工程技术学院采矿工程系井巷工程课程设计姓名：茹挺进专业：采矿工程学号：120411002指导教师：有二Ｏ一五年一月设计成绩与评语目录第一部分巷道断面设计 (1)一、选择巷道断面形状 (2)（一）、确定巷道净宽度B (2)（二）、确定巷道拱高h0 (2)（三）、确定巷道壁高h3 (2)（四）、确定巷道净断面积S和净周长P (3)（五）、用风速校核巷道净断面积 (3)二、确定巷道设计掘进断面尺寸和计算断面尺寸 (3)（一）、选择支护参数 (3)（二）、选择道床参数 (4)（三）、确定巷道掘进断面尺寸 (4)（四）、布置水沟和管线 (4)（五）、计算巷道掘进工程量和材料消耗量 (4)（六）、绘制巷道断面施工图...........................附图1 第二部分巷道凿岩爆破设计及作业规程编制 (6)一、地质与水文情况 (7)（一）、地质构造 (7)（二）、巷道所经岩层特征及水文地质情况 (7)二、巷道掘进 (7)（一）、炮眼布置 (8)（二）、炮眼的选择 (9)（三）、爆破原始条件、炮眼布置图 (10)（四）、装岩工作 (11)（五）、掘进机械选择及说明 (12)三、巷道通风 (13)（一）、掘进通风 (13)（二）、通风方式的选择 (14)四、作业循环图表的编制 (14)（一）、掘进方式 (15)（二）、循环进尺及班循环次数 (15)（三）、各个部分循环时间 (16)五、供电系统及要求 (16)六、安全技术措施 (17)（一）、打眼安全技术措施 (17)（二）、爆破安全技术措施 (17)（三）、通风安全技术措施 (17)（四）、出碴、支护安全技术措施 (18)（五）、其它安全技术措施 (18)（六）、避灾路线 (19)七、参考资料 (20)附图……………………………………………………附页井巷工程课程设计第一部分巷道断面设计某煤矿，设计能力为240万吨，低瓦斯矿井，平硐开拓，中央分列式通风，井下最大涌水量240m3/小时。
通过该矿第一水平西翼运输大巷延煤层底板布置，通过该大巷的水量为180 m3/小时，通过风量为106m3/S,采用采用ZK10－6/550架线式电机车牵引1.5吨矿车运输，该大巷穿过岩层以石灰岩为主，岩层中等稳定，岩石坚固性系数f=4～6，岩层水文地质简单，有少量节理裂隙水，对巷道施工有一定影响，无瓦斯涌出，掘进过程中不通过煤层。
巷道敷设一趟直径为200mm的压风管和一趟直径为100mm的水管,动力电缆1条，照明和通讯电缆3条，该巷道总长度200米，主要用于通风、运煤、排水、行人。
设计容：一、巷道断面设计1.选择巷道断面形状2.确定巷道断面尺寸3.水沟及管线布置4.巷道掘进工程量及材料消耗量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及材料消耗表。
二、巷道施工设计及作业规程编制1.工程概述2.地质与水文情况3.巷道断面尺寸与支护4.巷道掘进5.生产系统6.劳动组织及正规循环图表7.安全技术措施一、选择巷道断面形状年产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600㎜轨距双轨运输大巷，其净宽在3m以上，该大巷又穿过中等稳定的岩层，在简化设计同时既有利于施工和安全生产又具有明显经济效益的情况下，设计巷道采用直墙半圆拱形断面，采用钻眼爆破方法掘进。
该巷道设计选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护。
（一）、确定巷道净宽度B查表3-1知ZK10-6/550型电机车体宽A1=1060mm、高h=1550mm，1.5t矿车宽1050mm、高1150mm。
根据«煤矿安全规程»，取人行侧宽道为1000mm>800mm，非人行道一侧安全间隙宽a=400mm。
查表3-3知本巷双轨中线距b=1300mm，则两电机车之间的距离为1300-（1060/2+1060/2)=240mm>200mm。
故巷道净宽度：B=a1+b+c1=（400+1060/2）+1300+（1060/2+1000）=3760mm（二）、确定巷道拱高h0半圆形巷道拱高h0=B/2=1880mm。
半圆拱半径R=h0=1880mm（三）、确定巷道壁高h31. 由表3-8中半圆拱形巷道拱高公式得h3≥h4+hc—212)(n)-(R bK+-式中，h4为轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h4=2000mm；hc为道床总高度。
查表3-10选22kg/m钢轨，再查表3-5得hc=380mm,道砟高度hb=220mm；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=3760/2—930=950mm。
故h3≥2000+380—22)095360()3000818(+--=1496.65mm2.按管道装设要求确定h3h3≥h5+h7+hB—22 22/K-R）（bDm+++式中，h5为砟面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取h5=1800mm；h7为管子悬吊件总高度，取h7=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；b2为轨道中线与巷道中线间距，b=B/2—C=3760/2—1530=350mm。
故h3≥1800+900+220—22)0352/335300360(0818+++-=1454.43mm。
3.按人行高度要求确定h3h3≥1800+hb—2 2j)-(R-R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。
一般取j=200mm。
故h3≥1800+200—22)2000818(0818--=1156.20mm。
综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为h3=2420mm。
则巷道高度H=h3—hb+h0=2420—220+1880=4080mm。
（四）、确定巷道净断面积S和净周长P由表3-7得半圆拱形巷道的净断面积：S=B(0.39B+h2)式中，h2为道砟面以上巷道壁高，h2=h3—hb=2420—220=2200mm故S=3760×(0.39×3760+2200)=13785664mm²=13.8m²巷道断面净周长P=2.57B+2h2=2.57⨯3760+2⨯2200=14063.2mm=14.06m (五）、用风速校核巷道净断面积查表3-9，知v=8m/s，已知通过大巷风量Q=106m³/s，代入式(3-6)得 V=Q/S=106/13.8=7.68＜8m/s且有富余，故符合要求。
二、确定巷道设计掘进断面尺寸和计算断面尺寸(一）、选择支护参数本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽3.7m、穿过中等稳定岩层即属类围岩、服务年限大于20年等条件，确定选用锚固可靠、锚固力大并能快速安装的树脂锚杆。
锚喷支护参数：锚杆长2.0m，间距a=0.8m，排距a=0.8m，呈方形布置，锚杆直径d=20mm，喷射混凝土层厚T1=100mm，锚杆外露长度T2=50mm。
分两次喷射，每次喷射50mm厚故支护厚度T=T1=100mm。
（二）、选择道床参数根据本巷道通过的运输设备，已选用22kg/m钢轨，其道床参数hc、hb分别为380mm和220mm，道砟面至轨面高度ha=hc—hb=380—220=160mm。
采用钢筋混凝土轨枕。
（三）、确定巷道掘进断面尺寸由表3-7计算公式得：巷道设计掘进宽度B1=B+2T=37800+2×100=3980mm。
巷道计算掘进宽度 B2=B1+2δ=3980+2×75=4130mm。
巷道设计掘进高度H1=H+h+T=4080+220+100=4400mm。
巷道计算掘进高度H2=H1+δ=4400+75=4475mm。
巷道设计掘进断面面积S1=B1(0.39B1+h3)=3980×(0.39×3980+2420)=15809356mm²。
取S1=15.8m²。
巷道计算掘进断面积S2=B2(0.39B2+h3)=4130×(0.39×4130+2420)=16646791mm ²。
取S=16.6m²。
（四）、布置水沟和管线已知通过本巷道的水量为180m³/h，现采用水沟坡度为0.4%，查表3-12得：水沟深400mm、水沟宽400mm，水沟净断面积0.16m²；水沟掘进断面面积0.203 m²，每米水沟盖板用钢筋1.633kg、混凝土0.0276m3，水沟用混凝土0.133m3。
压风管和水管悬吊在人行道一侧，动力电缆挂在非人行道一侧，通信电缆挂在管子上方.图见附图1巷道断面设计图。
（五）、计算巷道掘进工程量和材料消耗量由表3-7计算公式得：每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S2×1=16.6×1=16.6m ³每米巷道墙脚计算掘进体积V1=0.2×(T+δ)×1=0.2×(0.1+0.075)×1=0.04m ³ 每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2=1.57(B2—T1)T1+2h3T1×1=1.57(4.13—0.10)0.10+2×2.42×0.10×1=1.12m ³每米巷道墙脚喷射材料消耗V4=0.2T1×1=0.2×0.10×1=0.02m ³每米巷道喷射材料消耗（不包括损耗量）V=V2+V4=1.12+0.02=1.14m ³每米巷道锚杆消耗（仅拱部打锚杆）N= a a 0.5a -P 1'⨯式中，P1为计算锚杆消耗周长：P 1=1.57B 2+2h 3=1.57⨯4.13+2⨯2.42=11.32ma 、a ´为锚杆间距、排距，a=a ´=0.8m 。
故N=0.80.80.80.5-11.32⨯⨯=17.07 折合重量为 G=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∏⨯ρ22d 17.07L 其中，L 为锚杆深度，L=2.0m ，0.05m 为露出长度；d 为锚杆直径，d=0.02m ；ρ为锚杆材料密度，ρ=7850kg/m ³。
故 G=17.07⨯2⨯π⨯0.01²⨯7850=84.19kg每排锚杆数为：N ×0.8=17.07×0.8≈14根。
由于每一根锚杆安装两个树脂药卷，则每米巷道树脂药卷消耗：M=2⨯N=34.14≈35支。
每排消耗药卷数量：M ⨯0.8=27.312≈28支每米巷道粉刷面积Sn=1.57B 3+2h 2，其中B 3为计算净宽，B 3=B 2—2T=4.13—2×0.10=3.93m 。