井巷工程课程设计说明书目： 双轨巷道单侧分岔点设计 院： 能源科学与工程学院 名： 级： 采矿 09-2 班话： 师： 期： 2012 年 6 月 8 日学 姓专业班 联系电 指导教 日课程设计任务书、设计任务：某双轨巷道单侧分岔点，支巷在主巷右侧，其：B1=B2 =4000mm（主巷），B3=2400mm （支巷），b1=b2=b3=1030mm，δ=45°，m=1600m，m（加宽后的轨道中心距），三条巷道均为半圆拱，墙高1800mm，砌体厚度300mm，牛鼻子厚600mm，采用7 吨架线式电机车，一吨矿车，600mm轨距，设计该交岔点。

二、设计要求：1.交岔点平面尺寸设计1.1计算曲率中心的位置1.2基本起点（预定为变断面起点）至变断面（斜墙）终点的水平距离P1.3计算交岔点的最大宽度TM1.4计算柱墩至基本轨起点的距离L21.5计算斜墙斜率及（斜墙）变断面的起点Q1.6计算交岔点的总长度L2.设计交岔点墙高2.1确定墙的高度降低的斜率2.2按半圆拱断面公式验算TN断面的高度3.计算工程量、材料消耗、编制工程量及材料消耗表4.编写施工方法等内容5.绘图4.1按1：100 的比例绘制交岔点平面图4.2按1：50 的比例绘制主巷、支巷及最大宽度处的断面图目录1.交岔点平面尺寸设计. (1)1.1计算曲率中心的位置 (1)1.2基本轨起点（预定为变断面起点）至变断面（斜墙）终点的水平距离P 1 1.3计算交岔点的最大宽度TM (1)1.4计算柱墩至基本轨起点的距离L2 (1)1.5计算斜墙斜率及（斜墙）变断面的起点Q (1)1.6计算交岔点的总长度L (2)2.设计交岔点墙高. (2)2.1确定墙的高度降低的斜率 (2)2.2按半圆拱断面公式验算TN断面的高度 (2)3.计算工程量、材料消耗、编制工程量及材料消耗表 (3)1.交岔点平面尺寸设计1.1计算曲率中心的位置O点的位置距离基本轨起点的横轴长度为J，距基本轨中心线的纵轴长度为H，可如下求的：J=a+b cos -Rsin =3472+3328cos14°15＇ -12000sin14 °15＇=3744mm H=Rcosα+bsin α=12000 cos14°15＇+3328 sin14 °15＇1.2基本轨起点(预定为变断面起点)至变断面(斜墙)终点的水平距离P 从曲率中心O到支巷起点T 连一直线，此OT线与O点到主巷中心线的垂线夹角为θ其值为：θ=arccos H 500 b2 =arccos 12450 600 1030=33°51'40”R b2 12000 1030P=J+[R-(B 3-b 3)]sin θ =J+(R+b3-B3)sin θ =3744+[12000-(2400-1030)]sin33 °51'40” =9667mm1.3计算交岔点的最大宽度 TM 为了计算交岔点最大断面宽度TM，需解直角三角形MTN：NM=3Bsin θ=2400 sin33 ° 51'40”=1337mmTN=B3cosθ+500+B2=2400cos33°51'40”+600+4000=6593mm TM= 13372 65932 =6727mm1.4计算柱墩至基本轨起点的距离 L2 L2=P+NM=9667+1337=11004mm1.5计算斜墙斜率及(斜墙)变断面的起点 Q 为了计算交岔点的变化，需确定TQ的斜率i ，方法是按变断面起点求算斜率i 0，然后选用与它最相近的固定斜率i 。

i 0=TN B1 =6593 4000 =0.268P 9667取i=0.25 反算定出确定的变断面起点Q及交岔点扩大断面不忿的长度：L0=TN B1=6593 4000=10372mmi 9667 所以变断面的起点至基本轨起点的距离Y：Y=P- L 0=9667-10372=-705mmQ点在Q0之左，Y值为负。

1.6计算交岔点的总长度 LL= L 2+2000=11004+2000=13004mm2.设计交岔点墙高2.1确定墙的高度降低的斜率预设h TM与h B2、h B3的差值?h为200mmi＇=1800 1600=0.02103722.2按半圆拱断面公式验算 TN断面的高度由上述公式计算：1)按架线电机车导电弓子要求确定h3h TM≥h4+h c- (R n)2 (K b1)2=2000+320- (2000 300)2 (360 2000 400 530) 2=1417mmh4 轨面起至电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h4=2000 mm; hc道床总高度。

查表知hc=320mm道, 砟高度h b=180mm;n -- 导电弓子距拱壁安全距离，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R -- 半圆拱半径，R=B/2=5318/2=2659mm.2)按管道装设要求确定h3h3≥h5+h7+h b- R (K m D b)2=1800+900+180- 20002 (360 300 350/2 630)2 =1510mmh7 管子悬吊件总高度，取=900mm;m 导电弓子距管子间距，取m=300mm;D - 压气管法兰盘直径，取D=335mm; -- 轨道中线与巷道中线间距3)按人行高度要求确定h32 2 2 2 h3≥1800+h b- R2 (R j)2 =1800+180- 20002 (2000200)2 =1108mmj 为距巷道壁的距离。

距墙壁j 处的巷道有效高度不小于1800mm。

j ≥100mm一, 般取j=200mm.4)按1.6m高度人行宽度要求计算：h3≥1600+180- 20002 (700 1060/ 2 630) 2=1045mm5)按设备上缘至拱璧最小安全间隙要求计算：h3≥1550+320- 20002 (700 1060/ 2 630) 2=1135mm综上，最大选择1510mm，考虑到余量，选择1600mm符合要求。

3.工程量及材料消耗计算3.1 体积计算巷道设计掘进宽度：一一断面：B11=B+2T=4000+2× 100=4200mmB12=B11+2δ=4200+2×75=4350mm二二断面：B21=B11=4200mmB22=B21=4350mm三三断面：B31=2400+2× 100=2600mmB32=2600+2× 75=2750mmTM断面：B41=6727+2×100=6927mmB42=6927+2× 75=7077mm掘进断面积：S1=4350×1800+ ×21752=15260848mm2=15.3m2h5 道砟面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取=1800mm;2S 2= S 1=15.3m 2S 3=2750×1800+ 13752=7919786mm 2=7.9m 22 S TM =7077× 1600+ 35382=19662355mm 2=31.0m 22L 1=L 2-Y=11004-705=10299mm=10.3mV= ×10.3(15.3+31.0)+2 ×(15.3+7.9)=238.4+46.4=284.8m3.2 选择支护参数采用锚网喷支护，局部采用料石碹砌支护 各断面每米巷道锚杆消耗：N=P 0.5a a.aP=1.57B 2+2h 3=1.57 ×4.350+2×1.80=10.430mN1=N2=10.430 0.5* 0.8=9.790.8*0.8三三断面：P=1.57B 2+2h 3=1.57 ×2.750+2 ×1.80=7.918m N 3= =11.747TM 断面：P=1.57B 2+2h 3=1.57 ×7.077+2 ×1.60=14.310m N 4==21.734 总锚杆消耗量为 N=×10.3(10.430+14.310)+2×(10.430+7.918 )=164根 所需药卷： 164×2=328 支 折合重量根据经验公式选择锚杆长度：L =n(1.1+W/10)断面、 断面：=1.1 [1.1+7.077/10 ] =2.11(m)式中： W —巷道宽， m ；L —锚杆长度， m ；n —围岩稳定性系数，设计取 1.1 考虑到现有锚杆规格，取长度为 2.2 米则消耗锚杆总质量为 164×2.2×3.14 ×( ) 2×7850=720.727kg 所需金属网面积为 171.86m 23.3 材料消耗量计算每米巷道拱与墙喷射材料消耗 V 2: 一一断面、二二断面：3V 2=[1.57(4.35-0.10) ×0.1+2 ×1.80 ×0.1 ] ×1=1.027m 3每米巷道墙角喷射材料消耗3V 4=0.2 ×0.1 ×1=0.02m 3V=V 2+V 4=1.047 m 3三三断面：V 2=[1.57(2.75-0.10) ×0.1+2 ×1.80 ×0.1 ] ×1=0.776 m 33V 4=0.2 ×0.1 ×1=0.02m3V=V 2+V 4=0.796m 3TM 断面：3 V 2=[1.57(7.077-0.10) ×0.1+2 ×1.60 ×0.1 ] ×1=1.415 m 3 V 4=0.2×0.1 ×1=0.02m 33V= V 2+V 4=1.435 m 3 将四个断面数据代入公式得：V ＇ = ×10.3(1.047+1.435)+2 ×(1.047+0.796)=16.468 m 3加上柱墩消耗的材料 ,总需消耗材料 :3Ｖ=16.468+3=19.468 m 3粉刷面积计算如下 :2S n1=1.8×2×1+ ×3.14 ×4.35 ×1=10.43m22S n2= S n1=10.43m2S n3=1.8×2×1+ ×3.14×2.75×1=7.92 m2S nTM=1.6×2×1+ ×3.14 ×7.077 ×1=14.3 m2S n＇=31.0-15.3-7.9=7.8 m 2V n= L(S n1+S nTM)+g(S n2+S n3)+S n式中S n1；S n2 S n3 S nTM ——分别为该断面的处每米巷道的粉刷面积，m2 S n'——柱墩端壁的粉刷面积，m2；S n'= S TM- (S2+S3)。