孟洋华阳煤矿井巷工程课程设计

井巷工程设计1目录第一章概述第二章地质与水文地质第三章巷道断面设计及支护.......................................................................2一、选择巷道断面形状.............................................................................4二、确定巷道净断面尺寸.........................................................................6三、巷道支护设计...................................................................................10四、道床参数的选择...............................................................................11五巷道掘进断面尺寸的确定六巷道内水沟和管线的布置七、计算巷道掘进工程量和材料消耗量...............................................12八、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...............................................................................................14第四章岩煤巷的施工...................................................................................4一、工作面炮眼的布置.............................................................................4二、钻眼机具及爆破器材的选择...........................................................21三爆破参数的确定.................................................错误!未定义书签。四、对爆破工作的主要要求...................................................................22五、爆破图表的编制...............................................................................25第五章生产系统一通风二煤岩的装载与运输三支护井巷工程设计2第六章施工组织及主要技术经济指标.....................错误!未定义书签。一、施工组织...........................................................................................35二、循环图表...........................................................................................35三、主要技术经济指标...........................................................................35第七章施工安全技术措施………………………………………….22一一通三防二凿岩放炮三顶板四防治水五机电六运输七其他井巷工程设计3第一章概述一工程概述华阳煤矿位于内蒙古鄂尔多斯准格尔旗，其地理坐标为：东经111度38分40秒——111度41分03秒北纬39度21分07秒——39度23分58秒矿井设计生产能力为300万吨每年。采用斜井开拓，倾斜大巷条带开采，通风方式为中央分裂抽风。水平运输大巷布置在底板岩层中，服务年限为17年。计划月进度75米每月。二设计依据矿井设计手册井巷工程教材煤矿安全规程及其他相关规范第二章地质与水文地质条件该矿属于低瓦斯矿井。运输大巷穿过的岩层稳定性较好，属中等稳定岩层，f=6，最大涌水量240，采用ZK7--9/550直流架线电机车，牵引1.5t矿车运输，内设压风管直径200一路和供水管直径180一路，另设动力，照明，通讯和信号电缆各一路。井巷工程设计4第三章巷道断面设计及支护华阳煤矿年设计生产能力300万吨，为低瓦斯矿井，采用中央分列式通风，井下最大涌水量为240m³∕h。采用ZK7-9/550直流架线式电机车牵引1.5t矿车运输。该大巷穿过的岩层为中等稳定，岩石的坚固系数ƒ=6，大巷需通过的风量为40m³∕ｓ。巷道内敷设一趟直径为200mm的压风管和一趟直径为180mm的水管。一、选择巷道断面形状年产300万吨矿井由于上部水平煤炭已基本开采尽，需要延伸到下一水平进行生产。需要挖掘一条3000米的水平运输巷道一，采用900mm轨距双轨运输大巷，且穿过中等稳定岩层，所以选择树脂锚杆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。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，断面形状视井巷工程设计5（摘自采矿设计工程设计手册)煤层赋存条件而定。井巷工程设计6二、确定巷道净断面尺寸（一）确定巷道净宽度B查表知ZK7-9/550电机车宽A1=1360mm，高h=1550mm；1.5t矿车宽1050m、高1150mm根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽C=840mm道一侧宽a=400mm，查表知本巷双轨中线距b=1400mm，则两电机车之间距离为：1600–(1360/2+1360/2)=240mm200mm故巷道净宽度：B=a1+b+c1=(400+1360/2)+1600+(1360/2+840)=4200mm（二）确定巷道拱高h0半圆拱形巷道拱高h0=B/2=2100mm。半圆拱半径R=h0=2100mm。（三）确定巷道壁高h31.按管道装设要求确定h3222753)2/((bDmKRhhhhb式中h5—砟面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取h5=1800mm；h7—管子悬吊件总高度，取h7=900mm；井巷工程设计7A1—电机车宽度，A1=1360mm；m—电机车距管子间距，取m=300mm；D—压气管法兰盘直径，D=335mm；b2—轨道中线与巷道中线间距，b2=B/2-c1=4200/2-1520=580mm。K—导电弓子宽度的一半，K=720/2=360mm故222753)2/((bDmKRhhhhb=1361巷道类型钢轨型号/kg·ｍ－１道床总高度ｈｃ道咋高度ｈｂ道咋面至枕轨面垂高ｈａ井底车场及主要运输巷道３０４１０２２０１９０２２３８０２２０１６０采区运输巷道上，下山２２３８０可不铺道砟，轨枕沿底板浮放，也可在浮放轨枕两侧充填掘进矸石１５３５０运输巷，回风巷１５２５０巷道轨枕选择表3-10使用地点运输设备轨枕规格／ｋｇ·ｍ１斜井箕斗人车运送液压支架设备车３０，３８１.0t,1.5t２２平硐大巷井巷车场8t及以上机车3t及以上矿车2.4Mt/a及以上矿井送液压支架设备车301.0t,1.5t22采区巷道2.4Mt/a及以上矿井送液压支架设备车30,221.0t,1.5t22,15井巷工程设计82.按人行高度要求确定h32231900()bhhRRJ式中j——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。2231900()bhhRRJ=1226mm3.按架线电机车查表中半圆拱巷道壁高公式的h3≥h4+hc-21bk-2n）（）（Rh4---轨面起电机车架线高度取为2000hc--道床高度，查表选hc=410，hb=220n--导电弓子距供壁的安全距离n=300K--导电弓子宽度之半K=360b1--道轨中心与巷道中心的间距b1=870h3≥1066mm综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为h3=1600mm。则巷道高度H=h3+h0-hb=1600+2100-220=3480mm。井巷工程设计9（四）确定巷道净断面积S和净周长P查相关表得净断面积：)39.0(2hBBS式中，h2——道砟面以上巷道壁高，h2=h3-hb=1600-220=1380mm。故S=4200(0.39×4200+1380)=12.7㎡净周长22.572h=PB2.57×4200+2×1380=13.6m（五）用风速校核巷道净断面积已知通过大巷风量Q=40m3/s，根据《煤炭工业设计规范》规定矿井主要进风巷的风速最高风速8m/s。代入式中计算：V=Q/S=40/12.6=3.178设计的大巷断面面积、风速没超过规定，可以使用。井巷工程设计10三、巷道的支护（一）选择支护参数本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽4m、穿过中等稳定岩层、服务年限大于30年等条件，确定选用锚固可靠、锚固力大的树脂锚杆，杆体为直径18mm螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷，锚固长度得锚喷支护参数：锚杆长2m，成方形布置，间距a=0.8m，排距a′=0.8m，锚杆直径d=18mm，喷射混凝土层厚T1=100mm，锚杆外露长度T2=50mm。故支护厚度T=T1=100mm。四选择道床参数根据巷道通过的运输设备，已选用22kg/m钢轨，其道床参数道床总高度hc、道砟高度hb分别为380mm和220mm，道砟面至轨面高度ha=hc-hb=380-220=160mm，采用钢筋混凝土轨枕。（三）确定巷道掘进断面尺寸查相关表得：巷道设计掘进宽度B1=B+2T=4200+2*100=4400巷道计算掘进宽度B2=B1+2δ=4400+2×75=4550mm。巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3480+220+100=3800mm。巷道计算掘进高度H2=H1+δ=3800+75=3875mm。井巷工程设计11巷道设计掘进断面面积S1=B1（0.39B1+h3）=4400×（0.39×4400+1600）=14.59m²。取S1=14.59m2。巷道计算掘进断面积S2=B2（0.39B2+h3）=4550×（0.39×4550+1600）=15.35m2。取S2=15.35m2。五、布置水沟和管线已知通过本巷道的水量为240m3/h，现采用水沟坡度为0.3%，查相关表得：水沟深500mm、水沟宽450mm，水沟净断面积0.225m2，水沟掘进断面面积0.272m2，每米水沟盖板用钢筋2.036kg、混凝土0.0323m3，水沟用混凝土0.152m3。管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧，通信电缆挂在管子上井巷工程设计12示。六、计算巷道掘进工程量和材料消耗量查相关表得：每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S2×1=15.35m3每米巷道墙脚计算掘进体积V3=0.2×(T+δ)×1=0.2×(0.1+0.075)=0.04m3每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2=［1