巷道断面的确定.docVIP

论巷道断面的确定方法 摘要： 关键词： 矿山地下开采离不开巷道，巷道是矿井生产、运输、通风、行人等必备的井下工程，巷道可分为有：开拓巷道、探矿巷道和回采巷道。由于这些巷道其所处的地质条件、巷道的服务年限、用途、使用运输设备的规格及架设检修的要求等各不相同，因此巷道断面的形状、大小也各不相同，一般说来，它必须符合《非煤矿山安全规程》的规定。下面结合江西钨矿山井巷工程的实际情况，论述巷道断面的确定方法。 一 巷道断面形状的确定 不同的巷道、不同的地质条件及不同的矿山地压所选择的巷道形状各有不同，江西钨矿山常见的巷道形状是拱型和梯形。决定巷道断面形状的因素有： 巷道的用途和服务年限； ? 巷道所穿过岩层的性质、地压的大小和方向； ? 巷道的支护形式和支护材料； ? 施工技术及装备及科技进步情况等等。 这些因素互相联系，必须综合考虑。 1、在围岩坚固稳定，地压和涌水量不大，并不易风化的岩层中，将巷道开凿成合适的拱形断面形状，就可以使巷道处于自然平衡的稳定状态，而无须支护。江西钨矿山采用这种自然拱形断面巷道，极为普遍。 2、巷道围岩比较稳固，矿山地压力不大，服务年限不长时，一般选用木材架设或锚杆等进行支护，断面形状一般选用梯形，如江西钨矿山的部分探矿巷道、运输巷道、通风巷道等，都选用梯形巷道。 3、随着喷锚支护、混凝土砌碹支护的逐渐普及应用，巷道断面形状选择的弹性很大。在矿山地压不大和较大、服务年限长的情况下都可选三心拱型巷道或半圆拱型巷道，如江西钨矿山的井底车场巷道、主要运输大巷、石门等都采用三心拱型巷道。 一般来说，梯形断面利用率高，拱形断面稳定性好，承载能力大。设计时应根据实际情况具体分析，在满足生产、安全、通风的条件下，尽量使开挖工程量为最小。 二 巷道断面尺寸的确定 1 巷道净宽度的确定 根据运输设备、采掘装备的最大轮廓尺寸、《非煤矿山安全规程》所规定的人行道宽度及其他有关设备间距相加之和来确定巷道宽度。确定巷道的宽度分两种情况，一种是使用时不需要太大的宽度，但在掘进过程中由于掘进设备的最大轮廓大于使用时巷道的宽度，这种情况下以掘进时掘进设备的最大轮廓来确定巷道的宽度。第二种是使用时用运输设备的最大轮廓尺寸、人行道、设备间距、设备与巷道墙相加来确定巷道的宽度，人行道的宽度还要考虑巷道水沟的大小。下面以井巷工程三心拱双轨巷道为例剖析巷道宽度的确定： 双轨巷道净宽度： B=2b＋m＋b1＋b2 式中?? B—巷道净宽度，mm； b—运输设备的最大宽度，mm； b1—运输设备与支架的安全间隙，mm； b2—人行道宽度，mm； m—两运输设备之间的距离，mm。 巷道净宽度B值，应只取上限值，且以100mm进级。 普遍地，江西钨矿山井下巷道轨距为600mm，用ZK7或ZK10架线式电机车、0.75m3矿车运输，运输设备最大宽度1060mm，取b=1060mm；按照《非煤矿山安全规程》的要求，运输设备与支架的安全间隙不小于300mm，取b1 =300mm；按照《非煤矿山安全规程》规定，两设备间的最小距离不小于200mm，取m =200mm；人行道宽度按《非煤矿山安全规程》的规定，不小于800mm，取b2=800mm。因此，巷道净宽度为： B=2×1060＋200＋800＋300=3420mm，取3500 mm。 2 巷道净高度的确定 仍以三心拱双轨巷道为例。巷道的高度指正中心的顶板到底板的高度，其分为两个部分，即拱高和墙高，拱高与墙高之和就是巷道的高度，因此： H =h3+ho 式中? H—巷道净高度，mm； h3—巷道墙高，mm； ho—巷道拱高，mm。 选三心拱拱高为巷道净宽度的1/3，即h。=B/3=3500/3 = 1167mm。 巷道墙高h3≥h4＋hb＋R－ho－√——(R－250)2－(B/2－a＋k)2 式中 h4——轨面至电机车架线高度，取2000mm； hb——巷道底板至轨面高度，为200mm； R——三心拱大圆半径，为0.692B=2422 mm； r—— 三心拱小圆半径，为0.262B=917mm； a——非人行道侧轨道中心线至墙的距离，为600mm； k—— 集电弓宽度之 1/2，一般2K为400—450mm， 取400 mm。 h3=2000+200＋2422－1167－√——(2422－250)2－(3500/2－600＋400)2 = 1933mm。 则巷道全高H=h3+h0=1933+1167=3100mm，即巷道高度为3100mm。 4 确定巷道断面的其他因素 巷道净断面的高度和宽度的确定除需要遵循相关安全规程外，巷道断面还要考虑其它方面的因素。如：还须进行风速校核。绝大部分巷道都起着通风作用，在计算出巷道的净宽度和净高度之后，对各种用途的巷道要进行最高风速校验，不符合规定时，应加大净断面，使设计出的