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采煤概论— 8.水平及倾斜巷道掘进 主讲：刘建庄 单位：河北理工大学 日期：2010.07 8.水平及倾斜巷道掘进 巷道断面形状及尺寸 岩巷掘进 煤及半煤岩巷掘进 倾斜巷道施工特点 硐室及交岔点的施工方法特点 8.1 巷道断面形状及尺寸 一、巷道断面形状选择 我国煤矿巷道常用的断面形状是梯形、矩形和直墙拱形（如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形，简称拱形） 只是在特定的岩层和围岩压力条件下才选用不规则的形状（半梯形）、圆形、椭圆形、封闭拱性等。 巷道断面形状如图8-1所示。 巷道断面形状 巷道断面形状选择 必须综合考虑巷道围岩性质、矿山压力的大小和方向；巷道的服务年限、用途及位置；巷道的支护方式和支护材料等因素。 通常根据围岩性质、压力大小、巷道用途等确定巷道的支护方式和支护材料，支护方式确定后，巷道断面形状也就大体确定了。 开拓和准备巷道服务时间较长，通常开掘在煤层附近的岩石中，采用锚喷支护或砌碹支护，巷道的断面形状一般为拱形、三心拱、半圆拱或圆弧拱。 巷道断面形状选择 回采巷道的服务时间较短，通常开掘在煤层中，采用金属棚支护时，巷道的断面形状通常为拱形或梯形；采用锚杆支护时，采用矩形。 在特别松软或膨胀性大的岩层中开掘巷道，当顶压、测压都很大时，可采用曲墙拱形；底臌严重时，可用带底拱的封闭拱形；四周压力都很大且不均匀时，可采用椭圆形；四周压力都很大且均匀时，可采用圆形。 沿煤层顶板开掘的巷道，为了不破坏顶板，常根据煤层赋存情况，将巷道开掘成各种不规则形状。 二、巷道断面尺寸的确定 《煤矿安全规程》规定，巷道净断面，必须满足行人、运输、通风、安全设施、设备安装、检修和施工的需要。 因此，巷道断面尺寸主要取决于巷道的用途；存放和通过它的机械、器材或运输设备的数量和规格；人行道宽度与各种安全间隙以及通过巷道的风量等。 设计基本步骤 设计巷道断面尺寸时，应根据上述诸因素和有关规程、规范的规定 首先定出巷道的净断面尺寸，并进行风速验算； 其次，根据支架参数，道床参数，计算出巷道的设计掘进断面尺寸，并按允许加大值（超挖值），计算出巷道的计算掘进断面尺寸； 最后，按比例绘制包括水沟、墙角在内的巷道断面图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。 巷道断面尺寸的确定方法和具体步骤 1.巷道净宽度； 2.巷道净高度； 3.巷道净断面； 4.风速校核净断面； 5.巷道设计掘进断面积。 图8-2 梯形双轨巷道断面尺寸计算 1.巷道的净宽度（梯形断面为例） 梯形巷道的净宽度是指：当其内通行矿车、电机车时，车辆顶面水平的巷道宽度；当其内不通行运输设备时，净宽度系指底板起1.6m高水平的巷道宽度。 单轨巷道： 双轨巷道： 式中： a—巷道不行人的一侧运输设备最突出部份与支护最突出部分的距离。一般不小于200mm或250mm。 A—所用电机车或矿车中最大的宽度，从运输设备规格表中可以查到，mm； c—巷道行人的一侧运输设备最突出部份与支护最突出部分的距离。一般不小于700mm以上。 n—运输设备之间的最小间隙，不得小于200mm。 巷道的净宽度必须满足从道渣面起1.6m的高度内，留有宽度不小于0.8m的人行道。 2.巷道的净高度 梯形巷道的净高系指渣面或底板至顶梁或顶部喷层面、锚杆露出长度终端的高度。 巷道设计计算掘进高度： 巷道计算掘进高度： 渣面起巷道沉实前的净高： 渣面起巷道沉实后的净高： 轨面起巷道沉实前的净高： 巷道的净高度 式中： h1—轨面起巷道沉实后的净高： t—背板厚度，计算掘进断面时取25mm； d—坑木直径，若为金属棚子则为柱截面高度； hb—道渣高度； δ—预留下沉量。 ha—轨平面到道渣面高度； 3.巷道的净断面积 梯形巷道的支架棚腿常有80°左右倾角，所以有了巷道的净宽与净高，还要求出巷道顶板净宽B1与底部净宽B2，然后才计算出巷道的净断面。 梯形巷道净断面： 其中： 4.风速校核净断面积 生产矿井的巷道通常兼作通风用，因此还应按照《煤矿安全规程》等规定的允许最大风速进行验算，即 式中： v—通过巷道风流的速度，m/s； Q—通过巷道的风量，m3/s； S—巷道的净断面机，m2； Vm—巷道允许通过的最高风速，m/s。 设计出的巷道净断面积，不符合上述风速要求的，须加大断面尺寸。 第101 井巷中的风流速度应符合表2要求 5.巷道设计掘进断面积 巷道净尺寸加上支架、道床尺寸便可得到巷道的设计掘进尺寸，进而求算出巷道的设计掘进断面积。 在实际工作中，爆破后的巷道表面不可能很光滑，会有一些凹凸不平的现象，因此，实际掘进断面要比计算断面加大3%左右。掘进断面面积，是计算巷道掘进工作量是不可缺少的一个数据。 拱形断面巷道 （1）巷道底板到轨面高度以及道碴面至轨面高度的决定方法与梯形巷道相同。 （