一、选择巷道断面形状
年产120万吨矿井的第一水平运输大巷,一般服务年限在30年以上,采用600mm轨距双轨运输大巷,且穿过中等稳定岩层,所以选择树脂锚杆与喷射混凝土支护,半圆拱形断面。
二、确定巷道净断面尺寸
(一)确定巷道净宽度B
查表知XK8-6∕110A电机车宽A1=1054mm,高h=1550mm;1.5t矿车宽1050mm、高1150mm。
根据《煤矿安全规程》,取巷道人行道宽C=1003mm、非人行道一侧宽a=643mm。有查表3-3(P62)知本巷双轨中线距b=1300mm,则两电机车之间距离为:1300 – (1054/2+1054/2)=246>200mm
故巷道净宽度:
B=a1+b+c1 = (643+1054/2) + 1300 + (1054/2+1003)= 4000mm
(二)确定巷道拱高h0
半圆拱形巷道拱高h0=B/2=2000mm。半圆拱半径R= h0=2000mm。
(三)确定巷道壁高h3
1.按管道装设要求确定h3
h3≥h5+h7+hb-(R-(K+m+D/2+b2)22
式中
h5—砟面至管子底高度,按《煤矿安全规程》取h5=1800 mm; h7—管子悬吊件总高度,取h7=900 mm;
A1—电机车宽度,A1=1054mm;
m—电机车距管子间距,取m=300 mm;
D—压气管法兰盘直径,D=335 mm;
b2—轨道中线与巷道中线间距,b2=B/2-c1=4000/2-1530=470mm。
故
h3≥1800+900+220-20002-(1054/2+300+335/2+470))=1375mm2
2.按人行高度要求确定h3
h3≥1800+hb-R-(R-j)22
式中j——距巷道壁的距离。距墙壁j处的巷道有效高度不小于1800 mm。j≥100 mm,一般取j=200 mm。
故
h3≥1800+220-20002-(2000-200)2=1148mm。
3.按1.6m高度人行宽度要求确定h3
h3≥1600+hb-(R2-(C'+A1/2+b2)2
式中C'——砟面起1.6m水平处,运输设备上缘与拱璧间距C'≥700mm,取C'=1000 mm。
故
h3≥1600+220-(20002-(1000+1054/2+470))=1820mm2
4.按设备上缘至拱璧最小安全间隙要求确定h3
a:人行侧:h3≥h+hc-(R-(C'+A1/2+b2)22
式中C'——砟面起1.6m水平处,式中C'——砟面起1.6m水平处,运输设备上缘与拱璧间距C'≥700mm,取C'=700 mm。 h3≥1600+220-(2000-(700+1054/2+470))=766mm 22
b:非人行侧: h3≥h+hc-(R-(a'+A1/2+b2)22
砟面起1.6m水平处,运输设备上缘与拱璧间距a'≥200mm,取a'=200 mm。 故h3≥1600+380-(20002-(200+1054/2+470))=380mm2
综上计算,并考虑一定的余量,确定本巷道壁高为h3=1900mm。则巷道高度H=h3+h0-hb =1900+2000-220=3680 mm。
(四)确定巷道净断面积S和净周长P
查相关表得净断面积: S=B(0.39B+h2)
式中,h2——道砟面以上巷道壁高,
h2=h3-hb=1900-220=1680 mm。
故
S=4000(0.39⨯4000+1680)=12960000 mm2=12.96 m2
净周长
P=2.57B+2h=2.57⨯4000+2⨯1680=13640 mm=13.64 m2
(五)用风速校核巷道净断面积
已知通过大巷风量Q=70m3/s,根据《煤炭工业设计规范》规定矿井主要进风巷的风速最高风速8m/s。代入式中计算:
v=Q
S=70
12.96=5.40m/s
设计的大巷断面面积、风速没超过规定,可以使用。
三、确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸
(一)选择支护参数
本巷道采用锚喷支护,根据巷道净宽4m、穿过中等稳定岩层、服务年限大于30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18mm螺纹钢,每孔安装两个树脂药卷,锚固长度得锚喷支护参数:锚杆长2 m,成方形布置,间距a=0.8 m,排距a′=0.8 m,锚杆直径d=18 mm,喷射混凝土层厚T1=100 mm,锚杆外露长度T2=50 mm。故支护厚度T=T1=100 mm。
(二)选择道床参数
根据巷道通过的运输设备,已选用30kg/m钢轨,其道床参数道床总高度hc、道砟高度hb分别为410mm和220mm,道砟面至轨面高度ha=hc-hb=410-220=190mm,采用钢筋混凝土轨枕。
(三)确定巷道掘进断面尺寸
查相关表得:
巷道设计掘进宽度B1=B+2T=4000+2×100=4200 mm。
巷道计算掘进宽度B2=B1+2δ=4200+2×75=4350 mm。
巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3680+220+100=4000 mm。 巷道计算掘进高度H2=H1+δ=4000+75=4075 mm。 巷道设计掘进断面面积 S1=B1(0.39B1+h3)=4200×(0.39×4200+1900)=14859600 mm2。 取S1=14.86 m2。 巷道计算掘进断面积 S2=B2(0.39B2+h3)=4350×(0.39×4350+1900)=15644775 mm2。 取S2=15.64 m2。
一、选择巷道断面形状
年产120万吨矿井的第一水平运输大巷,一般服务年限在30年以上,采用600mm轨距双轨运输大巷,且穿过中等稳定岩层,所以选择树脂锚杆与喷射混凝土支护,半圆拱形断面。
二、确定巷道净断面尺寸
(一)确定巷道净宽度B
查表知XK8-6∕110A电机车宽A1=1054mm,高h=1550mm;1.5t矿车宽1050mm、高1150mm。
根据《煤矿安全规程》,取巷道人行道宽C=1003mm、非人行道一侧宽a=643mm。有查表3-3(P62)知本巷双轨中线距b=1300mm,则两电机车之间距离为:1300 – (1054/2+1054/2)=246>200mm
故巷道净宽度:
B=a1+b+c1 = (643+1054/2) + 1300 + (1054/2+1003)= 4000mm
(二)确定巷道拱高h0
半圆拱形巷道拱高h0=B/2=2000mm。半圆拱半径R= h0=2000mm。
(三)确定巷道壁高h3
1.按管道装设要求确定h3
h3≥h5+h7+hb-(R-(K+m+D/2+b2)22
式中
h5—砟面至管子底高度,按《煤矿安全规程》取h5=1800 mm; h7—管子悬吊件总高度,取h7=900 mm;
A1—电机车宽度,A1=1054mm;
m—电机车距管子间距,取m=300 mm;
D—压气管法兰盘直径,D=335 mm;
b2—轨道中线与巷道中线间距,b2=B/2-c1=4000/2-1530=470mm。
故
h3≥1800+900+220-20002-(1054/2+300+335/2+470))=1375mm2
2.按人行高度要求确定h3
h3≥1800+hb-R-(R-j)22
式中j——距巷道壁的距离。距墙壁j处的巷道有效高度不小于1800 mm。j≥100 mm,一般取j=200 mm。
故
h3≥1800+220-20002-(2000-200)2=1148mm。
3.按1.6m高度人行宽度要求确定h3
h3≥1600+hb-(R2-(C'+A1/2+b2)2
式中C'——砟面起1.6m水平处,运输设备上缘与拱璧间距C'≥700mm,取C'=1000 mm。
故
h3≥1600+220-(20002-(1000+1054/2+470))=1820mm2
4.按设备上缘至拱璧最小安全间隙要求确定h3
a:人行侧:h3≥h+hc-(R-(C'+A1/2+b2)22
式中C'——砟面起1.6m水平处,式中C'——砟面起1.6m水平处,运输设备上缘与拱璧间距C'≥700mm,取C'=700 mm。 h3≥1600+220-(2000-(700+1054/2+470))=766mm 22
b:非人行侧: h3≥h+hc-(R-(a'+A1/2+b2)22
砟面起1.6m水平处,运输设备上缘与拱璧间距a'≥200mm,取a'=200 mm。 故h3≥1600+380-(20002-(200+1054/2+470))=380mm2
综上计算,并考虑一定的余量,确定本巷道壁高为h3=1900mm。则巷道高度H=h3+h0-hb =1900+2000-220=3680 mm。
(四)确定巷道净断面积S和净周长P
查相关表得净断面积: S=B(0.39B+h2)
式中,h2——道砟面以上巷道壁高,
h2=h3-hb=1900-220=1680 mm。
故
S=4000(0.39⨯4000+1680)=12960000 mm2=12.96 m2
净周长
P=2.57B+2h=2.57⨯4000+2⨯1680=13640 mm=13.64 m2
(五)用风速校核巷道净断面积
已知通过大巷风量Q=70m3/s,根据《煤炭工业设计规范》规定矿井主要进风巷的风速最高风速8m/s。代入式中计算:
v=Q
S=70
12.96=5.40m/s
设计的大巷断面面积、风速没超过规定,可以使用。
三、确定巷道设计掘进断面尺寸和计算掘进断面尺寸
(一)选择支护参数
本巷道采用锚喷支护,根据巷道净宽4m、穿过中等稳定岩层、服务年限大于30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18mm螺纹钢,每孔安装两个树脂药卷,锚固长度得锚喷支护参数:锚杆长2 m,成方形布置,间距a=0.8 m,排距a′=0.8 m,锚杆直径d=18 mm,喷射混凝土层厚T1=100 mm,锚杆外露长度T2=50 mm。故支护厚度T=T1=100 mm。
(二)选择道床参数
根据巷道通过的运输设备,已选用30kg/m钢轨,其道床参数道床总高度hc、道砟高度hb分别为410mm和220mm,道砟面至轨面高度ha=hc-hb=410-220=190mm,采用钢筋混凝土轨枕。
(三)确定巷道掘进断面尺寸
查相关表得:
巷道设计掘进宽度B1=B+2T=4000+2×100=4200 mm。
巷道计算掘进宽度B2=B1+2δ=4200+2×75=4350 mm。
巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3680+220+100=4000 mm。 巷道计算掘进高度H2=H1+δ=4000+75=4075 mm。 巷道设计掘进断面面积 S1=B1(0.39B1+h3)=4200×(0.39×4200+1900)=14859600 mm2。 取S1=14.86 m2。 巷道计算掘进断面积 S2=B2(0.39B2+h3)=4350×(0.39×4350+1900)=15644775 mm2。 取S2=15.64 m2。