大庄礦二水平
已二採區擋水牆設計說明書
大庄礦二00一年五月二十八日
大庄礦二水平已二採區煤柱已於2023年9月份**結束，根據礦井生產安排，於近斯雨季前將已二採區皮帶巷、軌道巷進行封閉（各打一道擋水牆）。並且預埋φ300mm放水管兩趟，其中一趟備用，以達到控制放水目的。
一、水文引數的確定
1、水頭高度（即水壓）
根據該兩道擋水牆的所處位置，巷道頂板標高分別為：皮帶巷a＃3-72.11m、軌道巷c＃7-70.
51m，因兩巷互通，故設計應取a3＃-72.11m為廣科計算基數，另減去巷道高度3.0m，則巷道底板標高為-75.
11m。當控制放水後，水位逐步公升高，至標高約為-48.0m左右，充滿已
二、已一西部採空區後，由已一大巷或煤聯巷流出。故擋水牆所處位置水頭高度為-72.11-（-48.
0）≈27.0m，也即水壓p=2.7kg/cm2,考慮到井下各種因素的複雜性，擋水牆設計水壓取值p=3.
0kg/cm2計算。
2、流量
根據近年水文部門觀測結果，以2023年汛期流量最大，達到350m3/h。考慮到主要水源為地方小窯的開採因素，並隨國家對治理小窯力度的加大，會有更多小窯被關閉，其結果將會造成大礦湧水量的增加。本擋水牆設計參照2023年訊期最大流量，並留有較大限度的放水流量富裕係數，即正常放水流量設計為478m3/h,並另設一備用放水管。
二、擋水牆設計計算（以皮帶巷擋水牆設計為例）
1、已知條件
（1）、擋水牆峒室斷面引數
（2）、擋水牆位置處岩性f=3.0
（3）、設計擋水牆抗壓強度3kg/cm2
（4）、參照放水流量350m3/h
（5）、擋水牆設計砼標號200＃
2、抗壓計算（楔形牆體）
δ=a+b/4tgα
=300+300/4×tg20
=15.0cm
(採礦設計手冊下p447)
式中:α—擋水牆峒室淨寬 300cm
b—擋水牆峒室淨高 300cm
p—靜水壓力取3kg/cm2
λ—超載係數取1.3
m—工作條件係數取1.3
rσ—混凝土的計算抗壓強度取110kg/cm2（採礦設計手冊下p442 表8-7-4）
3、抗剪強度計算
δ=pf/l[ι]=3×80100/1071×5.0=45cm
（採礦設計手冊下p447）
取δ=80cm
式中：f—擋水牆峒室淨斷面積 cm2
f=300×(0.39×300+150)=80100cm2
l—擋水牆峒室淨周長 cm
l=2.57×300+2×150=1071cm
[ι]—砼的許用抗剪強度 kg/cm2
取砼的抗壓強度的10％～15％計算
（採礦設計手冊p448）
[ι]=（10～15）％[σ]= （10～15）％×44
=4.4～6.6kg/cm2
取[ι]=5.0kg/cm2
[σ]=rσ/k=110/2.5=44kg/cm2
式中：[σ]—砼許用抗壓強度
k—擋水牆綜合強度設計安全係數取2.5
（採礦設計手冊下p443 表8-7-5）
4、擋水牆放水管直徑選取
q=μa(2gh)1/2
=μπd2(2gh)1/2/4 m3/s
(採礦設計手冊下表8-8-7)
d=[4q/πμ(2gh)1/2]1/2
=0.26m
取d=0.3m 相應主水流量為478m3/h
式中 q—放水流量 m3/s
1. 1m3/s≈350m3/h
μ—流量係數取0.6
g—重力加速度取9.8
h—放水頭高度取放水管上0.5公尺
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