巷道断面设计.资料课件

第四章第四章 巷道断面设计巷道断面设计本章提要本章提要 巷巷道道是是井井下下生生产产的的动动脉脉，巷巷道道断断面面设设计计合合理理与与否否，直直接接影影响响煤煤矿矿生产的安全和经济效益。生产的安全和经济效益。巷道断面设计的内容与步骤是：首先选择巷道断面形状、确定巷巷道断面设计的内容与步骤是：首先选择巷道断面形状、确定巷道净断面尺寸，并进行风速验算；其次，根据支护参数与道床参数，道净断面尺寸，并进行风速验算；其次，根据支护参数与道床参数，计算出巷道的计算出巷道的设计掘进断面尺寸设计掘进断面尺寸，并按允许的超挖值，求算出巷道，并按允许的超挖值，求算出巷道的的计算掘进断面尺寸计算掘进断面尺寸；然后，布置水沟与管缆；最后，绘制；然后，布置水沟与管缆；最后，绘制巷道断巷道断面施工图面施工图，编制，编制巷道特征表巷道特征表和和每米巷道工程量每米巷道工程量及及材料消耗量表材料消耗量表第四章 巷道断面设计本章提要 1.1.断面形状断面形状 设计原原则 2.2.断面尺寸确定，梯形、拱形断面尺寸确定，梯形、拱形 3.3.水沟、管水沟、管线布置、断面尺寸确定布置、断面尺寸确定实例例内容与步骤内容与步骤1.1.形状、形状、净断面尺寸、断面尺寸、风速速验算；算；2.2.设计掘掘进断面尺寸、断面尺寸、计算掘算掘进断面尺寸；断面尺寸；3.3.布置水沟、管布置水沟、管缆；4.4.绘制施工制施工图、特征表、工程量及材料表。、特征表、工程量及材料表。巷道用途：巷道用途：行人、运输、通风、设备安装、安全、施工、检修行人、运输、通风、设备安装、安全、施工、检修本章重点是拱形断面尺寸设计、高度确定、以及各参数的含义。本章重点是拱形断面尺寸设计、高度确定、以及各参数的含义。1.断面形状内一一.常用的断面形状常用的断面形状折折 线线 形形：矩矩 形形、梯梯 形形 和和 不规则形不规则形曲曲线线形形：半半圆圆拱拱形形、圆圆弧弧拱拱形形、三三心心拱拱形形、圆圆形形、马蹄形马蹄形 及椭圆形及椭圆形第一节第一节 巷道的断面形状巷道的断面形状一.常用的断面形状第一节 巷道的断面形状二二.断面形状的选择断面形状的选择 围岩应力条件及围岩性质围岩应力条件及围岩性质 断面形状与巷道围岩应力大小、分布有关，由于属于脆性材料，周边只断面形状与巷道围岩应力大小、分布有关，由于属于脆性材料，周边只出现压应力不出现拉应力时稳定性最好，因此曲线形比折线形断面要好，围出现压应力不出现拉应力时稳定性最好，因此曲线形比折线形断面要好，围岩松动破碎、强度较低多用曲线形；围岩强度较高时，拉应力没有超过抗拉岩松动破碎、强度较低多用曲线形；围岩强度较高时，拉应力没有超过抗拉强度也采用折线形；圆形巷道如果压力均匀分布出现等压情况，最为稳定。强度也采用折线形；圆形巷道如果压力均匀分布出现等压情况，最为稳定。用途及服务年限用途及服务年限 稳定性考虑：圆、拱、马蹄、梯、矩形；断面利用率：梯、矩形、拱、稳定性考虑：圆、拱、马蹄、梯、矩形；断面利用率：梯、矩形、拱、马蹄、圆形；施工难度：梯、矩形、拱、马蹄、圆形；服务年限长，需要考马蹄、圆形；施工难度：梯、矩形、拱、马蹄、圆形；服务年限长，需要考虑长期稳定性和尽量少的维修量，拱形；深井、松软破碎岩巷考虑圆形或马虑长期稳定性和尽量少的维修量，拱形；深井、松软破碎岩巷考虑圆形或马蹄形；采准巷道：梯、矩形。蹄形；采准巷道：梯、矩形。支护材料和支护方式支护材料和支护方式 掘进的方式和设备掘进的方式和设备岩石巷道，锚喷支护，拱形断面岩石巷道，锚喷支护，拱形断面煤层巷道，锚杆、锚索支护或金属支架，梯形断面煤层巷道，锚杆、锚索支护或金属支架，梯形断面第一节第一节 巷道的断面形状巷道的断面形状二.断面形状的选择第一节 巷道的断面形状第一节第一节 巷道的断面形状巷道的断面形状第一节 巷道的断面形状第二节第二节 巷道断面尺寸的确定巷道断面尺寸的确定一一.梯形巷道净断面尺寸梯形巷道净断面尺寸第二节 巷道断面尺寸的确定梯形巷道净断面尺寸1.净宽度度的的确确定定（内内壁壁或或锚杆杆外外端端之之间的的水水平平距距离离，通通车时车辆顶面面水水平平的的巷巷道道宽度度，不不通通车时底底板板起起1.6m水水平的巷道平的巷道宽度）度）B a+2A1+c+n主要运输巷主要运输巷B 2.4m采区巷道采区巷道B 2.0m a 0.3m，安安设输送送机机时a 0.5m；非行人；非行人侧的的宽度度 A1表表41，运运输设备的最大的最大宽度；度；c 0.8m（道道 碴 面面 起起 1.6m高高 度度）在人在人车停靠点停靠点c 1.0m；行人；行人侧宽度度 n 0.2m，采区装，采区装载点点0.7m，摘挂摘挂钩点点1.0m；双；双轨列列车之之间的距离。的距离。煤煤矿矿安安全全规规程程第第二二十十二二条条 新新建建矿矿井井、生生产产矿矿井井新新掘掘运运输输巷巷的的一一侧侧，巷巷道道另另一一侧侧的的宽宽度度不不得得小小于于0.3m（综综 合合 机机 械械 化化 采采 煤煤 矿矿 井井 为为0.5m）。巷巷道道内内安安设设输输送送机机时时，输输送送机机与与巷巷帮帮支支护护的的距距离离不不得得小小于于0.5m；输输送送机机机机头头和和机机尾尾处处与与巷巷帮帮支支护护的的距距离离应应满满足足设设备备检检查查和和维维修修的的需需要要，并并不不得得小小于于0.7m。巷巷道道内内移移动动变变电电站站或或平平板板车车上上综综采采设设备备的的最最突突出出部部分分，与与巷巷帮帮支支护护的的距距离离不不得得小小于于0.3m。从从巷巷道道道道渣渣面面起起1.6m的的高高度度内内，必必须须留留有有宽宽0.8m（综综合合机机械械化化采采煤煤矿矿井井为为1.0m）以以上上的的人人行道；行道；1.净宽度的确定（内壁或锚杆外端之间的水平距离，通车时车巷道断面设计2.2.净高度的确定高度的确定 净高度：道高度：道碴面起至面起至顶板内沿或板内沿或锚杆杆终端的垂直高度。端的垂直高度。煤炭安全煤炭安全规程程第二十一条第二十一条 巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安全设施及设备安装、检修、施工的需要，并符合下列要求：全设施及设备安装、检修、施工的需要，并符合下列要求：（一）主要运输巷和主要风巷的净高，（一）主要运输巷和主要风巷的净高，自轨面起不得低于自轨面起不得低于2m。架线电机车运输。架线电机车运输巷的净高必须符合第三百五十六条和第三百五十七条的有关要求。巷的净高必须符合第三百五十六条和第三百五十七条的有关要求。（二）采区（包括盘区，以下各条同）内的上山、下山和平巷的（二）采区（包括盘区，以下各条同）内的上山、下山和平巷的净高不得低于净高不得低于2m，薄煤层内的不得低于，薄煤层内的不得低于1.8m。第三百五十六条第三百五十六条 自自轨面算起，面算起，电机机车架空架空线的的悬挂高度挂高度应符合下列要求：符合下列要求：（一）在行人的巷道内、（一）在行人的巷道内、车场内以及人行道与运内以及人行道与运输巷道交叉的地方巷道交叉的地方不小于不小于2.0m；在不行人的巷道内不小于在不行人的巷道内不小于1.9m。（二）在井底（二）在井底车场内，从内，从井底到乘车场不小于井底到乘车场不小于2.2m。（三）在地面或工（三）在地面或工业场地内，不与其他道路交叉的地方不小于地内，不与其他道路交叉的地方不小于2.2m。第三百五十七条第三百五十七条 电机车架空线与巷道顶或棚梁之间的距离电机车架空线与巷道顶或棚梁之间的距离不得小于不得小于0.2m。2.净高度的确定 煤炭安全规程第二十一条 巷道净断面3.3.巷道巷道净断面面断面面积 S（B1+B2）H/2 煤炭工煤炭工业矿建建设计规范范第第3.3.43.3.4条条 采区巷道断面尺寸，采区巷道断面尺寸，应根据回采和掘根据回采和掘进工作面的装工作面的装备、运、运输、通、通风、行人、管、行人、管线安装及采安装及采后断面后断面压缩率复用要求等确定。率复用要求等确定。综合机械化工作面胶合机械化工作面胶带输送机送机顺槽巷道槽巷道净断面不宜小于断面不宜小于12m12m2 2，回回风顺槽槽净断面不宜小于断面不宜小于10m10m2 2，输送机上、下山的送机上、下山的净断面不宜小于断面不宜小于12m12m2 2，运料、通，运料、通风和行人上、下山的和行人上、下山的净断面，不宜小于断面，不宜小于10m10m2 2。3.巷道净断面面积 S（B1+B2）H4.4.风速速验算算煤矿安全规程煤矿安全规程规定规定 巷道通过风量根据通风网络求得定值，必要性：风速大巷道通过风量根据通风网络求得定值，必要性：风速大扬起扬起煤尘、身心健康、工作效率、煤尘爆炸。煤尘、身心健康、工作效率、煤尘爆炸。煤炭工业设计规范煤炭工业设计规范 巷道巷道风速若速若选用用国家国家现行行标准准煤煤矿安全安全规程程规定定的最高的最高风速，不适速，不适应巷道巷道变形、破坏形、破坏以后的以后的风速速调整，整，同同时巷道的通巷道的通风能能力没有余量，力没有余量，矿井井在生在生产期期间调整整产量及改量及改变巷道布置巷道布置会很困会很困难。主要进风巷：主要进风巷：4.风速验算煤矿安全规程规定煤炭工业设计规范 5.5.巷道的巷道的设计掘掘进断面断面积净断面面断面面积支支护面面积道床面道床面积 支支护参数的参数的选择：支：支护方式方式 与与 支支护参数参数 第六章内容。第六章内容。煤炭工煤炭工业矿建建设计规范范第第3.3.83.3.8条条 主要运主要运输大巷、大巷、总回回风巷及采区巷道支巷及采区巷道支护形式的形式的选择，应根据巷道埋深、根据巷道埋深、围岩岩性、巷岩岩性、巷道用途及服道用途及服务年限、巷道受采年限、巷道受采动影响的程度、通影响的程度、通风安全要求等因素安全要求等因素确定。确定。岩石巷道宜采用光爆岩石巷道宜采用光爆锚喷支支护。煤。煤层巷道和半煤岩巷道可采用巷道和半煤岩巷道可采用金属支架、金属支架、锚杆等支杆等支护。5.巷道的设计掘进断面积净断面面积支护面积道床面 道床参数的道床参数的选择（是指（是指钢轨型号、型号、轨枕型号、道枕型号、道碴高度）高度）钢轨（表（表4-5）：型号（）：型号（15、18、22、24、30、38 kg/m）轨枕（表枕（表4-6）：）：开拓巷道开拓巷道（预应力）力）钢筋混凝土筋混凝土轨枕枕 采准巷道和回采巷道采准巷道和回采巷道木木轨枕枕 道床道床（表（表4-7）：厚度（不小于）：厚度（不小于100mm，把轨枕把轨枕1/22/3的高度埋入）、宽度（轨枕的高度埋入）、宽度（轨枕200mm）第第三三百百五五十十二二条条 新新建建或或改改扩建建的的矿井井中中，对运运行行7t7t及及其其以以上上机机车或或3t3t及及其其以以上上矿车的的轨道，道，应采用不低于采用不低于30kg/m30kg/m的的钢轨。道床参数的选择（是指钢轨型号、轨枕型号、道碴高度）道床巷道的设计掘进断面积巷道的设计掘进断面积 表表48半圆拱，半圆拱，49圆弧拱，表弧拱，表4-10梯形梯形梯形断面梯形断面 S1(B3+B4)H1/26.6.巷道的巷道的计算掘算掘进断面断面积（梯形）（梯形）超挖值超挖值=75mm S2(B5+B6)H2/2巷道的设计掘进断面积 6.巷道的计算掘二二.拱形巷道的断面尺寸的确定拱形巷道的断面尺寸的确定1.巷道巷道净宽度的确定（拱基度的确定（拱基线）B a+2A1+c+t 2.4m2.巷道巷道净高度的确定高度的确定 h=h0+h3 hb h0拱高：半拱高：半圆拱拱 h0B/2；圆弧拱弧拱 h0B/3 h3墙高，只高，只进不舍，不舍，并按并按0.1m进级 墙高高h3应满足巷道内足巷道内电机机车架架线、管道管道铺设、行人高度行人高度和和宽度度运运输设备上上缘距拱壁距拱壁的安全的安全间隙要求隙要求。二.拱形巷道的断面尺寸的确定按按架架线电机机车导电弓弓子子要要求求确确定定导电弓弓子子外外缘与与拱拱璧璧间距距n200mmn200mm（300mm300mm）施施工工与与验收收规范范第第6.6.66.6.6条条 架架线电机机车的的导线吊吊挂挂高高度度，应符符合合下下列列数数值：导线距巷道距巷道顶或棚梁之或棚梁之间不得小于不得小于200mm200mm，距金属管，距金属管线之之间不得小于不得小于300mm300mm。按架线电机车导电弓子要求确定导电弓子外缘与拱璧间距n按管道的安设要求确定按管道的安设要求确定导电弓子外缘与管子间距导电弓子外缘与管子间距m300mm（300mm），管路到道碴面行人高度），管路到道碴面行人高度h5 1800mm。k按管道的安设要求确定导电弓子外缘与管子间距m300m按行人高度要求确定按行人高度要求确定距壁距壁j处有效高度处有效高度1800mm，j100mm（200mm）按行人高度要求确定距壁j处有效高度1800mm，j 对于架于架线电机机车运运输的巷道，的巷道，一般按其中一般按其中架架线电机机车导电弓子弓子和管道装和管道装设高度高度要求要求计算即能算即能满足足设计要求要求；其；其他如他如矿车运运输、仅铺设输送机或送机或无运无运输设备的巷的巷道，一般只按行道，一般只按行人高度要求人高度要求计算算即可即可满足足设计要要求，但在人行道求，但在人行道范范围内内1.8m1.8m以下，以下，不得架不得架设管、管、线和和电缆。对于架线电机车运输的巷道，一般按其中架线电机车导电弓3.净断面面断面面积 表表48（半（半圆拱拱）P73，49（圆弧拱）弧拱）P74 半半圆拱：拱：S=B（0.39B+h2）（）（h2不包括道碴面的高度不包括道碴面的高度）圆弧拱：弧拱：S=B（0.24B+h2）4.风速速验算：算：5.巷道巷道设计掘掘进断面断面积 半半圆拱：拱：S1=B1(0.39B1+h3)（B1设计掘进宽度，包括支护宽度设计掘进宽度，包括支护宽度）圆弧拱：弧拱：S1=0.24B2+1.27BT+1.57 T2+B1h3 6.巷道的巷道的计算掘算掘进断面断面积 超挖超挖值=75mm 半半圆拱：拱：S2=B2（0.39B2+h3）（B2计算掘进宽度，包括超挖宽度计算掘进宽度，包括超挖宽度）圆弧拱：弧拱：S2=0.24B2+1.27BT+1.57 T2+0.24T+0.1B+0.01+B1h3 3.净断面面积 表48（半圆拱）P73，第三节第三节 水沟及管线的布置水沟及管线的布置 一一.水沟水沟 位置：行人侧位置：行人侧 坡度：坡度：纵向：纵向：35 形形状状：倒倒梯梯形形、矩矩形形表表4-11 支护：支护：设计规范第9.5.12条 大巷水沟应布置在人行道同侧。水沟宜采用混凝土浇灌，并设置预制钢筋混凝土盖板。当水中含煤泥较多、沿沟清理不便时，应在适当地点设置小型沉淀池。第三节 水沟及管线的布置 一.水沟 设计规范第9巷道断面设计二二.管线的布置管线的布置 压风管、排水和供水管、管、排水和供水管、动力和照明通信力和照明通信电缆。管管（人人行行道道一一侧，距距道道碴、水水沟沟盖盖板板1800mm1800mm，0.2m0.2m运运输设备安安全全距距离离）、线不不同同侧（否否则在在其其0.3m0.3m以以下下，位位于于矿车翻翻轨弧弧线外外侧 ）；）；电话和信号和信号电缆与与电力力电缆不同不同侧，否，否则在上方大于在上方大于0.1m0.1m；电缆悬挂挂1.51.9m1.51.9m，两两挂挂点点小小于于3.0m3.0m，电缆与与风筒筒0.3m0.3m，与与运运输设备安全距离安全距离0.25m0.25m；二.管线的布置巷道断面设计巷道断面设计第四节第四节 巷道断面设计示例巷道断面设计示例 某煤某煤矿，年，年产设计能力能力为90万万t，矿井属低瓦斯井属低瓦斯矿井，中央分列式井，中央分列式通通风，井下最大涌水量，井下最大涌水量为 320m3/h。通。通过该矿第一水平第一水平东翼运翼运输大大巷的流水量巷的流水量为 160m3/h，采用，采用 ZK106/250架架线式式电机机车牵引引1.5t矿车运运输。该大巷穿大巷穿过中等中等稳定的岩定的岩层，岩石，岩石坚固性系数固性系数 f=46，大巷需通大巷需通过的的风量量为28m3/s。巷道内敷。巷道内敷设一趟直径一趟直径为200mm的的压风管和一趟直径管和一趟直径为100mm的水管。的水管。试设计运运输大巷直大巷直线段的断面。段的断面。一、一、选择巷道断面形状巷道断面形状 年年产 90万万t 矿井的第一水平运井的第一水平运输大巷，一般服大巷，一般服务年限在年限在20年以上，年以上，采用采用600mm轨距双距双轨运运输的大巷，其的大巷，其净宽在在3m以上，又穿以上，又穿过中等中等稳定的岩定的岩层，故，故选用用钢筋砂筋砂浆锚杆和杆和喷射混凝土支射混凝土支护，巷道断面，巷道断面为半半圆拱形。拱形。第四节 巷道断面设计示例 某煤矿，年产设计能力为9二确定巷道断面尺寸二确定巷道断面尺寸 确定巷道确定巷道净宽度度B 查表表4-1知知ZK106/250电机机车宽A1=1060mm、高高h=1550mm；1.5t矿车宽1050mm、高、高1150mm。根根据据煤煤矿安安全全规程程，取取巷巷道道人人行行道道宽C=840mm、非非人人行行道道一一侧宽a=400mm。又又查表表4-2知知本本巷巷双双轨中中线距距b=1300mm，则两两电机机车之之间距离距离为 1300（1060/2+1060/2）=240mm 故故巷巷道道净宽度度:B=a1+b+c1=（400+1060/2）+1300+（1060/2+840）=930+1300+1370=3600mm二确定巷道断面尺寸 确定巷道拱高确定巷道拱高h0 半半圆拱形巷道拱高拱形巷道拱高h0=3600/2=1800mm。半。半圆拱半径拱半径R=1800mm 确定巷道确定巷道墙高高h3 1按架按架线电机机车导电弓子要求确定弓子要求确定h3 由表由表3-8中半中半圆拱形巷道拱高公式得拱形巷道拱高公式得式式中中 h4轨面面起起电机机车架架线高高度度，按按煤煤矿安安全全规程程取取h4=2000mm；hc道道床床总高高度度。查表表4-5选24kg/m钢轨，再再查表表4-7得得hc=360mm，道，道碴高度高度hb=200mm；n导电弓子距拱壁安全弓子距拱壁安全间距，取距，取n=300mm；K导电弓子弓子宽度之半，度之半，K=718/2=359，取，取K=360mm；b1轨道道中中线与与巷巷道道中中线间距距，b1=B/2a1=3600/2930=870mm。故 mm 确定巷道拱高h02.按管道装按管道装设要求确定要求确定h3式式中中 h5渣渣面面至至管管子子底底高高度度，按按煤煤矿安安全全规程程取取h5=1800mm；h7管子管子悬吊件吊件总高度，取取高度，取取h7=900mm；m导电弓子距管子弓子距管子间距，取距，取m=300mm；D压气管法气管法兰盘直径，直径，D=335mm；b2轨道道中中线与与巷巷道道中中线间距距，b2=B/2C1=3600/21370=430mm。故故 mm 2.按管道装设要求确定h3 3按人行高度要求确定按人行高度要求确定h3式式中中 j 距距壁壁j处的的巷巷道道有有效效高高度度不不小小于于1800mm。j100mm，一一般取般取j=100mm。故故 mm。综上上计算算，并并考考虑一一定定的的余余量量、确确定定本本巷巷道道壁壁高高为h3=1800mm。则巷道巷道净高度高度H=h3hb+h0=1800200+1800=3400mm。3按人行高度要求确定h3 确定巷道确定巷道净断面断面积S和和净周周长P 由表由表4-8得得净断面断面积 式中式中h2道道碴面以上巷道壁高，面以上巷道壁高，h2=h3hb=1800200=1600mm故故 =10814400 mm2=10.8 m2净周周长 P=2.57B+2h2=2.573600+21600=12500mm=12.5m 用用风速校核巷道速校核巷道净断面断面积 用式（用式（4-6）校核：）校核：查表表4-4，知知vmax=8m/s；煤煤炭炭工工业业设设计计规规范范 vmax=6m/s，取取vmax=6m/s。已知通。已知通过大巷大巷风量量Q=28m3/s，代入式（，代入式（3-9）得）得 m/s 设计的大巷断面的大巷断面积，风速没超速没超过规定，可以使用。定，可以使用。确定巷道净断面积S和净周长P 选择支支护参数参数 本本巷巷道道采采用用锚喷支支护，根根据据巷巷道道净宽3.6m、穿穿过中中等等稳定定岩岩层即即属属类围岩岩、服服务年年限限大大于于10年年等等条条件件，锚喷支支护参参数数：锚杆杆长l.8m，间距距a=0.780.8m，排排距距a=0.8m，锚杆杆直直径径d=18mm，喷射混凝土射混凝土层厚厚T1=100mm。故支故支护厚度厚度T=T1=100mm。选择道床参数道床参数 根根据据本本巷巷道道通通过的的运运输设备，已已选用用24kg/m钢轨，其其道道床床参参数数hc、hb分分别为360和和200mm，道道渣渣面面至至轨面面高高度度ha=hchb=360200=160mm。选用用钢筋混凝土筋混凝土轨枕。枕。选择支护参数 确定巷道掘确定巷道掘进断面尺寸断面尺寸 由表由表4-8计算公式得：算公式得：巷道巷道设计掘掘进宽度度B1=B+2T=3600+2100=3800mm 巷道巷道计算掘算掘进宽度度B2=B1+2=3800+275=3950mm 巷道巷道设计掘掘进高度高度H1=H+hb+T=3400+200+100=3700mm 巷道巷道计算掘算掘进高度高度H2=H1+=3700+75=3775mm 巷道巷道设计掘掘进断面面断面面积 S1=B1（0.39B1+h3）=3800（0.393800+1800）=12471600mm2 取取S1=12.5 m2 巷道巷道计算掘算掘进断面断面积 S2=B2（0.39B2+h3）=3950（0.393950+1800）=13194075mm2 取取S2=13.2 m2 确定巷道掘进断面尺寸三布置巷道内水沟和管三布置巷道内水沟和管线 已已知知通通过本本巷巷道道的的水水量量为160m3/h，现采采用用水水沟沟坡坡度度为3，查表表4-11得得：水水沟沟深深400mm、水水沟沟宽400mm，水水沟沟净断断面面积0.16m2；水水沟沟掘掘进断断面面积0.203m2，每每米米水水沟沟盖盖板板用用钢筋筋1.633kg、混混凝凝土土0.0276m3，水沟用混凝土，水沟用混凝土0.133m3。管子管子悬吊在人行道一吊在人行道一侧，电力力电缆挂在非人行道一挂在非人行道一侧，通，通讯电缆挂在管子上方。挂在管子上方。四四计算巷道掘算巷道掘进工程量及材料消耗量工程量及材料消耗量 由表由表4-8计算公式得：计算公式得：每米巷道拱与墙计算掘进体积每米巷道拱与墙计算掘进体积V1=S21=13.21=13.2m3 每每米米巷巷道道墙墙脚脚计计算算掘掘进进体体积积V1=0.2（T+）1=0.2（0.1+0.075）1=0.04m3三布置巷道内水沟和管线每米巷道拱与每米巷道拱与墙喷射材料消耗射材料消耗V2=1.57（B2T1）T1+2h3T11=1.57（3.950.10）0.10+21.800.101=0.96m3 每米巷道每米巷道墙脚脚喷射材料消耗射材料消耗V4=0.2T11=0.20.101=0.02m3 每米巷道每米巷道喷射材料消耗（不包括射材料消耗（不包括损失）失）V=V2+V4=0.96+0.02=0.98m3 每米巷道每米巷道锚杆消耗（杆消耗（仅拱部打拱部打锚杆）杆）式中式中 计算算锚杆消耗周杆消耗周长 =1.57B2=1.573.95=6.2m a、a锚杆杆间距距、排排距距，a=a=0.8m，故故 ，取取为4，故故 根根 每米巷道拱与墙喷射材料消耗V2=1.57（B2T1）折合重量为：kg式中 l锚杆深度，l=1.8m；d锚杆直径，d=18mm；锚杆材料密度，=7850kg/m3。每排锚杆数为：N0.8=11.30.89根 每米巷道锚杆孔注砂浆消耗式中 Sk、Sm分别为锚杆孔和锚杆的断面积 则 m2 每米巷道粉刷面积：Sn=1.57B3+2h2式中B3=B22 T=3.9520.10=3.75m 故 Sn=1.573.75+21.60=9.1m2 折合重量为：五五绘制制巷巷道道断断面面施施工工图、编制制巷巷道道特特征征表表和和每每米米巷巷道道掘掘进工程量及材料消耗量工程量及材料消耗量 根据以上根据以上计算算结果，按果，按150比例比例绘制出巷道断面制出巷道断面图（图38），），并附上工程量及材秒消耗量表并附上工程量及材秒消耗量表312及表及表313。这些施工些施工图表表发至至施工施工单位、作位、作为指指导施工的施工的设计依据。依据。五绘制巷道断面施工图、编制巷道特征表和每米巷道掘进工程量巷道断面设计巷道断面设计巷道断面设计作业巷道断面设计作业 兖州州矿业集集团济宁三号井宁三号井为19981998年投年投产的的现代化大型代化大型矿井，井，设计生生产能力能力为5Mt/5Mt/年，服年，服务年限年限为8181年。采用立井开拓、年。采用立井开拓、单水平水平倾斜大巷条斜大巷条带开开采。地面采。地面标高高+38m+38m，生，生产水平水平为520m520m，属低沼气，属低沼气矿井。通井。通风方式方式为中央中央并列式通并列式通风，井下最大涌水量，井下最大涌水量为450m450m3 3/h/h，通，通过第一水平第一水平东运运输大巷的流大巷的流水量水量为 ，风量量为 ；采用；采用 直流直流架架线电机机车 牵引引 矿车运运输。内设压风管内设压风管1081084.04.0一路和供一路和供水管水管76763.03.0焊接钢管一路，焊接钢管一路，另设动力、照明、通讯和信号电缆各一路另设动力、照明、通讯和信号电缆各一路。大巷穿大巷穿过的岩的岩层有砂岩、泥岩，主要以泥岩有砂岩、泥岩，主要以泥岩为主，主，实测围岩松岩松动圈：砂岩圈：砂岩为0.40.5m0.40.5m，泥岩，泥岩为1.01.3 m1.01.3 m。试设计运运输大巷直大巷直线段的断面，并段的断面，并计算算单位工程掘位工程掘进工程量和材料消工程量和材料消耗量，耗量，绘制巷道断面施工制巷道断面施工图。巷道断面设计作业 兖州矿业集团济宁三号井为1998年投产单号：半圆拱，药卷规格单号：半圆拱，药卷规格32mm100g160mm 1：3 t矿车矿车 1、3、5：ZK76/250 3：1.5 t矿车矿车 5：1 t矿车矿车 7：3 t矿车矿车7、9、11：ZK79/550 9：1.5 t矿车矿车 11：1 t矿车矿车 13：3 t矿车矿车13、15、17：ZK106/250 15：1.5 t矿车矿车 17：1 t矿车矿车 19：3 t矿车矿车19、21、23：ZK109/550 21：1.5 t矿车矿车 23：1 t矿车矿车 25：3 t矿车矿车25、27、29：ZK149/550 27：1.5 t矿车矿车 29：1 t矿车矿车单号：半圆拱，药卷规格32mm100g160mm双号：圆弧拱，药卷规格双号：圆弧拱，药卷规格35mm150g170mm 2：3 t矿车矿车2、4、6：ZK76/250 4：1.5 t矿车矿车 6：1 t矿车矿车 8：3 t矿车矿车8、10、12：ZK79/550 10：1.5 t矿车矿车 12：1 t矿车矿车 14：3 t矿车矿车 14、16、18：ZK106/250 16：1.5 t矿车矿车 18：1 t矿车矿车 20：3 t矿车矿车20、22、24：ZK109/550 22：1.5 t矿车矿车 24：1 t矿车矿车 26：1 t矿车矿车26、28、30：ZK149/550 28：1.5 t矿车矿车 30：3 t矿车矿车双号：圆弧拱，药卷规格35mm150g170mm 作业要求：作业要求：1.统一用统一用A4纸，钢笔书写或打印；纸，钢笔书写或打印；2.图、表、公式统一编号；图、表、公式统一编号；3.用铅笔按比例画图；用铅笔按比例画图；4.统一封面（题目，姓名，班级、学号、指导教师、日期等）统一封面（题目，姓名，班级、学号、指导教师、日期等）2 2班：水量班：水量200m200m3 3/h/h，风量量35 m35 m3 3/s/s。3 3班：水量班：水量180m180m3 3/h/h，风量量30 m30 m3 3作业要求：2班：水量200m3/h，风量35 m3/s。本章要求本章要求 1 1简述巷道断面述巷道断面设计的原的原则和步和步骤。2 2巷道断面巷道断面设计的基本原的基本原则是什么？巷道断面尺寸是什么？巷道断面尺寸应满足哪些要求？足哪些要求？3 3拱形巷道的拱形巷道的墙高受哪些因素的制高受哪些因素的制约？4 4在确在确认巷道巷道净断面断面规格格时，为什么必什么必须验算算风速？速？5 5净断断面面、设计掘掘进断断面面和和计算算掘掘进断断面面有有何何区区别？巷巷道道超超挖挖和和欠欠挖挖的的后果是什么？后果是什么？6 6根据什么原根据什么原则选择水沟断面？水沟断面？对水沟的坡度有何要求？水沟的坡度有何要求？本章要求 1简述巷道断面设计的原则和步骤。