井巷工程课程设计题目某地下矿山主、副井的设计学院名称指导教师班级学号学生姓名2015年1月目录第一章综述 (1)1.1课程设计目的 (1)1.2课程设计任务 (1)第二章课程设计技术条件 (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 (2)2.4运输设备及装备 (2)第三章巷道断面形状选择 (2)第四章选择罐道形式及材料 (3)4.1 主井 (3)4.2 副井 (3)第五章巷道断面尺寸计算 (4)5.1 确定主井断面尺寸 (4)5.2 确定副井断面尺寸 (5)第六章风速验算 (7)第七章选择支护方式及支护参数 (7)第八章计算各部分尺寸 (8)第九章计算材料消耗 (9)第十章结束语 (10)第十一章井筒断面图及附图 (11)参考文献 (12)前言矿产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。

我国能源结构以矿产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矿产工业的增长提出更高的要求。

而矿产工业生产的发展，又取决于矿产工业基本建设及开拓延伸工作能否及时的、持续不断的提供矿石的场地。

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，我们以克服困难的精神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。

通过设计来巩固自身所学的专业理论知识，使我们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，使我们得到一次分析和解决工程技术问题能力的基本训练，并且进一步提高自身的运算和绘图能力，培养独立阅读资料、掌握技术信息和编写技术文件的能力。

由于编者水平有限，不足之处在所难免。

希望读者能给与批评或指正，在此先道一声谢谢！编者2015年1月14日第一章综述1.1课程设计目的对于采矿工程专业的学生，无论是在勘探设计单位承担矿山设计任务，还是在科研院所从事专业科研开发事业，或者在生产企业进行专业技术与生产技术管理工作，对于地下开采起主要通道作用的井巷工程，都必须具有正确选择和设计的知识和能力。

本次课程设计是在学习了相关专业基础和井巷工程专业课程的基础上，通过设计，得到专业工程设计基本能力的初步训练，为毕业设计及今后从事专业技术工作打下基础。

也是对自身对以前所学知识掌握与运用能力的检验。

井巷工程课程设计，要求我们在给定原始资料的基础上，通过翻阅专业参考书和相关文献，综合运用所学知识，确定技术方案，掌握正确的设计步骤和内容，进行必要的科学计算，并运用规范的技术语言（规范的图纸及说明书）将设计意图及设计结果表达出来。

1.2课程设计任务1.设计任务：某地下矿山主、副井井筒的设计2.设计要求：（1）正确选用参数及各部分尺寸，计算正确；（2）绘图清楚整洁，符合工程制图要求；（3）说明书文字简明扼要，语言通顺，叙述清楚，概括性强；（4）使用国家法定计量单位，正确使用标点符号；（5）说明书用A4纸，其中正文用宋体小4号字的格式打印，断面图用CAD绘制，编号按本大纲样式编写。

3.设计成果：（1）用Auto CAD严格按照制图标准，按比例1:50绘制井筒断面图，并用A3纸打印，并装订在说明书后面；（2）编写主、副井井筒设计说明书，用A4纸打印装订。

第二章课程设计技术条件2.1地质条件矿山第一水平石门大巷所通过岩层的普氏系数f＝3～5，为稳定性较差岩层，涌水量300m³/h ，风量50m³/s 。

主井与副井所通过岩层f＝5～7，中等稳定，风量均按80 m³/s考虑。

该矿井属于低瓦斯井。

2.2生产能力及服务年限矿山年产量150万t，其第一水平服务年限20a。

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Φ200mm 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，设有梯子间。

2.4运输设备及装备石门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1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）。

第三章巷道断面形状选择表3-1巷道断面形状断面形状适用条件半圆拱形目前开拓，准备巷道，而硐室普片采用的断面形状，多在顶压大侧压小，无底鼓得条件下使用。

圆弧拱形由于光爆锚喷支护的推广，拱部成型好，施工方便，多用于准备巷道。

当跨度较大时，较半圆拱形断面利用率高。

三心圆拱形与半圆拱形相比，拱顶承压能力差，但断面利用率较高，适用于围岩坚硬的开拓巷道、上（下）山和硐室。

梯形顶板暴露面积较矩形小，可减少顶压，能承受稍大的侧压，多用于采区巷道。

矩形断面利用率较高，多用于顶压，侧压都较小，维护时间不长的回采巷道。

马蹄形用于围岩松软，有膨胀性，顶、侧压力很大，且有一定底压的巷道。

圆形围岩松软、四周压力均很大，用其他形状不能抵抗围岩压力时采用。

椭圆形当巷道四周压力很大，且分布不均时，根据顶压和侧压的大小，采用竖直或水平布置。

不规则形在薄煤层中，为了不破坏顶板，使顶板保持一定的稳定性，断面形状视煤层赋存条件而定。

巷道断面形状的选择，主要应考虑巷道所处的位置及穿过的围岩性质（即作业在巷道上地压的大小和方向）、巷道的用途及其服务年限、选用的支架材料和支护方式、巷道的掘进方法和采用的掘进设备等因素。

一般情况下，作用在巷道上的地压和方向在选择巷道断面形状是起主要作用。

当顶压和侧压均不大时，可选用矩形或梯形断面：当顶压较大、侧压较小时，则选用直樯拱形断面（半圆拱，圆弧拱或三心拱）；当顶压、侧压都很大的同时低鼓严重时，就必须选用诸如马蹄形、椭圆形等封闭式断面。

矿区富有的支架材料和习惯使用的支护方式，往往也直接影响道巷断面形状的选择。

木架和钢筋混凝土棚子，多适用于梯形和矩形断面。

掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定影响。

目前，岩石平巷掘进仍是采用钻眼爆破方法占主要地位，它能适应任何新装的断面。

近年来，由于锚喷支护广范应用，为了简化设计和有利于施工，巷道端面多采用半圆拱和圆形拱，三心拱也逐渐被淘汰。

在使用全断面掘进机掘进的岩石平巷，选用圆形断面无疑是最为合适的。

在需要通风量很大的矿井中，选择通风阻力较小的断面形状和支护方式，既有利于安全生产又具有明显经济效益。

在满足安全与技术要求的条件下，力求提高断面利用率，缩小断面降低造价并有利于加快施工速度。

3.1选择主井井筒断面形状综上所述，该主井为双箕斗井，年产150万t，穿过普氏系数f=5～7的岩层，中等稳定的Ⅲ类围岩，设有梯子间。

据表3-1所示，故选择承受地压性能好、通风阻力小、维护费用少、便于施工的圆形断面，选用锚杆喷射混凝土支护。

3.2选择副井井筒断面形状综上所述，据表3-1所示，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。

第四章选择罐道形式及材料4.1主井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。

4.2副井副井为双罐笼井，采用3#单层罐笼（YJGG-2.2型）。

选用180mm×180mm槽钢组合罐道，罐道梁选用200mm ×100mm 槽钢组合罐道。

梯子梁选14b 槽钢， 高×宽=200mm ×60mm 。

第五章 巷道断面尺寸计算5.1确定主井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。

箕斗型号：FJD2.5(5.5)，其最大外形尺寸：长×宽×高=1236mm ×1452mm ×4831mm ，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/m 。

5.1.1主井井筒各构件平面尺寸计算①箕斗布置及其相应尺寸：L = m 0 + 2h + b 0x = ½ ( L + A )式中：L —─箕斗两侧罐道梁中心线间的距离，mmm 0 —─箕斗两罐道间的间距，mm;一般情况下m 0 = A + 2c + 2t A —─箕斗的宽度，mm;取A ＝1452mmc —─罐道宽度，mm ；取c=65mmt —─罐道卡与罐耳之间的间距，mm;一般取t=10mmh —─罐道的高度，mm;根据型号取 h=220mmb 0—─罐梁的宽度，根据28a 号工字钢，取b 0=122mmx —─罐道梁中心线至箕斗外边缘的距离。

故 L ＝1452+2×65+2×10+2×220+122 mm ＝2164mmx =1/2(2164+1452) mm =1808mm②梯子间的布置及其结构尺寸：M = 600 + 600 + s + a 2/2N ＝H-J式中：M —─从4号罐梁中心线起6号罐梁的长度，mm600—─梯子孔宽度，mms —─梯子孔边至4号罐梁的板壁厚度，梯子间取s=71mma 2—─4号罐梁宽度，mm ；根据28a 号工字钢，取a 2=122mmN —─6号罐梁到井筒中心线的距离，mmJ —─5号罐梁到井筒中心线的距离，mm ；一般取J ＝400mmH—─5、6号罐梁中心线之间的距离，mm;梯子孔前后长度不得小于700mm, 梯子梁宽度一般为100mm.故 H=2×(700+100)mm=1600mmM＝600+600+71+122/2 mm＝1332mmN=1600-400=1200mm③用图解法确定井筒直径（如附图1所示）(1)按计算出的提升间、梯子间平面结构布置尺寸。

(2)确定E、F、G三点，根据梯子梁的定位尺寸M、S和d确定三点，沿箕斗拐角点B1、C1点平分线向井壁方向量取△2=200取得FG两点。