某煤矿二水平运输大巷断面设计及施工组织.doc
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1、-精品word文档 值得下载 值得拥有-目录0前言11大型综合机械开采矿井及设计巷道的概况22巷道断面设计32.1巷道断面设计的依据2.1.1巷道的名称和用途2.1.2巷道的运输设备类型和特征2.1.3巷道的管线敷设情况,风量大小及排水量大小2.1.4巷道坡度的要求2.2巷道断面设计2.2.1选择巷道断面形状,支护类型,支护参数2.2.2确定断面尺寸2.2.3巷道净断面,掘进断面及风量校核2.2.4决定道床参数,水沟步置和线敷设2.2.5巷道断面特征表和每米巷道材料消耗量计算并列表2.2.6巷道断面施工图3巷道施工3.1施工方案的确定3.1.1掘砌作业方式,成巷速度3.2凿岩爆破工作3.2.1
2、凿岩设备和爆破器材的选择3.2.2爆破参数的确定3.2.3凿岩爆破作业3.2.4爆破图表及技术经济指标3.3装岩与调车3.4支护方法3.5施工方法和支护质量的检测3.6巷道施工示意图4劳动组织及循环图表4.1劳动组织配备4.1.1作业方式的选择4.1.2绘制循环图表4.1.3循环图表4.1.4施工总组织、施工进度表5技术经济指标5.1各项费用5.1.1材料费5.1.2设备折旧费.5.1.3动力量5.1.4工资费5.1.5工程费5.1.6成巷成本6安全技术措施6.1支架操作工安全技术措施6.2端头工安全措施6.3按操作规程进行作业6.4所有工种必须遵守的安全管理措施致谢参考文献0前言井巷工程是学
3、习采矿工程的专业课程,是学生学习井巷工程课程中的重要技能,在学习环节课程设计的目的在于通过课程设计巩固和加深课堂理论知识并使之与实际相结合以培养学生运用所学知识独立解决巷道施工中主要问题的能力和掌握巷道设计中的基本方法和基本能力,并初步结合生产实际锻炼解决在生产上所遇到的实际问题。培养学生科学的思维方法和工程技术人员应具备的基本技能。本次进行的课程设计是为了使学生对所学的基础知识与理论进行系统姓的掌握,通过本次的课程设计,有利于巩固和加深课堂理论知识并使之与实际相结合。本次设计依照设计的巷道断面直接作为井下巷道施工的依据,也是进行井巷工程预算的依据。在设计中同学们学会查阅大量相关的资料,最后在
4、同学相互探讨下并由具有丰富教学经验的导师的指导下完成。设计中包含本学期在井巷工程中所学的重点,以及实习中宝贵的实践经验和有经验的老师的学术成果。设计时首先根据巷道的服务年限,用途和围岩的性质,选择巷道断面的形状和支护方式,其次根据巷道中设备尺寸和支护参数和道床参数、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。其他说明巷道断面设计是矿井开采设计中的一个重要组成部分,贯穿矿井服务年限属于施工设计的范畴。巷道断面设计的要求是:在满足安全生产和施工要求的条件下,力求提高断面的利
5、用率,取得最佳的经济效果。严格按照煤矿安全规程的各项范畴进行井巷工程设计,引用煤矿安全规程及其他资料部分,意使用先进的工艺和技术使课程设计具有一定的先进性,本次课程设计是为了满足教学要求,有效提高学生的的设计能力,在本次设计中培养了学生运用所学知识独立解决巷道施工中主要问题的能力,掌握巷道设计中的基本方法和基本能力,提高了学生的思维、合作能力。1已知技术参数和设计要求:某煤矿,井田走向8.7km,倾向宽25.5km,井田面积26.8km。矿井开拓方式为斜井多水平分区式开拓,现正开采一水平,延伸二水平。年设计能力为180万t,低瓦斯矿井,中央并列式通风,井下最大涌水量为360m/h。通过该矿第一
6、水平运输大巷的流水量为200m/h,采用ZK109/250架线式电机车牵引3吨矿车运输,该大巷穿过中等稳定岩层,岩石坚固性系数f=58,需通过的风量为68 m/s,巷道内敷设一趟直径为200mm的压风管和一趟直径为100mm的水管。第二章巷道断面设计巷道断面设计的基本原则: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。(一)巷道断面设计的依据1巷道断面的名称和用途煤矿水平运输大巷断面设计及施工组织。用途这类巷道是煤矿主要的通道服务年限较长,对巷道变形与破坏要求较严格,他是为开采水平服务巷道。2该运输大巷采用ZK109/250架线式电机车牵引3吨矿车运输该运输设备宽
7、A=1060,高h=1550;轨距为9003通过巷道的管线敷设情况风量大小及排水量大小巷道内敷设一趟直径为200mm的压风管和一趟直径为100mm的水管。通风量为68 m/s,该矿第一水平运输大巷的流水量为280m/h4对巷道坡度的要求矿井水沟坡度应与巷道坡度一致,平均坡度不小于0.3%。巷道中横向坡度不宜小于0.2%采区服务的巷道,分层运输巷道和运输门采区回风巷道的水沟选用0.5%。5其他要求根据水沟的服务年限,一般将水沟分永久性水沟和临时性水沟俩类,永久性水沟应砌筑,临时性水沟可不砌筑,井底车场,主要运输大巷上下山等永久性水沟应砌筑。(二)巷道断面设计1选择巷道断面形状、支护类型、支护参数
8、年产180万吨的矿井第一水平运输大巷,一般服务年限在20年以上,采用900轨距双轨运输大巷,其尽宽在3以上,又穿过稳定的岩层,故选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护,半圆拱形断面。2确定巷道断面尺寸(1)确定巷道净宽度B查表2.2知ZK109/250电机车宽A1=1360 mm,高=1550 mm;3吨矿车宽1200 mm,高1400 mm。根据煤矿安全规程,取巷道人行道宽C=840,非人行道一侧宽a=400 mm,又查表知本巷双轨中线距b=1900 mm,则两电机车之间距离为:1900-(1360/2+1360/2)=540mm故巷道净宽度:B=a1+b+c1=(400+1360/2)+190
9、0+(1360/2+840)=4700 mm确定巷道拱高h0半圆拱巷道拱高h0=B/2=4700/2=2350,半圆拱半径=h0=4700/2=2350确定巷道壁高h31按架线电机车导电弓子要求确定h3由表2.5中半圆拱巷道壁高公式得式中h4-轨面起电机车架线高度,按煤矿安全规程取2000mmhc-道床总高度,查表3-10选30钢轨,在查表2.9得hc=410mm,道砖高度hb=220mmn-导电弓子距拱璧安全间距,取n=300mmk-导电弓子宽度之半,k=718/2=359,取k=360mmb1-道中线与巷道中线间距,b=B/2-a1=1170 mm,故h31045.6mm2按管道装要求确定
10、式中h5-道砟面到管子底高度按煤矿安全规程取h5=1800mmh7-管子悬吊件总高度取h7=900 mmm-导电弓子距管子间距取m=300mmD-压气管法兰盘直径335 mmb2轨道中心线与巷道中心线距b2=B/2-c1=730 mm故h3=1160 mm3按行人高度确定h3式中j-距壁j处的巷道有效高度不小于1800mm j一般取200mm根据公式计算得h3=1071 mm综上计算,并考虑一定的余量,确定巷道的壁高h3=2170mm,巷道的总高度H=h3-hb+h0=4300mm4巷道的净断面掘进断面风由表2.6得净断面积S=B(0.39B+h2)式中:h2为道碴面以上巷道壁高,h2=h3-
11、hb=2170-220=1950。故S=4700(0.394700+1950)=17.78净周长P=2.57B+2h2=2.574700+21950=15.98m5用风速校核巷道净断面面积查表2.8,知Vmax=8m/s,已知通过大巷风量Q=68m3/s,计算得:6选择道床的参数道床参数根据巷道的运输设备已选用30轨道其道床参数hc,hb分别410和220道床至轨面高度ha=hc-hb=410-220=190采用钢筋混凝土轨枕7净断面积尺寸由表2.6计算公式得巷道设计掘进宽度B1=B+2T=4700+2100=4900。巷道计算掘进宽度B2=B1+2=4900+275=5050。巷道设计掘进高
12、度H1=H+hb+T=4620。巷道计算掘进高度H2=H1+=4695。巷道设计掘进断面面积S1=B1(0.39B1+h3)=19.996巷道计算掘进断面面积S2=B2(0.39B2+h3)=20.9。(三)布置巷道内水沟和管缆2布置水沟和管线已知通过本巷道的水量为360 m3/h,采用水沟坡度为0.3%,查表2.12得:水沟深500、水沟宽500,水沟净断面面积0.25;水沟掘进断面面积0.306,每米水沟盖板用钢筋2.036kg、混凝土0.0323,水沟用混凝土0.161m2。(四)计算巷道掘进工程量和材料消耗量1混凝土由表2.6的计算公式得:每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S21=20.
13、9m3;每米巷道墙脚计算掘进体积V3=0.2(T+)1=0.2(0.1+0.075)1=0.04 m3;每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2=1.57(B2-T1)T1+2h3T11=1.211m3;每米巷道墙脚喷射材料消耗V4=0.2T11=0.20.11=0.02 m3;每巷道喷射材料消耗(不包括损耗)V=V2+V4=1.05+0.02=1.221m3;2锚杆巷道净宽4.7m,穿过中等稳定岩层即属III类围岩服务年限20年以上选用锚喷支护确定选用锚固可靠、锚固力大地树脂锚杆,杆体为22mm,每孔安装两个药卷锚固长度700mm,设计锚固力100KN。锚杆长度2.2m,成方形布置。(1) 锚杆长度锚
14、杆的长度L由锚杆的长度L1软岩厚度及长度L2即L=L1+H+L2=0.7+0.47+0.1=1.21取锚杆为2m(2)锚杆间排距托板为8mm厚150mm150mm的方形钢板,喷层厚100mm分两次喷射,每次喷射50mm。(3)每米巷道锚杆消耗式中p1-计算锚杆消耗周长p1=13.76ma、 a-锚杆间距排距a=0.8m故N=根折合重量为:20.87l(d2d2=20.872.003.14(0.022/2)0.02227850=124.58kg式中:l锚杆长度,l=2.0md锚杆直径,d=22mm锚杆材料密度,=7850kg/m3。每排锚杆数N0.8=20.870.817根每米巷道粉刷面积:=1
15、.572式中:计算净宽=-2T=7.3820.10=7.18m故=1.577.18+21,95=15.17(五) 绘制巷道断面图和每米巷道材料计算表根据以上计算结果按1:50比例绘制巷道断面图并附运输大巷及材料消耗表。围岩类别断面/m2设计掘进尺寸/mm喷射厚度/mm锚杆/mm净周长/m净设计掘进宽高型式排列方式间排距/mm锚杆长/mm直径/mm17.782049004520100螺纹树脂方形80020002215.98运输大巷每量及材料消耗米工程围岩类型计算掘进工程量/m3锚杆数量/根材料消耗粉刷面积/巷道墙脚喷射材料/m3锚杆钢筋/kg树脂药卷卷/个III20.90.04171.22112
16、4,5841.7420.9第三章巷道施工(一)施工方案的确定 掘砌作业方式:一次成巷:是把巷道施工中的掘进、永久支护、水沟掘砌三个分部工程视为一个整体,在一定距离内,互相配合,前后连贯的,最大限度的同时施工,一次成巷,不留收尾工程。成巷速度:掘进与永久支护平行作业不单独占用时间,可提高成巷速度约30%左右。(二)凿岩爆破工作 1对钻眼爆破工作的要求 (1)凿岩设备和爆破器材的选择凿岩设备:因为该大巷穿过中等稳的岩层,用气腿式凿岩机配合使用国产凿岩台车。钻孔直径4050mm冲击功103J行走结构为轮胎适用断面m2爆破器材:2号煤矿硝酸铵炸药,8号雷管,电容式发爆器。 2确定爆破参数爆破参数主要包
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