井巷工程课程设计yuton

井巷工程课程设计第1页共9页井巷工程课程设计题目：某煤矿年设计生产能力90万t吨，采用立井开拓方式，属高瓦斯矿井，采用中央分列式通风，井下最大涌水量为450m3/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180m³/h，风量为70m³/s；采用ZK14—9/550直流架线电机车牵引1.5t矿车运输。巷道内铺设一趟直径Φ为200mm的压气管和一趟直径Φ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=4~6，岩石平均重度为25kN/m3。该矿实行“三八”工作制，计划月进尺140m，每月实际工作30d，掘支平行作业，每一掘进班完成一个循环。预计正规循环率为0.9，炮眼利用率为0.9，药卷规格有φ35mm×150g×160mm，φ32mm×100g×160mm。墙的基础深度为100mm。巷道断面设计基本参数学号电机车型号矿车型号学号电机车矿车01,61.47ZK10—6/2501.0t26,90ZK10—6/2501.0t02,62,481.5t28,911.5t03,63,513.0t29,923.0t04,64,52ZK10—9/5501.0t31,93ZK10—9/5501.0t05,66,531.5t32,941.5t06,68,543.0t38,953.0t07,69,55ZK14—9/5501.0t39,96ZK14—9/5501.0t08,70,561.5t42,971.5t09,71,603.0t46,993.0t10,73XK8—6/110A1.0tXK8—6/110A1.0t13,751.5t1.5t14,783.0t3.0t15,79XK8—9/132A1.0tXK8—9/132A1.0t20,801.5t1.5t21,833.0t3.0t22,85ZK7—9/5501.0tZK7—9/5501.0t24,881.5t1.5t25,893.0t3.0t井巷工程课程设计第2页共9页通过流水量及风量电机车型号水量(hm/3)风量(Sm/3)电机车型号水量(hm/3)风量(Sm/3)ZK10—6/250和XK8—9/132A16040ZK7—9/55015060ZK10—9/55020055ZK10—6/25021080ZK14—9/55018070ZK10—9/55019045XK8—6/110A24050ZK14—9/55026065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。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．3.说明书用手写或打印，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、线宽及井巷工程课程设计第3页共9页图例，参照采矿设计手册采矿制图部分要求。4.设计成果包括：说明书及有关图纸（巷道断面施工图）。河南工程学院安全工程系井巷工程课程设计图名设计比例日期纸张大小虚线为纸张大小，中间实线为图框大小，单位为：mm井巷工程课程设计第4页共9页一、选择合适的巷道断面形状某煤矿年设计生产能力在90万吨的第二水平东运输大巷，服务年限一般在15年以上，采用900mm轨距双轨运输的大巷，穿过稳定的岩层，故选用螺纹钢树脂锚杆和喷射混凝土支护，圆形拱形断面。二、设计双轨直线段的巷道断面（一）确定巷道净宽度B查阅《井巷工程》p73表6-3可知ZK14-9/550架线式电机车宽A1=1335mm、高h=1600mm，1.5t固定式矿车宽1050mm、高1150mm。根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽c=850mm、非人行道一侧宽a=400mm。有查表6-4知双轨中线距b=1600mm，则两电机车之间距离为：mm265)2133521335(1600)22(-bt11AA故巷道的净断面为：mm4185)21335850(1600)21335400(cba11B（二）确定巷道拱高h0半圆拱形巷道拱高为：mm5.2092241852h0B半圆拱的半径：mm5.2092h0R（三）确定巷道壁高h31、按架线式电机车导电弓子确定h3由p80表6-6中半圆拱巷道壁高公式得：井巷工程课程设计第5页共9页212c43)b(K-n)-(R-hhh式中h4——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取mm2000h4；hc——道床中高度，查表6-10选22kg/m钢轨，再查表6-12得mm380hc，道砸高度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，K=718/2=359，取K=360mm；b1——轨道中线与巷道中线间距mm10255.106724185211aBb。故mm12421138-3802000)0251(360-300)-(2092.5-3800002h2232、按管道装设要求确定h3222753)b2m(DKRhhhhb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7h＝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；2b——轨道中线与巷道中线间距，mmBb5758502133522故3h=1553mm3、按人行高度要求确定h322b3)j(1800RRhh式中j为距离巷道壁的距离。距墙壁j处的巷道有效高度不小于井巷工程课程设计第6页共9页1800mm。j100mm，一般取j=200mm。故mm1127)0025.2092(5.20922201800223h综上计算，并考虑一定的余量、确定本巷道道壁高度为3h1553mm。则巷道高度mhhHbm5.34255.20922201553h03图中取H=3426mm（四）确定巷道净断面面积S和净周长P由表6-7公式得净断面积239.0hBBS式中2h——道砟面以上巷道壁高，mm1333220155332bhhh则S=4185(0.39*4185+1333)=12409152.74mm2≈12.41m2净周长2257.2hBP2.57*4185+2*220=13421.45mm≈13.42m（五）用风速校核巷道净断面积查表6-9可知vmax=8m/s，已知通过大巷风量最大值Q=70m/s代入式得；s/m64.541.1270SQv8m/s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4.185m、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80kN。锚杆长度m0.2,成方形布置，其间排距mm80.080.0，托板为mm8厚mmmm150150的方形钢板。混凝土层厚mmT1001，分两次喷射，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井巷工程课程设计第7页共9页分别是380mm和220mm，道砟面至轨面高度mmhhhbca160220380。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：mmTBB4385200418521巷道计算掘进宽度：mmBB45357524385212巷道设计掘进高度：mmThHHb374610022034261巷道计算掘进高度：mmHH382175374612巷道设计掘进断面面积：223111m31.1475.14308912)15534385*39.0(4385)h39.0(mmBBS巷道计算掘进断面面积：223222m10.1575.15063682)15534535*39.0(4535)h39.0(mmBBS三、布置巷道内水沟和管线已知通过巷道的水量为180m³/s，现采用水沟坡度为0.3%，查表6-13得水沟深度为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3152.0m。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3—8计算公式得：每米巷道拱与墙计算掘进体积：1.15121SVm³每米巷道墙角计算掘进体积：井巷工程课程设计第8页共9页035.0075.01.02.012.03TVm³每米巷道墙与拱喷射材料消耗：007.12(57.1131122ThTTBVm³每米巷道墙角喷射材料消耗：02.012.014TVm³每米巷道喷射材料消耗（不包括损失）：027.102.0007.142VVVm³每米巷道锚杆消耗：aaaPN5.01式中1P——计算锚杆消耗周长，mhBP23.10257.1321,,aa——锚杆间排距，a=0.8m；故36.158.08.08.05.023.10N根根折合重量为：kg33.617850009.014.30.236.1536.15222dl式中l——锚杆长度，ml0.2d——锚杆直径，mmd18——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，06.292NM支。每排锚杆数为：1262.118.053.148.0N每排树脂药卷数：2425.238.0M每米巷道粉刷面积：23257.1hBSn式中3B——计算净宽，mTBB335.4223故2m5.9333.12335.457.1Sn井巷工程课程设计第9页共9页五、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/㎡设计掘进尺寸/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Ⅲ12.4114.3143853746100螺纹钢树脂锚杆方形80020001813.42每米巷道掘进工程量和材料消耗表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/m2巷道墙角喷射材料/m3锚杆钢筋/kg树脂药卷/个Ⅲ15.10.03515.361.02761.3330.729.5