某铅锌矿-60m运输大巷断面和支护设计-、巷道断面形状选择该矿为铅锌矿，并且设计年产量为80万t，属于中型的冶金矿山，一般来说，其第一水平的运输大巷服务年限较长，又因其穿过中等稳定围岩，故其巷道承受地压较大。

因此，根据其年产量、服务年限、承受地压等特点，在此选用拱高f o=B0/4的三心拱形断面，轨距为600mn双轨运输线路，锚喷支护作为永久支护。

二、确定运输大巷尺寸（一）确定净宽B由《矿山采矿设计手册•井巷工程卷》（以下简称手册）查表1-3-3知：ZK10-6/250 电机车长4500mm 宽1060mm 高1600mm 两轨中心距1400mr p YCC 矿车长1900mm宽1050mm高1200mm两轨中心距1350mm两者相比之下取较大值，故运输设备宽度b=1060mm两轨中心距s=1400mm又由手册中表1-3-2 以及表1-3-1分别查得，对于冶金矿山，非人行侧安全间隙b1=300mm人行道宽度b2=800mm表1-3-1 人行道宽度表（mm冶金部门> 800 >800 > 1000 > 800 > 700 >10000 >建材部门> 800 > 800 > 1000 > 700 >10000 10000 化工部> 800 > 800 > 1000 >10000表安全间隙表表设备外形尺寸及线路中心距表故净高度:B o=b i+b+s+b=300+1060+1400+800=3560mm将计算出的净宽度按50mn®级，取B c=3600o（二）选择道床参数该矿年生产能力80万吨，又根据井内运输设备，查表1-7，选用24Kg/m钢轨，采用钢筋混凝土轨枕。

由表1-8查得轨面水平至底板水平之间距离h6=400mm 道渣层厚度h d > 90mm此处取150mm轨枕高度取150mm底板水平到道渣水平之间的距离h5=250mm所以道渣至轨面的高度h4==h s-h5=400-250=150mm.运输量与电机车质量、矿车容积、轨距、轨型的一般关系表表1-8 常用钢筋混凝土轨枕规格2.巷道净墙高h 2。

按照以下方法来确定:1）按照电机车架线要求确定由手册知道电机车架线弓子宽度为 800~900mm 故可取其 一半K=450;由于金属矿山主运输平巷当电压小于 500v 时，架 线至轨面高度不低于1800mm 故此处架线高度H=1900mm 非 人行侧线路中心至墙的距离故到点弓子在小圆弧内,.b a b i 2 r a Kr R 300 1060830mm2623 830 450623 3000.752 0.55由于623 830 450 623 3000.752 0.55表1-6巷道允许最高(七)确定巷道断面尺寸巷道设计掘进宽度(无充填时)B i为B=B+2(T+50)=3600+2X (50+50)=3800mm巷道设计掘进高度H为H=H+h5+T+50=2740+250+50+50=3090mm巷道拱断面积S d为S d=+' )T' =x +XX =0.4549m2 式中，T' =T+50=100mm.巷道边墙断面积S T为2S=2(h3X T' )= 2(h 2+h5)X T' =2X +X =0.418m巷道掘进断面积S n为2S n= S o+ S d+ S T+ S 基=+++X =10.93m三、水沟设计和管线布置已知通过此巷道的水量为150nVh ,现采用水沟坡度与巷道坡度相同，即％。

查《井巷工程》教材的表，选用锚喷支护的水沟，水沟深400mm宽400mm水沟净断面积，水沟掘进断面积，每米水沟混凝土用量为，盖板混凝土用量。

表拱形、梯形巷道水沟规格和材料消耗表管子按照规定悬吊在人行道一侧上方，电力电缆在非人行道一侧，通讯电缆挂在墙上。

如图所示：四、计算巷道掘进工作量及材料消耗量（一）每米拱顶巷道所需喷射混凝土材料量。

计算如下：（二） V I=1X [+' ）T' -+o.2313m3每米巷道两墙所需喷射混凝土材料量，计算如下：3V?=2（h2+h5）X T X 1=2X +X =0.209m（三）每米巷道所需锚杆根数N与充填砂浆V3。

设锚杆轴向距离为1m,径向间距为1m,则11.89 0.5 1.0 N=11 根1.0 1.0V34(D2 d2) l' N l2 2(0.045 0.022 ) 1.55 11 1.640.033m3式中D锚杆孔直径，取45mmd -- 锚杆直径，取22mr pl '――锚杆孔深度，取1550.（四）由设计知，每米水沟混凝土用量匕==,盖板混凝土用量五、绘制巷道断面施工图根据以上设计结果，绘制出巷道断面施工图，如下图所示六、编制工程量及材料消耗量表运输大巷特征断面/m 2设计掘进尺寸/mm净断面尺寸/mm 支护厚度/mm 净周 长 宽高拱高宽净全高墙厚拱厚拱和 墙38003090 900 3600 2740 50 50工程量及巷道支护材料消耗量计算掘进 工资量/m 3混凝土材料消耗量/m 3其他材料/ 根巷道喷拱喷墙填孔水沟盖板 水沟锚杆11I - I -—围岩力学参数：重力密度 丫 =m,粘聚力C= MPa 内摩擦角© =40，埋 深 160m （一）求最小计算半径R由于坚固系数f=8~10，查图1-8-5得K f =（二）求最小支护抗力F imin1.计算下列系数a 2 (F o 1)(1 sin )(25500 10 160 1.19 106) (1 si n4 0°) 14.5MFaa3 0.026 B 3 0.002a 2 14.5 2.求M 值令 M=Q 则 f 1=A= 令 M =1,则 f 1=A-B=在图1-8-7上找出（0,、（1,,连接此两点的直线交© =40°的曲线于某点，此点对应M=则R min =a 3（1- M ）= X （）=（三）根据经验初选支护参数锚杆选用直径？ 22螺纹钢筋作成的砂浆锚杆，锚杆间距，排距。

长度按照L 0.16 ~ 0.7的经验范围—0.6，则L=X =.,故取。

混凝土 r° 5 采用强度等级C20.（四）计算支护抗力七、 锚喷支护设计R cB o_ 2K f3.8 2 0.732.6m a ! C cot 1 cot 40o1.19MFa a 3R c (1 sin ) 3sin 125500 2.6 (1 sin 40°)3 sin40° 1 0.026MFaa 1 a 3 a 21.19 0.02614.5 0.084F 0 Ccot 25500 P Ccot10 160 1 106 cot40 28.90.26 106 1 106cot40K 、©值在图 R==X =1-8-10 上查得 R/r 0= 所以，R ：01.6 0.684.94 2.63.总抗力（五）判定支护方案可靠性1.安全系数nP 0.26n —i12.0P0.0218min2.加固深度与松弛范围比值 求K 值由 L 0.6 r °(r o =R ) , © =40 , 查图 1-8-9得初始剪切角p=,则45o40o225o（2 ）45o7.5o剪切区高度 b=2Rcos =2XX 剪切区弧长之半a=.. 锚杆倾角B= 1 （9021.喷射混凝土抗力喷射混凝土抗剪强度f sR c (90180 1 ) (90 3 142.6 ' (90 32.5 ) 2.61m180 )28.75P s 2df scosv2 °.°5 2° cos7.50.11MPa4.39 sin 252.锚杆抗力①22锚杆截面积 贝UAt=x 10窃,抗拉强度f s t =,间排距d i 、d 2都为1m P A2叭 f s tcosbd 1d 22 2..61 °.0004眈4 cos28.750.15MPa4.39 1 1P P s P A0.150.11 0.26MPa即加固深度为松弛范围的68%因岩石参数折减较少，如果施工质量有保证，此支护方案是可靠的（—L一般在~）。

R r o支护设计相关图表（见下页）附录四、课程设计摘要（中文）本课程设计是某铅锌矿-160m运输大巷断面和支护设计。

该矿年生产能力为80万吨，属于中型的金属矿山，其巷道围岩较稳定，为双轨运输巷道，巷道设计采用锚喷联合支护。

设计时，先根据其年生产能力、地压情况、运输设备等初步确定巷道断面的形状为三心拱形，采用锚喷支护。

初步确定断面形状之后，就要具体确定其断面尺寸先确定其净断面尺寸并进行风速验算，再在净断面尺寸的基础上将道床参数以及支护参数考虑进去，并加上一定的超挖值从而确定其掘进断面尺寸，根据断面尺寸进行管线布置、支护参数初定以及工程量、材料消耗量的计算等。

最后，从安全以及经济方面考虑，就要对支护参数进行验证，计算支护抗力、加固深度、支护范围等，最终根据算出的安全系数以及支护深度知道支护合理。