( R n)
2
(k b1 ) 2 R 2 ( B / 2) 2

《施工与验收规范》第6.6.6条 架线电机车的导线吊挂高度，应符合下列数值： 导线距巷道顶或棚梁之间不得小于200mm，距金属管线之间不得小于300mm。
②按管道的安设要求确定－－导电弓子外缘与管子间距 m≥300mm（300mm），管路到道碴面行人高度h5 ≥1800mm。
2. 净高度的确定 净高度：道碴面起至顶板内沿或锚杆终端的垂直高度。 《煤炭安全规程》第二十一条 巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安
全设施及设备安装、检修、施工的需要，并符合下列要求：
（一）主要运输巷和主要风巷的净高，自轨面起不得低于2m。架线电机车运输 巷的净高必须符合第三百五十六条和第三百五十七条的有关要求。 （二）采区（包括盘区，以下各条同）内的上山、下山和平巷的净高不得低于 2m，薄煤层内的不得低于1.8m。 第三百五十六条 自轨面算起，电机车架空线的悬挂高度应符合下列要求： （一）在行人的巷道内、车场内以及人行道与运输巷道交叉的地方不小于2.0m； 在不行人的巷道内不小于1.9m。 （二）在井底车场内，从井底到乘车场不小于2.2m。 （三）在地面或工业场地内，不与其他道路交叉的地方不小于2.2m。
第四章 巷道断面设计
本章提要
巷道是井下生产的动脉，巷道断面设计合理与否，直接影响煤矿 生产的安全和经济效益。
巷道断面设计的内容与步骤是：首先选择巷道断面形状、确定巷 道净断面尺寸，并进行风速验算；其次，根据支护参数与道床参数， 计算出巷道的设计掘进断面尺寸，并按允许的超挖值，求算出巷道 的计算掘进断面尺寸；然后，布置水沟与管缆；最后，绘制巷道断 面施工图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表
备安全距离）、线不同侧（否则在其0.3m以下，位于矿车翻轨弧线 外侧 ）；
②电话和信号电缆与电力电缆不同侧，否则在上方大于0.1m； ③电缆悬挂1.5~1.9m，两挂点小于3.0m，电缆与风筒0.3m，与 运输设备安全距离0.25m；
第四节
巷道断面设计示例
某煤矿，年产设计能力为90万t，矿井属低瓦斯矿井，中央分列式 通风，井下最大涌水量为 320m3/h。通过该矿第一水平东翼运输大 巷的流水量为 160m3/h，采用 ZK10－6/250架线式电机车牵引1.5t矿 车运输。该大巷穿过中等稳定的岩层，岩石坚固性系数 f = 4～6， 大巷需通过的风量为28m3/s。巷道内敷设一趟直径为200mm的压风 管和一趟直径为100mm的水管。试设计运输大巷直线段的断面。
在人车停靠点c ≥ 1.0m；行人侧宽度 ④ n ≥ 0.2m，采区装载点≥0.7m， 摘挂钩点≥1.0m；双轨列车之间的距离。
移动变电站或平板车上综采设备的 最突出部分，与巷帮支护的距离不
得小于 0.3m 。从巷道道渣面起 1.6m
机械化采煤矿井为 1.0m ）以上的人 行道；
③ c ≥ 0.8m （ 道 碴 面 起 1.6m 高 度 ） 的高度内，必须留有宽 0.8m （综合
第一节 巷道的断面形状
第二节
巷道断面尺寸的确定
一.梯形巷道净断面尺寸
1. 净宽度的确定（内壁或锚杆外端之 《煤矿安全规程》第二十二条 新 间的水平距离，通车时车辆顶面水平 建矿井、生产矿井新掘运输巷的一
的巷道宽度，不通车时底板起1.6m水 侧 ， 巷 道 另 一 侧 的 宽 度 不 得 小 于 0.3m （ 综 合 机 械 化 采 煤+ c + n
0.5m ）。巷道内安设输送机时，输 送机与巷帮支护的距离不得小于
主要运输巷B ≥ 2.4m 0.5m ；输送机机头和机尾处与巷帮 支护的距离应满足设备检查和维修 采区巷道B ≥ 2.0m 的需要，并不得小于 0.7m 。巷道内 ① a > 0.3m，安设输送机时a >0.5m； 非行人侧的宽度 ② A1—表4－1，运输设备的最大宽度；
③ 形状：倒梯形、矩形 表4-11
④ 支护：
《设计规范》第9.5.12条 大巷水沟应布置在人行道同侧。水沟 宜采用混凝土浇灌，并设置预制钢筋混凝土盖板。当水中含煤泥较 多、沿沟清理不便时，应在适当地点设置小型沉淀池。
二. 管线的布置
压风管、排水和供水管、动力和照明通信电缆。 ①管（人行道一侧，距道碴、水沟盖板 1800mm ， 0.2m 运输设
2 2 2
对于架线电机 车运输的巷道， 一般按其中架线 电机车导电弓子 和管道装设高度 要求计算即能满 足设计要求；其 他如矿车运输、 仅铺设输送机或 无运输设备的巷 道，一般只按行 人高度要求计算 即可满足设计要 求，但在人行道 范围内1.8m以下， 不得架设管、线 和电缆。
3. 净断面面积
表4－8（半圆拱 ） P73， 4－9（圆弧拱） P74
h0—拱高：半圆拱 h0＝B/2；
圆弧拱 h0＝B/3 h3—墙高，只进不舍， 并按0.1m进级 墙高h3应满足巷道内①电机车架线、 ②管道铺设、 ③行人高度
和④宽度⑤运输设备上缘距拱壁的安全间隙要求。
①按架线电机车导电弓子要求确定――导电弓子外缘与拱璧间距 n≥200mm（300mm）
h3 h4 hc
巷道用途：行人、运输、通风、设备安装、安全、施工、检修
1. 断面形状
设计原则
2. 断面尺寸确定，梯形、拱形 3. 水沟、管线布置、断面尺寸确定实例 1. 形状、净断面尺寸、风速验算；
内容与步骤 2. 设计掘进断面尺寸、计算掘进断面尺寸；
3. 布置水沟、管缆；
4. 绘制施工图、特征表、工程量及材料表。 本章重点是拱形断面尺寸设计、高度确定、以及各参数的含义。
D h3 h5 h7 hb R ( B / 2) R (k m b2 ) 2 2
2 2 2
k
③按行人高度要求确定――距壁j处有效高度≥1800mm， j≥100mm（200mm）
B h3 1800 hb R ( B / 2) R ( j ) 2 2
超挖值 δ= 75mm
半圆拱： S2 = B2（0.39B2 + h3）（B2计算掘进宽度，包括超挖宽度）
圆弧拱： S2 = 0.24B2 + 1.27BT + 1.57 T2 + 0.24T+0.1B+0.01+B1h3
第三节 水沟及管线的布置
一. 水沟
① 位置：行人侧
② 坡度： 纵向：3‰～5‰
属支架、锚杆等支护。
⑵ 道床参数的选择（是指钢轨型号、轨枕型号、道碴高度） 钢轨（表4-5）：型号（15、18、22、24、30、38 kg/m ） 轨枕（表4-6）：开拓巷道——（预应力）钢筋混凝土轨枕
采准巷道和回采巷道——木轨枕
道床（表4-7）：厚度（不小于100mm，
把轨枕1/2~2/3的高度埋入）、宽度（轨枕 ＋200mm） 第三百五十二条 新建或改扩建的矿井中，对 运行7t 及其以上机车或 3t 及其以上矿车的轨 道，应采用不低于30kg/m的钢轨。
第三百五十七条 电机车架空线与巷道顶或棚梁之间的距离不得小于0.2m。
3. 巷道净断面面积
S＝（B1 + B2）H/2
《煤炭工业矿建设计规范》第3.3.4条 采区巷道断面尺寸，应根 据回采和掘进工作面的装备、运输、通风、行人、管线安装及采后 断面压缩率复用要求等确定。 综合机械化工作面胶带输送机顺槽巷道净断面不宜小于12m2， 回风顺槽净断面不宜小于10m2，输送机上、下山的净断面不宜小
⑵ 用途及服务年限
稳定性考虑：圆、拱、马蹄、梯、矩形；断面利用率：梯、矩形、拱、 马蹄、圆形；施工难度：梯、矩形、拱、马蹄、圆形；服务年限长，需要考 虑长期稳定性和尽量少的维修量，拱形；深井、松软破碎岩巷考虑圆形或马 蹄形；采准巷道：梯、矩形。
⑶ 支护材料和支护方式 ⑷ 掘进的方式和设备 岩石巷道，锚喷支护，拱形断面 煤层巷道，锚杆、锚索支护或金属支架，梯形断面
㈡ 确定巷道拱高h0 半圆拱形巷道拱高h0 =3600/2=1800mm。半圆拱半径R=1800mm ㈢ 确定巷道墙高h3 1．按架线电机车导电弓子要求确定h3 由表3-8中半圆拱形巷道拱高公式得
h3 h4 hc ( R n) 2 ( K b1 ) 2
式中 h4——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取 h4 = 2000mm； hc—— 道床总高度。查表 4-5 选 24kg/m 钢轨，再查表 4-7 得 hc= 360mm，道碴高度hb= 200mm； n——导电弓子距拱壁安全间距，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，b1 = B/2－a1 = 3600/2－930 = 870mm。 2 2 h 2000 360 ( 1800 300 ) ( 360 870 ) 1502 mm 3 故
第一节 巷道的断面形状
一. 常用的断面形状
折线形：矩形、梯形和 不规则形 曲线形：半圆拱形、圆弧 拱形、三心拱形、圆形、 马蹄形 及椭圆形
第一节 巷道的断面形状
二. 断面形状的选择 ⑴ 围岩应力条件及围岩性质
断面形状与巷道围岩应力大小、分布有关，由于属于脆性材料，周边只 出现压应力不出现拉应力时稳定性最好，因此曲线形比折线形断面要好，围 岩松动破碎、强度较低多用曲线形；围岩强度较高时，拉应力没有超过抗拉 强度也采用折线形；圆形巷道如果压力均匀分布出现等压情况，最为稳定。
⑶巷道的设计掘进断面积 表4－8半圆拱，4－9圆弧拱，表4-10梯形 梯形断面 S1＝(B3 + B4)H1/2 6. 巷道的计算掘进断面积（梯形）
超挖值 δ= 75mm
S2＝(B5 + B6)H2/2
二. 拱形巷道的断面尺寸的确定
1. 巷道净宽度的确定（拱基线） B ＝ a + 2A1 + c + t ≥ 2.4m 2. 巷道净高度的确定 h = h0 + h3 － hb