1)选型巷道断面形状井下巷道断面形状,按其结构的轮廓可分为折线型和曲线型两大类.前者如矩形、梯形、不规则形等；后者如半圆拱形、圆形拱形、三心拱形、马蹄形、椭圆形和圆形等。

巷道形状的选择依据表（摘自采矿设计工程设计手册2554页）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，则选用直墙拱形断面（半圆拱，圆弧拱或三心拱）；当顶压、侧压都很大的同时底鼓严重时，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。

木支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，岩石平巷掘进采用钻眼爆破方法占主要地位，它能适应任何形状的断面。

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，巷道断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。

断面形状适用条件 半圆供形目前开拓，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。

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。

选择巷道断面尺寸应考虑诸多因素,联系以上所有因素和已知参数,根据《采矿设计手册》，年产量在150万t，其服务年限应在50年以上，该运输大巷穿过中等稳定的石灰岩层和白云岩层，其岩石坚固性系数又在68，因此选择半圆形拱综上所述，由于该双轨运输大巷服务年限长，而且是全矿主要运输巷道，根据穿过岩层性质，确定采用半圆拱形断面最合适。

2）巷道净断面尺寸的确定（1）巷道净宽B○1确定运输设备尺寸查表1-1知,ZK7-6/250型架线式电机车尺寸比矿车大，其宽度A1=1060mm，其高度h=1550mm机车架线高为h4=2000mm。

○2确定安全间隙根据《煤矿巷道断面和交叉点设计规范》GB50419-2007中4.1.8.巷道净宽或净高（或三心拱、圆弧拱形巷道的壁高）宜以100mm进级;4.2.3. 轨道运输巷道，综采矿井不得小于1m，其他矿井不得小于0.8m，为满足以上条件故取人行道宽度为840mm，非人行侧设备至壁的宽度取500 mm查书《巷道施工》重庆大学出版社2010版李开学中表1-1双轨轨道中心距b=1300mm，故电机车之间的间隙为：1300—A1=1300—1060=240>200mm符合设计要求。

○3巷道净宽B =a+2A1+c+t=500+1060×2+840+240=3700mm（2）巷道壁高h3○1确定道床参数。

由《井巷设计与施工》中表1-6轨型18kg/m，根据表得道床总高度h c=320mm，道碴高h b=180mm，道碴面至轨面高h a=140mm。

○2按各种要求计算壁高h3 。

A.按导电弓要求：h3≥h4+h c—22)nR+--k()(z式中 R—半圆拱半径，R=B/2=3700/2=1850 mm；n—导电弓宽度之半为400 mm；z—轨道中心至巷道中心距离，z=B/2-a1=3700/2-(500+1060/2)=820 mm；h4—自轨面起电机车架线高度，取2000 mm；hc—道床总高度，按表1-6取320mm。

故：h3≥2000+320-22)1850(+--=1164 mm300820)400(B.按行人的要求：h3≥h5+h b22)-R--R(J式中 h5—自轨面起管子高度，h5=1800 mm；h b —从地板到道碴面高度，取200 mm；J —巷道有效净高不小于1800mm处到墙的水平距离一般取，j=200mm；则：h 3≥1800+180-22)2001850(1850--=1144mmC.按管道布置要求：必须满足机车与导电弓距管道的安全间隙。

满足导电弓与管路安全间隙要求计算：h 3 ≥h 5+h 7+h b -222)2/(b D m k R +++-=1800+900+180-22)4802/195300400(1850+++- =1541 mm满足电机车与管路安全间隙计算：h 3 ≥h 5+h 7+h b -22112)2/2/(b D m A R +++- =1800+900+180-22)4802/1952002/1060(1850+++- =1571 mm式中 D ——压风管法兰盘直径，195 mm （详见附表1）； h 7——管子吊件总高度，一般取900 mm ；m ——导电弓至法兰盘安全距离，m=300 mm ；2——轨道中心至巷道中心距离，b2=B/2-1370=480 mm 。

对架线式电机车运输巷道，以上几项满足要求时，就不必再对1.6m 高度行人要求和运输设备上缘至拱壁安全间隙要求进行计算。

根据以上计算，壁高最大值为1571 mm 取h 3=1600 mm ，均可满足要求则：巷道高度 H=h 0 + h 3 – h b =1850-180+1600=3270mm 。

（3）计算净周长及净断面积○1净周长P:P=2.57B+2h2=2.57×3.7+2×1.42=12.3 mm式中 h2——自碴面起墙高，h2= h3-h b=1600-180=1420㎜;B——巷道净宽，3700 mm。

②净断面积S:S=B（0.39B+h2）=3.7（0.39×3.7+1.42）=10.6m2③用风速要求校核净断面：V=Q/s=40/10.9=3.64m/s < 8m/s,符合要求.式中 V——通过巷道的风速；Q——通过巷道的风量；S——净断面积。

3）计算巷道掘进断面与相关尺寸(1)确定支护参数由于f=4~6，查围岩分类可知，为中等稳定岩石，输Ⅲ类围岩。

由经验法确定锚喷支护参数如下：喷射混凝土厚度T1=100mm；钢筋直径Φ=14mm；锚杆长度1.65m；锚深L=1.6m；锚杆排、间距D=800mm；锚杆外漏长度T2=50mm；锚喷总厚度T=T1=100mm。

(2)设计掘进宽度B1=B+2T=3700+2×100=3900 mm(3) 计算掘进宽度B2=B1+2δ，式中δ——掘进超挖量，取75 mm；故 B2=3900+2×75=4050 mm(4) 巷道设计掘进高度H1=H+T+H b式中H——巷道自碴面起净高，H=h2+h0(拱高)=1420+1800=3270 mm；故 H1=3270+100+80=3450 mm(5)巷道计算掘进高度H2=H1+δ =3450+75=3525 mm(6)设计掘进断面S1=B1(0.39B1+h3)=3.9（0.39×3.9+1.6）=12.5 m2 (7) 计算掘进断面S2= B2(0.39B2+h3)=4.05(0.39×4.05+1.6)=12.9 m2 4）巷道施工量及材料消耗(1)计算每米巷道掘进体积V2=S2=12.9m3(2)每米巷道脚墙掘进体积V3=0.2(T+δ )=0.2(0.1+0.075)=0.04 m3 (3)计算锚杆消耗量的周长P1=1.57B2+2h3=1.57×4.05+2×1.6=9.56 m (4)锚杆间距D=0.8 m(5)每米巷道锚杆数N=215.0D D p -=148.08.05.056,92=⨯- (6) 每米巷道喷射混凝土V ’=1.57(B 2-T 1)T 1+2h 3T 1=1.57(4.05-0.1)0.1+2×1.6×0.1=0.94m 3(7) 每米巷道锚杆消耗G=Ng式中 g ——每根锚杆重量。

根据钢筋直径 φ 14mm ，长1.65m ，g=1.997kg ，故G=14×1.997=27.96kg(8) 每米巷道锚孔注砂浆量V 4=NL Φ式中 ——锚杆孔注砂截面积，约0.0013 m 2。

故 V 4=14×1.6×0.0013=0.029m 3。

(9) 每米巷道粉刷面积S n =1.57B+2h 2=1.57×3.7+2×1.42=8.6m 25）选择水沟断面依据巷道通过的水量150 m 3/h 和巷道坡度5‰，查表1-7可选用2号水沟，其规格：净宽B=400mm ；深H=400mm ；净断面0.160m 2；掘进断面0.203m 2。

6）绘制石门施工图及配套表格(见附图1)。