某煤矿一水平运输大巷断面设计及施工组织

1课程设计报告设计课题：某煤矿一水平运输大巷断面设计及施工组织专业班级：07级采矿工程学生姓名：指导老师：设计时间：2录目0前言………………………………………………………………………………11大型综合机械开采矿井及设计巷道的概况…………………………22巷道断面设计…………………………………………………………32.1巷道断面设计的依据……………………………………………2.1.1巷道的名称和用途…………………………………………2.1.2巷道的运输设备类型和特征………………………………2.1.3巷道的管线敷设情况，风量大小及排水量大小…………2.1.4巷道坡度的要求……………………………………………2.2巷道断面设计……………………………………………………2.2.1选择巷道断面形状，支护类型，支护参数………………2.2.2确定断面尺寸………………………………………………2.2.3巷道净断面，掘进断面及风量校核………………………2.2.4决定道床参数，水沟步置和线敷设………………………2.2.5巷道断面特征表和每米巷道材料消耗量计算并列表……2.2.6巷道断面施工图……………………………………………3巷道施工………………………………………………………………3.1施工方案的确定…………………………………………………3.1.1掘砌作业方式，成巷速度…………………………………3.2凿岩爆破工作……………………………………………………3.2.1凿岩设备和爆破器材的选择………………………………3.2.2爆破参数的确定……………………………………………3.2.3凿岩爆破作业………………………………………………3.2.4爆破图表及技术经济指标…………………………………3.3装岩与调车………………………………………………………3.4支护方法…………………………………………………………3.5施工方法和支护质量的检测……………………………………3.6巷道施工示意图…………………………………………………4劳动组织及循环图表…………………………………………………4.1劳动组织配备……………………………………………………4.1.1作业方式的选择……………………………………………4.1.2绘制循环图表………………………………………………34.1.3循环图表……………………………………………………4.1.4施工总组织、施工进度表…………………………………5技术经济指标…………………………………………………………5.1各项费用…………………………………………………………5.1.1材料费……………………………………………………5.1.2设备折旧费……………………………………….………5.1.3动力量………………………………………………………5.1.4工资费………………………………………………………5.1.5工程费………………………………………………………5.1.6成巷成本……………………………………………………6安全技术措施…………………………………………………………6.1支架操作工安全技术措施………………………………………6.2端头工安全措施…………………………………………………6.3按操作规程进行作业………………………………………………6.4所有工种必须遵守的安全管理措施………………………………致谢………………………………………………………………………参考文献…………………………………………………………………40前言《井巷工程》课程设计是学生学习井巷工程课程中的重要技能，在学习环节课程设计的目的在于通过课程设计巩固和加深课堂理论知识并使之与实际相结合以培养学生运用所学知识独立解决巷道施工中主要问题的能力和掌握巷道设计中的基本方法和基本能力，并初步结合生产实际锻炼解决在生产上所遇到的实际问题。培养学生科学的思维方法和工程技术人员应具备的基本技能。依据：设计的巷道断面直接作为井下巷道施工的依据，也是进行井巷工程预算的依据。内容和步骤;首先根据巷道的服务年限，用途和围岩的性质，选择巷道断面的形状和支护方式，其次根据巷道中通过的设备尺寸和支护参数和道床参数通风量和行人要求等确定巷道净断面积尺寸（并进行风速运算）计算巷道的设计掘进断面的尺寸然后布置水沟和管缆。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和材料消耗量。其他说明巷道断面设计是矿井开采设计中的一个重要组成部分，贯穿矿井服务年限属于施工设计的范畴。巷道断面设计的要求是：在满足安全生产和施工要求的条件下，力求提高断面的利用率，取得最佳的经济效果。严格按照《煤矿安全规程》的各项范畴进行井巷工程设计，引用《煤矿安全规程》及其他资料部分，应标注出来，要注意使用先5进的工艺和技术使课程设计具有一定的先进性，本次课程设计是为了满足教学，应独立完成设计1已知技术参数和设计要求：某煤矿，井田走向11.7km，倾向宽5.5-8.6km，井田面积68.8km²。矿井开拓方式为立井多水平分区式开拓，现正开采一水平。年设计能力为600万t，低瓦斯矿井，中央分区式通风，井下最大涌水量为380m³/h。通过该矿第一水平运输大巷的流水量为280m³/h，采用ZK14—9/550架线式电机车牵引3吨矿车运输，该大巷穿过中等稳定岩层，岩石坚固性系数f=6~8，需通过的风量为78m³/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。62巷道断面设计巷道断面设计的基本原则：在满足安全生产和施工要求的条件下，力求提高断面的利用率，取得最佳的经济效果。2.1巷道断面设计的依据2.1.1巷道断面的名称和用途煤矿水平运输大巷断面设计及施工组织。用途这类巷道是煤矿主要的通道服务年限较长，对巷道变形与破坏要求较严格，他是为开采水平服务巷道。2.1.2该运输大巷采用ZK14—9/550架线式电机车牵引3吨矿车运输该运输设备宽A=1150㎜，高h=1200㎜；轨距为900㎜2.1.3通过巷道的管线敷设情况风量大小及排水量大小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。通风量为78m³/s，该矿第一水平运输大巷的流水量为280m³/h2.1.4对巷道坡度的要求矿井水沟坡度应与巷道坡度一致，平均坡度不小于0.3%。巷道中横向坡度不宜小于0.2%采区服务的巷道，分层运输巷道和运输门采区回风巷道的水沟选用0.5%。2.1.5其他要求根据水沟的服务年限，一般将水沟分永久性水沟和临时性水沟俩类，永久性水沟应砌筑，临时性水沟可不砌筑，井底车场，主要运7输大巷上下山等永久性水沟应砌筑。2.2巷道断面设计2.2.1选择巷道断面形状、支护类型、支护参数年产600万吨的矿井第一水平运输大巷，一般服务年限在100年以上，采用900轨距双轨运输大巷，其尽宽在3以上，又穿过稳定的岩层，故选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。选用锚杆可靠锚固力大的树脂锚杆，杆体为18螺纹钢，每孔安装俩个树脂药卷，锚固长度》700，设计锚杆预紧力》40，锚固力80.锚杆长度2.0，呈方形布置，其排距0.8*0.8，托板为8后150*150的方形钢板。喷射混凝土厚=100，分俩次喷射，每次各喷50厚。故支护厚度==100。2.2确定巷道断面尺寸（1）确定巷道净宽度B查表3-2知ZK14—9/550电机车宽A1=1335mm，高=1550mm；3吨矿车宽1150mm，高1150mm。根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽C=1000㎜，非人行道一侧宽a=500mm，又查表3-3知本巷双轨中线距b=1600mm，则俩电机车之间距离为：1600-（1335/2+1335/2）=265㎜﹥200mm故巷道净宽度：B=a1+b+c1=（500+1335/2）+1600+（1335/2+1000）=4500mm8㈡确定巷道拱高h0半圆拱巷道拱高h0=B/2=4500/2=2250㎜，半圆拱半径=h0=4500/2=2250㎜㈢确定巷道壁高h31按架线电机车导电弓子要求确定h3由表3-6中半圆拱巷道壁高公式得式中h4-----轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取2000hc-----道床总高度，查表3-10选30钢轨，在查表3-5得hc=410，道砖高度hb=220n----导电弓子距拱璧安全间距，取n=300mmk----导电弓子宽度之半，k=718/2=359,取k=360mmb1---道中线与巷道中线间距，b=B/2-a1=1082mm,故h3=1098mm2按管道装要求确定式中h5-道砟面到管子底高度按煤矿安全规程取h5=1800mmh7-管子悬吊件总高度取h7=900mmm-导电弓子距管子间距取m=300D-压气管法兰盘直径Ｄ＝335mmb2=轨道中心线与巷道中心线距b2=B/2-c1=583mm故h3=1170mm按行人高度确定h321243)()(bknRhhhc222753)2/(bDmKRhhhhb223)(1800jRRhhb9根据公式计算得h3=1093mm综上计算，并考虑一定的余量，确定巷道的壁高h3=1470mm,巷道的总高度H=h3-hb+h0=3500mm2.2.3巷道的净断面掘进断面及风量较核由表3-7得净断面积S=B（0.39B+h2）式中：h2为道碴面以上巷道壁高，h2=h3-hb=1370-220=1150㎜。故S=4500×（0.39×4500+1370）=13.5㎡净周长P=2.57B+2h2=2.57×4500+2×1150=14.1m用风速校核巷道净断面面积查表3-9，知Vmax=8m/s，已知通过大巷风量Q=78m3/s，计算得：净断面积尺寸由表3-7计算公式得巷道设计掘进宽度B1=B+2T=4500+2×100=4700㎜。巷道计算掘进宽度B2=B1+2δ=4700+2×75=4850㎜。巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3820㎜。巷道计算掘进高度H2=H1+δ=3895㎜。巷道设计掘进断面面积S1=B1（0.39B1+h3）=15.05㎡巷道计算掘进断面面积S2=B2（0.39B2+h3）=16.3㎡。2.2.4决定道床参数水沟布置和管线敷设1道床参数根据巷道的运输设备已选用30轨道其道床参数hc.hb分别smSQV/877.57810410㎜和220㎜道床至轨面高度ha=hc-hb=410-220=190㎜采用钢筋混凝土轨枕2布置水沟和管线已知通过本巷道的水量为280m3/h，采用水沟坡度为0.3%，查表3-12得：水沟深550㎜、水沟宽500㎜，水沟净断面面积0.261㎡；水沟掘进断面面积0.309㎡，每米水沟盖板用钢筋2.036kg、混凝土0.0323㎏，水沟用混凝土0.145m2。2.2.5巷道断面特征表和每米巷道材料消耗量计算并列表计算巷道掘进工程量和材料消耗量由表3-7的计算公式得：每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S2×1=16.3m3；每米巷道墙脚计算掘进体积V3=0.2×（T+δ）×1=0.2×（0.1+0.075）×1=0.04m3；每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2=[1.57（B2-T1）T1+2h3T1]×1=1.02m3；每米巷道墙脚喷射材料消耗V4=0.2T1×1=0.2×0.1×1=0.02m3；每巷道喷射材料消耗（不包括损耗）V=V2+V4=1.05+0.02=1.040m3；每米巷道锚杆消耗（不包括损失）式中:P1为计算锚杆消耗周长,，P1=1.57B2+2h3=10.35㎡；aa’为锚杆间距、排距a=a’=0.8m。'.5.0aaapN11N=（10.35-0.50×0.8）/（0.80×0.8）=15.86(根)折合重量为：15.93×［π×(d/2)2p］=15.55×［2.00×3.14×(0.018/2)2×7850］=63.3kg式中：l-锚杆长度,l=2.0md-锚杆直径，d=18mmp-锚杆材料密度，p=7850kg/m3由于每根锚杆安装2个树脂药卷，则每米巷道树脂药卷消耗：M=2×N=3