巷道断面设计详细
第三章巷道断面设计
• 4、每米巷道墙脚喷射材料消耗
• V3=0.2T1×1 • 5、每米巷道喷射材料消耗（不包括损失） • • V=V2+V3
• 6、每米巷道锚杆消耗
p1 0.5a • N a a • ①根 (根) • p1 ：计算锚杆消耗周长
•
p1 =1.57B2+2h3
• B2:巷道计算掘进宽度 • a a 为锚杆间距、排距，一般取800毫米 • a = a =800毫米
h5
h （单轨巷道） 3 h5 hb h7 R ( D 2 m K b1 )
2
2
• 注意 b1架线中心线（非人行道一侧）距巷道中心线的 的距离
• 3、按人行高度要求计算墙高
•
2
h3
2
h3 1800 hb R ( R j )
• （规程规定距壁j处的巷道有效高度不小于1800 毫米 ，但j≥100的范围内计算 取200毫米
h0 :拱形巷道拱高 h3 ：拱形巷道墙度
hb ：巷道内道碴高度
（一）、拱高 h0 的确定 • 半圆拱 h0 =R=B/2 （巷道的净宽度的一半） • 圆弧拱 =B/3 （巷道净宽度的1/3） h0 （二）墙高 的确定 h3 • 墙高（壁高）是指 自巷道底板至拱基线的 垂直距离 • 一般根据电机车架线， 管线装设和人行要求进 行计算（选取最大值）
③、按支护材料和习惯使 用的支护方式： ⑴、木支架、钢筋混凝土 棚子：选梯形 ⑵、锚喷支护、砖石、混 凝土支护：选拱形 • 近年来由于广泛采用 先进的锚喷支护技术， 同时考虑到设计简化的 需要，巷道多采用半圆 拱、圆弧拱，而三心拱 已被淘汰。部分煤矿比 较薄的矿井在采区巷道 往往采用梯形巷道。
第二节
巷道断面设计
（2）双轨巷道
h3 h5 h7 h6 R 2 ( K m D 2 b2 ) 2
式中 m—导电弓子与管子之间的安全间隙 （一般取m＝400～500） h5—管子吊挂的下缘高度，h5≥1800 （3）按“人行高度”要求计算
1.
二、巷道断面使用原则
1. 2. 3. 4.
安全稳定性好 满足使用技术要求 断面利用率高 巷道施工速度快、造价低
第二节 巷道断面尺寸
* 决定巷道静断面尺寸德因素有：
1. 2. 3. 4.
运输； 行人 通风 安全设施 及设备的安装、检修和施工等
* 巷道断面设计方法与步骤：
1.
2.
3.
4.
5.
首先根据运输、通风、行人、安装检修、施工和《煤矿 安全规程》 、《煤矿工业设计规范》等的规定，确定巷 道净断面的尺寸； 进行风速校验； 根据支护参数和道床参数，计算出巷道的“设计断面尺 寸”； 再按允许超挖值，计算出巷道的“掘进断面尺寸”； 最后按比例绘制包括墙角和水沟在内的巷道断面图，编 制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。
一 、梯形巷道断面尺寸的确定
（一）巷道净宽度的确定 * 梯形巷道净宽度——（1）通行车辆的梯形巷道
净宽度，是指车辆顶面水平的巷道净宽度；（2） 不通行运输设备的梯形巷道的净宽度，系指自巷 道底板起1.6m水平的巷道净宽度`。 * 对直墙和矩形巷道的净宽度——系指巷道两侧内 壁（或锚杆露出长度终端）之间的水平距离。 * 几种常用运输设备的宽度和高度，如表3－1示。 * 人行道宽度及安全间隙:
（表3－10、3－11、3－12中的示意图依次错位！）
巷道断面设计
1.0m）以上的人行道；
1. 净宽度的确定
（内壁或锚杆外端之间的水平距离，通车时车辆顶面水平 的巷道宽度，不通车时底板起1.6m水平的巷道宽度）
B ＝ a + 2A1 + c + n
主要运输巷B ≥ 2.4m 采区巷道B ≥ 2.0m ① a > 0.3m，安设输送机时a >0.5m；非行人侧的宽度 ② A1—表4－1，运输设备的最大宽度； ③ c ≥ 0.8m（道碴面起1.6m高度） 在人车停靠点c ≥ 1.0m；
2. 按管道装设要求确定h3
h3 h5 h7 hb R 2 ( K m D / 2 b2 ) 2
式 中 h5—— 渣 面 至 管 子 底 高 度 ， 按 《 煤 矿 安 全 规 程 》 取 h5 = 1800mm； h7——管子悬吊件总高度，取取h7 = 900mm； 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，b2 = B/2－C1 = 3600/2－1370 = 430mm。 故 h3 1800 900 200 1800 2 (360 300 335 / 2 430 ) 2 1613 mm
巷道断面设计
*巷道断面的设计
设计原则
1. 断面形状 2. 断面尺寸确定，梯形、拱形
3. 水沟、管线布置、断面尺寸确定实例
巷道的断面形状
一. 常用的断面形状
折线形：矩形、梯形和 不规则形
曲线形：半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形、圆形、马蹄形 及椭圆 形。
二. 断面形状的选择
⑴ 围岩应力条件及围岩性质
二. 管线的布置
压风管、排水和供水管、动力和照明通信电缆。 ①管（人行道一侧，距道碴、水沟盖板 1800mm ， 0.2m 运输设
巷道断面施工图设计
第一章巷道断面施工图设计第一节、选择巷道断面形状巷道断面形状的选择，主要应考虑巷道所处的位置及穿过围岩的性质、作用在巷道上地压力的大小和方向、巷道的用途及其服务年限、选用的支架材料和支护方式（要考虑到支护成本）、巷道的掘进方法和采用的掘进设备等因素，也可以参考邻近矿井同类巷道的断面形状及其维护情况等。
根据本课程设计所给的数据及要求，本次设计选用半圆拱型双轨运输大巷图表1-1半圆拱形巷道断面第二节、确定巷道净断面尺寸《煤矿安全规程》规定：巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要。
因此，巷道断面尺寸主要取决于巷道的用途，存放或通过他的机械、器材或运输设备的数量与规格，人行道宽的与各种安全间隙以及通过巷道的风量等。
一、巷道净宽度的确定巷道的净宽度，是指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平距离。
对于梯形巷道，当其内通行矿车、电机车时，净宽度是指车辆顶面水平的巷道宽度；当巷道内不通行运输设备时，净宽度是指白底板起1．6m水平的巷道宽度。
运输巷道净宽度，由运输设备本身外轮廓最大宽度和《煤矿安全规程》所规定的人行道宽度及有关安全间隙相加而得。
巷道安全间隙不应小于表1-2中的规定。
表格1-2 巷道安全间隙表项目规定数值/mm人行侧从道砟面起1.6m高范围内设备与拱、壁间综采矿井1000 其他矿井800非人行侧设备与拱、壁间综采矿井500其他矿井300移动变电站或平板车上综采设备最突出部分与拱、壁间300 与输送机间700人车停车地点人行侧从道碴面起1.6m高度范围内设备与拱、壁间1000安设输送机巷道输送机与拱、壁间500两列对开列车最突出部分间200采区装载点两列车最突出部分间700电机车架空线与巷道顶或棚梁间200导电弓据拱、壁间300 矿车摘挂钩地点两列车最突出部分间1000导电弓子据管道最突出部分间300运输设备与管道最突出部分间300 设备上面最突出部分据巷道顶或棚梁间、壁间300用架空乘人装置运送人员时，蹬座中心至巷道一侧的距离700本课程设计所选用的巷道断面为半圆拱型双轨运输大巷，按下式计算：B=a+2A1+c+t （1-1）式中B——巷道净宽度，直至墙内侧的水平距离，ma——非人行侧的宽度，mA1——运输设备的最大宽度，mc——人行侧的宽度，mt——双轨运输巷中，两辆对开列车最突出部分之间的距离，m查表2．2知ZK7—9／550电机车宽A1＝1360mm、高h＝1550mm，1t矿车宽880mm、高1150mm。
巷道断面设计
《煤矿安全规程》规定：巷道净断面必须满足行人、运输、通风、安全设施及设备安装、
检修、施工的需要。
一、巷道净宽度的确定
1.双轨巷道净宽度
1）直墙拱形巷道的净宽度
系指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。
2）矩形巷道的净宽度
系指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。
3）梯形巷道的净宽度
对于梯形巷道，当其内通行矿车、电机车时，净宽度系
4.圆形断面
包括圆形、马蹄形和椭圆形断面。
图3-1-2 巷道断面形状
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图3-1-3 巷道断面类型
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三、巷道断面形状的选择
1.巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状的重要因素。
服务年限长达几十年的开拓巷道，采用混凝土和锚喷支护的各种拱形巷道断面较为有利； 服务年限10年以下的采准巷道多采用梯形断面，现在采用锚喷支护的拱形断面日趋增多； 服务年限短的回采巷道，多采用梯形断面。
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第三章 巷道断面设计
§3.1 煤矿巷道类型与断面形状 §3.2 巷道断面尺寸确定 §3.3 水沟和管线布置
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1.巷道断面设计原则
1）巷道断面：是指垂直于巷道长轴线的横断面。
巷道断面设计是矿井开采设计中的一个重要组成部分，贯穿巷道服务年限，属于施工图 设计的范畴。
岩石平巷掘进仍是钻研爆破法占主导地位，它能适应任何断面形状。在采用掘进机掘进 岩巷时，选用圆形断面较为适宜，而部分断面掘进机则适用于多种巷道断面形状。
井巷工程第三章巷道断面设计
d)按1.6m高度人行宽度要求计算
单轨： h3 1600 h b
R2
(C '
A1 2
b1)2
双轨： h3 1600 h b
R2
(C '
A1 2
b2 )2
要求自道碴面起1.6m水平处，运输设备上缘与拱璧间距 C/≥800mm，即保证有800mm宽的人行道
h3 ——拱形巷道的墙高，m hb ——巷道内道碴的拱的高度常以高跨比表示。
半圆拱拱高为:
h0
R
B 2
三心拱拱高为：
h0
Bor 3
h0
2B 5
2.墙高h3的确定
墙高h3系指自巷道底板至拱基线的垂直距离。
为满足行人安全、运输通畅以及安装和检修设备、管线的需求，墙 高h3 的设计按架线电机车导电弓子顶端两切线的交点处与巷道拱璧最小安全间隙 要求；按管道的装设高度要求；按人行高度要求；按1.6m高度人行宽度要求 以及按设备对上于缘架至线拱电璧机最车小运安输全巷间道隙，要一求般等按五导种电情弓况子计和算管，道并装取设其高最度大的值要。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1.8m以下 不得架上设述管计、算线出和的电墙缆高。h3值，必须按只进不舍的原则，以0.1m进取。
1300－(1060/2 + 1060/2)=240mm
故巷道的净宽B=a1+b+c1=(400＋1060/2 )+1300+(1060/2 +840)=3600mm
Q —— 通过巷道的风量，m3 /s S —— 巷道的净断面， m2 Vmax—— 巷道允许的最大风速，m/s
井巷工程-巷道断面设计概述
井巷工程-巷道断面设计概述1. 引言井巷工程是地下工程领域中常见的一种工程类型，是指为了开采矿石、矿砂等矿产资源或进行地下交通、排水等工程需求而进行的地下巷道开挖工程。
巷道断面设计是井巷工程设计中非常重要的一部分，本文将针对巷道断面设计进行概述，包括设计原则、常用参数等内容。
2. 设计原则井巷工程中的巷道断面设计需要考虑多个方面的因素，以确保巷道的稳定性和功能满足需求。
下面列举了一些常见的设计原则：•结构稳定性：巷道断面设计应保证结构的稳定性，防止因地质变形、水压等外力导致巷道坍塌、断裂等问题。
•合理的空间利用：巷道断面设计需要考虑实际使用需求，合理分配空间，确保在有限的地下空间内满足开采、交通、排水等各种功能。
•安全考虑：设计时需考虑安全因素，如设置适当的疏散通道、防火设施、紧急避难措施等，以应对可能发生的突发情况。
•施工可行性：设计时需考虑施工可行性，确保设计方案能够在实际施工环境中实现。
3. 常用参数巷道断面设计中需要考虑的参数较多，下面列举了一些常见的参数：•巷道宽度：巷道宽度决定了巷道的通行能力，需要根据具体使用需求和使用人数来确定。
•巷道高度：巷道高度决定了巷道内部空间的利用率，也需要根据具体需求来确定。
•支护方式：根据地质条件和巷道用途的不同，选择合适的支护方式，如钢拱、喷锚网等。
•排水系统：根据地下水位、地质条件等因素，设计合理的排水系统，确保巷道内部干燥。
•通风系统：根据巷道长度、使用人数等因素，设计合理的通风系统，确保巷道内空气流通。
•照明系统：根据巷道使用需求和安全要求，设计合理的照明系统，确保巷道内有足够的照明。
4. 设计流程根据上述原则和参数，巷道断面设计通常包括以下几个步骤：1.需求分析：明确巷道的使用需求和功能要求，确定巷道用途、长度、使用人数等参数。
2.地质勘探：进行地质勘探，获取地质数据，包括地层结构、地下水位等信息。
3.初步设计：根据需求分析和地质数据，进行初步设计，确定初步的巷道断面尺寸、支护方式等。
巷道断面及布置
巷道断面及布置巷道断面及布置一、巷道断面形状我国煤矿巷道常用的断面形状是梯形和直墙拱形（如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形管称拱形），其次是矩形。
只是在某些特定的岩层或地压情况下，才选用不规则形（如半梯形）、封闭拱形、椭圆形和圆形。
矩形断面利用率高，承载能力低，一般用于顶压、侧压都小，服务年限短的巷道，如侧压大，两帮支架将发生移动或被坏。
梯形的断面利用率较拱形高，但承压性能较拱形差，常用于服务年限不长、断面较小或围岩稳定、地压不大的巷道。
拱形断面则常用于服务年限长或围岩不稳定、地压大的巷道。
在特别松软或膨胀性大的岩层中开掘巷道，当顶压、侧压都很大时，可采用曲拱形;底膨严重时，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;四周压力均匀时，可采用圆形。
沿煤层掘进巷道时，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。
巷道断面形状往往取决于矿区富有的支架材料和习惯采用的支护方式。
木棚子和钢筋混凝土棚子适用于梯形和矩形等断面;料石和混凝土砌碹适用于拱形、圆形等曲线形断面;而金属支架、锚杆支护适用于任何形状断面。
二、巷道断面尺寸巷道断面尺寸主要依据用途来决定的，并用所需通过风量来校正，以人员通过方便为原则，《煤矿安全规程》规定：巷道净断面，必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要。
巷道开掘出后不加支护的断面称为荒（毛）断面，支护后的断面称为净断面。
巷道断面尺寸主要考虑巷道的净高和净宽。
（一）巷道的净宽度矩形巷道（直墙巷道）的净宽度，是指巷道两侧壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。
对梯形巷道，当巷道内通行矿车、电机车时，净宽度指车辆顶面水平的巷道宽度。
当巷道内设置运输机械时，净宽度指从巷道底板起1.6m高水平的巷道宽度;当巷道不放置和不通行运输设备时，净宽指净高的二分之一处的水平距离。
巷道净宽主要取决于运输设备本身的宽度，人行道宽度和相应的安全间隙，无运输设备的巷道可根据通风及行人的需要来选取。
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巷道断面设计
一、选择巷道断面形状
本矿年产10Mt吨/年，且为现代化大型矿井，即综合机械化采煤矿井，矿井的第一水平东辅助运输大巷，服务年限在81a以上，采用600毫米轨距双轨运输的巷道，其净宽大于3米，大巷穿过的岩层有砂岩、泥岩，主要以砂岩为主，围岩f值为3～5，为II类稳定性较好岩层，故选用钢筋砂浆锚杆与喷射混凝土支护，直墙半圆拱断面。
二、确定巷道断面尺寸
1、确定巷道净宽度B
本矿采用ZK7－6/250架线电机车，宽A1=1060mm、高h=1550mm；
1.5吨矿车宽A=1050mm、高h=1150mm。
根据《煤矿安全规程》并参照标准设计，取巷道人行道宽C=1m、非人行道一侧宽a=0.5 m，查表4-3知本巷双轨中心线b=1300mm，则两电机车之间的距离为t=240mm。
故巷道净宽度为：
B=a +2A1+c+t=500+2*1060+1000+240=3860 mm，按只进不舍的原则以0.1m近级，取B=3.9m。
2、确定巷道拱高h0
半圆拱巷道拱高h 0=B/2=3900/2=1950mm,半圆拱巷道半径R=h0
=1950mm。
3、确定巷道墙高h3
三、轨道参数选择
根据采用的运输设备，选用12kg/m的钢轨；采用木头轨枕。
四、确定巷道墙高h3
1、按架线电机车导电弓子要求确定h3
已知：r=576mm；A=1200/2+300=900mm
取K=400mm，则cosβ=r-A+K/r-250=576-900+400/576-250=0.233＜0.554
表明导电子已进入大圆弧范围内，根据《安全规程》取H1=2000mm 故h3h3= H1+h6-√(R-250)2-(k+Z)2+R-f
=2000+100-√（1522-250）2-（360+200）2+1522-733
=1747mm
K——导电弓子宽度之半，查表取K=718/2=359，取K=360mm Z——巷道中心线与轨道中心线的间距，Z=2200/2-（1200/2+300）=200mm
2、按行人要求确定墙高h3
h3= 1900+h5-√r2-(r-100)2=1900+100-√5762-（576-100）
2=1676mm
n——导电弓子距拱壁安全间距，取n=300毫米；
3、按管道装设要求确定h3
根据现场实际情况布置管道，只要满足《安全规程》即可。
以上计算结果取大值，即从底板算起墙高为1747mm，取h3=1750mm。
五、确定巷道净断面积（通风断面）与风速校核
1、巷道净断面积：
S净=B(h2+0.262B)=2200×（1650+0.262×2200）≈4.9m2净周长
2、风速校核：
V=Q/S=28/4.9≈5.7＜6m/s
风速没超过规定，符合要求。
六、选择支架参数
本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽2.2米、穿过中等稳定岩层即属Ⅲ类围岩、服务年限大于10年等条件，经查表，得锚喷支护参数，锚杆长L=1.8m，方形布置，间距M=0.9m，锚杆直径d=14mm，喷射混凝土层厚T1=100mm，而锚杆露出长度T2=50mm，故支护厚度
T=T1=100mm。
七、布置巷道内水沟和管线
1、根据通过巷道的水量为80m3/h，现采用水沟坡度为3‰，经计算，水沟深250mm，水沟上宽330mm，下宽330mm，水沟净断面积0.073 m3。
2、动力电缆布置在非人行道一侧，通讯、照明电缆布置于人行道一侧，距供水管300mm。
电缆用电缆架悬挂。
3、供水管布置在人行道侧，距道渣面1900mm，用锚杆悬挂；压风管与供水管平行布置，且位于供水管之上。
八、巷道掘进工程量计算
1、巷道掘进宽度
B1=B+2T=2200+2×lO0=2400mm
2、巷道掘进高度
H1=1750+733+100=2580mm
3、巷道掘进拱面积
S1=1.33（B+T）d =1.33×(2200+100) ×100= 0.31m2
4、巷道掘进墙面积
S2=2 h3T=2×1750×100=0.35 m2
5、巷道掘进基础面积
S3=（m1+ m2）T+ m1e=(500+250) ×100+500×100=0.125 m2
6、巷道掘进面积
S4= B1h3+0.262B2+（1.33B+1.55d）d=2400×1750+0.262×22002+(1.33×2200+1.55×100) ×100=5.78 m2
7、每米巷道砌碹所需材料
V=V1+ V2+ V3=0.31+0.35+0.125=0.785m3
九、绘制巷道断面施工图(1:50)。