《井巷工程》课程设计某矿井巷道断面设计与施工前言煤炭工业是国民经济中的基础工业，它为许多重要工业部门提供原料和能源。
我国能源结构以煤为主的格局在今后较长的一段时间内不可能改变，国民经济的发展将对煤炭产业的增长提出更高的要求。
而煤炭工业生产的发展，又取决于煤炭工业基本建设及开拓延伸工作能否及时的、持续不断的提供煤炭的场地。
所以为了更好的将所学到的知识运用到实践当中，学习井巷课程设计是《井巷工程》课程的重要环节之一。
为了使我们对《井巷工程》这门课程中所学的基本知识、基本理论及基本方法有个全面系统的掌握，并进行井巷设计和施工设计。
通过本设计，我们将对《井巷工程》课程有个深入的全面的了解，并学会利用各种工具书及参考文献资料，我们以团队协作的方式来解决设计中相关的问题。
其任务是设计巷道断面施工图和巷道施工技术措施。
通过设计来巩固学生所学的专业理论知识，使学生掌握巷道断面施工图和巷道施工措施的设计内容和编制方法，是学生得到一次分析和解决工程技术问题能力的基本训练，并且进一步提高学生的运算和绘图能力，培养学生独立阅读资料、掌握技术信息和编写技术文件的能力。
目录第一章巷道概况 (1)第二章巷道断面设计 (2)第三章巷道施工 (9)第四章劳动组织及循环图表 (22)第五章技术经济指标 (24)第六章安全技术措施 (25)第一章巷道概况一、巷道名称是第一水平东冀运输大巷，用于通风、行人、运输等，服务年限为15年以上。
二、第一水平东冀运输大巷穿过中等稳定的岩层，岩石的坚固性系数ｆ=4～6 。
三、本矿井为高瓦斯矿井。
四、第一平东冀大巷的流水量为320m3,巷道内敷设一趟直径为200mm的压风管路和一趟直径为100mm的水管；三趟动力照明电缆和一趟信号电缆。
五、第一水平东冀运输大巷采用ZK14-9/550架线式电机车牵引1.5t矿车运输。
六、第一水平东冀运输大巷的坡度小于8‰；水沟坡度为3‰。
第二章巷道断面设计一、选择巷道断面形式年产240万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在20年以上，采用900㎜轨距双轨运输大巷，其净宽在3m以上，又穿过中等稳定的岩层，故选用螺纹钢树脂锚杆和喷射混凝土支护，巷道为半圆拱形断面。
二、确定巷道净断面尺寸（一）确定巷道净宽度B已知ZK14—6/550电机车宽A1=1335mm、高h=1600mm；3t矿车宽1200mm、高1400mm。
根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽c=840mm，非人行过一侧宽a=400mm。
知本巷双轨中线距b=1600mm，则两电机车之间的距离为 1600—（1335/2+1600/2）=265mm故巷道净:B=a1+b+c1=(400+1335/2)+1600+(1335/2+840)= 4175mm(二)确定巷道半圆拱形巷道的拱高:h0=B/2=4175/2=2087.5mm半圆拱半径:R=h=2087.5mm(三)确定巷道壁高h3:1.按架线式电机车导电弓子要求确定h 3: ()()21243b K n R h h h c ＋－－－＋≥式中，h 4为轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h 4=2000mm ；h c 为道床总高度。
选30kg/m 钢轨，得h c =360mm,道渣高度h b =200mm ；n 为导电弓子距拱壁安全间距，取n=300mm;K 为导电弓子宽度之半，K=718/2=359，取K=360mm ；b 为轨道中线与巷道中线间距，b=B/2—a=4175/2—930=1020mm 。
故: ()()885.137310203603005.20874102000223=≥＋－－－＋h 2.按管道装设要求要求确定h 3:2227532h h ⎪⎭⎫ ⎝⎛+++-≥b D m K R h h c －＋＋式中，h 5为渣面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取h 5=1800mm ；h 7为管子悬吊件总高度，取h 7=900mm ；m 为导电弓子距管子间距，取m=300mm ；D 为压气管法兰盘直径，D=335mm ；b 2为轨道中线与巷道中线间距，b=B/2—c 1=4175/2—1507.5=580mm 。
37.137858023353003605.20872209001800223=⎪⎭⎫ ⎝⎛+++-≥－＋＋h 3.按人行高度要求确定h 3:()223h 1800j R R h b --≥－＋式中，j 为距巷道壁的距离。
距壁j 处的巷道有效高度不小于1800mm 。
j=100mm ，一般取j=200mm 。
()37.11952005.20875.2087220180023=--≥－＋h 综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为h 3=1800mm 。
则巷道高度:H=h 3—h b +h 0=1820—220+2087.5=3687.5mm（四）确定巷道净断面积S 和净周长P净断面积为:S=(0.39B+h2)式中，h 2为道渣面以上巷道壁高，h 2=h 3—h b =1820—220=1600mm 。
故净断面积:S=4175×(0.39×4175+1600)=13477943.75mm2=13.48㎡ 净周长:P=2.57B+2h 2=2.57×4175+2×1600=13.93m(五)用风速校核巷道净断面积已知通过大巷风量Q=70m 3/s ，代入v=Q/S=70 /13.48=5.1970m 3/s设计大巷净断面积、风速没有超过规定值，可以使用。
（六）选择锚喷支护，根据巷道宽 4.175m 。
穿过中等稳定岩层即属Ⅲ类围岩、服务年限在于15年等条件，确定选用锚固可靠、锚固力大的螺纹钢树脂锚杆喷射混凝土，杆体为φ18mm 螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷。
锚杆长度2.0m,呈正布置，其间排距0.80m ×0.80m ，托板为8mm,厚150mm ×150mm 的方形钢板。
喷射厚T1=100，分两次喷射，每次喷50mm厚，故支护厚度T= T1=100mm。
（七）选择道床参数根据该巷道通过运输设备，已选用30kg/m，其道床参数h c、h b分别为410mm和220mm,道砟面至轨面高度h a=h c-h b=410-220=190mm,采用钢筋混凝土轨枕。
（八）确定巷道掘进断面尺寸巷道设计掘进宽度：B1=B+2T=4175+2×100=4375mm巷道计算掘进宽度：B2= B1+2＆=4375+2×75=4525mm巷道设计掘进高度：H1=H+H b+T=3687.5+220+100=4007.5mm巷道计算掘进高度：H2= H1+＆=4007.5+75=4082.5mm巷道设计掘进断面积：S1= B1 (0.39B1+h3)=4375（0.39×4375+1820）=15.43㎡巷道计算掘进面积;S2= B2 (0.39B2+h3)=4525（0.39×4525+1820）=16.22㎡三、布置巷道内水沟和管缆已知通过该巷道的水量为320 m3/h，现采用水沟坡度为3‰，查表得深500mm，水沟宽500mm，水沟净断面积0.250㎡；水沟掘进断面积0.306㎡，每米水沟盖板用钢筋2.036㎡，水沟用混凝土0.161㎡。
管子采用托架的形式架设在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧，通信电缆挂在人行道一侧。
四、计算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=16.22=16.22m3每米巷道墙脚计算掘进体积;V3=0.2(T+＆)×1=0.2×(0.1+0.075)×1=0.04每米巷道拱与墙喷射材料消耗：V2=[1.57(B2-T1)T1+2h3T1]×1=[1.57×(4.525-0.1)×0.1+2×1.82×0.1]×1=1.059m3 每米巷道墙脚喷射材料消耗：V4=0.2T1×1=0.2×0.1×1=0.02m3V=V2+V4=1.059+0.02=1.79 m3每米巷道锚杆消耗：/15.0MM MP N -=式中P1为计算锚杆消耗周长，P1=1.57B1+2 h3=1.57×4.375+2×1.82=10.5m ；MM /为锚杆间距、排距，M=M /=0.8m78.158.08.08.05.05.10＝⨯⨯-=N 根 折合质量为N*[l(d/2)2ρ]=15.78×[2.0×3.14×(0.018/2)2×7850]=64.53kg式中l为锚杆长度，l=0.2m；d为锚杆直径，d=18mm；p为锚杆材料密度，p=7850kg/m3.每排锚杆数：N×0.8=0.8×15.78=12.6≈13根每米巷道粉刷面积：Sn=1.57B3+2h2式中B3为计算净高，B3= B2-2T=4.525-2×0.1=4.325m故Sn=1.57B3+2h2=1.57×4.325+2×1.6=10m3五、绘制巷道断面施工图（1：50）、编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗表运输大巷特征围岩类别断面面积（m2）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Ⅲ13.5 15.43 4375 4007.5 100 螺纹钢树脂锚杆方形800 2000 1814.68运输大巷每米工程量及材料消耗围岩类别计算掘进工程量（m3）锚杆数量（根）材料消耗粉刷面积（m2）巷道墙脚喷射材料（m3）钢筋（kg）树脂药卷（根）Ⅲ16.22 0.04 15.78 1.079 64.53 32.27 10第三章巷道施工一、施工方案（一）、掘砌作业方式，成巷速度掘进工作面实行“三八”工作制，两班掘进，一班喷射混凝土；掘进班负责打顶部锚杆，每循环进尺1.8m,日循环3.6m。
施工中采用多工序平行作业。
二、凿岩爆破作业（一）凿岩机具及爆破器材的选择钻眼设备：本巷道穿过中等稳定围岩，采用气腿式（型号为7655）凿岩机。
爆破器材：1、炸药选用本次施工采用的φ35×200g×200mm三级乳化炸药。
2、雷管选用起爆器材一般采用8号雷管，延秒、半秒、毫秒等都能满足使用，但是在穿过有瓦斯的底层时，不能选用有瓦斯的雷管，毫秒延期雷管时间也不能大130ms。
《煤矿安全规程》第320条：在采掘工作面，必须使用煤矿许用瞬发电雷管或煤矿许用毫秒延期电雷管。
使用煤矿许用毫秒延期电雷管时，最后一段的延期时间不得超过130mm。