井巷工程设计和施工设计说明书

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1、井巷工程设计和施工设计说明书一、课程设计的目的为了使我们对《井巷工程》这门课程中所学的基本知识、基本理论及基本方法有个全面系统的掌握，并进行井巷设计和施工设计。通过本设计，我们将对《井巷工程》课程有个深入的全面的了解，并学会利用各种工具书及参考文献资料，我们以团队协作的方式来解决设计中相关的问题。提高学生独立思考、认真处事、相互交流、合理解决设计中出现的问题的能力，使我们对《井巷工程》这门课程有了一个全面的认识，对该门课程所学到的知识、技能初步达到一个学以致用的目的。二、设计任务某铜矿山年设计能力为50万t，通过该矿-320水

2、平的运输大巷的流水量为260m3/h，采用ZK10-6/250架线式电机车牵引1.5m3固定式矿车运输。该大巷穿过中等稳定石灰岩和白云岩，其坚固性系数f=6～8，大巷需要通过的风量为32m3/s。巷道内将敷设一趟直径为200mm的压风管和一趟直径为150mm的水管。试进行运输大巷直线段的断面设计和施工设计。三、运输平巷断面的设计（一）影响设计因素1）年生产能力为50万吨；2）运输大巷的流水量为260m3/h；3）采用ZK10-6/250架线式电机车牵引；4）采用1.5m3固定式矿车运输；5）大巷穿过中等稳定石灰岩和白云岩，其坚

3、固性系数f=6~8；156）大巷需要通过的风量为32m3/s；7）巷道内将敷设一趟直径为200mm的压风管和一趟直径为150mm的水管。（二）巷道形状及支护方式选择1）巷道形状选择我国矿井下使用的巷道断面形状,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。断面形状适用条件半圆拱形硐室普遍采用的断面形状，多在顶压大侧压小，无底鼓的条件下使用。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

4、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

5、层赋存条件而定。（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

6、方式，往往也直接影响到巷断面形状的选择。木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，岩石平巷掘进仍是采用钻眼爆破方法占主要地位，它能适应任何新装的断面。由于锚喷支护广范应用，为了简化设计和有利于施工，巷道端面多采用半圆拱、圆形拱和三心拱。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。在满足安全与技术要求的条件下，力求提高断面利用率，缩小断面降低成本并

7、有利于加快施工速度。综上所述：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，年产量在50万t其服务年限应在1515年以上，又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6~8，因此选择三心拱较为经济合适。2）支护方式选择喷射混凝土支护作用是用喷射机将混凝土混合物喷射在岩面上凝结硬化而成的一种支护。其特点是：①凝土在高速喷浆过程中，水泥颗粒受到碰撞冲击，混凝土喷层受到连续冲击压密，而且喷射工艺又允许采用较小的水灰比，因此喷射混凝土喷层具有致密的组织结构和良好的物理力学性能。特别是它的粘结力大，能

8、同岩石紧密粘结，是形成喷射混凝土独特支护作用的重要因素。②喷射混凝土能随着巷道掘进及时施工，且加入速凝剂后其早期强度成倍增长，因而能够控制围岩的过度变形和松弛。③喷层较薄，具有一定的柔性，可以和围岩共同变形产生一定量的径向位移。其作用原理包括加固与防止风化作用；改善围岩应力状