《巷道断面设计》PPT课件.ppt
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1、平庄能源股份有限公司风水沟煤矿侯侯 敬敬 民民风水沟煤矿总工程师办公室:风水沟煤矿总工程师办公室:0476047633470143347014(办)(办)平庄能源股份有限公司风水沟煤矿巷道断面设计巷道断面设计本本课提要提要 巷巷道道是是井井下下生生产的的动脉脉,巷巷道道断断面面设计合合理理与与否否,直直接接影影响响煤煤矿生生产的安全和的安全和经济效益。效益。巷道断面巷道断面设计的内容与步的内容与步骤是:首先是:首先选择巷道断面形状、确定巷巷道断面形状、确定巷道道净断面尺寸,并断面尺寸,并进行行风速速验算;其次,根据支架参数与道床参数,算;其次,根据支架参数与道床参数,计算出巷道的算出巷道的设计
2、掘掘进断面尺寸,并按允断面尺寸,并按允许的超挖的超挖值,求算出巷道,求算出巷道的的计算掘算掘进断面尺寸;然后,布置水沟与管断面尺寸;然后,布置水沟与管缆;最后,;最后,绘制巷道断制巷道断面施工面施工图,编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。本制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。本章重点是拱形断面尺寸章重点是拱形断面尺寸设计。平庄能源股份有限公司风水沟煤矿 1.1.安全(绝对保证)安全(绝对保证)设计原则设计原则 2.2.技术(先进实用)技术(先进实用)3.3.经济(合理有利)经济(合理有利)内容与步骤内容与步骤1.1.形状、净断面尺寸、风速验算;形状、净断面尺寸、风速验算;2.
3、2.设计掘进断面尺寸、计算掘进断面尺寸;设计掘进断面尺寸、计算掘进断面尺寸;3.3.布置水沟、管缆;布置水沟、管缆;4.4.绘制施工图、特征表、工程量及材料表。绘制施工图、特征表、工程量及材料表。巷道用途:巷道用途:行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工、使用、维修、报废施工、使用、维修、报废施工的需要施工的需要平庄能源股份有限公司风水沟煤矿一一.常用的断面形状常用的断面形状折线形:矩形、梯形和折线形:矩形、梯形和 不规则形不规则形曲线形:拱形、圆形、马蹄形曲线形:拱形、圆形、马蹄形 及椭圆形及椭圆形第一节第一节 巷道的断面形状巷道的断面形
4、状平庄能源股份有限公司风水沟煤矿 位置及围岩性质位置及围岩性质(地压的大小和方向及围岩强度)(地压的大小和方向及围岩强度)用途及服务年限用途及服务年限(支护的形式(支护的形式支护成本)支护成本)支护材料和支护方式支护材料和支护方式 掘进的方式和设备掘进的方式和设备 岩石巷道锚喷支护拱形断面岩石巷道锚喷支护拱形断面煤层巷道锚、带、网支护或金属支架梯形断面煤层巷道锚、带、网支护或金属支架梯形断面 二二.断面的选择断面的选择平庄能源股份有限公司风水沟煤矿第二节第二节 巷道断面尺寸的确定巷道断面尺寸的确定一一.梯形巷道净断面尺寸梯形巷道净断面尺寸平庄能源股份有限公司风水沟煤矿1.净宽度的确定净宽度的确
5、定净宽度的含义:净宽度的含义:B a+2A1+t+c 2.0m a 0.3m,安安设设输输送送机机时时a 0.5m;A1表表31;c 0.8m(道碴面起(道碴面起1.6m高度)高度)在人车停靠点在人车停靠点c 1.0m;t 0.2m,采区装载点,采区装载点0.7m,在摘挂钩点在摘挂钩点1.0m;表;表32煤矿安全规程第二十二条煤矿安全规程第二十二条 新新建矿井、生产矿井新掘运输巷的一建矿井、生产矿井新掘运输巷的一侧,从巷道道渣面起侧,从巷道道渣面起1.6m的高度内,的高度内,必须留有必须留有宽宽0.8m(综合机械化采煤(综合机械化采煤矿井为矿井为1.0m)以上的人行道,管道)以上的人行道,管道
6、吊挂高度不得低于吊挂高度不得低于1.8m;巷道另一;巷道另一侧的宽度不得小于侧的宽度不得小于0.3m(综合机械(综合机械化采煤矿井为化采煤矿井为0.5m)。巷道内安设)。巷道内安设输送机时,输送机与巷帮支护的距输送机时,输送机与巷帮支护的距离不得小于离不得小于0.5m;输送机机头和机;输送机机头和机尾处与巷帮支护的距离应满足设备尾处与巷帮支护的距离应满足设备检查和维修的需要,并不得小于检查和维修的需要,并不得小于0.7m。巷道内移动变电站或平板车。巷道内移动变电站或平板车上综采设备的最突出部分,与巷帮上综采设备的最突出部分,与巷帮支护的距离不得小于支护的距离不得小于0.3m。平庄能源股份有限公
7、司风水沟煤矿平庄能源股份有限公司风水沟煤矿2.2.净高度的确定净高度的确定 净高度:道碴面起至拱顶内沿或锚杆终端的垂直高度。净高度:道碴面起至拱顶内沿或锚杆终端的垂直高度。煤炭安全规程煤炭安全规程第二十一条第二十一条 巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安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:全设施及设备安装、检修、施工的需要,并符合下列要求:(一)主要运输巷和主要风巷的净高,(一)主要运输巷和主要风巷的净高,自轨面起不得低于自轨面起不得低于2m。架线电机车运输。架线电机车运输巷的净高必须符合本规程第三百五十六条和第三百五十七条的有关要求。巷
8、的净高必须符合本规程第三百五十六条和第三百五十七条的有关要求。(二)采区(包括盘区,以下各条同)内的上山、下山和平巷的(二)采区(包括盘区,以下各条同)内的上山、下山和平巷的净高不得低于净高不得低于2m,薄煤层内的不得低于,薄煤层内的不得低于1.8m。第三百五十六条第三百五十六条 自轨面算起,电机车架空线的悬挂高度应符合下列要求:自轨面算起,电机车架空线的悬挂高度应符合下列要求:(一)在行人的巷道内、车场内以及人行道与运输巷道交叉的地方(一)在行人的巷道内、车场内以及人行道与运输巷道交叉的地方不小于不小于2.0m;在不行人的巷道内不小于在不行人的巷道内不小于1.9m。(二)在井底车场内,从(二
9、)在井底车场内,从井底到乘车场不小于井底到乘车场不小于2.2m。(三)在地面或工业场地内,不与其他道路交叉的地方不小于(三)在地面或工业场地内,不与其他道路交叉的地方不小于2.2m。第三百五十七条第三百五十七条 电机车架空线与巷道顶或棚梁之间的距离电机车架空线与巷道顶或棚梁之间的距离不得小于不得小于0.2m。平庄能源股份有限公司风水沟煤矿3.3.巷道净断面面积巷道净断面面积 表表310(圆弧拱)(圆弧拱)P65S(B1+B2)H/2 煤炭工业矿建设计规范第条煤炭工业矿建设计规范第条 采区巷道断面尺寸,应根据回采采区巷道断面尺寸,应根据回采和掘进工作面的装备。运输、通风、行人、管线安装及采后断面
10、压和掘进工作面的装备。运输、通风、行人、管线安装及采后断面压缩率复用要求等确定。缩率复用要求等确定。综合机械化工作面胶带输送机顺槽巷道净断面不宜小于综合机械化工作面胶带输送机顺槽巷道净断面不宜小于12m12m2 2,回风顺槽净断面不宜小于回风顺槽净断面不宜小于10m10m2 2,输送机上、下山的净断面不宜小,输送机上、下山的净断面不宜小于于12m12m2 2,运料、通风和行人上、下山的净断面,不宜小于,运料、通风和行人上、下山的净断面,不宜小于10m10m2 2。平庄能源股份有限公司风水沟煤矿4.4.风速验算风速验算煤矿安全规程规定煤矿安全规程规定 必要性:风速大必要性:风速大扬起煤尘、身心健
11、康、工作效率、煤尘爆炸。扬起煤尘、身心健康、工作效率、煤尘爆炸。煤炭工业设计规范煤炭工业设计规范 巷道风速若选用巷道风速若选用国家现行标准煤国家现行标准煤矿安全规程规定矿安全规程规定的最高风速,不适的最高风速,不适应巷道变形、破坏应巷道变形、破坏以后的风速调整,以后的风速调整,同时巷道的通风能同时巷道的通风能力没有余量,矿井力没有余量,矿井在生产期间调整产在生产期间调整产量及改变巷道布置量及改变巷道布置会很困难会很困难。平庄能源股份有限公司风水沟煤矿 5.5.巷道的设计掘进断面积巷道的设计掘进断面积净断面面积支护面积道床面积净断面面积支护面积道床面积 支护参数的选择:支护方式支护参数的选择:支
12、护方式 与与 支护参数支护参数 第五章内容。第五章内容。煤炭工业矿建设计规范第条煤炭工业矿建设计规范第条 主要运输大巷、总回风巷及采主要运输大巷、总回风巷及采区巷道支护形式的选择,应根据巷道埋深、围岩岩性、巷道用途及区巷道支护形式的选择,应根据巷道埋深、围岩岩性、巷道用途及服务年限、巷道受采动影响的程度、通风安全要求等因素确定。服务年限、巷道受采动影响的程度、通风安全要求等因素确定。岩石巷道宜采用光爆锚喷支护。煤层巷道和半煤岩巷道可采用金岩石巷道宜采用光爆锚喷支护。煤层巷道和半煤岩巷道可采用金属支架、锚杆等支护。属支架、锚杆等支护。平庄能源股份有限公司风水沟煤矿 道床参数的选择道床参数的选择
13、钢轨钢轨(表(表35):型号():型号(15、18、22、24、30、38 kg/m)轨枕轨枕(表(表36):):开拓巷道开拓巷道(预应力)钢筋混凝土轨枕(预应力)钢筋混凝土轨枕 采准巷道和回采巷道采准巷道和回采巷道木轨枕木轨枕 道床道床(表(表37):厚度(不小于):厚度(不小于100cm,把轨枕把轨枕1/22/3的高度埋入)、宽度(轨枕的高度埋入)、宽度(轨枕200mm)第第三三百百五五十十二二条条 新新建建或或改改扩扩建建的的矿矿井井中中,对对运运行行7t7t及及其其以以上上机机车车或或3t3t及及其其以以上上矿矿车车的的轨轨道,应采用不低于道,应采用不低于30kg/m30kg/m的钢轨
14、。的钢轨。平庄能源股份有限公司风水沟煤矿巷道的设计掘进断面积巷道的设计掘进断面积 表表310(圆弧拱)(圆弧拱)P65S1(B3+B4)H1/26.6.巷道的计算掘进断面积巷道的计算掘进断面积 超挖值超挖值=75mm S2(B5+B6)H2/2平庄能源股份有限公司风水沟煤矿平庄能源股份有限公司风水沟煤矿二二.拱形巷道的断面尺寸的确定拱形巷道的断面尺寸的确定1.巷道净宽度的确定巷道净宽度的确定B a+2A1+c+t 2.4m2.巷道净高度的确定巷道净高度的确定 h=h0+h3 hb h0拱高:半圆拱拱高:半圆拱 h0B/2;圆弧拱圆弧拱 h0B/3 h3墙高,只进不舍,墙高,只进不舍,并按并按0
15、.1m进级进级 壁高壁高h3应满足巷道内应满足巷道内电机车架线、电机车架线、管道铺设、管道铺设、行人高度行人高度和和宽度以及宽度以及运输设备上缘距拱壁运输设备上缘距拱壁的安全间隙要求的安全间隙要求,P59表表33。平庄能源股份有限公司风水沟煤矿 对于架线电机对于架线电机车运输的巷道,车运输的巷道,一般按其中一般按其中架线架线电机车导电弓子电机车导电弓子和管道装设高度和管道装设高度要求计算即能满要求计算即能满足设计要求足设计要求;其;其他如矿车运输、他如矿车运输、仅铺设输送机或仅铺设输送机或无运输设备的巷无运输设备的巷道,一般只按行道,一般只按行人高度要求计算人高度要求计算即可满足设计要即可满足
16、设计要求,但在人行道求,但在人行道范围内范围内1.8m1.8m以下,以下,不得架设管、线不得架设管、线和电缆。和电缆。平庄能源股份有限公司风水沟煤矿按按架架线线电电机机车车导导电电弓弓子子要要求求确确定定导导电电弓弓子子外外缘缘与与拱拱璧璧间间距距n200mmn200mm(300mm300mm)施施工工与与验验收收规规范范第第条条 架架线线电电机机车车的的导导线线吊吊挂挂高高度度,应应符符合合下下列列数数值值:导导线线距距巷道顶或棚梁之间不得小于巷道顶或棚梁之间不得小于200mm200mm,距金属管线之间不得小于,距金属管线之间不得小于300mm300mm。平庄能源股份有限公司风水沟煤矿按管道
17、的安设要求确定按管道的安设要求确定导电弓子外缘与管子间距导电弓子外缘与管子间距m300mm(300mm)k平庄能源股份有限公司风水沟煤矿按行人高度要求确定按行人高度要求确定距壁距壁j处有效高度处有效高度1800mm,j100mm(200mm)圆弧拱圆弧拱半圆拱半圆拱平庄能源股份有限公司风水沟煤矿3.净断面面积净断面面积 表表38(半圆拱),(半圆拱),39(圆弧拱)(圆弧拱)P63 半圆拱:半圆拱:S=B(0.39B+h2)圆弧拱:圆弧拱:S=B(0.24B+h2)4.风速验算:风速验算:5.巷道设计和计算掘进断面积巷道设计和计算掘进断面积 半圆拱:半圆拱:S1=B1(0.39B1+h3)圆弧
18、拱:圆弧拱:S1=0.24B2+1.27BT+1.57 T2+B1h3 6.巷道的计算掘进断面积巷道的计算掘进断面积 超挖值超挖值=75mm 半圆拱:半圆拱:S2=B2(0.39B2+h3)圆弧拱:圆弧拱:S2=0.24B2+1.27BT+1.57 T2+0.24T+0.1B+0.01+B2h3 平庄能源股份有限公司风水沟煤矿第三节第三节 水沟及管线的布置水沟及管线的布置 一一.水沟水沟 位置:位置:坡度:坡度:纵向:纵向:35 横向:横向:2 形状:形状:支护:支护:设计规范第条 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
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