巷道断面设计解析.pptx

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1、会计学1巷道断面设计解析巷道断面设计解析2巷道断面：是指垂直于巷道长轴线的横断面。第1页/共56页3断面形状选择和断面尺寸的确定；断面形状选择和断面尺寸的确定；用风速校核净断面；用风速校核净断面；选择支架参数和道床参数；选择支架参数和道床参数；计算巷道的设计掘进断面，并按允许加大值（超挖值）计算出巷道的计算掘进断面积；计算巷道的设计掘进断面，并按允许加大值（超挖值）计算出巷道的计算掘进断面积；水沟参数的确定及管线布置；水沟参数的确定及管线布置；绘制断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。绘制断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。巷道断面设计的内容与步骤巷道

2、断面设计的内容与步骤第2页/共56页4第一节 巷道断面形状按构成的轮廓线分两种：按构成的轮廓线分两种：折线型：矩形、梯形、不规则形；折线型：矩形、梯形、不规则形；曲线型：直墙拱形曲线型：直墙拱形(如三心拱形、半圆拱形、圆弧拱形如三心拱形、半圆拱形、圆弧拱形)以及封闭拱形、椭圆形、圆形等。以及封闭拱形、椭圆形、圆形等。第3页/共56页5第一节 巷道断面形状巷道所处的位置及穿过的围岩性质。巷道所处的位置及穿过的围岩性质。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面形状时起主要作用。大小和方向在选择巷道断面形状时起主要作用。巷道用途巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状不可缺少的重要

3、因素。和服务年限也是选择巷道断面形状不可缺少的重要因素。矿区的矿区的支架材料和习惯使用的支护方式支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；，也直接影响巷道断面形状的选择；掘进方法和掘进设备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。对于巷道断面形状的选择也有一定影响。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。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。影响巷道断面选择的因素影响巷道断面选择的因素第4页/共56页6当当顶顶压压和和侧侧压压均均不不大大时时，可可选选用用矩矩形形或梯形断面或梯形断面;当当顶

4、顶压压较较大大侧侧压压较较小小时时，则则应应选选用用拱拱形断面形断面;当当顶顶压压侧侧压压大大底底鼓鼓严严重重时时，须须采采用用封封闭式断面闭式断面第一节 巷道断面形状第5页/共56页7第一节 巷道断面形状第6页/共56页8开拓巷道：拱形断面开拓巷道：拱形断面开拓巷道：拱形断面开拓巷道：拱形断面 料料料料石石石石、混混混混凝凝凝凝土土土土、锚锚锚锚喷喷喷喷支支支支护护护护准备巷道：拱形断面准备巷道：拱形断面准备巷道：拱形断面准备巷道：拱形断面 钢钢钢钢筋筋筋筋混混混混凝凝凝凝土土土土棚棚棚棚子子子子、金金金金属属属属支支支支架架架架、现现现现在在在在采采采采用用用用锚锚锚锚喷喷喷喷支支支支护护

5、护护回采巷道：梯、矩形回采巷道：梯、矩形回采巷道：梯、矩形回采巷道：梯、矩形 金属支架、锚杆支护金属支架、锚杆支护金属支架、锚杆支护金属支架、锚杆支护第一节 巷道断面形状第7页/共56页9木木木木支支支支架架架架和和和和钢钢钢钢筋筋筋筋混混混混凝凝凝凝土土土土棚棚棚棚子子子子适适适适用用用用于于于于梯梯梯梯形形形形和和和和矩矩矩矩形等折线形断面形等折线形断面形等折线形断面形等折线形断面料料料料石石石石和和和和混混混混凝凝凝凝土土土土支支支支护护护护只只只只适用于曲线形断面适用于曲线形断面适用于曲线形断面适用于曲线形断面金金金金属属属属支支支支架架架架、锚锚锚锚杆杆杆杆支支支支护护护护可可可可适

6、适适适用用用用于于于于任任任任何何何何形形形形状状状状的的的的断面断面断面断面喷喷喷喷射射射射混混混混凝凝凝凝土土土土支支支支护护护护则则则则适适适适用于曲线形断面用于曲线形断面用于曲线形断面用于曲线形断面第一节 巷道断面形状第8页/共56页10钻眼爆破方法钻眼爆破方法钻眼爆破方法钻眼爆破方法n n适应任何适应任何适应任何适应任何形状的断形状的断形状的断形状的断面面面面n n三心拱则三心拱则三心拱则三心拱则逐渐被淘逐渐被淘逐渐被淘逐渐被淘汰汰汰汰全断面全断面全断面全断面掘进机组掘进机组掘进机组掘进机组掘进掘进掘进掘进n n圆形断面圆形断面圆形断面圆形断面煤巷煤巷煤巷煤巷掘进机组掘掘进机组掘掘进

7、机组掘掘进机组掘进进进进n n多种断面多种断面多种断面多种断面第一节 巷道断面形状第9页/共56页11煤煤矿矿安安全全规规程程规规定定：巷巷道道净净断断面面必必须须满满足足行行人人、运运输输、通通风风、安安全全设设施施、设设备备安安装装、检检修修和和施施工工的的需需要。要。巷巷道道断断面面尺尺寸寸主主要要取取决决于于巷巷道道的的用用途途，存存放放或或通通过过它它的的机机械械、器器材材或或运运输输设设备备的的数数量量和和规规格格，人人行行道道宽宽度度和各种安全间隙以及通过巷道的风量等。和各种安全间隙以及通过巷道的风量等。第二节 巷道断面尺寸第10页/共56页12第11页/共56页13第12页/共

8、56页14第13页/共56页15一一.巷道净宽度的确定巷道净宽度的确定定义：巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端间的平距。定义：巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端间的平距。梯形巷道：梯形巷道：通行矿车、电机车时，车辆顶面水平间的宽度。通行矿车、电机车时，车辆顶面水平间的宽度。无运输设备时，指底板起无运输设备时，指底板起1.6m1.6m水平的宽度。水平的宽度。宽度的计算：按规程要求进行，无设备时根据行人宽度的计算：按规程要求进行，无设备时根据行人和通风的需要进行计算。和通风的需要进行计算。第二节 巷道断面尺寸第14页/共56页16B a+2A1+c+t 2.4ma a：非非行行人人侧侧宽宽度度，0.3m0

9、.3m，（综综 采采0.5m0.5m）A A1 1：运运输输设设备备的的最最大大宽度。（见表宽度。（见表4-14-1）c c：行行 人人 侧侧 宽宽 度度，0.8m0.8m，（综综 采采1.0m1.0m）t t：双双轨轨巷巷道道两两列列车车对对开开时时突突出出部部分分之之间间的距离。的距离。0.2m0.2m。拱形双轨巷道净宽度计算拱形双轨巷道净宽度计算第15页/共56页17 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，内侧和外侧均要加宽0.2m。曲线段巷道加宽范围：除曲线段外，用矿车运

10、输时与曲线段两端相联的各长1.53.5m的直线段也要加宽；用电机车运输时曲线两端直线段加宽长度为35m。拱形双轨巷道净宽度计算拱形双轨巷道净宽度计算第16页/共56页18双轨巷道中心线加宽双轨巷道中心线加宽双轨巷道中心线加宽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间隙，两条平行轨道的中线距可按表4-2选取；第17页/共56页19H H=h h0 0+h h3 3 h hb b h h0 0拱高。拱高。h h3 3墙高。墙高。h hb b道碴高度。道碴高度。二二.巷道净高度的确定巷道净高度的确定第18页/共56页20 拱高拱高h0的确定的确定 通通通通常常常常用用用用与与与与巷

11、巷巷巷道道道道净净净净宽宽宽宽的的的的比比比比来来来来表表表表示示示示（称称称称为为为为高高高高跨跨跨跨比比比比）。半半半半圆圆圆圆拱拱拱拱拱拱拱拱高高高高为为为为巷巷巷巷道道道道净净净净宽宽宽宽的的的的1/21/2；圆圆圆圆弧弧弧弧拱拱拱拱与与与与三三三三心心心心拱拱拱拱拱拱拱拱高高高高多多多多取取取取巷巷巷巷道道道道净净净净宽宽宽宽的的的的1/31/3；个个个个别别别别矿矿矿矿为为为为提提提提高高高高圆圆圆圆弧弧弧弧拱拱拱拱的的的的受受受受力力力力性性性性能能能能，将将将将拱拱拱拱高高高高取取取取为为为为巷巷巷巷道道道道净净净净宽宽宽宽的的的的2/5 2/5；金金金金属属属属矿矿矿矿山山山

12、山由由由由于于于于围围围围岩岩岩岩坚坚坚坚固固固固稳稳稳稳定定定定，可可可可将将将将圆圆圆圆弧弧弧弧拱拱拱拱拱拱拱拱高高高高降降降降低为巷道净宽的低为巷道净宽的低为巷道净宽的低为巷道净宽的1/41/41/5 1/5。第19页/共56页21壁高壁高壁高壁高h h3 3的确定的确定的确定的确定一般需按以下五种情况计算，取其中最大者。一般需按以下五种情况计算，取其中最大者。一般需按以下五种情况计算，取其中最大者。一般需按以下五种情况计算，取其中最大者。按按按按架架架架线线线线电电电电机机机机车车车车导导导导电电电电弓弓弓弓顶顶顶顶端端端端两两两两切切切切线线线线的的的的交交交交点点点点处处处处与与与

13、与巷巷巷巷道拱壁间最小安全间距，道拱壁间最小安全间距，道拱壁间最小安全间距，道拱壁间最小安全间距，n n200 mm200 mm计算。计算。计算。计算。按按按按管管管管道道道道悬悬悬悬吊吊吊吊高高高高度度度度与与与与导导导导电电电电弓弓弓弓和和和和电电电电机机机机车车车车最最最最小小小小安安安安全全全全间间间间距计算，距计算，距计算，距计算，mm 300 mm 300 mm。按人行高度要求，有效高度按人行高度要求，有效高度按人行高度要求，有效高度按人行高度要求，有效高度 1800 mm1800 mm按道碴面以上按道碴面以上按道碴面以上按道碴面以上1.6 m1.6 m高度内行人宽度要求计算。高度

14、内行人宽度要求计算。高度内行人宽度要求计算。高度内行人宽度要求计算。按运输设备上缘至拱壁最小安全间隙计算。按运输设备上缘至拱壁最小安全间隙计算。按运输设备上缘至拱壁最小安全间隙计算。按运输设备上缘至拱壁最小安全间隙计算。第20页/共56页22道碴高度道碴高度道碴高度道碴高度h hb b的选取的选取的选取的选取按表按表4-7选取选取第21页/共56页23拱形巷道墙高按图拱形巷道墙高按图4-34-3、图、图4-44-4和表和表4-34-3中的公式计算并取最大值。中的公式计算并取最大值。对于架线电机车运输的巷道，一般按其中架线电机车导电弓子和管道装设高度要求计算即能满足设计要求；其他如矿车运输、仅铺

15、设输送机或无运输设备的巷道，一般只按行人高度要求计算即可满足设计要求，但在人行道范围内对于架线电机车运输的巷道，一般按其中架线电机车导电弓子和管道装设高度要求计算即能满足设计要求；其他如矿车运输、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计算即可满足设计要求，但在人行道范围内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。以上计算的墙高以上计算的墙高 h h33 值，必须按只进不舍的原则，以值，必须按只进不舍的原则，以0.1m0.1m进级。进级。二二.巷道净高度的确定巷道净高度的确定第22页/共56页24三三.净断面面积净断面面积1 1矩形巷道净断面积矩形巷道

16、净断面积：S SBHBH B B巷道净宽；巷道净宽；H H巷道净高。巷道净高。2 2梯形巷道净断面积：梯形巷道净断面积：S S（B B1 1+B B2 2）H H/2/2；B B1 1、B B2 2巷道顶梁、底板处净宽；巷道顶梁、底板处净宽；H H巷道净高。巷道净高。3 3半圆拱巷道半圆拱巷道：S SB B（0.390.39B B+h h2 2）h h2 2道碴面起巷道壁的高度。道碴面起巷道壁的高度。4 4圆弧拱巷道圆弧拱巷道：S SB B（0.240.24B B+h h2 2）第23页/共56页25四四.风速验算：风速验算：各巷道最高风速表见表各巷道最高风速表见表4-44-4。对低瓦斯矿井一

17、般能通过验算，高瓦斯矿井往对低瓦斯矿井一般能通过验算，高瓦斯矿井往往不能满足。往不能满足。生产矿井的巷道通常兼作通风用，要进行风速验算：生产矿井的巷道通常兼作通风用，要进行风速验算：V V通过巷道的风速，通过巷道的风速，QQ通过巷道的通过巷道的风量风量，V Vmaxmax巷道允许通风的最高风速，巷道允许通风的最高风速，mms s。第24页/共56页26五五.巷道设计和计算掘进断面积巷道设计和计算掘进断面积1 1、支护参数的确定。、支护参数的确定。2 2、道床参数的选择。指钢轨型号选取、轨枕规格和道碴高度确定。、道床参数的选择。指钢轨型号选取、轨枕规格和道碴高度确定。3 3、巷道设计掘进断面。巷

18、道净尺寸加上支护和道床参数。、巷道设计掘进断面。巷道净尺寸加上支护和道床参数。4 4、计算掘进断面面积。再加上允许的超挖值。、计算掘进断面面积。再加上允许的超挖值。第25页/共56页271 1支护参数的选择支护参数的选择支护参数的选择支护参数的选择 支支支支护护护护是是是是影影影影响响响响煤煤煤煤矿矿矿矿技技技技术术术术经经经经济济济济指指指指标标标标和和和和安安安安全全全全生生生生产产产产的的的的关关关关键键键键技技技技术术术术问问问问题题题题，长长长长期期期期以以以以来来来来，棚棚棚棚式式式式支支支支架架架架和和和和砖砖砖砖石石石石、混混混混凝凝凝凝土土土土砌砌砌砌碹碹碹碹是是是是支支支支

19、护护护护的的的的主主主主要形式，近年来，金属支架和锚喷支护得到发展。要形式，近年来，金属支架和锚喷支护得到发展。要形式，近年来，金属支架和锚喷支护得到发展。要形式，近年来，金属支架和锚喷支护得到发展。根根根根据据据据巷巷巷巷道道道道的的的的类类类类型型型型、用用用用途途途途、服服服服务务务务年年年年限限限限、围围围围岩岩岩岩性性性性质质质质等等等等综综综综合合合合选选选选择择择择合合合合理理理理的的的的支支支支护护护护形形形形式式式式。要要要要求求求求：承承承承载载载载能能能能力力力力强强强强、取取取取材材材材方方方方便便便便、施施施施工简单、经济耐用、维修量小。工简单、经济耐用、维修量小。工

20、简单、经济耐用、维修量小。工简单、经济耐用、维修量小。支支支支护护护护参参参参数数数数确确确确定定定定：支支支支架架架架的的的的规规规规格格格格尺尺尺尺寸寸寸寸，锚锚锚锚喷喷喷喷支支支支护护护护的的的的锚锚锚锚杆杆杆杆类类类类型型型型、长长长长度度度度、直直直直径径径径、间间间间排排排排距距距距，喷喷喷喷射射射射混混混混凝凝凝凝土土土土的的的的厚厚厚厚度度度度、标标标标号号号号等等等等。具体将在巷道支护中介绍。具体将在巷道支护中介绍。具体将在巷道支护中介绍。具体将在巷道支护中介绍。第26页/共56页282 2道床参数的选择道床参数的选择道床参数的选择道床参数的选择钢钢轨轨型型号号选选取取、轨轨

21、枕枕规规格格和和道道碴碴高度的确定高度的确定第27页/共56页292 2道床参数的选择道床参数的选择道床参数的选择道床参数的选择 钢钢钢钢轨轨轨轨型型型型号号号号是是是是根根根根据据据据巷巷巷巷道道道道类类类类型型型型、运运运运输输输输方方方方式式式式、设设设设备备备备和和和和矿矿矿矿车车车车容容容容积积积积及及及及轨轨轨轨距距距距选选选选用用用用。煤煤煤煤矿矿矿矿常常常常用用用用11 11 kg/mkg/m、15 15 kg/mkg/m、18 18 kg/mkg/m、24 24 kg/mkg/m、30 kg/m30 kg/m和和和和33 kg/m33 kg/m。表表表表4-54-5 轨枕：轨

22、枕的类型和规格应与选用的钢轨型号相适应。轨枕：轨枕的类型和规格应与选用的钢轨型号相适应。轨枕：轨枕的类型和规格应与选用的钢轨型号相适应。轨枕：轨枕的类型和规格应与选用的钢轨型号相适应。目目目目前前前前多多多多使使使使用用用用钢钢钢钢筋筋筋筋混混混混凝凝凝凝土土土土轨轨轨轨枕枕枕枕，木木木木轨轨轨轨枕枕枕枕主主主主要要要要用用用用在在在在道道道道岔岔岔岔处处处处。轨轨轨轨枕枕枕枕中中中中心心心心距距距距0.70.8m0.70.8m，接接接接头头头头、道道道道岔岔岔岔、弯弯弯弯道道道道处处处处加加加加密密密密。表表表表4-64-6 道道道道床床床床：选选选选用用用用坚坚坚坚硬硬硬硬和和和和不不不不

23、易易易易风风风风化化化化的的的的碎碎碎碎石石石石或或或或卵卵卵卵石石石石，粒粒粒粒度度度度以以以以2030mm2030mm为宜。宽度为宜。宽度为宜。宽度为宜。宽度=轨枕长度轨枕长度轨枕长度轨枕长度+200mm+200mm，表，表，表，表4-74-7 道道道道碴碴碴碴的的的的高高高高度度度度应应应应与与与与选选选选用用用用的的的的钢钢钢钢轨轨轨轨型型型型号号号号相相相相适适适适应应应应。主主主主要要要要运运运运输输输输巷巷巷巷道道道道，其其其其厚厚厚厚度度度度不不不不得得得得小小小小于于于于100 100 mmmm，至至至至少少少少把把把把轨轨轨轨枕枕枕枕的的的的1/22/31/22/3的的的的

24、高度埋入道碴。高度埋入道碴。高度埋入道碴。高度埋入道碴。第28页/共56页303 3巷道设计掘进断面积巷道设计掘进断面积巷道设计掘进断面积巷道设计掘进断面积 巷巷巷巷道道道道净净净净尺尺尺尺寸寸寸寸加加加加上上上上支支支支护护护护、道道道道床床床床参参参参数数数数后后后后可可可可得得得得到到到到巷巷巷巷道道道道的的的的设设设设计计计计掘掘掘掘进进进进尺尺尺尺寸，从而求得巷道设计掘进断面积。寸，从而求得巷道设计掘进断面积。寸，从而求得巷道设计掘进断面积。寸，从而求得巷道设计掘进断面积。半圆拱巷道半圆拱巷道半圆拱巷道半圆拱巷道：S S1 1=B B1 1（0.390.39B B1 1+h h3 3

25、）；）；）；）；B B1 1拱形巷道掘进宽度；拱形巷道掘进宽度；拱形巷道掘进宽度；拱形巷道掘进宽度；h h3 3墙高；墙高；墙高；墙高；圆弧拱巷道圆弧拱巷道圆弧拱巷道圆弧拱巷道：S S1 1=0.24=0.24B B2 2+1.27+1.27BTBT+1.57+1.57T T2 2+B B1 1h h3 3；B B巷道净宽；巷道净宽；巷道净宽；巷道净宽；T T墙厚；墙厚；墙厚；墙厚；梯梯梯梯 形形形形 巷巷巷巷 道道道道：S S1 1=（B B3 3+B B4 4）HH1 1/2/2；B B3 3、B B4 4顶梁、底板设计掘进宽度；顶梁、底板设计掘进宽度；顶梁、底板设计掘进宽度；顶梁、底板设

26、计掘进宽度；HH1 1设计掘进高度。设计掘进高度。设计掘进高度。设计掘进高度。第29页/共56页314 4巷道计算掘进断面积巷道计算掘进断面积巷道计算掘进断面积巷道计算掘进断面积 考考考考虑虑虑虑到到到到巷巷巷巷道道道道在在在在施施施施工工工工内内内内出出出出现现现现超超超超挖挖挖挖观观观观象象象象，因因因因此此此此，设设设设计计计计掘掘掘掘进进进进断断断断面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸应应应应加加加加上上上上允允允允许许许许超超超超挖挖挖挖值值值值，作作作作为为为为计计计计算算算算掘掘掘掘进进进进断断断断面面面面尺尺尺尺寸寸寸寸。如如如如B B2 2=B B1 1+2+2 并并并并以以以以此此此此

27、计计计计算算算算出出出出巷巷巷巷道道道道的的的的掘掘掘掘进进进进工工工工程程程程量量量量和和和和支支支支炉炉炉炉材材材材料料料料消耗。消耗。消耗。消耗。第30页/共56页32六六.拱形巷道断面计算拱形巷道断面计算煤煤煤煤矿矿矿矿设设设设计计计计部部部部门门门门已已已已提提提提供供供供了了了了常常常常用用用用的的的的拱拱拱拱形形形形、梯梯梯梯形形形形和和和和矩矩矩矩形形形形等巷道断面计算公式。等巷道断面计算公式。等巷道断面计算公式。等巷道断面计算公式。表表表表4-84-8是锚喷支护的半圆拱形巷道断面计算公式。是锚喷支护的半圆拱形巷道断面计算公式。是锚喷支护的半圆拱形巷道断面计算公式。是锚喷支护的

28、半圆拱形巷道断面计算公式。表表表表4-94-9是锚喷支护的圆弧拱形巷道断面计算公式。是锚喷支护的圆弧拱形巷道断面计算公式。是锚喷支护的圆弧拱形巷道断面计算公式。是锚喷支护的圆弧拱形巷道断面计算公式。表表表表4-104-10是梯形巷道断面计算公式。是梯形巷道断面计算公式。是梯形巷道断面计算公式。是梯形巷道断面计算公式。第31页/共56页33七七.水沟及管线的布置水沟及管线的布置 为排出井下涌水及其他污水，设计巷道断面时应根据矿为排出井下涌水及其他污水，设计巷道断面时应根据矿井生产通过该巷道的排水量设计水沟。井生产通过该巷道的排水量设计水沟。水沟位置：通常布置在人行道一侧，尽量少穿越运输水沟位置：

29、通常布置在人行道一侧，尽量少穿越运输线路。在特殊情况下可布置在巷道中间或非人行道一侧。线路。在特殊情况下可布置在巷道中间或非人行道一侧。水沟坡度：纵向水沟坡度：纵向3355或与巷道坡度相同。横向或与巷道坡度相同。横向22水沟形状：对称倒梯形、半倒梯形、矩形水沟形状：对称倒梯形、半倒梯形、矩形支护：混凝土浇筑、钢筋混凝土预制、不支护支护：混凝土浇筑、钢筋混凝土预制、不支护盖板：在主要运输大巷和倾角倾角小于盖板：在主要运输大巷和倾角倾角小于1515 的斜巷的水的斜巷的水沟应铺放盖板，盖板顶面与道碴面齐平。沟应铺放盖板，盖板顶面与道碴面齐平。第32页/共56页34七七.水沟及管线的布置水沟及管线的布

30、置 大巷水沟应布置在人行道同侧。水沟宜采用混凝土浇灌，并设置预制钢筋混凝土盖板。当水中含煤泥较多、沿沟清理不便时，应在适当地点设置小型沉淀池。大巷水沟应布置在人行道同侧。水沟宜采用混凝土浇灌，并设置预制钢筋混凝土盖板。当水中含煤泥较多、沿沟清理不便时，应在适当地点设置小型沉淀池。第33页/共56页35第34页/共56页36管线布置管线布置管（人行道一侧，管（人行道一侧，1800mm1800mm，0.2m0.2m运输设备安全距运输设备安全距离）、线不同侧（否则离）、线不同侧（否则0.3m0.3m）；）；电话和信号电缆与电力电缆不同侧，否则在上方电话和信号电缆与电力电缆不同侧，否则在上方大于大于0

31、.1m0.1m；电缆悬挂电缆悬挂1.51.9m1.51.9m，两挂点小于，两挂点小于3.0m3.0m，电缆与风筒，电缆与风筒0.3m0.3m，与运输设备安全距离，与运输设备安全距离0.25m0.25m；具体参见具体参见P77P77七七.水沟及管线的布置水沟及管线的布置 第35页/共56页37绘制巷道断面施工图绘制巷道断面施工图(1(1 50)50)、绘制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表、绘制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表 第36页/共56页38第三节 巷道断面设计示例某煤矿，年产设计能力为某煤矿，年产设计能力为0.90 Mt/a0.90 Mt/a，矿井属低瓦斯矿井，中央分列式

32、通风，井下最大涌水量为，矿井属低瓦斯矿井，中央分列式通风，井下最大涌水量为 320 m320 m33/h/h。通过该矿第一水平东翼运输大巷的流水量为。通过该矿第一水平东翼运输大巷的流水量为 160 m160 m33/h/h，采用，采用 ZK10ZK106/2506/250架线式电机车牵引架线式电机车牵引1.5 t1.5 t矿车运输。该大巷穿过中等稳定的岩层，岩石坚固性系数矿车运输。该大巷穿过中等稳定的岩层，岩石坚固性系数 f f=4=46 6，大巷需通过的风量为，大巷需通过的风量为28 m28 m33/s/s。巷道内敷设一趟直径为。巷道内敷设一趟直径为200 mm200 mm的压风管和一趟直径

33、为的压风管和一趟直径为100 mm100 mm的水管。试设计运输大巷直线段的断面。的水管。试设计运输大巷直线段的断面。第37页/共56页39年产年产 0.90 Mt/a0.90 Mt/a矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在20 a20 a以上，采用以上，采用600 mm600 mm轨距双轨运输的大巷，其净宽在轨距双轨运输的大巷，其净宽在3 m3 m以上，又穿过中等稳定的岩层，故选用高中强度螺纹钢锚杆、锚索和喷射混凝土支护，巷道断面为半圆拱形。以上，又穿过中等稳定的岩层，故选用高中强度螺纹钢锚杆、锚索和喷射混凝土支护，巷道断面为半圆拱形。一、选择巷道断面形

34、状一、选择巷道断面形状第38页/共56页40查表查表4-14-1知知ZK10ZK106/2506/250电机车宽电机车宽A A11=1060 mm=1060 mm、高、高h h=1550 mm=1550 mm；1.5 t1.5 t矿车宽矿车宽1050 mm1050 mm、高、高1150 mm1150 mm。根据根据煤矿安全规程煤矿安全规程，取巷道人行道宽，取巷道人行道宽c c=840 mm=840 mm、非人行道一侧宽、非人行道一侧宽a a=400 mm=400 mm。又查表。又查表4-24-2知本巷双轨中线距知本巷双轨中线距b b=1300 mm=1300 mm，则两电机车之间距离为：，则两

35、电机车之间距离为：13001300（1060/2+1060/21060/2+1060/2）=240 mm=240 mm故巷道净宽度故巷道净宽度:B B=a a11+b b+c c11=（400+1060/2400+1060/2）+1300+1300+（1060/2+8401060/2+840）=930+1300+1370=3600 mm=930+1300+1370=3600 mm。二、确定断面尺寸二、确定断面尺寸1.确定巷道净宽度B第39页/共56页412.确定巷道拱高h0半圆拱形巷道拱高半圆拱形巷道拱高h h00=3600/2=1800 mm=3600/2=1800 mm。半圆拱半径。半圆拱

36、半径RR=1800 mm=1800 mm第40页/共56页42u（1）按架线电机车导电弓子要求确定h3由表4-8中半圆拱形巷道拱高公式得式中：h4轨面起电机车架线高度，按煤矿安全规程取h4=2000 mm；hc道床总高度。查表3-5选24 kg/m钢轨，再查表3-7得hc=360 mm，道碴高度hb=200 mm；n导电弓子距拱壁安全间距，取n=300 mm；K导电弓子宽度之半，K=718/2=359，取K=360 mm；b1轨道中线与巷道中线间距，b1=B/2a1=3600/2930=870 mm。u故 mm3.确定巷道壁高h3第41页/共56页43（2）按管道装设要求确定h3式中：h5渣面

37、至管子底高度，按煤矿安全规程取1800 mm；h7管子悬吊件总高度，取 900 mm；m导电弓子距管子间距，取300 mm；D压气管法兰盘直径，D=335 mm；b2轨道中线与巷道中线间距，b2=B/2C1=3600/21370=430 mm。故 第42页/共56页44（3）按人行高度要求确定h3式中：j 距壁j处的巷道有效高度不小于1800 mm。j100 mm，一般取j=200 mm。故综上计算，并考虑一定的余量、确定本巷道壁高为h3=1800 mm。则巷道净高度H=h3hb+h0=1800200+1800=3400 mm。第43页/共56页45由表4-8得净断面积 式中h2道碴面以上巷道

38、壁高，h2=h3hb=1800200=1600 mm故 =10814400 mm2 10.8 m2净周长 P=2.57B+2h2=2.573600+21600=12500 mm=12.5 m4.确定巷道净断面积S和净周长P第44页/共56页46用式（4-6）校核：查表4-4，知vmax=8 m/s，已知通过大巷风量Q=28 m3/s，代入式（4-9）得 设计的大巷断面积，风速没超过规定，可以使用。5.用风速校核巷道净断面积第45页/共56页47本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽3.6 m3.6 m、穿过中等稳定岩层即属、穿过中等稳定岩层即属类围岩、服务年限大于类围

39、岩、服务年限大于10 a10 a等条件，选定锚喷支护参数：锚杆长等条件，选定锚喷支护参数：锚杆长2.0 m2.0 m，锚杆直径，锚杆直径d d=18 mm=18 mm，2 2卷卷Z2335Z2335树脂药卷加长锚固，锚杆间排距为树脂药卷加长锚固，锚杆间排距为0.8 m0.8 m，喷射混凝土层厚，喷射混凝土层厚T T11=100 mm=100 mm。故支护厚度故支护厚度T T=T T11=100 mm=100 mm。6.选择支护参数第46页/共56页487.选择道床参数根据本巷道通过的运输设备，已选用根据本巷道通过的运输设备，已选用24 kg/m24 kg/m钢轨，其道床参数钢轨，其道床参数h

40、hcc、h hbb分别为分别为360 mm360 mm和和200 mm200 mm，道碴面至轨面高度，道碴面至轨面高度h haa=h hcch hbb=360=360200=160 mm200=160 mm。采用钢筋混凝土轨枕。采用钢筋混凝土轨枕。第47页/共56页49由表4-8计算公式得：巷道设计掘进宽度B1=B+2T=3600+2100=3800 mm 巷道计算掘进宽度B2=B1+2=3800+275=3950 mm 巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3700 mm 巷道计算掘进高度H2=H1+=3700+75=3775 mm 巷道设计掘进断面面积：S1=B1（0.39B1+h3）=38

41、00（0.393800+1800）=12471600 mm2。取S1=12.5 m2 巷道计算掘进断面积：S2=B2（0.39B2+h3）=3950（0.393950+1800）=13194075 mm2。取S2=13.2 m2 8.确定巷道掘进断面尺寸第48页/共56页50已知通过本巷道的水量为已知通过本巷道的水量为160 m160 m33/h/h，现采用水沟坡度为，现采用水沟坡度为33，查表，查表4-114-11得：水沟深得：水沟深400 mm400 mm、水沟宽、水沟宽400 mm400 mm，水沟净断面积，水沟净断面积0.16 m0.16 m22；水沟掘进断面积；水沟掘进断面积0.20

42、3 m0.203 m22，每米水沟盖板用钢筋，每米水沟盖板用钢筋1.633 kg1.633 kg、混凝土、混凝土0.0276 m0.0276 m33，水沟用混凝土，水沟用混凝土0.133 m0.133 m33。管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧，通讯电缆挂在管子上方，如图管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧，通讯电缆挂在管子上方，如图4-84-8所示。所示。三、布置巷道内水沟和管线三、布置巷道内水沟和管线第49页/共56页51由表由表4-84-8计算公式得：计算公式得：每米巷道拱与墙计算掘进体积每米巷道拱与墙计算掘进体积V V11=S S221=13.21=13.2 m1

43、=13.21=13.2 m33每米巷道墙脚计算掘进体积每米巷道墙脚计算掘进体积V V33=0.2=0.2（T T+）1=0.21=0.2（0.1+0.0750.1+0.075）1=0.04 m1=0.04 m33每米巷道拱和墙喷射材料消耗每米巷道拱和墙喷射材料消耗每米巷道墙角喷射材料消耗每米巷道墙角喷射材料消耗V V44=0.2=0.2T T111=0.02 m1=0.02 m33每米巷道喷射材料消耗（不计损失）每米巷道喷射材料消耗（不计损失）V V=V V22+V V44=0.98 m=0.98 m33四、计算巷道掘进工程量及材料消耗量四、计算巷道掘进工程量及材料消耗量第50页/共56页52

44、每米巷道锚杆消耗每米巷道锚杆消耗 计算锚杆消耗周长计算锚杆消耗周长P P11=1.57=1.57B B22+2+2h h33=9.80 m=9.80 m M M=MM=0.8 m=0.8 m NN=14.68=14.68根根 折合钢材质量折合钢材质量58.62 kg58.62 kg每排锚杆数为：每排锚杆数为：NN0.8=11.70.8=11.71212根根每米巷道粉刷面积每米巷道粉刷面积四、计算巷道掘进工程量及材料消耗量四、计算巷道掘进工程量及材料消耗量第51页/共56页53根据以上计算结果，按根据以上计算结果，按1 15050比例绘制出巷道断面图（图比例绘制出巷道断面图（图4 48 8），并

45、附上工程量及材秒消耗量表），并附上工程量及材秒消耗量表4 41212及表及表4 41313。这些施工图表发至施工单位、作为指导施工的设计依据。这些施工图表发至施工单位、作为指导施工的设计依据。五绘制巷道断面施工图、编制巷道五绘制巷道断面施工图、编制巷道特征表和每米巷道掘进工程量及材料特征表和每米巷道掘进工程量及材料消耗量消耗量第52页/共56页54第53页/共56页55第54页/共56页56本章要求 1 1简述巷道断面设计的原则和步骤。简述巷道断面设计的原则和步骤。2 2巷巷道道断断面面设设计计的的基基本本原原则则是是什什么么？巷巷道道断断面面尺尺寸寸应应满足哪些要求？满足哪些要求？3 3在确认巷道净断面规格时，为什么必须验算风速？在确认巷道净断面规格时，为什么必须验算风速？4 4净净断断面面、设设计计掘掘进进断断面面和和计计算算掘掘进进断断面面有有何何区区别别？巷道超挖和欠挖的后果是什么？巷道超挖和欠挖的后果是什么？5 5根根据据什什么么原原则则选选择择水水沟沟断断面面？对对水水沟沟的的坡坡度度有有何何要要求？求？第55页/共56页