四川師範大學工學院
姓名專業
學號指導教師
二ｏ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zk10－6/550架線式電機車牽引1.5噸礦車運輸，該大巷穿過岩層以石灰岩為主，岩層中等穩定，岩石堅固性係數f=4～6，岩層內水文地質簡單，有少量節理裂隙水，對巷道施工有一定影響，無瓦斯湧出，掘進過程中不通過煤層。
巷道內敷設一趟直徑為200 mm的壓風管和一趟直徑為100 mm的水管,該巷道總長度200公尺，主要用於通風、運煤、排水、行人，請對該巷道作斷面設計、編制爆破圖表、編制掘進作業規程。
[設計要求]
1、必須以認真的態度，自行獨立完成。
2、所選資料要有依據，設計符合規範，計算過程完整、正確。
3、繪圖清楚規範，**設計合理，可以手繪，或採用計算機繪圖。
4、各項技術措施要切合實際，具有針對性。
5、採用a4紙型，裝訂整齊。
第一部分巷道斷面設計
一、巷道斷面設計依據
《煤礦安全規程》、《煤礦礦井設計手冊》、《煤礦礦井設計規範》，國家有關煤礦建設、生產、安全的規定。
二、巷道斷面設計應滿足的條件
1、保證人員通行安全。
2、按照通過的運輸裝置等技術要求和《規程》的有關規定鋪設軌道，以保證通過的運輸裝置安全執行，並合理地布置通過巷道斷面的管路及電纜等。
3、巷道斷面通過最大風量時，不得超過《規程》規定的最高風速。
4、按通過的水量大小，合理設定水溝。
5、巷道斷面不得小於《規程》規定的最小淨斷面和最小淨高度。
6、滿足其它要求，如在巷道一側堆放坑木、材料或安裝其它裝置等。
三、巷道斷面形狀選擇考慮的主要因素
1、應綜合考慮巷道圍岩的性質，礦壓的大小和方向；
2、巷道的服務年限、用途及位置；
3、巷道的支護方式和支架材料。
在一般情況下，根據前兩個因素決定支護方式和支架材料，再根據充分發揮其力學效能的原則，確定巷道的斷面形狀。
四、巷道斷面尺寸確定的相關規定
巷道斷面尺寸應根據巷道內執行車輛或設定其它運輸裝置的最大輪廓尺寸以及架設管線、行人、裝置的運送、安裝、檢修和施工要求等因素，按要求計算機其淨斷面積。計算出的巷道淨斷面積必須按照《規程》的規定，進行風速驗算。
各種用途巷道的容許風速
風速按下式驗算：
v=q/ s淨v≤vm
式中 v——巷道中的風速，m/s；
q——通過巷道的風量，m3/s；
s淨——巷道淨斷面積，m2；
vm——《規程》規定的巷道容許風速，m/s。
如果設計出的巷道淨斷面積不能滿足通風要求，則應重新調整巷道的淨斷面積尺寸。
巷道淨斷面確定後，還應進行支護引數的設計，選擇道床引數，確定水溝和管線的布置，計算巷道掘進工程量及材料消耗量。最後，應根據設計結果編制巷道特徵表和每公尺巷道掘進工程量及材料消耗量表，並按1:50的比例尺繪製巷道斷面施工圖。
五、巷道斷面設計的內容和步驟
（一）選擇巷道斷面形狀
敘述形狀選擇的原因。選擇梯形、半圓拱、圓弧形其中一種。
（二）確定巷道斷面尺寸
1、巷道淨寬度b
b=a1+b+c1
2、巷道拱高h0
半圓拱形巷道拱高即半圓拱半徑r
h0=r=b/2
3、巷道壁高h3
（1）按架線電機車導電弓子要求確定
h3≥h4+hc-
（2）按管道裝設要求確定：
①按導電弓子距管子距離的要求
h3≥h5+h7+ hb-
②按電機車距管子距離要求
h3≥h5+h7+ hb-
4、確定巷道淨斷面積s
s=b（0.39b+h2）
5、用風速校核巷道淨斷面積
v=q/s
6、選擇支護型式和支護引數
7、確定巷道掘進斷面尺寸
巷道設計掘進寬度b1=b+2t
巷道計算掘進寬度b2= b1+2δ
巷道設計掘進高度h1=h+hb+t
巷道設計掘進高度h2= h1+δ
巷道設計掘進斷面積s1=b1（0.39b1+ h3）
巷道計算掘進斷面積s2=b2（0.39b2+ h3）
（三）水溝及管線布置
水溝坡度、水溝尺寸、工程量的選擇、管線布置方式。
（四）巷道掘進工程量及材料消耗量
每公尺巷道拱與牆計算掘進體積v1=s2×1
每公尺巷道牆腳計算掘進體積v3=0.2（t+δ）×1
噴砼每公尺巷道拱與牆噴射材料消耗v2=[1.57(b2-t1)t1+2h3t1]×1
噴砼每公尺巷道牆腳噴射材料消耗v4=0.2 t1×1
噴砼每公尺巷道噴射材料消耗（不包括損失）
v=v2+v4
每公尺巷道錨桿消耗（僅拱部打錨桿）
（根） 每排錨桿數：n=0.8（根）
每公尺巷道錨桿注孔砂漿消耗：v0=nlsa
每公尺巷道粉刷面積：sn=1.57b3+2h2
（五）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及材料消耗表。
第二部分巷道施工設計及作業規程編制
一、工程概述
1、巷道名稱
2、巷道位置
3、巷道用途
4、工程量
二、地質與水文情況
1、地質構造
2、巷道所經岩層特徵及水文地質情況
（1）岩層特徵
（2）水文地質情況
（3）瓦斯煤塵情況
三、巷道斷面尺寸與支護
1、斷面尺寸：（1）設計淨寬；（2）設計淨高；（3）設計淨斷面積。
2、支護形式
四、巷道掘進
（一）炮眼布置
1、掏槽方式選擇
2、炮眼長度、間距、方向
3、爆破原始條件、炮眼布置圖
4、爆破說明書、預期爆破效果表
（二）裝巖工作
（三）掘進機械選擇及說明
（四）掘進質量要求
五、生產系統
1、通風系統
（1）掘進須風量計算
①按工作面同時工作最多人數計算
q=4n
q—風量（m3） n—人數（人）
②按一次起爆的最多炸藥量計算
q=25a
q—風量a—炸藥消耗量
③按瓦斯湧出量計算
q=100×q×k
q—風量q—瓦斯湧出量k取2
（2）通風方式和局扇、通風設施選擇
按通風要求進行。
2、供電系統及要求（簡述）
3、出碴系統（簡述）
（1）出碴方式
（2）出碴線路
4、運料系統（簡述）
5、通訊系統（簡述）
6、排水系統（簡述）
7、供水系統（簡述）
六、勞動組織及正規迴圈圖表
1、勞動組織表
作業安排、迴圈方式、勞動力配備表
2、正規迴圈圖表
3、技術經濟指標表
七、安全技術措施
1、打眼安全技術措施
2、爆破安全技術措施
3、通風安全技術措施
4、出碴、支護安全技術措施
5、其它安全技術措施
6、避災路線
八、貫徹記錄表
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