井巷工程设计

某铅锌矿-60m运输大巷断面和支护设计 一、 巷道断面形状选择 该矿为铅锌矿，并且设计年产量为80万t，属于中型的冶金矿山，一般来说，其第一水平的运输大巷服务年限较长，又因其穿过中等稳定围岩，故其巷道承受地压较大。因此，根据其年产量、服务年限、承受地压等特点，在此选用拱高f0=B0/4的三心拱形断面，轨距为600mm双轨运输线路，锚喷支护作为永久支护。 二、 确定运输大巷尺寸 (一) 确定净宽B0 由《矿山采矿设计手册·井巷工程卷》（以下简称手册）查表1-3-3知：ZK10-6/250电机车长4500mm、宽1060mm、高1600mm、两轨中心距1400mm，YCC(1.2)矿车长1900mm、宽1050mm、高1200mm、两轨中心距1350mm，两者相比之下取较大值，故运输设备宽度b=1060mm，两轨中心距s=1400mm。又由手册中表1-3-2以及表1-3-1分别查得，对于冶金矿山，非人行侧安全间隙b1=300mm，人行道宽度b2=800mm。 表1-3-1 人行道宽度表 （mm） 冶金部门 建材部门 化工部 ≥800 ≥800 ≥800 >800 ≥800 ≥800 ≥1000 ≥1000 ≥1000 ≥800 ≥700 ≥700 ≥10000 ≥10000 ≥10000 ≥10000 表1-3-2 安全间隙表 运输设备 设备之间 冶金部门 建材部门 有轨运输 ≥300 ≥250 无轨运输 皮带 ≥400 与支护之间 化工部门 冶金部门 建材部门 化工部门 ≥300 ≥300 ≥250 ≥300 ≥600 ≥600 ≥400 ≥400 ≥400 表1-3-3 设备外形尺寸及线路中心距表 (mm) 运输设备 设备外形尺寸 长 宽 920 高 600 1250 轨距 中心距 井下矿用架线式电机车 1.5t 3t 6t 10t 14t 20t YGC0.5(6) 2420 2980 4500 4800 固定式矿车 4900 7390 1200 6YGC0.7 1500 71090 1220 980 1150 1280 1060 1230 1360 1060 1230 1360 1360 1600 850 850 1200 1200 1300 1500 850 980 980 1050 1250 1400 1800 1600 1750 1550 1550 1600 1600 1600 1700 1000 1050 1200 1200 1550 1550 1050 1050 1050 1200 1300 1650 1700 1600 1650 6YGC1.2 3000 76YGC2.0 3000 7YGC4.0 YGC10.0 翻转式厢车 单侧曲轨侧卸式 YFC0.5 YFC0.7 YFC1.2 YCC0.7 YCC1.2 YCC2.0 YCC4.0 YCC6.0 底卸式 YDC4.0 YDC6.0 YDC10.0 3700 7200 1500 1650 1650 1900 3000 3900 5000 3900 5400 762 900 600 762 900 600 762 900 600 762 900 600 600 762 600 762 600 762 762 900 762 900 600 600 762 900 600 600 600 762 762 900 762 900 762 762 900 900 1400 1550 1300 1450 1600 1400 1550 1700 1400 1550 1700 1700 1900 1150 1150 1350 1500 1650 1800 1150 1300 1300 1350 1550 1700 2100 1900 2050 故净高度： B0=b1+b+s+b2 =300+1060+1400+800 =3560mm 将计算出的净宽度按50mm进级，取B0=3600。 (二) 选择道床参数 该矿年生产能力80万吨，又根据井内运输设备，查表1-7，选用24Kg/m钢轨，采用钢筋混凝土轨枕。由表1-8查得轨面水平至底板水平之间距离h6=400mm，道渣层厚度hd≥90mm，此处取150mm，轨枕高度取150mm，底板水平到道渣水平之间的距离h5=250mm，所以道渣至轨面的高度h4==h6-h5=400-250=150mm. 表1-7 运输量与电机车质量、矿车容积、轨距、轨型的一般关系 运输量/万ta <8 8-15 15-30 30-60 60-100 100-200 200-400 >400 表1-8 常用钢筋混凝土轨枕规格 轨型/kg·m-1 8.9 11.12 15 18 22.24.50 钢筋混凝土轨枕 h6 320(260) 320(270) 350 350 400 h5 160(100) 160(100) 200 200 250 木轨枕 h6 300(250) 320(260) 320 320 350 h5 140(100) 140(100) 160 160 200 1机车质量/t 机车容积/m 3轨距/mm 轨型/kgm1 人推车 1.5-3 3-7 7-10 10-14 14.10双轨 14-20.14-20双轨 40-50.20双轨 0.5-0.6 0.6-1.2 0.7-1.2 1.2-2.0 2.0-4.0 4.0-6.0 6.0-10.0 ≥10.0 600 600 600 600 600.762 762.900 762.900 900 8-9 12-15 15-22 22-30 22-30 30-38 38-43 43.43以上 (三) 确定巷道净高度H0 1. 拱高f0及参数。由表1-10可知： f011B03600900mm 44大圆弧半径 R=0.905B0=3258mm 小圆弧半径 r=0.173B0=623mm 其示意图如下： 表1-10 三心拱断面计算表 项目名称 从轨面算起电机车（矿车）高度 从轨面算起巷道墙高 从道渣面算起巷道墙高 从底板面算起巷道强高 电机车架线高度 三心拱拱失高度 巷道掘进高度 巷道净宽度 单轨 双轨 巷道掘进宽度 无充填 有充填 巷道净断面积 f0B0/3 f0B0/4 单位 mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm 符号或计算公式 h h1 h2=h1+h4 h3=h2+h5 H f0 H1=h3+f0+d B0=a+c=b1+2b+m+b2 B0=a+s+c=b1+2b+m+b2 B1=B0+2T B1=B0+2T+2δ S0(h20.263B0)B0 S0(h00.198B0)B0 f0B0/5 S0(h00.159B0)B0 拱部面积 f0B0/3 d=T d≠T m2 Sd(1.33B01.57d)d Sd0.26(3B1d2B0T) Sd(1.22B01.57d)d m2 m2 m2 m2 m2 m2 m2 f0B0/4 d=T d≠T 边墙面积 整体式 喷射混凝土 基础面积 巷道掘进断面积 巷道净周长 f0B0/3 f0B0/4 f0B0/5 Sd0.198(4B1d2B0T) ST=2h3T ST=2(h3+0.1)T SG=(K1+K2)T+(K2+h3-0.05) Sn=S0+h5B0+Sd+St m2 m2 m2 P2.33B02h2 P2.22B02h2 P2.16B02h2 2. 巷道净墙高h2。按照以下方法来确定： 1) 按照电机车架线要求确定。 由手册知道电机车架线弓子宽度为800~900mm，故可取其一半K=450；由于金属矿山主运输平巷当电压小于500v时，架线至轨面高度不低于1800mm，故此处架线高度H=1900mm。非人行侧线路中心至墙的距离 ab1b1060300830mm22 raK6238304500.7520.55rb1623300raK6238304500.7520.55 rb1623300由于故到点弓子在小圆弧内， h2Hh4(rb1)2(raK)21900150(623300)2(623830450)2 1837mm2) 按照管道架设高度要求确定。计算如下： h21800h'1800300DDD(rb')2(Kb1rc)2222300300300(6230)2(4503006231330)22221631mm式中，h’——管道占用的垂直距离等于压风管和水管直径之和，即h’=200+100=300mm； D——管道法兰盘直径，即D=200+100=300mm。； b’——管道法兰盘与支架之间的间隙，由于管道直径为200mm，在150~250之间，由手册知道b’=0； c——在人行道一侧的线路中心至墙的距离，b1060cb28001330mm 223) 按照行人要求确定。计算过程如下： h21800r2(r100)218006232(623100)2 1461mm由以上三种情况可知需要将净墙高设计为1837mm，按10mm的倍数向上选取，即净墙高h2=1840mm。 3. 巷道净高度H0。计算如下： H0=f0+h2=900+1840=2740mm (四) 计算巷道净断面积S0及净周长P 由上面的表1-10可知 S0=（h2+0.198B0）B0 (1.840.1983.6)3.69.19m2 P=2.22B0’+2h2=2.22×3.7+2×1.840=11.894m 式中，B0’=B0+2倍的锚杆外露长度=3.6+2×0.05=3.700m (五) 用风速校核净断面积 已知通过第一水平-60m运输大巷的风量Q=28m2/s,由手册知道允许最高风速Vm=6m/s（如下表） 表1-6 巷道允许最高 井巷名称 专用风井、风硐 专用物料提升井 允许最高风速/m·s-1 15 12 风桥 提升人员和物料的井筒 运输巷道、采区进风道 采矿场、采准巷道 10 8 6 4 V=Q283.05m/s6m/s S09.19满足风速要求，断面选择合理，无需修改断面尺寸 (六) 初选支架参数 该围岩属于中等稳定围岩，且坚固系数f=8~10，属于第III类围岩查表1-8-28，可选用T=50mm厚的混凝土喷层以及长1.5~2.0m的锚杆进行联合支护（此处锚杆长度暂定为1.6m，选用原理见后面支护设计），选用直径ϕ22螺纹钢筋作成的砂浆锚杆，锚杆间距1.0m，排距1.0m，锚杆外露长度选为50mm。 表1-8-28 围岩类别 B5m 不支护 巷（硐），斜井的锚杆支护设计参数 5m

因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容

查看全文