井巷工程课程设计完整版带图纸.docx
《井巷工程课程设计完整版带图纸.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《井巷工程课程设计完整版带图纸.docx(35页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、井 巷 工 程 课 程 设 计 说 明 书学生姓名: 专业班级: 学 号: 学 院: 指导教师: 年 月 日目录1. 设计的目的12. 设计的条件12.1地质条件12.2生产能力及服务年限12.3井筒装备12.4运输设备及装备13. 设计内容13.1主井的设计23.2副井的设计83.3石门的设计143.4施工组织设计203.5管理制度294. 参考文献311. 设计的目的本课程设计是 “井巷工程”课教学的重要环节,通过本设计,使学生熟悉设计的程序和方法,培养学生独立分析和解决问题的能力,为毕业设计打下基础。2. 设计的条件2.1 地质条件矿山第一水平石门大巷所通过岩层的普氏系数,为稳定性较差岩
2、层,涌水量 ,风量 。主井与副井所通过岩层,中等稳定,风量均按考虑。该矿井属于低瓦斯井。2.2 生产能力及服务年限矿山年产量120万,其第一水平服务年限。2.3 井筒装备主井为双箕斗井,箕斗容积,型号为型。主井内铺设排水管2条,并设有梯子间。副井为双罐笼井,采用3单层罐笼()。副井内铺设有供风管2条,供水管1条,2条动力电缆,3条照明和通讯电缆,设有梯子间。2.4 运输设备及装备石门运输巷为双轨运输大巷,内设水沟,铺设有供风管2条,供水管1条,动力电缆1条,照明和通讯电缆3条。电机车型号:;矿车型号:。3. 设计内容根据已知条件设计主、副井井筒和石门运输巷道。3.1 主井的设计(1)选择井筒断
3、面形状:根据条件:设计服务年限,主井与副井所通过岩层中等稳定。而根据文献1可知:圆形断面具有服务年限长,承受地压性能好,通风阻力小、维护费用少以及便于施工等优点,故选择圆形作为井筒断面形状;另外,由于主井所通过的岩层为中等稳定,需要考虑支护,这里选用被广泛采用的整体灌注混凝土支护,据文献2可知其具有强度较高,便于机械化施工的优点;(2)选择罐道形式及材料:罐道是提升容器在井筒中运行的导向装置,它必须具有一定的强度和刚度,以减小提升容器的摆动。由于使用年限较长(),故采用刚性罐道中的槽钢组合罐道,其刚性较强,配合摩擦系数小的胶轮滚动罐耳一起使用能保证容器运行平稳。3本文选用 22#槽钢组合罐道(
4、长宽厚=220mm176mm5.3mm)立井井筒装备采用刚性罐道时,在井筒中安设罐道梁(如图2所示)以固定罐道。本文选用罐道梁的材料为金属罐梁,初步选用工字钢(),理论重量,罐梁埋入井壁内超2/3。图1 槽钢组合罐道 图2 工字钢罐道梁综上所述:罐道材料:22#槽钢组合罐道(长宽厚=220mm176mm5.3mm);罐道布置形式:双侧布置罐梁材料:金属材料(工字钢)罐梁布置形式:埋入井壁内 (3)确定净断面尺寸:a.根据选择的井筒设备类型,确定井筒断面布置形式图3所示:图3 主井井筒布置形式示意图b.根据所选用的井筒装备类型,初步选定罐梁为工字钢 (),罐道为22#槽钢组合罐道;c.根据梯子间
5、和管道间的尺寸,并考虑规程规定的安全间隙,使用解析法求出井筒净直径的近似值,最后根据该值进级确定井筒的净断面尺寸; 选用箕斗型号: ,其最大外形尺寸:长宽高=箕斗布置及其相应尺寸如图4所示:(原理见参考文献4)图4 箕斗和罐道标注示意图式中:箕斗两侧罐道梁中心线间的距离,箕斗两罐道间的间距,;一般情况下箕斗的宽度,;取罐道卡与罐耳之间的间距,;一般取罐道的高度,;根据型号取罐梁的宽度,根据号工字钢,取罐道梁中心线至箕斗外边缘的距离。故有: 梯子间的布置及其结构尺寸(如图5所示):图5 梯子间及其结构尺寸标注示意图式中:梯子间短边梁中心线与井壁交点至主梁中心线的间距, ;600梯子孔宽度,共有2
6、个,梯子间安全隔栏的厚度,取71;梯子主梁宽度,根据号工字钢,取;梯子间两次梁中心线间距。梯子间短边次梁至井筒中心线的距离, 梯子间另一侧短边次梁中心线至井筒中心线的距离罐道和罐道梁的距离,一般大于,取故有: 下面用解析法5确定井筒直径:由各部件的平面几何关系(如图6所示),提取出两个三角形(如图7所示),故有如下的方程组:图6 主井平面几何关系示意图(1)图7 主井平面几何关系示意图(2)根据图7建立方程,求式中:梯子间短边梁中心线与井壁交点至主梁中心线的间距, ;箕斗最突出部分距罐道梁边的安全距离,;取罐梁的宽度,根据号工字钢,取箕斗的长度,; 根据型号,取箕斗中心线到井筒中心线的距离,箕
7、斗最突出部分与井壁间的安全距离,;取井筒半径,;近似净直径罐道梁中心线至箕斗外边缘的距离则:联立方程代入数据,得:求得:则:近似净直径: 由井筒净直径小于6.5。则应按0.5进级,故 (4)风速验算:式中: 通过井筒的风量,;取井筒内实际风速,井筒内通风有效断面积,;井内设梯子间时,梯子间等面积,可取主井井筒允许的最高风速, ,根据文献6可知在本文中: (5)选择支护方式及支护参数:该井筒穿过中等稳定岩层即类围岩,服务年限大于20年,故采用整体浇注混凝土支护,井壁厚度为 (6)计算各部分尺寸:把2条排水管布置在梯子间右侧,管路用U型螺纹卡固定在罐梁上。井筒净周长: 井筒净断面积: 井筒设计掘进
8、断面积: (7)计算材料消耗(每米井筒):每米井筒的掘进体积:每米井筒浇注混凝土消耗材料:每米井筒粉刷面积:具体情况统计如表1和表2所示:表1 主井断面情况围岩类别断面面积/ m2浇注混凝土厚度/m净周长/m净面积设计掘进III19.6326.4140015.70表2 井筒每米工程量和材料消耗围岩类别掘进工程量/ m3材料消耗(混凝土材料)/ m3粉刷面积/ m2III6.416.7815.7 (8)按1:50绘制井筒断面图,见附图1-主井。3.2 副井的设计(1)选择井筒断面形状;根据条件:设计服务年限,主井与副井所通过岩层中等稳定。而根据文献1可知:圆形断面具有服务年限长,承受地压性能好,
9、通风阻力小、维护费用少以及便于施工等优点,故选择圆形作为井筒断面形状;另外,由于主井所通过的岩层为中等稳定,需要考虑支护,这里选用被广泛采用的整体灌注混凝土支护,据文献2可知其具有强度较高,便于机械化施工的优点;(2)选择罐道形式及材料;罐道采用经久耐用的钢性罐道,采用22号槽钢制成罐道,其长*宽220*176mm罐道梁的材料为金属罐梁,选用28a号工字钢,其长*宽280*122mm (3)确定净断面尺寸;布置形式:副井为双罐笼井(如图8所示)图8 副井布置示意图根据文献可知:3#单层罐笼YJGG2.2型,尺寸:长*宽=2200mm*1350mm。可乘人数为15人。刚性罐道罐耳长*宽=200m
10、m*65mm。a.井筒各构件平面尺寸计算: 梯子间的布置及其结构尺寸(与主井相同):如图9所示:图9 副井梯子间结构尺寸标注示意图故 罐笼布置及其相应尺寸:(如图10所示)图10 罐笼尺寸示意图 式中: 2,3号罐道梁中心线间距离,1,2号罐道梁中心线间距离,罐笼两罐道间的间距 ,;一般情况下罐笼的宽度, 取罐耳的宽度, 取罐道卡与罐耳之间的间距, 一般取。罐道的高度, ;根据所选型号可取罐梁的宽度, ;根据28a号工字钢取故可求出两根罐道梁中心线之间的距离:b.用解析法5确定井筒直径:由各构件的平面几何关系(如图11所示),提取出两个三角形(如图12所示)建立方程,求图11 副井平面尺寸示意
11、图(1)图12 副井平面尺寸示意图(2) 根据图12建立方程:式中:2号罐道梁到井筒中心线间的距离罐笼外边缘到2号罐梁中心线的距离: 罐笼的宽度,罐笼最突出部分与井壁间的安全距离,取=200mm井筒半径,副井断面净直径故得到方程组如下: 解得: 则近似净直径井筒直径小于6.5,则应按0.5进级,故: (4)风速验算;式中: 通过井筒的风量,,取井筒内实际风速,井筒内通风有效断面积,井筒内设梯子间时,梯子间等面积, 取副井井筒允许的最高风速, (5)选择支护方式及支护参数;该井筒穿过中等稳定岩层即类围岩,服务年限大于20年,故采用整体浇注混凝土支护,井壁厚度为 (6)计算各部分尺寸; 两条供风管
12、,一条供水管布置在梯子间右侧,管路用U型螺杆卡固定在罐道梁上,2条动力电缆及照明电缆布置在梯子间下方。通讯电缆布置在右侧管路上方。 井筒净周长, 井筒净断面, 井筒设计掘进断面积: (7)计算材料消耗(每米井筒);每米井筒掘进体积:每米井筒浇注混泥土消耗材料: 每米井筒粉刷面积: 具体情况如表3和表4所示:表3 副井断面情况围岩类别断面面积/浇注混凝土厚度/mm净周长/m净面积设计掘进III28.2638.4730018.84表4 井筒每米工程量和材料消耗围岩类别掘进工程量/ 材料消耗(混凝土用量)/ 粉刷面积/III38.4710.2128.26 (8)按1:50绘制井筒断面图,见附图2-副
13、井。3.3 石门的设计(1)选择巷道断面形状:矿山年产120万吨矿井的第一水平大巷,服务年限20年,采用600mm 轨距双轨运输的大巷,其净宽度在3米以上,穿过稳定性较差岩层,选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护,半圆形断面(2)确定净断面尺寸:查文献7可知电机车车长4500 、宽、高,根据文献8可知:单侧曲轨侧卸式矿车YCC1.2(6)载重3t、长1990mm、宽1050mm、高1200mm、轨距600mm。根据文献9,取巷道人行道宽,非人行道一侧宽,又查文献8可知:巷道双轨中线距,则两电机车之间距离为:计算求得的理论值为,符合金属非金属矿山安全规程中的相关规定。故巷道的净宽度为:确定巷道拱高
14、半圆拱形巷道拱高:;半圆拱半径:。确定巷道壁高a.按架线电机车导电弓子要求确定由文献10,半圆拱形巷道壁高公式得: 式中:轨面起电机车架线高度,按文献9取道床总高度。查文献11,选用钢轨,道床高度,道渣高度.导电弓子距拱壁安全间距,取;导电弓子宽度之半,取轨道中线与巷道中线间距,故:b.按管道装设要求确定式中:道碴面至管子底高度,按文献12取导电弓子距管子间距,取压气管法兰盘直径,取轨道中线与巷道中线间距,故:进级后取:c.按人行高度要求确定式中:距壁处的巷道有效高应不小于。,一般取。故:综上计算,并考虑一定的余量,确定本巷道壁高为。则巷道净高度确定巷道断面积和净周长由文献13可知净断面积渣面
15、以上巷道壁高,故巷道断面积净周长 用风速校核巷道净断面积由公式校核, 查文献14知,已知通过大巷风量,则设计的大巷断面积,风速没超过规定,可以使用。选择支架参数巷道净宽度4.2米,服务年限为30年,穿过稳定性较差的岩层,属类围岩,故采用锚喷支护。杆体直径为14螺纹钢,每孔安装两个树脂药圈,锚深1800,外露长度50,锚杆长度2.0,呈方形布置,其间距0.8,托板为8厚150150方形钢板。喷射混凝土厚度,分两次喷射,每次50厚度。故支护厚度.选择道床参数根据本巷道的运输设备,已选用钢轨,其道床参数、分别为和,道碴面至轨面高度。采用钢筋混凝土轨枕.确定巷道掘进断面尺寸由查得计算公式得:巷道设计掘
16、进宽度巷道计算掘进宽度巷道设计掘进高度:巷道计算掘进高度:巷道设计掘进断面积:巷道计算掘进断面积:(3)布置巷道内水沟和管线已知通过该巷道的水量为,将水沟布置在人行侧,查文献14,现采用水沟坡度为4,水沟深,净宽,净断面积,掘进断面积,水沟每米消耗混凝土;水沟盖板每米消耗钢筋,每米消耗混凝土。水沟盖板比水沟宽,厚为。管子悬吊在人行道一侧,电力电缆挂在非人行道一侧,通讯电缆挂在管子上方。(4)计算巷道掘进工程量及材料消耗量由文献15计算公式得:每米巷道拱与墙计算掘进体积: 每米巷道墙角计算掘进体积:每米巷道拱与墙喷射材料消耗: 每米巷道墙角喷射材料消耗:每米巷道喷射材料消耗(不包括损失):每米巷
17、道锚杆消耗:式中: 计算锚杆消耗周长:锚杆间距、排距,故: 根折合质量为:式中:锚杆深度,;锚杆直径,;锚杆材料密度,每排锚杆数为根 ,取12根。每米巷道粉刷面积式中:计算净宽故 (5)根据以上计算结果统计如表5和表6所示:表5 运输大巷特征围岩断面断面,m2设计掘进尺寸,mm喷射厚度mm锚杆 /mm净周长/m设计掘进计算掘进宽高型式排列方式间、排距锚杆长直径12.1IV10.612.5638003615100螺 纹钢树脂锚杆方形800200014表6 运输大巷每米工程量及材料消耗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m2巷道墙脚喷射材料m3钢筋kgIV12.560.0414.
18、190.96934.888.7 (6)绘制巷道断面图和水沟断面图,见附图-3 巷道断面图。3.4 施工组织设计(1)机械设备选择选择以液压钻车、侧卸式装载机为主的钻眼爆破掘进作业线,用活动调车法进行调车,利用菱形浮放道岔调车。选择机械化作业线钻、装、运等配套的型号及数量见表7。表7 机械设备选型设备名称型号数量备注液压凿岩台车CTH10-2F1台配2台HYD200凿岩机侧卸式装载机2C-32台交替使用,斗容0.6 m3气腿式风动凿岩机7655若干安装锚杆用2.5t架线式电机车ZK10600/5501台用于调车10t架线式电机车ZK10600/5501台用于运输3t矿车YCC1.2(6)若干台运
19、输容器混凝土喷射机转II型2台1台初喷支护,1台复喷支护局部通风机BKJ661 NO.4.52台其中备用1台 配直径800mm胶质风筒激光指向仪J281台(2)爆破作业设计爆破器材选择。选用直径为35 ,重150 ,长150 的药卷。使用煤矿许用2号岩石硝酸铵炸药,起爆电雷管采用8号,130延迟的毫秒电雷管;采用矿用防爆型电容式发爆器,型号,用串联方式起爆。爆破参数的确定。巷道掘进的爆破参数主要有炮眼直径、炮眼深度、炮眼数目和单位炸药消耗量等。炮孔直径38mm,炮眼深度为2.7m,炸药单耗为,炮孔数目式中:炮眼数目单位炸药消耗量, 巷道掘进断面积,每个药卷长度,炮眼利用率装药长度系数,一般取每
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 工程 课程设计 完整版 图纸
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【天****】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【天****】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。