巷道及采区车场设计课件.ppt

巷道及采区车场设计 第一节 巷道断面设计的依据及要求 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，根据支架参数与道床参数，计算出巷道的设计掘进断面尺寸，并按允许的超挖值，求算出巷道的计算掘进断面尺寸；然后，布置水沟与管缆；最后，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。 设计原则：安全绝对保证、技术先进实用、经济合理。 一、巷道断面设计所需掌握的资料 1)巷道层位的选择及地质资料； 2)巷道的服务年限、用途及对通风、排水、防火等方面的要求； 第二节 巷 道 断 面 一、巷道断面形状的选择 主要巷道宜采用拱形断面；采区巷道可选用拱形、矩形、梯形断面。工作面顺槽尽可能选择矩形断面（或不规则形），以方便回采期间维护方便；大巷及采区车场尽可能选择拱形断面。在特殊地质条件下用圆形和带底拱的断面。 1、选择断面形状还应考虑的因素： 1)巷道所处的位置及围岩的物理力学性质； 2)巷道的服务年限和用途； 3)巷道支护方式和支护材料； 4)施工技术及其装备的情况； 5) 本矿井及邻近矿井同类巷道的断面形状及其维护情况等。 2、常用巷道断面形状选择及适用条件： 1）半圆拱形； 2）矩形（或者说不规则形）； 3）梯形断面； 4）其他形状：三心拱形、圆形、椭圆形等不常用。 二、巷道断面尺寸的确定 巷道断面净尺寸，应根据该巷道内运行车辆或其他运输设备的最大轮廓尺寸以及架设管线、行人、设备的运送、安装、检修和施工要求等因素确定，并且应按通风要求进行验算。 第三节 巷 道 支 护 一、巷道支护的分类及选型要求 （一）对巷道支架的要求 1、在巷道整个服务期间，支架能承受住围岩压力而不破坏并有良好的技术经济指标； 2、有助于生产活动的正常进行； 3、在支设以后，支架应尽快达到承载能力； 4、有良好的工作特性； 5、支架尽可能少占巷道空间且风流阻力系数小； 6、支架构件应具有一定抗压、抗拉和抗剪强度，以适应井下拉伸、弯曲、压缩、剪切、扭转等复杂的受力状态； 7、支架材料的机械性能和物理化学性能稳定，要能防腐、防锈、无毒； 8、制造工艺简单，零部件互换性好，且便于组装、保管、拆卸和运输，并尽可能满足支护机械化的要求； 9、支架的材料费，制造费，运输、架设和维修费用总和最低。 （二）巷道支护分类 第一类为各种被动支护形式，包括木棚支架、钢筋混凝土支架、金属型钢支架、料石碹、混凝土及钢筋混凝土碹等； 第二类是以锚杆支护为主，旨在改善巷道围岩力学性能的积极支护形式，包括锚喷支护、锚网支护、锚喷网支护等； 第三类是以锚杆和注浆加固为主的积极主动加固形式，如锚注支护、预应力锚索支护技术等。 （三）巷道主要支护形式 1、金属支架； 2、钢筋混凝土支架； 3、锚杆及组合锚杆支护； 4、联合支护； 5、砌碹或浇筑混凝土。 二、巷道支护锚杆类型及特征 我国于1956年开始试用锚杆支护巷道；60年代初期，在岩巷中使用了锚杆与喷浆支护，60年代中期，随着喷射机具的改进，又发展为喷射混凝土支护；70年代起，光面爆破与锚喷技术结合，形成光爆锚喷支护。 现在，锚杆从钢筋、钢丝绳水泥砂浆锚杆发展到快硬水泥锚杆、树脂锚杆、管缝锚杆、长锚索等，逐步形成一套比较完善的光爆锚喷和光爆锚网喷支护方式。由于锚喷支护机理、设计方法、检测手段的不断发展，锚喷机具及操作工艺不断完善，锚喷支护技术逐步配套，使用范围不断扩大，已成为煤矿岩石巷道的主要支护形式，并已推广应用到煤巷中。 目前常用锚杆类型有木锚杆、竹锚杆、管缝式锚杆、金属锚杆、树脂锚杆、注浆锚杆、锚杆桁架。 1. 砂浆锚杆：全长锚固钢筋砂浆锚杆、钢丝绳砂浆锚杆。 杆体材料宜用20锰硅、25锰硅或5号钢筋，亦可采用3号钢筋。 杆体钢筋直径一般为14～22mm，锚杆的抗拉拔力不得低于50kN。 2. 木锚杆 φ38mm，L=1.2～1.8m，缝长250mm，设计锚固力10～20kN，不防腐1年，帮支护 竹锚杆：最经济，主要用于围岩稳定的巷道支护以及断面小或服务年限短的回采巷道两帮支护。安装在煤体中不影响爆破和采煤机割煤等。 3.管缝式锚杆：全长锚固型 管体宜用16锰、20猛硅等低合金钢，壁厚为2～2.5mm 锚杆外径为38～42