500mm =
㈤用风速校核巷道净断面积
用式(3-6)校核:
查表3-4,知vmax= 8m/s;《煤炭工业设计规范》 vmax= 6m/s,取vmax= 6m/s。已知通过大巷风量Q =28m3/s,代入式(3-9)得
m/s
设计的大巷断面积,风速没超过规定,可以使用。
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㈥选择支护参数
本巷道采用锚喷支护,、穿过中等稳定岩层即属Ⅲ类围岩、服务年限大于10年等条件,查表5-15得锚喷支护参数:,间距a = ≈,排距a’=,锚杆直径d = 18mm,喷射混凝土层厚T1 = 100mm。
故支护厚度T = T1 = 100mm。
㈦选择道床多数
根据本巷道通过的运输设备,已选用24kg/m钢轨,其道床参数hc、hb分别为360和200mm,道渣面至轨面高度ha= hc-hb= 360-200 = 160mm。来用钢筋混凝土轨枕。
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㈧确定巷道掘进断面尺寸
由表3-8计算公式得:
巷道设计掘进宽度B1= B + 2T = 3600 + 2×100