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
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