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《井巷工程》课程设计任务书

在线文档 2012-07-26 0
软件名称: 《井巷工程》课程设计任务书
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整理时间: 2012-07-26
软件简介: 《井巷工程》课程设计任务书

   第一章 巷道断面设计

   某煤矿年设计生产能力90万t吨,采用立井开拓方式,属高瓦斯矿井,采用中央分列式通风,井下最大涌水量为450m3/h;第二水平东运输大巷长度1600m,服务年限为25年;通过的流水量为 180 m3/h ,风量为;采用 ZK7-9/550 直流架线电机车牵引 1.5 t 矿车运输。巷道内铺设一趟直径Φ为200mm的压气管和一趟直径Φ为的供水管。设计的大巷穿过中等稳定岩层,岩石坚固性系数=4~6。
    一、选择巷道断面形状
   年产90万吨矿井的第一水平运输大巷,一般服务年限在20年以上,采用规矩的双轨运输大巷,其净宽在以上,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,巷道为半圆拱形断面。
    二、确定巷道净断面尺寸
    (一)确定巷道净宽度B
  查表3-2可知ZK10-6/550电机车、高;矿车宽,高。
  根据《煤矿安全规程》,取巷道人行侧道宽,非人行道一侧宽。又查表3-3,知本巷双轨中线距离,则两电机车之间的距离为,所以双轨中心距应加宽。
   故巷道净宽度
   (二)确定巷道拱高 h0
   半圆拱形巷道拱高;半圆拱半径。
   (三)确定巷道壁高
   1.按架线电机车导电弓子要求确定
    由表3-6中半圆拱形巷道壁高公式得
  ≥-
   式中,为轨面起电机车架线高度,按《煤矿安全规程》取;为道床总高度。查表选30kg/m钢轨,再查表3-5得,道砟高度;n为导电弓子距拱璧安全距离,取;K为导电弓子宽度之半,K=718/2=359,取;为轨道中线与巷道中线的距离,,
 故≥+=。
  2.按管道装设要求确定h3
  ≥
   式中,h5为道砟面至管子底高度,按《煤矿安全规程》取;为管子悬吊件总高度,取;为导电弓子距管子间距,取;D为压气管法兰盘直径,;为轨道中线与巷道中线间距, =B/2- =.故
 ≥+=。
  3.按人行道高度要求确定
  ≥
   式中,j为距巷道壁的距离。距壁j处的巷道有效壁高不小于1800mm.
    ≥,一般取;故
  ≥=
  综上计算,并考虑一定的余量,确定本巷道壁高。则巷道高度H=
    (四)确定巷道净断面面积S和净周长P
    由表知净断面积
  式中,为道砟面以上巷道的壁高,,
 故净断面积S=
 净周长P=
   (五)用风速校核巷道净断面积
    由知,已知通过大巷风量,设计的大巷净断面面积,风速没有超过规定,可以使用。
    三、确定巷道设计掘进断面积尺寸和计算掘进断面积尺寸
   (一)选择支护参数
    采用锚喷支护,依据巷道净宽,穿过中等稳定岩层,服务年限大于20年等条件,确定选用锚固可靠、锚固力大的树脂锚杆,杆体为18螺纹钢,每孔安装两个树脂药卷,锚固长度700,设计锚杆预紧力40,锚固力80,锚杆长度2.0,成方形布置,其间排距,托板为8厚的方形钢板,喷射混凝土厚,分两次喷射,每次各喷厚,故。
   (二)选择道床参数
    根据本巷道通过的运输设备,选用30kg/m钢轨,其道床参数hc、分别为,道砟面至轨面高度.采用钢筋混凝土轨枕。
   (三)确定巷道掘进断面尺寸
    由表3-8知
 巷道设计掘进宽度;
 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
 
 取;
 巷道计算掘进断面积
 
 取。
    四、布置水沟和管线
    已经通过巷道的水量为,现采用水沟坡度为,由表3-12知水沟深,水沟宽,水沟净断面积,水沟掘进面积,每米水沟盖板用钢筋,混凝土,水沟用混凝土。管子悬吊在人行道一侧,通讯电缆挂在管子上方。
    五、计算巷道掘进工程量及材料消耗量
    由表3-8知
 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)
 每米巷道锚杆消耗,其中为计算锚杆消耗周长,;
 、为锚杆间距、排距,;
 则;
 折合重量为;
 其中为锚杆长度,为,为锚杆直径,为,为锚杆材料密度,为。
 由于每根锚杆安装两个树脂药卷,
 则每米巷道树脂药卷消耗:(支)
 每排锚杆数为:
 每排树脂药卷数:
 
 每米巷道粉刷面积为:
  
  (其中)
   六、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.
  根据以上计算结果,按1:50比例绘制出巷道断面施工图,并附上工程量及材料消耗量表。见附图1:巷道断面施工图。
               
              
              
              

              表1运输大巷特征

围岩类别 断面面积
/m2 设计掘进尺寸/mm
喷射厚度
/mm 锚杆
/
净周长
 /

净面积
设计掘进


 型式 排列方式 间排距 锚杆长 直径
Ⅲ 12.4 14.24 4400 3720 100 螺纹钢树脂锚杆 方形 800 2000 18 13.4



         表2运输大巷每米工程量及材料消耗

围岩类别 计算掘进工程量/

 锚杆
数量 材料消耗
/mm
粉刷面积/




 巷道
 墙角
喷射材料
/ 锚杆
钢筋
/kg 树脂药卷(支)
Ⅲ 14.99 0.035 15.30 1.00 61.10 30.6   9.43

  
               第二章 钻眼爆破
   巷道围岩主要是坚硬的砂岩,考虑到经济、技术、效率等综合因素,采用钻眼爆破,一次断面成巷的方法进行施工。
    一、钻眼工作
   巷道采用激光指向仪定向,中线为巷道断面正中心,用经纬仪确定坡度。按照设计要求在作业面上画出炮眼数目及分布位置。应用CTHIO-2F型履带式全液压凿岩台车打眼,双臂同时作业,打眼时同时打出锚杆孔。炮眼直径为35mm,深度为2.3m,槽眼2.4m。为避免钻孔定位导臂消耗过长的时间,钻孔要由外向里、先两侧后中间,自上而下钻进。当两个钻臂打眼速度不同时,速度快的钻臂就可以很方便地移过中线支援速度慢的钻臂,以便两钻臂同时结束钻孔作业,减少单臂作业的时间。
    二、爆破作业
   巷道施工采用光面爆破技术。按照《设计守则》要求,使用2号岩石硝铵炸药,通过计算,求得所需炸药263卷,共39.5kg;毫秒延期电雷管63个,全断面一次爆破;掏槽方式为菱形掏槽,掏槽眼为4个。爆破原始条件以及、爆破参数及预期爆破效果见下表3、表4、表5,炮眼分布见附件图。

              表3爆破原始条件
 序号     名称  单位     数量
  1    掘进断面        14.99
  2  岩石普式系数   f
     、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、、4~6
  3  工作面瓦斯情况 %
    高瓦斯
  4  工作面涌水情况   无涌水
  5  炸药和雷管的类型   2号岩石硝铵炸药,
   Ⅶ段毫秒雷管

            
            
              表4装药顺序及起爆顺序
             

眼号
炮眼
名称
眼数
/个


/m       装药量 起爆顺序 连线方式 装药
结构
   单孔 合计
卷数/个 质量/kg 卷数/个 质量/kg
1 空眼 1 2.6



串联
连续
反向
装药
2~5 掏槽眼 4 2.4 7 1.05 28 4.2 Ⅰ
6~18  一圈
辅助眼 13 2.3 5 0.75 65 9.75 Ⅱ
19~35 二圈
辅助眼 15 2.3 5 0.75 75 11.25 Ⅲ
 45~50 帮眼 10 2.2 2 0.30 12 1.8 Ⅳ
51~61 顶部眼 11 2.2 2 0.30 28 4.2 Ⅳ
36~44 底眼 9 2.2 5 0.75 55 8.25 Ⅴ
                
                
                
                
                
                
              表5预期爆破效果
名称 单位 数量
炮眼利用率 % 85%
每循环工作面进尺 m 2.0
每循环爆破实体岩石
29.4
     炸药消耗量 1.48

   每米巷道炸药消耗量 22.19
   每循环炮眼总长度 141.3
  每立方米岩石雷管消耗量 个/ 2.7
   每米巷道雷管消耗量    个/ m 35.10

   
   爆破结束后要通风15~20min左右,待烟尘被除去后,首先由检查人员进入爆破作业面进行检查,确认所有炮眼都已引爆,如发现瞎炮,要严格按照《煤矿安全规程》进行处理。脚线未坏时可以重新联线放炮,或在距炮眼至少0.3m处另打与瞎炮平行的炮眼重新装药放炮。严禁用镐刨,抑或从炮眼中取出原放置的引药或从引药中拉出雷管。
  上述检查工作完成后,即可开始装岩、转运和支护作业。
  炮眼分布图三视图见附图2:炮眼布置图。
  
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