煤矿巷道施工组织设计策划方案

目录

前言 (1)

1 工程概况 (2)

1.1矿井交通位置 (2)

1.2矿区气候特征 (2)

1.3矿区地质条件 (3)

1.4通讯 (3)

1.5供电 (4)

1.6供水 (4)

1.7排水 (4)

2 巷道断面设计 (5)

2.1选择巷道断面形状 (5)

2.2确定巷道净断面尺寸 (5)

2.3巷道风速验算 (8)

2.4道床参数的选择 (9)

2.5布置巷道内水沟和管线 (12)

2.6绘制断面图 (12)

3 巷道掘进设计 (13)

3.1炮眼布置和爆破图表编制设计 (13)

3.1.2掏槽方法 (14)

3.1.3爆破器材选择 (16)

3.1.4爆破参数的确定 (16)

3.1.5炮眼布置如图 (20)

3.2 装药结构与起爆 (21)

3.2.1装药工作 (21)

3.2.2连线工作 (21)

3.2.3装药结构 (22)

3.3钻眼注意事项 (23)

3.4装岩工作设计 (24)

3.4.2装岩机具的选择 (24)

3.4.2装岩效率 (24)

4 巷道围岩压力计算 (25)

4.1 巷道顶压、侧压、底压的计算 (25)

4.2 围岩破裂半径的计算 (26)

5 巷道支护设计 (27)

5.1支护形式的选择 (27)

5.2 支护参数选择与计算 (27)

5.2.2锚杆杆体直径 (28)

5.2.3锚杆间、排距 (29)

5.3喷射混凝土的要紧参数 (30)

6 巷道施工组织设计及编制循环图表 (34)

7 概预算 (39)

7.1总概算(见01表) (42)

7.2人工、材料、机械台班数量数量汇总表（见02表） (43)

7.3建筑安装工程费计算表（见03表） (44)

7.4其他工程费及间接费综合费率计算表（见04表） (45)

7.5工程建设其他费用计算表（见05表） (47)

7.6人工、材料、机械台班单价汇总表（见06表） (48)

7.7分项工程预算表（见07表） (50)

8施工期间工程治理 (56)

8.1工程建设监理的治理和内容 (56)

8.2建设项目工期操纵 (58)

9结论 (61)

致谢 (62)

参考文献 (63)

附录A (64)

附录B (74)

前言

本设计为王营子矿的施工组织设计及其概预算。

设计中的重要数据和图表差不多上以王营子煤矿的地质资料、井筒

断面图、巷道断面图、等为依据，严格的依照了《矿井建设专业毕业设计教学大纲》的要求进行计算和描绘。在进行设计过程中，严格遵守《煤矿安全规程》和《煤矿施工设计规范》的有关规定，不仅注重加强了差不多理论、差不多方法技能的学习和差不多能力的培养；而且注重了与其它课程的联系，特不是与课本及规程的衔接与配合。

内容和步骤;首先依照巷道的服务年限，用途和围岩的性质，选择巷道断面的形状和支护方式，其次依照巷道中通过的设备尺寸和支护参数和道床参数通风量和行人要求等确定巷道净断面积尺寸（并进行风速运算）计算巷道的设计掘进断面的尺寸然后布置水沟和管缆。最后绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每米巷道工程量和材料消耗量。

1 工程概况

1.1矿井交通位置

王营子矿区位于阜新盆地中北部，阜新市系辽宁省辖市之一，位于辽宁省西北部，与省会沈阳市直线距离147.5公里。往南经锦州可直下京、津；北上经通辽可到霍林河矿区；东达沈阳及辽东沿海都市；西至朝阳、内蒙古赤峰，是辽宁西部的交通要道。阜新全境呈矩形，中轴斜交于北纬42°10′和东经122°0′的交点上。

图1-1地理交通位置

figure 1-1 Geographic location of traffic

1.2 矿区气候特征

矿区高空处于西风环流带中，常有气旋(低气压)和反气旋(高气压)由西向东移动。特不是春季，气旋和反气旋常呈追逐式移动，导致西南与西北大风交替出现，气温因之忽高忽低。夏季季风来自南部海上，矿区在副热带高压(或其边缘)操纵下，高温高湿，多阴雨天气。冬季季风来自西伯利亚，受大陆冷高压操纵，阜新市气温低而多晴。矿区所在地区地势由西北向东南呈阶梯式下降，山丘多由西南向东北伸展，对来自西方的气流有下沉作用。西来气流含水汽较少。因此西来系统过境雨水

稀少；南来系统因地形抬升作用降水有所加强。本矿区气候属于北温带大陆季风气候区，四季分明，雨热同季，光照充足。矿区的四季是以候平均气温高于20℃为夏季，低于3℃为冬季（全国标准：高于22℃为夏季，低于10℃为冬季）。介于二者之间的气温分不为春、秋季。

1.3 矿区地质条件

阜新盆地位于中朝地台的东北部 ,燕辽断隆区东段 ,是在前寒武纪长期抬升剥蚀的基础上 ,燕山运动中期断裂作用形成的北北东向断陷盆地。盆内沉积了一套内陆含煤碎屑岩及火山碎屑岩建筑 ,分布面积约 2 0 0 0ｋｍ2 。王营子矿区位于阜新盆地中北部 ,分布面积约10ｋｍ2 。含煤地层要紧为上侏罗统阜新组 ,是一套以河流相为主的砂砾岩、粗砂岩、粉砂岩、泥岩夹煤层组合。厚度 530～ 710ｍ ,大多为 550～ 60 0ｍ。该组煤层与邻区相比厚度大 ,层数多 ,分布广 ,纵向上自上而下可划分为水泉段、孙家湾段、中间段、太平段和高德段累计煤层厚度 2 0 .69～ 10 2 .85ｍ ,结构较复杂 ,分叉尖灭现象明显。从煤层平面叠加厚度看 ,北部和中部厚度相对较大。煤岩类型以亮煤和半亮煤为主 ,煤岩组分中镜质组含量一般大于 90 %。各煤层镜质体反射率值一般在0 .4 2 %～ 0 .62 %之间 ,挥发分产率一般在 38.36%～ 4 1.81%之间 ,煤级以长焰煤为主 ,部分为气煤。在侵入岩阻碍区镜质体反射率值可高达 1.2 1% ,挥发分产率降低....矿区构造属于一个较完整的同生向斜,

向斜的走向由西部的北西到东部转为北东。区内发觉落差大于20 m 的断层共6 条, 均为张性或张扭性正断层。喜山期区内岩浆活动较为强烈, 岩浆侵入均以近东西向高角度辉绿岩岩墙为主。矿区内共发育岩墙31 条, 走向45 ~ 105 , 宽度0. 8~ 82 m, 规模较大的岩墙对煤层的破坏较大, 并对煤的变质程度有一定的阻碍。

1.4通讯

矿井施工期地面通讯利用永久通讯工程，永久通讯工程在施工预备期形成。

行政通讯电话引自中国铁通或电信网络，采纳光缆接入。交换机设在临时办公室内，待永久办公楼建成后，移进楼内机房。变电所之间电力调度通讯先期使用行政通讯电话，待变电所永久工程完成后，电力调度通讯也同时完成，此后行政通讯电话为备用通讯方式。

1.5供电

初步设计王营子煤矿2回电源均引自多伦110kV变电站，施工预备期形成2回35kVd的LGJ120/30永久输电线路，保证施工用电。

永久变电所形成前设35/6.3临时变电所一座，安装8000kVA变压器

1台（可利用永久设备），保证冻结及掘砌施工。临时变及输电线路未形成时，先从场区附近通过的农电10kV输电线路分接1条LJ—70/10kV输电线路，引进场区供冻结打钻、四通一平等临时施工用电，待临时变电所投用后拆除。

1.6供水

据水文地质资料，矿井工业场地及井下用水能够采纳地下水作为水源。在施工预备期建设矿井永久水井供施工使用。水源地选址为矿井工业场地的西北部，距工业场地300米处，设2眼水源井，每井井径330mm，井深70m，井出水量20m3/h,一眼井工作，一眼井备用。由于采纳冻结施工工艺，用水量将大于设计永久水源井取水量，因此应再打临时水源井做施工补充。

1.7排水

该场区地形较平坦，地势西北高、东南低。周围附近没有河流，故工业场地不存在防洪问题。在确保暴雨期间工业场地不受洪水威胁，除将井口标高提高0.30m防止内涝外，并在场区北侧和西侧设置截水沟，

断面为梯形，底宽0.60m，边坡1：1.5。在暴雨期间雨水将通过截水沟顺地势排出。

2 巷道断面设计

我国煤矿井下使用的巷道断面形状，按其构成的轮廓线可分为折线形和曲线形两大类。前者如矩形、梯形、不规则型，后者如半圆拱形、圆弧拱形，三心拱形、马蹄形、椭圆形和圆形等。

巷道断面形状的选择，要紧应考虑巷道所处的位置及穿过围岩的性质、作用在巷道上地压大小和方向、巷道的用途和服务年限、选用的支架材料和支护方式、巷道的掘进方法采纳的掘进设备等因素，也能够参考邻近矿井同类巷道的断面形状及其维修情况等。

作用在巷道上的地压大小和方向，是选择巷道断面形状时需考虑的要紧因素；当定压较大，测压较小时，则应选择直墙拱形断面；当顶压、侧压都专门大时，同时底鼓严峻时，就须选用马蹄形、椭圆形或圆形等封闭式的断面。巷道的用途和服务年限也是考虑选择巷道断面形状不可缺少的重要因素。服务年限长达几十年的开拓巷道，采纳砖石、混凝土和锚喷支护的各种拱形断面较为有利；服务年限10年左右的预备巷道以往多采纳梯形断面，现在采纳锚喷支护的拱形断面日趋增多；服务年限短的回采巷道，多采纳梯形断面。

巷道断面设计的差不多原则：在满足安全生产和施工要求的条件下，力求提高断面的利用率，取得最佳的经济效果。依照王营子矿的工程地质条件以及水文地质条件，计算其服务年限在20年以上，可选用拱形断

面中的半圆拱形为宜。

2.1选择巷道断面形状

年产100万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在20年以上，采纳600毫米轨距双轨运输的大巷，其净宽在3米以上，又穿过中等稳定岩层，故选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护，巷道为半圆拱形断面。

2.2确定巷道净断面尺寸

1、确定巷道净宽度B

查表2.2可知ZK10－6/250电机车宽

A=1060毫米、高h=1550毫米；

1

1.5吨矿车宽1050毫米、高1200毫米。

依照《煤矿安全规程》并参照标准设计，取巷道人行道宽C=840毫米、非人行道一侧宽a=400毫米。又查表2.1知本巷双轨直线段，中线距b=1300毫米，则两电机车之间距离为：

1300－(1060/2+1060/2)=240(mm)。

故巷道净宽度：

B=a+2A+c+t=400+2×1060+840+240

=3600 (mm)

表2-1双轨巷道轨道中线距数值Table2-1 double track tunnel rail line distance value

运输设备600mm轨距/mm 900mm轨距/mm

直线曲线直线曲线

1.0t矿车1100 1300

1.5t矿车1300 1500 1400 1600

1300 1600 1600 1900

7t，10t，14t架

线机车

3.0t矿车1600 1800

3.0t底卸式矿车1500 1700

5.0t底卸式矿车1600 1800 1800 2000

8t，12t蓄电池机1300 1600 1600 1900

车

2、确定巷道拱高0h

半圆拱形巷道拱高0h =B/2=3600/2=1800(mm)。

半圆拱半径R=0h =1800(mm)。

3、确定巷道壁高

（1）按架线电机车导电弓子要求确定

由表2.5中半圆拱形巷道壁高公式得：

式中 4h ——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取=2000毫米；

c h ——道床总高度。选用30公斤/米钢轨，得c h =410毫米，

道渣高度b h =220毫米；

34c h h h ≥+

n ——导电弓子距拱壁安全间距，取n=300毫米；

K ——导电弓子宽度之半，K=718/2=359，取K=360毫米；

b——轨道中线与巷道中线间距，1b=B/2－1a=3600/2－1

930=870(mm)；

故

h≥mm=1552mm。

3

(2)按管道装设要求确定h3

h≥5h+7h+b h-

3

式中

h————碴面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取

5

h=1800mm；

5

h————管子悬吊件总高度，取7h=900mm；

7

m————导电弓子距管子间距，取m=300mm；

D————压气管法兰盘直径，D=335mm；

b2————轨道中线与巷道中线间距，

2b =B/2-1C =3600mm/2-1370mm=430mm 。

故

3h ≥

(3)按人行高度要求确定

31800b h h ≥+-式中，j 为距壁j 处的巷道有效高度，不小于1800毫米。j ≥100毫米，一般取200毫米。

3h ≥mm=1195mm

综上计算，并考虑一定的余量、确定本巷道壁高为3h =1820mm 。

则巷道净高度H=3h －b h +0h =1820－220+1800=3400mm 。

4、确定巷道净断面积S 和净周长P

由表2.3得：净断面面积S=B(0.39B+2h )

式中

2h ——渣面以上巷道壁高，2

h

=3h －b h =1800－200=1600毫米

故

S=3600(0.39×3600+1600)=10814400=10.8

净周长

P=2.57B+2h=2.57×3.6+2×1.6=12.5 m

2.3 巷道风速验算

巷道通过的风量是依照对整个矿井生产通风网络求解得到的。当通过该巷道的风量确定后，断面越小，风速越大。风速过大，不仅会扬起

煤尘，阻碍工人躯体健康和工作效率，而且易引起煤尘爆炸事故。设计时，在不违反《煤矿安全规程》的情况下，按照《煤炭工业设计规范》规定，矿井要紧进风巷的风速一般不大于6m/s ，为矿井增产留有余地。按下式进行风速验算：

v=S Q

≤vmax

式中 v ————通过该巷道的风速，m/s ；

Q ————依照设计要求通过该巷道的风量，50m3/s ；

S ————巷道的净断面面积，10.8㎡；

vmax ————该巷道同意通过的最大风速，按下表确定，为6m/s 。

由公式得v=50÷10.8=4.63≤6m/s 。

表2-2 巷道同意的最高风速

井巷名称同意风速/（m/s）

最低最高

无提升设备的风巷和

15

风硐

专为升降物料的井筒12

风桥10

升降人员和物料的井

8

筒

要紧进、回风巷8

架线电机车巷道 1.0 8

0.25 6

输送机巷，采区进、

回风巷