第一章与绪论平巷设计与施工.pptVIP

井巷工程 李俊平教授 2013年3月 绪 论 教学目的 本课程主要讨论井巷断面设计，井巷支护和井巷掘进的一般设计和施工知识；介绍矿山井巷工程实践应用的新技术和经验，使学生掌握井巷工程设计和施工的基本理论和一般设计方法；熟悉设计施工图的内容并能结合矿山的实际情况，有一定的分析解决有关矿山井巷工程问题的能力。 学习方法 本课程教学环节包括课堂讲授，学生自学设计过程，习题，课程设计与作业和期末考试。通过以上教学步骤，使学生掌握井巷设计的基础知识和一般设计步骤，能够进行基本的井巷断面设计，掌握井巷掘进支护的一般施工工艺。 一、巷道断面设计的原则 巷道断面设计主要是选择断面形状和确定断面尺寸。 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。 第一节、巷道断面形状及尺寸设计 按构成的轮廓线分两种： 折线型：矩形、梯形、不规则形； 曲线型：直墙拱形(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。见下图巷道断面形状。 影响巷道断面选择的因素 ㈠作用在巷道上的地压大小和方向在选择巷道断面形状时起主要作用。 ㈡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因素。 ㈢矿区的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； ㈣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。 ㈤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。 巷道断面尺寸确定 一、巷道净宽度确定 二、巷道净高度确定 三、巷道净断面面积 四、巷道风速验算 五、巷道设计和计算掘进断面面积 B0 =2b+b1+b2+m 双轨 单轨=b+b1+b2 b运输设备最大宽度 b1运输设备到支护体的间隙 b2人行道宽度 m对开列车最突出部分的间距 F双轨中心距离，F= b/2+b/2+m A、C分别为非人行道侧、人行道侧线路中心到支架（支护体）的距离 二、净高（H0） H0 =f0+h3-h5 f0拱形巷道拱高； h3拱形巷道墙高； h5巷道铺轨道渣厚度。 f0=（0.35~0.40）B0 ；半圆拱， f0=0.5B0=R； 拱形巷道墙高h3的确定： 按电机车架线要求计算，再按行人及管道架设要求验算，最后选其中的最大值。墙高h3值，必须按只进不舍的原则，以0.1m进级。 三、巷道的净断面面积 1．矩形巷道净断面积：S＝BH B—巷道净宽； H—巷道净高。 2．梯形巷道净断面积：S＝(B1+B2)H/2； B1、B2—巷道顶梁、底板处净宽； H—巷道净高。 3．半圆拱巷道：S＝B(0.39B+h2) h2—渣面起巷道壁的高度。 4．圆弧拱巷道： S＝B(0.24B+h2) 坡度： 3~5‰，个别区段可达10~15 ‰。 四、风速验算 v=Q/S净＜许可风速 五、巷道设计和计算掘进断面面积 道床参数的选择 道床参数是按选取的钢轨型号、轨枕规格和道碴厚度确定的。 ①钢轨型号是根据巷道类型、运输方式及矿车容积来选取。 ②轨枕：轨枕的类型和规格应与选用的钢轨型号相适应。 ③道床：一股采用坚硬的碎石或不易自燃的矸石或卵石做道碴，颗粒度以 20~40mm为宜。 巷道掘进断面积设计 巷道净尺寸加上支架、道床参数、管线并可得到巷道掘进的设计尺寸，从而求得巷道掘进断面的设计面积。 半圆拱巷道：S1=B1（0.39B1+h3）； B1—拱形巷道掘进宽度；h3—墙高； 圆弧拱巷道：S1=0.24B2+1.27BT+1.57T2+B1h3； B—巷道净宽；T—墙厚； 梯形巷道：S1=（B3+B4）H1/2； B3、B4—顶梁、底梁设计掘进宽度； H1——设计掘进高度。 管线布置要求 1．管线通常应部置在人行道一侧，也可布置在非人行道一侧。管道架设可采用管墩架设、托架固定或锚杆悬挂等方式。若架设在人行道上方，管道下部与道渣面或水沟盖板面保持1.8 m和1.8 m以上的距离，若架设在水沟上，应以不妨碍清理水沟为原则。 2．在架线式电机车运输巷道内，不要将管道直接置于巷道底板上（用管墩架设），以免电流腐蚀管道。管道与运输设备之间必须留有不小于 0.2 m的安全距离。 3．通信电缆和电力电缆不宜设在同一侧。如受条件限制设在同一侧时，通信电缆应设在动力电缆上方0.1m以上的距离处以防电磁场作