1、0.3 任务目的和意义10.4 设计成果21. 水平运输大巷直线段断面设计31.1 确定巷道断面形状31.2 确定巷道净断面尺寸31.2.1 巷道净宽的确定31.2.2 、巷道净高度的确定41） 确定巷道拱高h0.42） 确定巷道壁高 h341.2.3 计算巷道的净断面积51.2.4 巷道风速演算51.3 计算巷道设计掘进断面积和计算掘进断面积61.3.1 巷道支护设计61.3.2 道床参数的选择61.3.3 断面面积计算61.4 巷道断面内水沟设计和管线布置71.4.1 水沟设计71.4.2 管线布置72. 运输大巷爆破工艺设计92.1 钻眼爆破92.1.1 凿岩设备和工器具的选择92.1.
2、2 掏槽方式的选择92.1.3 爆破参数的选择112.1.4 爆破网络的设计计算132.2 爆破说明书和爆破图表的编制152.2.1 爆破说明书的编制152.2.2 绘制爆破作业图表163. 水平运输大巷施工工艺设计183.1 巷道掘进必须坚持正规循环作业183.2 编制循环作业图表183.2.1 确定掘进队的工作制度183.2.1 确定作业方式183.2.3 确定循环方式和循环进尺193.2.4 计算循环作业时间193.2.5 掘进队组织形式和人员配备213.2.6 掘进队机械设备和工器具配备223.2.7 循环作业图表23参考文献25致谢260 绪言0.1 主要设计条件1、年生产能力：15
3、 万吨；2、瓦斯等级，均属于低瓦斯矿井，采用中央分列式通风；3、地质情况，巷道周围 100m 内无大断层；井下每小时最大涌水量为 200 m3 ；岩石坚固系数为：f=46；4、主要运输设备，采用 ZK106/250 架线式电机车牵引 1.5 吨固定式矿车运输；5、通风情况，设计巷道要求每秒通过风量为：25 m3 ；巷道内敷设一趟 200mm 的压风管和一趟 100mm 的水管；6、采用“三八”作业制。0.2 设计内容1、运输大巷直线段的断面设计及施工图设计；2、运输大巷爆破设计；3、编制运输大巷施工循环图表4、编写设计说明书。0.3 任务目的和意义井巷工程课程设计是在井巷工程课程结束后，进行的
4、一个实践性教学环节， 是一次综合性专业设计能力训练。通过课程设计，对井巷工程及相关课程所学内容进行融会贯通，使所学知识得到进一步巩固和加强，培养我们在设计计算、工程制图、文献查阅、运用有关施工第 1 页 共 28 页标准和规范等方面的基本技能，提高独立分析问题和解决问题的实际能力。通过课程设计主要培养如下基本技能：1、根据具体条件设计巷道断面积的能力；2、根据具体条件进行巷道掘进爆破设计的能力；3、根据具体条件编制巷道施工循环图表的能力；4、培养我们执行煤矿安全规程、煤矿设计规范及煤矿井巷工程质量验收规范的能力；5、培养我们制图和撰写设计说明书的能力。0.4 设计成果本设计根据原始资料设计出了
5、巷道断面面积为 8.5m2，计算出炮眼数量 32 个，炮眼深度 1.3m，炮眼直径 40mm。画出巷道断面图和炮眼布置图，工作循环表。1. 水平运输大巷直线段断面设计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，属于施工图设计的范畴。设计的巷道断面直接作为井下巷道施工的依据，也是进行井下工第 2 页 共 28 页程概预算的依据。巷道断面设计的原则是：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。巷道断面设计的内容与步骤是：首先，根据巷道的服务年限、用途和围岩性质， 选择巷道断面形状和支护方式；其次，根据巷道中多通过的设备尺寸、支护参数与道床参
6、数、通风量和行人要求等确定巷道净断面尺寸（并进行风速验算），计算巷道的设计掘进断面的尺寸，并按允许的超挖值，求算出巷道的计算掘进断面尺寸；然后， 布置水沟和管缆；最后绘制出巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗表。1.1 确定巷道断面形状年产 15 万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在 20 年以上，采用 600mm 轨距单轨运输大巷，其净宽在 3m 以上，又穿过中等稳定的岩层（f=4-6），故选用锚杆和喷射混凝土支护，巷道为半圆拱形断面。1.2 确定巷道净断面尺寸1.2.1 巷道净宽的确定ZK10-6/250电机车宽a1=1060mm，高h=1550;3t矿车宽=10
7、50mm，高=1150mm。 根据煤矿安全规程，取巷道人行道宽c=800mm，非人行道一侧宽a=400mm。故巷道净宽度:B=a1+c1=（400+1060/2）+（1060/2+800）=2260mm1.2.2 、巷道净高度的确定第 3 页 共 28 页半圆拱形巷道的拱高h0 =B/2=2260/2=1130mm。半圆拱半径 R=h=1130mm。2） 确定巷道壁高 h31 按架线电机车导电弓子要求确定h3由表 5-4 中半圆拱形巷道拱高公式得（R - 300）2 - （K + Z）2h3=h4 + hc -式中: h4 为轨面起电机车架线高度，按煤矿安全规程取h4 =2000mm；hc 为
8、道床总高度。查表 5-11 选 24kg/m 钢轨，再查表 5-8 得hc =360mm；道渣高度hb =180mm；300 为导电弓子距拱壁安全间距 K 为导电弓子宽度之半，取 K=360mm；（1130 - 300）2 - （360 + 200）2Z 为轨道中线与巷道中线间距，Z=B/2a=2260/2930=200mm。故h3 =2000+360=1748mmR 2 （- K + 300 + D - b）212 按管道装设要求确定h3h3 =1800+ hb+n式中：n管子悬吊件总高度，取 n=900mm；300导电弓子距管子间距；D压气管直径，D=200mm；11302 - （360
9、+ 300 + 200 + 200）2故h3 1800+180+900=2489mm。3 按人行高度要求确定h3R 2 - （R - r）2h3 = 1800 + hb -r距巷道壁的距离。距壁 r 处的巷道有效高度不小于 1800mm。r=100mm，一第 4 页 共 28 页般取 r=200mm。11302 - （1130 - 200）2故h3 1800 +180 -=1339mm。综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为h3 =2489mm。1.2.3 计算巷道的净断面积S=B（0.39B+ h2 ） h2 道渣面以上巷道壁高， h2 = h3 h B 2489180=2309mm。
10、故 S=2260（0.392260+2309）=7210304 mm2 =7.2 m21.2.4 巷道风速演算校核巷道净断面面积值查表 5-7，知 v=8m/s，已知通过大巷风量 Q=25 m3 /s，代入式得V=Q/S=25/7.2=3.478m/s设计的大巷断面面积、风速没超过规定，可以使用。1.3 计算巷道设计掘进断面积和计算掘进断面积1.3.1 巷道支护设计本次设计原始材料给予围岩硬度系数为 4-6，故此采用锚喷支护，根据巷道净宽2260mm、穿过较稳定岩层、服务年限大于 50 年等条件，确定选用锚固可靠、锚固力大的树脂锚杆，杆体为 18mm 螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷，锚固长度70
11、0mm， 设计锚杆预紧力40kN，锚固力80kN。锚杆长度 2.0m，成方形布置，其间排距0.80m0.80m，托板为 8mm 厚 150mm150mm 的方形钢板。喷射混凝土层厚T1=100mm，分两次喷射，每次各喷 50mm 厚。故支护厚度 T=T1=100mm。1.3.2 道床参数的选择第 5 页 共 28 页根据本巷道通过的运输设备，已选用 18kg/m 钢轨，其道床参数hc 、hb 分别为320mm 和 180mm，道渣面至轨面高度ha = hc hb =320180=140mm。采用钢筋混凝土轨枕。（见书上表 5-9）常用道床参数表轨型/kgm-1主要运输巷及倾角10以下斜巷中巷及
12、倾角10以上斜巷道床总高度hc道碴高度hb碴面至轨面高ha24，3315,18360320200180160140270220不铺1301.3.3 断面面积计算由井巷工程表5-14计算公式得：巷道设计掘进宽度B1=B+2T=2260+200=2460mm=2.46m巷道计算掘进宽度B2=B1+2=2460+275=2610mm=2.61m巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3619+180+100=3899mm=3.899m巷道计算掘进高度H2=H1+=3899+75=3974mm=3.974m巷道设计掘进断面面积S = B（0.39B + h ）=24602460+2489）=8483064 mm2 。1113取 S1=8.5 m2 。巷道计算掘进断面积:S2 = B（2 0.39B2+ h ）=26102610+2489）=9153009 mm23取 S=9.1 m2 。第 6 页 共 28 页1.4 巷道断面内水沟设计和管线布置1.4.1 水沟设计已知通过巷道的水量为 200m3/h，现采用水沟坡度为 0.5%，由井巷工程查表5-17 得：水沟深度 400mm，水沟净断面积为 0.16m2,水沟掘进断面积为 0.203m2。1.4.2 管线布置1） 根据煤矿安全规程规定：
