井巷工程课程设计说明书姓名：谢明星专业：采矿工程学号：200715130108指导教师：李占金目录1．设计目的 (1)2．设计条件 (1)2.1地质条件 (1)2.2生产能力及服务年限 (1)2.3 井筒装备 (1)2.4运输设备及装备 (1)3.主井 (2)3.1选择井筒断面形状 (2)3.2选择罐道形式及材料 (2)3.3确定净断面尺寸 (2)3.4风速验算 (4)3.5选择支护方式及支护参数 (4)3.6计算各部分尺寸 (5)3.7计算材料消耗（每米井筒） (5)3.8绘制井筒断面图 (5)4.副井 (5)4.1选择井筒断面形状 (5)4.2选择罐道形式及材料 (5)4.3确定净断面直径 (5)4.4风速验算 (7)4.5选用支护方式和支护参数 (7)4.6计算各部分尺寸 (7)4.7计算材料消耗（每米井筒） (7)4.8绘制井筒断面图 (7)5.运输大巷 (8)5.1选择巷道断面形状。

(8)5.2选择巷道净断面尺寸。

(8)5.3布置巷道内水沟和管线 (10)5.4计算巷道掘进工程量及材料消耗量 (10)5.5绘制巷道断面图和水沟断面图 (12)5.6施工组织设计 (12)5.7管理制度 (13)6.交岔点的设计 (14)6.1计交岔点平面尺寸 (15)6 .2设计交岔点墙高 (16)6.3计算工程量 (17)7.附图 (17)1．设计目的本课程设计是“井巷工程”课程教学的重要环节，通过本设计，熟悉设计的程序和方法，培养独立分析和解决问题的能力。

为毕业设计打下基础。

2．设计条件2.1地质条件矿山第一水平运输大巷所通过岩层的普氏系数f=2~4。

为稳定性较差岩层，涌水量360m3/h.，风量60m3/s。

主井与副井所通过岩层f=4~6，中等稳定，风量均按80m3/s考虑该矿井属于低瓦斯矿井。

2.2生产能力及服务年限矿山年产量120万t，其第一水平服务年限20年。

2.3 井筒装备主井为双箕斗井，箕斗容积2.5m3，型号为FJD2.5（5.5）型。

主井内铺设φ300mm排水管2条，并设有梯子间。

副井为双罐笼井，采用3＃单层罐笼（YJGG----2.2型）。

副井内铺设有＃200mm供风管2条，φ100mm供水管1条，2条动力电缆，3条照明和通讯电缆，并设有梯子间。

2.4运输设备及装备运输巷为双轨运输大巷，内设水沟，铺设有供风管2条，φ80mm供水管2条，动力电缆1条，照明和通讯电缆3条。

电机车型号：ZK10——600/550矿车型号：YCC1.2(6)3.主井3.1选择井筒断面形状立井井筒断面形状有圆形和矩形，我国矿山一般采用圆形断面。

因为圆形断面井有利于采用混凝土、料石和锚杆喷射混凝土等永久支护。

同时，圆形断面井筒具有承受地压性能好、通风阻力小、服务年限长、维护费用少以及便于施工等优点。

基于以上原因，本设计中的主井采用圆形断面。

3.2选择罐道形式及材料罐道是提升容器在井筒中运行的导向装置，它必须具有一定的强度和刚度，以减少提升容器的横向摆动。

罐道有木质罐道、钢轨罐道、型钢组合罐道、整体轧制罐道、复合材料罐道和钢丝绳罐道等。

因木罐道强度低，使用期限短，木材消耗量、罐道维修量都很大，故采用木罐道的井筒较少。

其他罐道与木罐道相比具有经久耐用的优点，故应用较广泛。

鉴于以上原因及各矿山常采用槽钢组合罐道，本矿山采用槽钢组合罐道。

3.3确定净断面尺寸主井为双箕斗井，箕斗容积 2.5m3，型号为FJD2.5（5.5）型。

主井内铺设φ300mm排水管2条，并设有梯子间（主井不能铺设梯子间）。

主井井筒断面布置形式见图1。

图1 主井井筒布置形式3.3.1井筒各构件平面尺寸计算采用FJD2.5(5.5)型双箕斗，其外形参数为h×b ：1236×1452mm 。

选用38kg/m 钢轨罐道，罐道梁选用槽钢组合梁h×b ：200×152mm ，36.8kg/m ；梯子梁选Ⅰ14b 槽钢 h×b ：140×60mm ，16.733kg/m3.3.2 梯子间的尺寸计算002L m h b =++=1326+2×160+172=1818mm x=1/2(L+A)=1/2（1818+1236）=1527mmL ——箕斗两侧罐道梁中心线间的距离，mm0m ——箕斗两罐道间的间距，0m =1326mmh ——罐道的高度，h=160mm0b ——同一根罐道梁两侧安装罐道时，两罐道底面的间距，等于罐道梁的宽度加上两个连接垫板的厚度，mmx ——罐道梁中心线至箕斗外边缘的距离，mmA ——箕斗的宽度，mmM=1200+m+E/2=1200+100+60/2=1330S=H-d=1520-500=1020式中 M ——梯子间短边梁中心线与井壁交点至主梁中心线的间距,mm ；600为梯子孔宽度,mmm ——梯子间安全隔栏的厚度E —— 梯子主梁宽度,mm;H ——梯子间两次梁中心线间距≥1400mm 。

S ——梯子间短边次梁至井筒中心线的距离,mmd ——梯子间另一侧短边次梁中心线至井筒中心线的距离罐道和罐道梁3.3.3 图解法确定井筒直径按图解法量的直径及e 值为D=4217.6mm e=496mmD 按0.5m 进级，e 取整数，最后确定：D= 4500mm e=460mm验算并调整M 、2△和1△；222)(e c x R ++-=∆≥150mm2221E B M e s R ---+-=∆≥40mm2122E B e s R M --∆-+-=+496-50-726-140/2=1500 3.4风速验算井筒净直径确定后，须按通风要求进行验算，其方法如下：y v S Q v ≤=0V ——通过井筒的风速，m/s;Q ——通过井筒的风量,m 3/s;S 0——井筒有效通风通风断面积，m 2，S0=0.8S ；S ——井筒净断面积;v y ——《冶金矿山安全工规程》规定井巷中允许的最大风速；由《采矿手册》可知主井允许通过的最大风速为12m/s 。

，则S=π2D /4=3.14×4.54.5/4=15.90s m v /829.68.09.1580<=⨯=该净直径满足要求。

3.5选择支护方式及支护参数 穿过普氏系数f=4-6的岩层，中等稳定的Ⅲ类围岩，井筒净直径4.5m ，查表取喷射混凝土厚度为300mm ，锚深1500mm ，间排距：1000×1000mm 。

锚杆选用螺纹钢树脂锚杆杆径18mm.。

3.6计算各部分尺寸井筒掘进直径为4.5+0.3×2=5.1m 。

3.7计算材料消耗（每米井筒）混凝土消耗：])3.0[(22R R -+π×1=3.14×1.44×1=4.523m罐道梁消耗：罐道梁埋入井壁的深度取壁厚的2/3，井筒断面上罐道梁长度为9.5m ，罐道梁重量取16.733kg/m ，则每米主井消耗罐道为9.5×16.733=159kg;梯子材料消耗：梯子两中心线间距600mm ，平台层间距4.168m 。

梯子蹬间距取300mm 。

一架金属梯子所需材料的重量为95.36kg ，每米消耗95.36/4.168=22.88kg/m3.8绘制井筒断面图按1：50绘制井筒断面图，见附图1。

4.副井4.1选择井筒断面形状圆形断面井筒具有承受地压性能好、通风阻力小、服务年限长、维护费用少以及便于施工等优点.故副井选用圆形井筒断面。

4.2选择罐道形式及材料副井选用刚性罐道，罐道梁为工字钢，型号为I32a 。

4.3确定净断面直径副井为双罐笼井，采用3＃单层罐笼（YJGG----2.2型）。

副井内铺设有＃200mm 供风管2条，φ100mm 供水管1条，2条动力电缆，3条照明和通讯电缆，并设有梯子间。

采用如下井筒断面布置形式：图2 副井井筒布置形式4.3.1确定提升间和梯子间的尺寸1）罐道梁间水平中心间距：)(21)(22101b b s h m L ++∆-+==1480mm )(21)(2310b b s h m L ++∆-+==1480mm 式中：L 1、L ——两相邻罐道梁水平中心距离，mm ；m 0——提升容器要求的罐道之间的水平净间距，由罐笼型号确定，mm h ——罐道的高度mms ∆——连接处罐道卡入罐梁的部分，mmB 1、b 2、b 3——罐道梁的宽度mm2)梯子间尺寸 M=600+600+m+2S =1200+150+122/2=1411 mm 式中：600——梯子孔宽度，毫米；m ——梯子孔至2号罐道梁的距离，mm ；S ——2号罐道梁的宽度，mm 。

右侧布置梯子间，左侧布置管路时，通常取 J=200~400毫米，因此 N=H-J=1600-400=1200 mm J 取400毫米。

4.3.2图解法确定副井近似直径通过测量图解得到的直径为D=4.82m,按照进级规则，最终确定D=5.0m.4.4风速验算按公式验算 ：V=1S Q ≤V y Q=60m 3/sV ——井筒实际风速,m/sS 1——井筒通风有效断面积,S 1=0.8S 0V y ——井筒允许的最高风速,取8 m/s则v=80/3.14×0.8×2.52=5.09<8 m/s该直径符合要求。

4.5选用支护方式和支护参数采用喷射混凝土支护，中等稳定岩层，井筒净直径5.0m ，取支护厚度为350mm 。

4.6计算各部分尺寸井筒掘进直径为5.0+0.35×2=5.7m 。

4.7计算材料消耗（每米井筒）混凝土消耗：])35.0[(22R R -+π×1=3.14×（2.852-2.52）×1=5.88m 3罐道量消耗：罐道梁埋入井壁的深度取壁厚的2/3，井筒断面上罐道量长度为13.84m ，罐道梁重量取38kg/m ，则每米竖井消耗罐道为13.84×38=525.94kg4.8绘制井筒断面图按1：50绘制井筒断面图，见附图4。

5.运输大巷5.1选择巷道断面形状。

年产120万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，又穿过稳定性较差的岩层，故选用钢筋砂浆锚杆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。

5.2选择巷道净断面尺寸。

（1）确定巷道净宽度B查《采矿设计手册》第四卷知道ZK10—600/550电机车宽A 1=1060mm,高h=1550mmYCC1.2（6）矿车宽1050mm 高1200mm 。

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 ，又由《采矿设计手册》知道本巷双轨中线距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=a 1+b+c 1=(400+1060/2)+1300+(1060/2+840)=3600mm （2）确定巷道拱高h 0半圆拱形巷道拱高h 0=B/2=3600/2=1800mm 。