河南理工大學自考助學
採礦工程專業
井巷工程
課程設計指導書
河南理工大學
**教育學院
2023年6月
一、課程設計性質、目標與基本要求
1、課程設計的性質
實踐教學環節必修課
2、課程設計的目標
通過巷道斷面形狀、斷面尺寸、支護方式等基本內容的設計、計算，掌握巷道斷面設計的基本理論和方法，為以後從事煤礦巷道掘進工作打下基礎。
3、課程設計的基本要求
（1）設計時根據已知題目進行設計，或者在現場實習蒐集資料，自擬題目，巷道斷面資料根據煤礦安全規程和設計規範進行設計。
（2）說明書的書寫用統一的設計說明書和圖紙，說明書中可以有插圖，圖紙附在說明書後，比例1：50，要求繪圖規範。
二、課程設計具體內容和步驟
1 選擇巷道斷面形狀選擇
2 確定巷道斷面尺寸計算
2.1確定巷道淨寬度b
2.2確定巷道拱高h0
2.3確定巷道壁高h3
(1)按架線電機車導電弓子要求確定h3
(2)按管道裝設要求確定h3
(3)按人行高度要求確定h3
綜上計算，並考慮一定的餘量,確定壁高.
巷道高度h=h3-hb+h0
2.4確定巷道淨斷面面積s和淨周長p
s=b（0.39b+h2）
2.5用風速校核巷道淨斷面面積
2.6 選擇支護引數
2.7選擇道床引數
2.8確定巷道掘進斷面面積
3 布置巷道內水溝和管線
4 計算巷道掘進工程量和材料消耗量
5 繪製巷道斷面施工圖
三、設計說明書內容要求與注意事項
1、設計說明書內容
注意：設計說明書內容必須包含：
①課程設計（或實訓）的收穫和建議；②參考資料。
2、設計說明書用紙：a4紙列印或手寫。
3、設計說明書格式應滿足「河南理工大學自考助學課程設計格式」要求。
四、設計圖紙要求
圖紙可手繪，也可以採用cad或其他製圖軟體出圖，都必須符合國家「工程製圖統一標準」要求。
附錄1：說明書（或報告）及封皮格式
井巷工程
課程設計說明書
設計題目
助學院校
自考助學專業
姓名自考助學學號
成績指導教師簽名
河南理工大學**高等教育
2o 年月日
設計題目(已知條件)
某煤礦，年設計能力為120萬t，低瓦斯礦井，井下最大湧水量為350m3/h。位。第一水平運輸大巷的流水量為180m3/h，採用zk10—6/250架線式電機車牽引1.
5噸礦車運輸，該大巷穿過中等穩定的岩層，岩石堅固性係數f =4～6，需通過的風量為30m3/s。巷道內敷設一道直徑為200mm的壓風管和一趟直徑為l00mm的水管。試設計運輸大巷直線段的斷面。
[例題]
某煤礦，年設計能力為90萬t，低瓦斯礦井，**分列式通風，井下最大湧水量為320m3/h。位。通過該礦第一水平東翼運輸大巷的流水量為160m3/h，採用zk10—6/250架線式電機車牽引1.
5噸礦車運輸，該大巷穿過中等穩定的岩層，岩石堅固性係數f =4～6，需通過的風量為28m3/s。巷道內敷設一道直徑為200mm的壓風管和一趟直徑為l00mm的水管。試設計運輸大巷直線段的斷面。
1 選擇巷道斷面形狀
年產90萬噸礦井的第一水平運輸大巷，一般服務年限在20年以上，採用 600mm軌距雙軌運輸的大巷，其淨寬在3m以上，又穿過中等穩定的岩層，故選用鋼筋砂漿錨桿與噴射混凝土支護，半圓拱形斷面。
2 確定巷道斷面尺寸
2.1確定巷道淨寬度b
查表3-1知zk10—6/250電機車寬a1=1060㎜，高h=1550㎜；1.5噸礦車寬1050㎜，高1150㎜。
根據《煤礦安全規程》，取巷道行人路寬c=840㎜，非行人路一側寬a=400㎜。又查表知本巷雙軌中心線b=1300㎜，兩電機車之間的距離為：
1300-（1060/2+1060/2）=240㎜
故巷道淨寬度b=a1+b+c1=a+2a1+c+t=400+2×1060+240+840=3600㎜。
2.2 確定巷道拱高h0
半圓拱巷道拱高h0=b/2=3600/2=1800㎜，半圓拱半徑r=h0=3600/2=1800㎜
2.3 確定巷道壁高h3
1. 按架線電機車導電弓子要求確定h3
由3-8中半圓拱巷道拱高公式得
式中：h4為軌面起電機車架線高度，按《煤礦安全規程》取h4=2000㎜；hc
為道床總高度。
查表3-5選24㎏/m鋼軌，再查表3-7得hc=360㎜，道碴高度hb=200㎜；n為導電弓子距拱壁的安全距離，取n=300㎜；k為導電弓子寬度之一半，k=718/2=359，取k=360㎜；b1為軌道中線與巷道中線間距，b1=b/2-a1=3600/2-930=870㎜。
故：㎜。
2.按管道裝設要求確定h3
式中，h5為渣面至管子底高度，按《煤礦安全規程》取h5=1800㎜；h7為管子懸吊件總高度，取h7=900㎜；m為導電弓子距管子間距，取m=300㎜；d為壓氣管法蘭盤直徑，d=335㎜；b2為軌道中心線與巷道中線間距b2=b/2-c1=3600/2-1370=430㎜。
㎜。3.按人行高度要求確定h3
式中，j為距巷道壁的距離。距壁j處的巷道有效高度不小於1800㎜，j≥100㎜，一般取j=200㎜。
故：㎜。
綜上計算，並考慮一定的餘量，確定本巷道壁高為h3=1800㎜。則巷道高度h=h3-hb+h0=1800-200+1800=3400㎜。
2.4 確定巷道淨斷面面積s和淨周長p
淨斷面面積
s=b（0.39b+h2）
式中：h2為道碴面以上巷道壁高，h2= h3-hb=1800-200=1600㎜。
故s=3600×（0.39×3600+1600）=1081400㎜2=10.8㎡
淨周長p=2.57b+2h2=2.57×3600+2×1600=12500㎜=12.5m
2.5用風速校核巷道淨斷面面積
查表得vmax=8m/s，已知通過大巷風量q=28m3/s，計算得：
m/s。
設計的大巷斷面面積、風速沒超過規定，可以使用。
2.6 選擇支護引數
本巷道採用錨噴支護，根據巷道淨寬3.6m、穿過中等穩定岩層即屬ⅲ類圍岩、服務時間大於l0年等條件，得錨噴支護引數；錨桿長1.8m，間距a=0.
78～0.8m，排距a『=0.8m，錨桿直徑d=18㎜，噴射混凝土層厚t1 =l00mm，而錨桿露出長度t2=50mm。
故支護厚度t=t1=100㎜。
2.7 選擇道床引數
根據本巷道通過的運輸裝置，選用24kg/m的鋼軌，其道床引數hc、hb分別為360㎜和200㎜，道渣至軌面高度ha=hc-hb=360-200=160㎜。採用鋼筋混凝土軌枕。
2.8 確定巷道掘進斷面面積
巷道設計掘進寬度b1=b+2t=3600+2×100=3800㎜。
巷道計算掘進寬度b2= b1+2δ=3600+2×75=3950㎜。
巷道設計掘進高度h1=h+hb+t=3400+200+100=3700㎜。
巷道計算掘進高度h2=h1+δ=3700+75=3775㎜。
巷道設計掘進斷面面積s1=b1（0.39b1+h3）=3800×（0.39×3800+1800）=12471600㎜2，取s1=12.5㎡。
巷道計算掘進斷面面積s2=b2（0.39b2+h3）=3950×（0.39×3950+1800）=13194075㎜2，取s2=13.2㎡。
3 布置巷道內水溝和管線
已知通過本巷道的水量為160m3/h，採用水溝坡度為0.3%，查表得：水溝深400㎜、水溝寬400㎜，水溝淨斷面面積0.
16㎡；水溝掘進斷面面積0.203㎡，每公尺水溝蓋板用鋼筋1.633kg、混凝土0.
0276m3，水溝用混凝土0.133m3。
管子懸吊在行人路一側，電力電纜掛在非行人路一側，通訊電纜掛在管子上方。
4 計算巷道掘進工程量和材料消耗量
每公尺巷道拱與牆計算掘進體積v1=s2×1=13.2×1=13.2m3；
每公尺巷道牆腳計算掘進體積v3=0.2×（t+δ）×1=0.2×（0.1+0.075）×1=0.04m3；
每公尺巷道拱與牆噴射材料消耗v2=[1.57（b2-t1）t1+2h3t1]×1=[1.57（3.
95-0.10）0.10+21.
80×0.10]×1=0.96m3；
每公尺巷道牆腳噴射材料消耗v4=0.2t1×1=0.2×0.1×1=0.02m3；
每公尺巷道噴射材料消耗（不包括損耗）v= v2+ v4=0.96+0.02=0.98 m3；
每公尺巷道錨桿消耗（僅拱部打錨桿）
式中，p1』為計算錨桿消耗周長, ，p1』=1.57b2=1.57×3.95=6.2m；m、m』為錨桿間距、排距m=m』=0.8m。
故=3.875，取為4,故=11.3根.
折合重量為
=41.74kg.其中,l為錨桿深度,l=1.8m,0.05為露出長度;d為錨桿直徑, d=18㎜;ρ為錨桿材料密度, ρ=7850kg/m3.
每排錨桿數為n』×0.8=11.3×0.8=9根;
每公尺巷道錨桿注孔砂漿消耗,其中sk和**是錨桿孔和錨桿的斷面面積。則
m3；每公尺巷道粉刷面積sn=1.57b3+2h2，其中b3為計算淨寬
b3=b2-2t=3.95-2×0.10=3.75m。
故sn=1.57×3.75+2×1.60=9.1㎡。
5 繪製巷道斷面施工圖，編制巷道特徵表和每公尺巷道掘進工程量和材料消耗量表
根據以上計算結果，按1：50比例繪製出巷道斷面圖，見圖1，並附上工程量及材料消耗量表，如表1及表2。
表1運輸大巷特徵表
表2運輸大巷每公尺工程量及材料消耗量表
圖1 運輸大巷斷面施工圖
6. 課程設計的收穫和建議
6.1課程設計的收穫
簡述課程設計過程中遇到的問題、解決方法以及設計感受。
井巷工程課程設計指導書
四川師範大學工學院 姓名專業 學號指導教師 二 一三年九月 設計成績與評語 設計題目 某煤礦，設計能力為45萬噸，低瓦斯礦井，平硐開拓，分列式通風，井下最大湧水量240m3 小時。通過該礦第一水平西翼運輸大巷延煤層底板布置，通過該大巷的水量為180 m3 小時，通過風量為52 m3 s,採用採用zk...
《井巷工程》課程設計
一 某礦年產量120萬噸，屬低瓦斯礦，並列式通風。一運輸大巷坡度為0.3 通過的岩層堅固性係數f 4 6，通過的湧水量為90m3 h，巷道內敷設一趟直徑200mm的無縫壓風管和50mm的水管 一條通訊電纜 兩條動力電纜和三條照明電纜，大巷通過的風量為40 m3 h,該礦採用zk 7 6 250架線式...
《基礎工程》課程設計指導書
道路橋梁與渡河工程專業 第一部分柱式墩配多排樁基礎 1 擬定橋墩及基礎尺寸 1.1 標高推算及鉛垂方向尺寸擬定 墩帽頂面標高 從水文角度出發，推算墩帽頂面標高。計算水位 設計水位 波浪壅水等 梁底標高 計算水位 安全淨空 裸梁頂面標高 梁底標高 樑高 墩帽頂面標高 梁底標高 支座及墊石厚度 墩帽厚度...