巷道断面设计
巷道断面设计作业
兖州矿业集团济宁三号井为1998年投产的现代化大型矿井，设计生产能力为5Mt/年，服务年限为81年。
采用立井开拓、单水平倾斜大巷条带开采。
地面标高+38m，生产水平为－520m，属低沼气矿井。
通风方式为中央并列式通风，井下最大涌水量为450m3/h，通过第一水平东运输大巷的流水量为，风量为；采用直流架线电机车牵引矿车运输。
内设压风管φ108×4.0一路和供水管φ76×3.0焊接钢管一路，另设动力、照明、通讯和信号电缆各一路。
大巷穿过的岩层有砂岩、泥岩，主要以泥岩为主，实测围岩松动圈：砂岩为0.4~0.5m，泥岩为1.0~1.3 m。
试设计运输大巷直线段的断面，并计算单位工程掘进工程量和材料消耗量，绘制巷道断面施工图。
试设计运输大巷直线段的断面（净断面和掘进断面），绘制巷道断面施工图。
有兴趣的同学可以选作题目：内蒙某矿为近年投产的现代化大型矿井，设计生产能力为10Mt/年，服务年限为81年。
采用斜井开拓、单水平倾斜大巷带区式开采。
地面标高+1138m，生产水平为+980m，属低瓦斯矿井。
通风方式前期为中央并列式通风，井下最大涌水量为450m3/h；通过第一水平东辅助运输大巷（主要负责材料和人员运送巷道）的流水量为，风量为；采用胶轮车辅助运输运输。
内设压风管φ168×6.0一路和供水管φ108×4.0焊接钢管一路，另设动力、照明、通讯和信号电缆各一路。
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，实测围岩松动圈：砂岩为0.4~0.5m，泥岩为1.0~1.3 m。
试设计运输大巷直线段的断面（净断面和掘进断面），绘制巷道断面施工图。
1组：水量160m3/h，风量40 m3/s。
2组：水量200m3/h，风量50m3/s。
3组：水量240m3/h，风量60m3/s。
无轨胶轮车分为材料胶轮车和人车两种，尺寸相同。
具体尺寸和规格为：车辆型号WCJS3Y车身颜色白色车辆外廓尺寸（长×宽×高）7000*1400*2000总质量3500kg最小转弯半径内侧4750mm；外侧6500mm额定载质量：3000 kg（运载材料时）额定乘员数： 2 人（做人车时间不能超过20人）发动机型号TZ4108DFB。
井巷工程第一章巷道断面设计
T
δ
2022年1月9日星期日
4．巷道计算掘进断面积
考虑到巷道在施工
中出现超挖现象， 因此，设计掘进断 面尺寸应
加上允许超挖值 δ(75mm)(矩形、梯 形棚子)，作为计算掘 进断面尺寸。并以此 计算出巷道的掘进工 程量和支护材料消耗 量。
h4
h
n
b1
b2 K m
m1
a
A1
t
A1
C
a1
b
c1
B
h0
h7
架设检修要求；
（5）其他巷道、硐室对巷道的位置要求； （6）支护材料供应的情况，施工技术及其装备条件。
2022/1/9
第六页，编辑于星期六：十五点 二十七分。
2022年1月9日星期日
巷道断面形状选择
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。
2022/1/9
第十页，编辑于星期六：十五点 二十七分。
2022年1月9日星期日
通常经验
当巷道围岩比较稳定，矿山压力不大， 服务年限不长时，一般宜选用矿用工字钢支 架、锚杆或钢筋混凝土支架进行支护，其断 面形状一般为梯形或矩形。
如采区内的准备巷道和回采巷道。
2022/1/9
第十一页，编辑于星期六：十五点 二十七分。
2022/1/9
第三十三页，编辑于星期六：十五点 二十七分。
2022年1月9日星期日
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
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。
井巷工程巷道断面课程设计
井巷工程巷道断面课程设计井巷工程是矿山、隧道等建筑工程中不可缺少的一项基础性工作，而巷道断面课程设计则是井巷工程中至关重要的一环。
巷道断面课程设计是指根据巷道使用的目的和现场条件，合理地确定巷道的断面大小、几何形状、合适的支护方式以及拱形的大小等。
巷道断面课程设计必须考虑到众多因素，比如巷道的用途、地质结构条件、巷道长度、作业状况、支护材料等，并以此为基础确定合理的断面参数。
合理的巷道断面设计不仅能够保证巷道的安全性和稳定性，还可以节省工程投资和提高经济效益。
首先，巷道的使用目的是巷道断面设计的首要考虑因素之一，不同的使用目的需要不同的断面类型和大小。
矿井通风巷道的断面应该较大，以便有效地促进矿井空气的流通和换气。
而煤矿采煤巷道的断面大小则应该根据采煤工艺和工艺参数来合理确定，通常采用优化设计的方法，从而最大程度地提高采煤效率和煤炭的回收率。
其次，地质条件也是巷道断面课程设计的受限因素之一，不同地质条件需要不同的支护方式和断面形状。
在软岩地质条件下，巷道通常应采用大断面、强支护的设计方案，以克服软弱岩层的破坏性和巷道的变形。
另外，巷道长度和作业状况也是影响巷道断面设计的要素之一。
较长的巷道通常需要更加复杂的设计和支护方案，以确保巷道的安全和稳定，同时，巷道中的作业状况也会对巷道断面设计产生影响。
例如，巷道中的运输车辆和采运设备的大小、数量和作业方式，都需要在巷道断面设计中进行考虑。
最后，支护材料也是巷道断面设计的重要组成部分，不同的支护材料适用于不同的地质环境和巷道断面类型。
例如，在地质条件恶劣的情况下，钢筋网片、锚杆和喷锚混凝土可以组合使用，并采用复合式支架来进行巷道支护。
总之，巷道断面课程设计在井巷工程中是非常重要的一环，必须考虑到众多因素，确保巷道的安全稳定并提高经济效益。
设计者应该积极地了解和利用各种技术手段，并根据实际情况进行巷道断面设计，以保证工程质量和安全。
巷道断面设计案例剖析
巷道断面设计某矿井设计生产能力为0.9Mt/a,主要运输石门采用ZK7-6/250架线式电机车牵引3.0t底卸式矿车运输。
石门穿过普通砂岩(f=6)，通过的最大风量52m3/s，井下最大涌水量为100m3/h，正常涌出量为60m3/h，石门中布置一趟直径φ100mm的压气管(法兰盘φ160mm)，一趟φ50mm的洒水管，两条动力电缆、三条通讯及照明电缆，石门服务年限28年，试设计双轨直线巷道断面，计算每米巷道工程量和材料消耗量，并绘制巷道断面施工图。
提示：1、采用半圆拱型断面2、参照表1.8确定围岩类别，再根据表6.6确定锚喷支护参数3、其余根据书中公式，参考P66-70例题计算解答：一、选择巷道断面形状年产0.9Mt矿井的主要运输石门，服务年限超过20年（28年），采用600mm轨距双轨运输的大巷，其净宽在3m以上，又穿过中等稳定的岩层，故选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。
二、确定巷道断面尺寸1）确定巷道断面净宽度B查表2.2知ZK7-6/250电机车宽A1=1060mm、高h=1550mm，3.0t 底卸式矿车宽1200mm、高1400mm.根据《煤矿安全规程》，取巷道人行道宽c=900mm，非人行道一侧宽a=400mm，又查表2-3知该巷道的双轨中心距b=1500mm,则两电机车之间距离为1500mm-（1200/2+1200/2）mm=300mm故巷道净宽度：B=a1+b+c1=(400+1200/2)mm+1500+(900+1200/2)mm=1000mm+1500mm+1500mm=4000mm2）确定巷道拱高h0半圆拱形巷道拱高h0=B/2=4000mm/2=2000mm。
半圆拱半径R=h0=2000mm3）确定巷道壁高h3(1)按架线式电机车导电弓子要求确定h3。
由表2.5中半圆拱形巷道壁高公式得h3≥h4+hc- （R-n）^2-(K+b1)^2式中h4——轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h4=2000mmhc——道床总高度，查表2-9选30Kg/m钢轨，再查表2.11得hc=410mm，道碴高度hb=220mmn=导电弓子距拱壁安全距离，取n=300mmK=导电弓子宽度之半，K=718mm/2=359mm,取K=360mmb1——轨道中线与巷道中线间距，b1=B/2-a1=4000mm/2-1000mm=1000mm故h3≥2000mm+410mm- (2000-300)^2-(360+1000)^2 mm=1552mm(2)按管道装设要求确定h3h3≥h5+h7+hb- R^2-(K+m+D/2+b2)^2式中h5——碴面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取h5=1800mmh7——管子悬挂件总高度，取h7=900mmm——导电弓子距管子间距，取m=300mmD——压气管法兰盘直径，D=335mmb2——轨道中线与巷道中线间距，b2=B/2-C1=4000mm/2-1500mm=500mm故h3≥1800mm+900mm+220mm-2000^2-(360+300+335/2+500) mm=1705mm(3)按人行高度要求确定h3h3≥1800+hb- R^2-(R-j)^2式中j——距壁j处的巷道有效高度不小于1800mm。
巷道断面设计
第三章 巷道断面设计
主讲：郅荣伟
第一节 巷道分类概述
1
第一节 岩石的物理性质
一、开拓巷道
开拓巷道包括井筒、大巷、石门、主要上（下）山等。一 般布置在底板稳定岩层中，服务年限在15~20a。近年来新 建矿井由于支护技术的改进，有部分开拓巷道也布置在稳 定的煤层中。
二、准备巷道
15 22 15 22 15或22 ≥30 15或22
全长/mm
1200 1200 1600 1600 1100~1200 1500~1600 1200
全高/mm
120 140 120 140 120~150 150~200 115
上宽/mm
120 130 120 130 110~130 140~160 100
第三节 巷道断面尺寸的确定
第九十二条 在双向运输巷中,两车最突出部分之间的 距离必须符合下列要求:
(一)采用轨道运输的巷道:对开时不得小于0.2m,采区装 载点不得小于0.7m,矿车摘挂钩地点不得小于１m。
(二)采用单轨吊车运输的巷道:对开时不得小于0.8m。 (三)采用无轨胶轮车运输的巷道: １.双车道行驶,会车时不得小于0.5m。 ２.单车道应当根据运距、运量、运速及运输车辆特性,
下宽/mm
150 160 150 160 140~170 180~250 140
第三节 巷道断面尺寸的确定
道床尺寸关系图 14
第三节 巷道断面尺寸的确定
2016/12/8
小结
能够确定巷道断面的宽度； 能够确定巷道断面的高度； 能够计算常见巷道断面面积； 能够进巷道断面设计。
15
第四节 巷道断面内水沟和管线布置
第二节 巷道断面形状选择
1.巷道断面设计教案
第一章巷道断面设计的依据及要求一、巷道断面设计所需资料1、巷道层位的地质资料。
2、巷道的服务年限、用途及对通风、排水、防火、卫生等方面的要求。
3、运输设备类型、规格尺寸及与其他巷道的关系。
4、巷道内的装备、管道和电缆的规格尺寸、数量及架设检修要求。
5、其他巷道硐室对巷道的位置要求。
6、支护材料供应的情况，施工技术及其装备条件。
二、有关规定1．《煤矿安全规程》的规定共有6条10点要求，主要是对巷道净高、净宽、各种设备（架线、电瓶车、管线等）之间安全间隙的要求。
如主要运输巷和主要风巷的净高，自轨面起不得低于2m。
2．《煤炭工业矿井设计规范》、《煤矿矿井巷道断面及交岔点设计规范》的规定共有7点具体要求，主要是对所设计的巷道净断面必须符合各方面的需求进行规定。
如巷道净断面，必须满足行人、运输、通风、设备和管线安装、检修和施工等需要，且必须按服务期间支护最大允许变形后的断面计算。
3．《煤炭工业抗震设计规定》的要求根据煤炭工业部《抗震设计规定》，对采矿工程抗震设计有16条规定，如在矿井井田内、应尽量以较大断层作为采区边界，井底车场、主要运输大巷和采区上(下)山等应尽量选择在不受开采影响的稳定坚硬的岩层中等巷道布置方面的要求。
4．《锚杆喷射混凝土支护技术规范》的规定共有6条9点具体要求，主要讲的是锚喷支护设计方面的要求。
第二章巷道断面一、巷道断面形状的选择1．选择断面形状应考虑的因素，主要有五个方面：一是巷道所处的位置及围岩性质、矿山压力的大小及作用方向；二是巷道的服务年限和用途；三是巷道支护方式和支护材料；四是施工技术及其装备的情况；五是同类巷道的断面形状及其维护情况等。
根据巷道穿过岩层的坚固性不同，服务年限的长短和用途，合理地选择支护形式和支护材料后，断面形状也就基本确定了。
对于巷道围岩比较稳定，矿山压力不大，服务年限不长时，一般宜选用矿用工字钢支架、锚杆或钢筋混凝土支架进行支护，其断面形状一般为梯形或矩形。
巷道断面设计
巷道断面设计为了确保城市的交通畅通和人民的出行安全，城市道路和巷道的规划和设计显得尤为重要。
巷道设计是巷道建设过程中的一个关键环节，好的设计可以确保巷道的运行安全、高效和具有良好的通行能力。
巷道断面设计需要应用一定的工程原理和经验，结合具体的情况进行科学合理的设计。
该设计包括宽度、坡度、横向和纵向标线、交叉口以及非机动车和行人过街的设置等多个方面。
宽度设计巷道的宽度设计是巷道设计的重中之重。
宽度的大小直接影响到巷道通行的效率和安全。
根据巷道的不同需求和用途，巷道的宽度是有所不同的。
在城市居民住宅区，一般巷道宽度为3-5米，这样可以满足住宅区居民的出行需求。
如果巷道需要供公交车通行，则巷道的宽度可以适当增加，一般需要达到6-8米才能满足公交车通行的需求。
在商业街区，巷道宽度要更宽。
商业街的巷道除了车辆通行还需要考虑行人的保障和人流量，一般与宽度为8-10米。
在旅游景点或重要地区，巷道宽度可适当的增加达到10-12米以上。
巷道的坡度是一项非常关键的设计，坡度决定了雨水排放和道路通行的顺畅性。
一般情况下，巷道的坡度不应小于0.5%，不应大于8%。
在坡度设计时，需要充分考虑降雨和消水的处理。
在坡度的设计中，需要避免过陡的坡度，以免车辆在下坡时失控，而过浅的坡度会影响排水效果，造成路面积水尤其是在雨季的时候。
横向和纵向标线设计巷道的横向和纵向标线非常重要，可以保证巷道的通行安全和有序。
横向标线包括划分车道线和人行道线，而纵向标线包括中央隔离带和虚线。
在巷道交通量大的地方，需要设置中央隔离带来保证两个方向的车辆不会相撞，而在住宅区和商圈则还需要设置虚线将行人和车道区分开。
交叉口设计巷道的交叉口是交通安全和畅通的重要部分。
合理的交叉口设计可以提高路段的通行能力和交通流的吞吐量，减少道路交通事故。
在交叉口设计中，需要考虑车辆行驶方向、道路宽度、视线距离、路口机动车停车位和行人过街设施等多个因素。
非机动车和行人过街的设置在巷道设计中，还需要充分考虑非机动车和行人过街设施的设置。
井巷工程PPT课件_巷道断面设计 共35页
小于0.6m 并满足安全间隙对高度要求
三、巷道净断面面积计算
S (B1 B2)H 2
SBh3
3.14B2 8
B(0.3925Bh3)
圆弧拱为SB(0.24Bh3)
《煤炭工业矿建设计规范》规定
采区巷道断面尺寸，应根据回采和掘进工作面的 装备、运输、通风、行人、管线安装及采后断面 压缩率复用要求等确定。
（2）按管道装设要求； （3）按人行高度要求； （4）按1.6 m高度人行道宽度要求； （5）按设备上缘至拱壁最小安全间隙要求 通常架线式运输巷按（1）计算即能满足设计要求；其它
巷道，一般只按（3）计算即能满足设计要求，但人行道 范围1.8 m以下不得架设管、线和电缆。
（三）无轨运输巷道净高度
拱形断面的主要运输巷净宽综采矿井不小于3.2m，其它不 小于3.0，矩形3.0，梯形上顶1.8
运输方式 1t、0.5t矿车
直线部分/mm 1200
曲线部分/mm 1300
1.5t矿车 3t矿车 600 mm轨距电机车
1300 1600 1300
1600 1800 1600
900 mm轨距电机车
1600
锚喷、锚杆、架棚 （二）道床参数 钢轨：钢轨型号是根据巷道类型、运输方式及矿车容积来
选取。 轨枕：轨枕的类型和规格应与选用的钢轨型号相适应。 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。
（三）巷道设计掘进断面积
巷道净尺寸加上支架、道床参数可得到巷道的设 计掘进尺寸，从而求得巷道设计掘进断面积。 半圆拱巷道：S1=B1（0.39B1+h3）；
3 巷道断面设计
hc
ha
δ
B1 B2
hb
h3
h2
H1
H
δ
25
单轨巷道壁高
26
27
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)
12
《煤矿安全规程》
第二十三条： 在双轨运输巷中，2列列车最突出部分之间的距离， 对开时不得小于0.2m，采区装载点不得小于0.7m， 矿车摘挂钩地点不得小于1m。 车辆最突出部分与巷道两侧距离，必须符合本规程 第二十二条的要求。
13
一、净宽度确定
14
在确定曲线段巷道净宽度时，按 公式计算巷道的净宽，要考虑 矿车在弯道上运行，由于车体的 中心线和线路的中心线不相吻 合，发生矿车外边角外伸和矿车 内侧车帮内移现象，内侧和外侧 均要加宽0.2m。曲线段巷道加宽 范围：除曲线段外，用矿车运输 时与曲线段两端相联的各长2m的 直线段也要加宽；用电机车运输 时曲线两端直线段加宽长度为 3.0m。
43
3.2 巷道断面尺寸
五、巷道断面尺寸计算公式
梯形巷道断面尺寸和工程量、材料消耗计算公式，
如表2.4所示。（47页）
半圆拱巷道断面尺寸和工程量、材料消耗计算公式，
如表2.6所示。 （52页）
.圆弧巷道断面尺寸和工程量、材料消耗量计算公 式，如表2.7所示。 （54页）
44
3.3 巷道断面内水沟和管线布置
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
设计题目 某矿井设计生产能力为180万t/a，运输大巷1102工作面承担运输任务，该巷道穿过岩层为泥岩，岩石硬度f=3~5,。低瓦斯矿井，输石门采用ZK10-9/550架线式电机车牵引5.0t底卸式矿车运输。,井下最大涌水量为200m3/h，正常涌出量为140m3/h，石门中布置一趟直径Ø150mm的压气管，一趟Ø120mm的供水管，两条动力电缆Ø150mm，采用圆弧拱形断面。
1选择巷道断面形状
已知矿井年生产能力为180万吨，服务年限10年以上，采用900mm的轨距双轨运输方式，根据《煤矿安全规程》规定，其净宽在3m以上，穿过普通砂岩（f=3~5）,岩层属于一般稳定岩层，故选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护，圆弧拱形断面。
2确定巷道净宽度B
1)查《煤矿设计手册》，知ZK10-9/550电机车宽A1=1360mm，高h=1550, 5.0t底卸式矿车宽1200mm,高1400mm.. 根据《煤矿安全规程》规定，取巷道人行道宽度c=840mm，非人行道宽a=400mm,查《煤矿设计手册》知该巷双轨中线距b=1800mm,两机车之间的距离为： 1800mm-(1360/2+1360/2)mm=440mm>200mm,符合安全规程规定。 故巷道净宽度B=a1+b+c1=(400+1360/2)mm+1800mm+(1360/2+840)mm=4400mm
查《煤矿设计手册》圆弧形拱高h0=B/3=4400/3=1467mm 圆弧半径R0=0.5417B0=2385 3)确定巷道壁高h3 (1)按架线式电机车导电弓子要求确定h3,由《井巷工程》表2-5，圆弧拱形巷道
壁高公式得：h3≥h4+hc+22)2/(BR-212()(）bknR
h3≥2000+410+222297035923852/44002385）（）（ h3≥2000+410+920-1607
h3≥1723mm
h4-------轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h4=2000mm, hc-------道床总高度，查煤矿设计手册得出应选用30kg/m钢轨，hc=410mm hb-------道碴高度，hb=220mm n---------导电弓子距拱璧安全间距，取n=300mm K---------导电弓子宽度之半，k=718/2mmm=359mm,取整k=360mm b1--------轨道中线与巷道中线间距b1=B/2-a1=4400/2-1080=1120mm R---------拱形断面半径（R-h0)2+(B/2)2=R2,求得R=2385mm
2)按管道装设要求确定h3
h3≥h5+h7+hb+22)2/(BR-222)2/k(bDmR 式中：h5———道碴面至管子底高度，按煤矿安全规程规定取h5=1800mm, h7------管子悬吊件总高度，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的间距 b2=B/2-C1=4400/2-1520=680mm,
h3≥1800+900+220+22)2/4400(2385-22)6802/335300360(2385 ≥1992mm 3）按人行高度要求确定h3
h3≥1800+hb+22)2/(BR-2222)j()2/(RRBR
h3≥1800+220+2222)2002385(2385)2/4400(2385 h3≥1800+220+920-956 h3≥1984mm 式中：j-----距壁j处的巷道有效高度不小于1800mm,j≥100mm,一般取j=200mm, 综上计算：为满足管道设定要求；并留有一定余量，取h3=2400mm, 则巷道净高度H=h3-hb+h0=2000-220+1467 =3247mm
（4）确定巷道净断面积S和净周长P. 由表2.7得净断面积 S=B(0.24B+h2)式中
h2为道渣面以上巷道璧高，
h2=h3-hb=2000-220 =1780mm
S=4400*(0.24*4400+1780) =12478400 =12.48㎡
净周长： P=2.27B+2h2
=2.27*4400+2*1780
=13.55m
（5）用风速校核净断面积 根据煤炭工业设计规范规定的最高风速计算，架线电机车巷道允许最大风量vmax≥8m/s, 已知通过大巷风量Q=48m3/s,代入公式v=Q/S 得 v=Q/S=48/14.24=3.37m/s<8m/s 设计的大巷净断面积，风速没有超过煤矿安全规程规定，可以使用。
（6）选择支护参数 采用锚喷支护，根据巷道净宽4400mm,穿过中等稳定岩层即属于Ⅲ类围岩，服务年限大于10年等条件，确定选用锚固可靠，锚固力大的树脂锚杆，杆体为直径为16mm螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷，锚固长度≥700mm,设计锚固力≥80KN,锚杆长度1.7m,成方形布置，其间排距0.80×0.80m,托板为8mm厚150×150mm的方形钢板，喷射层厚T1=100mm,分两次喷射，每次各喷射50mm厚，故支护厚度T=T1=100mm, 7选择道床参数 根据该巷道采用的电机车ZK10-9/550和矿车吨位。查煤矿设计手册，得出应选用30kg/m钢轨，其道床参数hc,hb分别为： hc=410mm, hb=200mm. 道碴面至轨面高度ha=hc-hb=210mm,采用钢筋混凝土轨枕 8.1)确定巷道掘进断面尺寸 巷道设计掘进宽度B1=B+2T=4400+2*100=4600mm 巷道计算掘进宽度B2=B1+2δ=4600+2*75=4750mm 巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3300+220+100=3620mm 巷道计算掘进高度H2=H1+δ=3620+75=3695mm 巷道设计掘进断面面积 S1=0.24B2+1.27BT+1.57T2+B1h3
=464600+558800+15700+9200000
=14.42㎡
S2=B2+1.27B +1.57T2+0.24T+0.1B+0.01+B2h
3
=1936000+533400+15700+24+440+0.01+9500000
=29.41㎡ 3布置巷道内水沟和管缆
已知通过该巷道的最大涌水量为200m3/h,现采用水沟坡度3‰，查设计手册得水购深450宽500。水沟净断面积0.225㎡水沟盖板用钢筋2.036kg,混凝土0.323m3，水沟用混凝土0.152m3 管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧。通信电缆挂在管子上方。如图所示。
4计算巷道掘进工程量及材料消耗量 由表2.7计算公式得： 每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S2*1=29.41*1=29.41m3 每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2=(1.27B ++1.57T+0.24)T1+2h3T
1
=(1.27*4.4+1.57*0.1+0.24)*0.1+0.4 =1.00m3
每米巷道墙脚喷射材料消耗量v4=0.2T1=0.2*0.1=0.02m3 每米巷道喷射材料消耗V=V2+v4=1.00+0.02=1.02m3 每米巷道锚杆消耗N=(P1-0.5M)/MM P1锚杆消耗周长：P1=1.27B+3.14T+0.24+4 =10.142 MM为锚杆间距排距a=a’=0.8m 故N=15.222取 折合量为15.222[lπ(d/2)²P]=60.78㎏
L为锚杆长度2m,锚杆直径为18mm P=7850㎏/m3,
N*0.8=12.1715=13根
每米巷道粉刷面积Sn=1.27B3+2h2+0.24 B3=B2-2T=4.75-2*0.1 =4.55m Sn=1.27*4.55+2*2.2+0.24 =9.61㎡ 5绘制巷道断面施工图¸编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表 运输大巷特征 围岩类别 断面面积/mm2 设计掘进尺寸/mm 喷射混凝土厚度/mm 锚杆/mm 净周长/m 净面积 设计掘进 宽 高 型式 排列方式 间、排距 锚杆长 直径
Ⅲ 12.48 14.42 4600 3620 100 螺纹树脂锚杆 方形 800 2000 18 13.55 运输大巷每米工程量材料消耗
围岩类别 计算掘进工程量 锚杆数量 材料消耗/mm 粉刷面积/m3 巷道 墙脚 喷射材料/m3 锚杆 钢筋/kg 树脂药卷/
支 Ⅲ 29.41 0.04 7.176 1.02 60.78 17.94 9.61 中国矿业大学银川学院 巷
道 断 面 设 计
院系：中国矿业大学银川学院矿业工程系
班级：10级采矿2班 姓名：苏登甲 学号：120100201175 辅导教师：张海峰