巷道断面设计.ppt

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1、2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三巷道断面设计巷道断面设计2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三巷道断面设计巷道断面设计主要内容主要内容 巷道断面设计的原则、内容和步骤 巷道断面形状选择 巷道断面尺寸设计 巷道断面内水沟设计与管线布置重点内容重点内容 巷道净断面尺寸的确定(净宽度、净高度）难点内容难点内容 巷道净断面尺寸的确定(净宽度、净高度）2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三巷道断面设计的原则巷道断面设计的原则 在满足安全、生产和施工要求的条件下，力求提高断面利用率，取得最佳的经济效果。2024年年5月月8日星期三日星

2、期三2024年5月8日星期三巷道断面设计的内容和步骤巷道断面设计的内容和步骤（1）选择巷道断面形状；（2）确定巷道净断面尺寸；（3）风速校核；（4）根据支护参数、道床参数计算巷道的设计掘进断面尺寸；（5）按允许的超挖值计算巷道的计算掘进断面尺寸；（6）布置水沟和管线；（7）绘编“一图二表”巷道断面施工图、巷道特征表、每米巷道工程量及材料消耗量表。2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三巷道断面设计所需资料巷道断面设计所需资料（1 1）巷道层位的地质资料；）巷道层位的地质资料；（2 2）巷道的服务年限、用途及对通风、

3、排水、）巷道的服务年限、用途及对通风、排水、防火、卫生等方面的要求；防火、卫生等方面的要求；（3 3）运输设备类型、规格尺寸及与其他巷道的）运输设备类型、规格尺寸及与其他巷道的关系；关系；（4 4）巷道内的装备、管道和电缆的规格尺寸、）巷道内的装备、管道和电缆的规格尺寸、数量及架设检修要求；数量及架设检修要求；（5 5）其他巷道、硐室对巷道的位置要求；）其他巷道、硐室对巷道的位置要求；（6 6）支护材料供应的情况，施工技术及其装备）支护材料供应的情况，施工技术及其装备条件。条件。2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三 巷道断面形状选择巷道断面形状选择 按构成的轮廓线轮廓线

4、分两种：折线型折线型：矩形、梯形、不规则形；曲线型曲线型：直墙拱形(如三心拱形、半圆拱形、圆弧拱形)以及封闭拱形、椭圆形、圆形等。2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三影响巷道断面选择的因素影响巷道断面选择的因素（1）作用在巷道上的）作用在巷道上的地压地压大小和方向在选择巷道断大小和方向在选择巷道断面形状时起主要作用。面形状时起主要作用。（2）巷道用途巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状不和服务年限也是选择巷道断面形状不可缺少的重要因素。可缺少的重要因素。（3）矿区的支架材料和习惯使用的支护方式，也直）矿区的支

5、架材料和习惯使用的支护方式，也直接影响巷道断面形状的选择；接影响巷道断面形状的选择；（4）掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择）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。也有一定影响。（5）需要风量大的矿井，选择通风阻力小的断面和）需要风量大的矿井，选择通风阻力小的断面和支护方式，有利于安全和具有经济效益。支护方式，有利于安全和具有经济效益。2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三通常经验通常经验 当巷道围岩比较稳定，矿山压力不大，当巷道围岩比较稳定，矿山压力不大，服务年限不长时，一般宜选用矿用工字

6、钢服务年限不长时，一般宜选用矿用工字钢支架、锚杆或钢筋混凝土支架进行支护，支架、锚杆或钢筋混凝土支架进行支护，其断面形状一般为梯形或矩形。其断面形状一般为梯形或矩形。如采区内的准备巷道和回采巷道如采区内的准备巷道和回采巷道。2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三通常经验通常经验 当巷道围岩不太稳定，矿山压力较大，当巷道围岩不太稳定，矿山压力较大，且服务年限较长时，一般宜采用锚喷、混且服务年限较长时，一般宜采用锚喷、混凝土砌碹、料石砌碹或凝土砌碹、料石砌碹或U型钢可缩性支架进型钢可缩性支架进行支护，断面形状一般为拱

7、形、圆形或椭行支护，断面形状一般为拱形、圆形或椭圆形。圆形。如井底车场巷道、主要运输大巷、回如井底车场巷道、主要运输大巷、回风大巷或服务年限较长的准备巷道。风大巷或服务年限较长的准备巷道。2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三巷道断面尺寸巷道断面尺寸 煤矿安全规程煤矿安全规程规定：巷道净断面必须满规定：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、检足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修和施工的需要。修和施工的需要。巷道断面尺寸主要取决于：巷道断面尺寸主要取决于：1.巷道用途；巷道用途；2.存放或通过它的机械、器材或运输设备的存放或通过它的机械、器材或运输

8、设备的数量及规格；数量及规格；3.人行道宽度和各种安全间隙；人行道宽度和各种安全间隙；4.通过巷道的风量。通过巷道的风量。2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三净宽的确定净宽的确定 直墙拱形巷道的净宽度直墙拱形巷道的净宽度系指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。矩形巷道的净宽度矩形巷道的净宽度系指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。梯形巷道梯形巷道 当其内通行矿车、电机车时，净宽系净宽系指车辆顶面水平的巷道宽度；当其内不通行运输设备时，净宽系指自底板起1.6m高水平的巷道宽度。2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三1.拱形双轨巷道

9、净宽度计拱形双轨巷道净宽度计算算:1122.4BaACtmBaACt巷 道 净 宽 度非 人 行 侧 宽 度运 输 设 备 的 最 大 宽 度人 行 道 宽 度二 列 车 最 突 出 部 分 间 距2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三巷道断面净宽巷道断面净宽 为了满足掘进机械化装载和铺设临时双轨调车，以及运为了满足掘进机械化装载和铺设临时双轨调车，以及运输综采支架的需要。输综采支架的需要。巷道最小宽度：主要大巷为巷道最小宽度：主要大巷为2.2m；采区巷道为；采区巷道为2 m。2024年年5月月8日星期三日星期三

10、2024年5月8日星期三巷道断面净宽巷道断面净宽 在确定曲线段巷道净宽度时，按公式计算巷道的净宽，在确定曲线段巷道净宽度时，按公式计算巷道的净宽，要考虑要考虑矿车在弯道上运行，由于车体的矿车在弯道上运行，由于车体的中心线和线路的中心线不相吻中心线和线路的中心线不相吻合，发生矿车外边角外伸和矿车合，发生矿车外边角外伸和矿车内侧车帮内移现象，内侧和外侧内侧车帮内移现象，内侧和外侧均要加宽均要加宽0.2m。曲线段巷道加宽。曲线段巷道加宽范围：除曲线段外，用矿车运输范围：除曲线段外，用矿车运输时与曲线段两端相联的各长时与曲线段两端相联的各长2m的的直线段也要加宽；用电机车运输直线段也要加宽；用电机车运

11、输时曲线两端直线段加宽长度为时曲线两端直线段加宽长度为3.0m。2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三双轨巷道中心线加宽 双轨巷道对开列车车辆之间应有足够的安全双轨巷道对开列车车辆之间应有足够的安全间隙，两条平行轨道的中线距可按表间隙，两条平行轨道的中线距可按表23选取；选取；2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三 巷道断面净高的确定巷道断面净高的确定 1矩形、梯形巷道：矩形、梯形巷道：自渣面或底板到顶梁或顶部自渣面或底板到顶梁或顶部喷层面、锚杆露出长度终端的高喷层面、锚杆露出长度终端的高度

12、。度。2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三巷道断面净高的确定巷道断面净高的确定2拱形巷道净高拱形巷道净高：自渣面至拱顶内沿或锚杆露出长度终端的高度。主要是确定净拱高拱高和自底板自底板起的墙高起的墙高。H=h0+h3-hb H拱形巷道净高；h0拱形巷道拱高；h3拱形巷道墙高；hb巷道内道碴高度。2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三拱高拱高h0常以巷道净宽的比常以巷道净宽的比来表示（高跨比）：半来表示（高跨比）：半圆拱：圆拱：h=R=B/2，墙高墙高h3自巷道底板至拱基自巷道底板至拱基线的距离：线的距离：架线电机车架线电机车导电弓子顶端两导电弓子顶端

13、两切线交点处与巷道拱壁切线交点处与巷道拱壁间最小安全间隙要求；间最小安全间隙要求；管道的装设要求；管道的装设要求；人行高度要求；人行高度要求；1.6m高度人行道宽度；高度人行道宽度；设备上缘至拱壁间最小安全设备上缘至拱壁间最小安全间隙。间隙。nh3hbh5h2h7Dh0HTH1aA1tA1Cb1b2KmBa1bc1B1B2hahchh4m1拱形巷道断面净高的确定拱形巷道断面净高的确定2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三一般，架线电机车运输的巷道，按其中

14、架线电机车导电弓子和管道装设要求计算即能满足要求；其它如矿车运输、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即能满足要求，但在人行道范围人行道范围1.8m1.8m以下，不得架设管线和电缆。以下，不得架设管线和电缆。以上计算的墙高h3值，必须按只进不舍只进不舍的原则，以0.1m进级。巷道的净高度巷道的净高度(续续)2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三 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）主要运输巷和主要回风巷的净高,自轨面起不得低于2m;架线电机车运输巷的净高:电机车架线的悬挂高度,自轨面起在行人巷道内、

15、车场内以及人行道与运输巷道交叉口的地方不小于2m;在不行人的巷道内不得小于1.9m;在井底车场内,从井底到乘车场的高度不小于2.2m;电机车架空线与巷道顶或棚梁间的距离不小于0.2m;（二）采(盘)区内上山、下山和平巷的净高不得低于2m，薄煤层内的不得低于1.8m。煤矿安全规程煤矿安全规程21条规定条规定2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三巷道净断面面积巷道净断面面积2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三巷道风速验算巷道风速验算 生产矿井的巷道通常兼作通风用，因此还要生产矿井的巷道通常兼作通风用，因此还要进行最优的风速验算：进行最优的风速验算：V通

16、过巷道的风速，通过巷道的风速，Q通过巷道的风量，通过巷道的风量，Vmax巷道允许通风的最高风速，巷道允许通风的最高风速，ms。maxVSQV2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三煤矿安全规程煤矿安全规程规定规定如右表，如右表，煤炭工业矿井煤炭工业矿井设计规范设计规范规定：矿井主规定：矿井主要进风巷的风速一般不大要进风巷的风速一般不大于于6ms；输送机巷道采区风巷一输送机巷道采区风巷一般不大于般不大于4ms。设计时，。设计时，应在不违反应在不违反煤矿安全规煤矿安全规程程的原则下，按规范要的原则下，按规范要求确定巷道断面，以留有求确定巷道断面，以留有余地。余地。2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三巷道的设计掘进面积巷道的设计掘进面积 1支护参数的选择 2道床参数的选择3巷道设计掘进断面积 4巷道计算掘进断面积 2024年年5月月8日星期三日星期三2024年5月8日星期三支护参数的选择支护参数的选择 支护是影响煤矿技术经济指标和安支护是影响煤矿技术经济指标和安全生产的关键技术问题，长期以来，棚全生产的关键技术问题，长期以来，棚式支架和砖石、混凝土