1、设计目的：设计意义：设计依据：设计内容;1、选择巷道断面形状年产 600 万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在 20 年以上，采用 900mm轨距双轨运输大巷，其净宽在 3m 以上，又穿过中等稳定岩层，故选用螺纹钢树脂锚杆与喷射混凝土支护，圆弧拱形断面。2、确定巷道净断面尺寸1、确定巷道净宽度 B查表 2.2 知 ZK14-9/550 架线式电机车宽 A1=1335mm、高 h=1550mm,3t 矿车宽高根据煤矿安全规程 ，取巷道人行道宽 c=840mm、非人行道一侧宽a=400mm。查表 2.3 知该巷双轨中线距 b=1600，则两电机车之间距离为1600mm-（1335/2+133
2、5/2）mm=265mm故巷道净宽为:B=a1+b+c1=400+1335/2+1600+1335/2+840=4170mm2、确定巷道拱高 h0圆弧拱形巷道拱高：h0=B/3=4170/3=1390mm3、确定巷道壁高 h3(1)按架线式电机车导电弓子确定 h3由表 2.5 中圆弧拱形巷道壁高公式得：H4轨面起电机车架线高度，按煤矿安全规程取 h4=2000mm；hc道床总高度。查表 2.9 选用 30kg/m 钢轨，在查表 2.11 得 hc=410mm，道渣高度 hb=220mm；n导电弓子距拱壁安全间距，取 n=300mm；K导电弓子宽度之半,K=718/2=359，取 K=360mm
3、；b1轨道中线与巷道中线间距 b1=B/2-a1=4170/2-1065=102012243 bknRhBrc(2)按管道装设要求确定 222275 _3 DmKbhh式中 h5道砟面至管子底高度，按煤矿安全规程取 h5=1800mm；h7管子悬吊件总高度，取 h7900mm;m导电弓子距管子间距，取 m=300mm；D压气管法兰盘直径，D=335mm；b2轨道中线与巷道中线间距，b2=B/2-C1=4170/2- (1335/2+840)=580故 h3=2230(3)按人行高度要求确定 jRBbh 22223180式中 j-距壁 j 处的巷道有效高度不小于 1800mm。j100mm，一般
4、取 j=200mm。故 075.8.522384021h得 h3=1931mm综上计算，并考虑一定的余量,确定本巷道壁高为 h3=2230mm。则巷道高度 H=h3-hb+h0=2230-220+1390=3400mm4、确定巷道净断面积 S 和净周长 P由表 2.7 得净断面积 S=B(0.24B+h2) 式中 h2道砟面以上巷道壁高，h2=h3-hb=2230-220=2010mm则 S=4170(0.244170+2010)=11.8m 净周长 P=2.27B+2h2=2.274170+22010=13.1m 5、用风速校核巷道净断面积查表 3.8 知 Vmax=8m/s，已知通过大巷风
5、量最大值 Q=78m/s 代入式得；V=Q/S=78/11.8=6.5m/s8m/s设计的大巷净断面面积，风速没有超过规定，可以使用。6、选择支护参数采用锚喷支护，根据巷道净宽 4.170m、穿过中等稳定岩层、服务年限为 25年以上等条件，确定选用锚固可靠、锚固力大的树脂锚杆，杆体为 =18mm 螺纹钢，每孔安装两个树脂药卷，锚固长度700mm，锚固力80kN。锚杆长度 2.0m,成方形布置，其间排距 0.80m0.80m，托板为 8mm 厚 150mm150mm 的方形钢板。混凝土层厚 T1=100mm，分两次喷射，每次各喷 50mm 厚。故支护厚度T=T1=100mm。7、选择道床参数根据
6、巷道通过的运输设备，已选 30kg/m 钢轨，其道床参数 hc，hb 分别是 410mm和 220mm，道蹅面至轨面高度 ha=hc-hb=410-220=190mm。采用钢筋混凝土轨枕。8、确定巷道掘进断面尺寸由表 2.6 计算公式得：巷道设计掘进宽度： B1=B+2T=4170+200=4370mm巷道计算掘进宽度： B2=B1+2=4370+150=4520mm巷道设计掘进高度： H1=H+hb+T=3400+220+100=3720mm巷道计算掘进高度： H2=H1+=3720+75=3795mm巷道设计掘进断面面积:S1=0.24B+1.27BT+1.57T+B1h3=13.7m巷道
7、计算掘进断面面积:S2=0.24B+1.27BT+1.57T+0.24T+0.1B+0.01+B2h3=13.9m三、布置巷道内水沟和管线。已知通过巷道的水量为 280m/s，现采用水沟坡度为 0.5%，查表 2.12 得水沟深度为 450mm，水沟宽度为 500mm，净面积为 0.225m，掘进断面面积为 0.272m。 ，每米水沟盖板用钢筋 2.036kg、混凝土 0.0323m，水沟用混凝土 0.152m。管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧，通讯电缆挂在管子上方。四、计算巷道掘进工程量和材料消耗量。有表 2.7 计算公式得：每米巷道拱与墙计算掘进体积：V1=S21=13.9m
8、;每米巷道墙与拱喷射材料消耗：V2=(1.27B+1.57T+0.24)T1+2h3T1=0.96m;每米巷道墙角喷射材料消耗：V4=0.2T1=0.02m;每米巷道喷射材料消耗（不包括损失）：V=V2+V4=0.96+0.02=0.98m;每米巷道锚杆消耗：N= ;5.01aP式中 P1计算锚杆消耗周长，P1=1.27B=3.14T+0.24+2h3=9.7m;a,a锚杆间、排距，a=a=0.8m；故 N= =14.53 根8.057.9折合重量为：14.53l（ ）=14.532.03.140.0097850=58.02kg2d式中 l锚杆长度，l=2.0m;d锚杆直径，d=18mm;锚杆
9、材料密度，=7850kg/m每排锚杆数为：N0.8=14.530.8=11.62 根 12 根每米巷道粉刷面积：Sn=1.27B3+2h2+0.24式中 B3计算净宽，B3=B2-2T=4520-200=4320mm故 Sn=1.274320+21830+0.24=9.146645、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和材料消耗表。断面面积/ 设计掘金尺寸/mm锚杆/mm围岩类别净面积设计掘进宽 高喷射厚度/mm 型式 排列方式间排距锚杆长直径净周长/m 11.8 13.7 4370 3720 100 螺纹钢树脂锚杆方形 800 2000 18 13.1计算掘进工程量/m 材
10、料消耗锚杆围岩类型巷道 墙角锚杆数量/根喷射材料/m钢筋/千克树脂药卷/个粉刷面积/ 13.9 0.35 14.53 0.96 58.02 29.06 9.146646.根据设计的断面图，编制爆破作业图表。包括爆破原始条件，三个方向的炮眼布置图、爆破参数、预期爆破效果表。爆破参数的确定。目前国内岩石巷道掘进多用 32mm、35mm 两种药卷，以炮眼直径一般比药卷直径大 6-8mm 为宜，所以目前的炮眼直径多采用 40-42mm。炮眼深度l式中L-炮眼深度；L-计划月进度；N-每月实际用于掘进天数；K-正规循环率；N-每日完成掘进循环数；-炮眼利用率；一般不超过 4m，以 1.8-2.5m 为宜
11、，为了提高炮眼利用率，掏槽眼必须比其他炮眼深 200-300mm。故选用 2.2m 炮眼。炮眼数目。 aPqSmN式中N炮眼总数，个；q单位炸药消耗量，/m；S巷道断面积，；m每个要卷的长度，m；炮眼利用率，%；a炮眼平均装药系数，一般取 0.5-0.6；P每个药卷的质量，。炸药消耗量。 VQqNknL式中q炸药消耗量，/m；Q一次爆破所需炸药总量，；V一次爆破下的实体岩石总体积，m。查表可得 q=0.92/m名称 数量 名称 数量巷道的掘进断面/ 13.9 炮眼数目/个 72岩石的坚固系数 f 4-6 雷管数目/个 71炮眼深度/m 2.2 总装药量（2 号岩石硝铵炸药） 58.02装药量及
12、其爆破顺序装药量单孔 小计眼号 眼名 眼数/个眼深/m 卷数/个质量/卷数/个质量/起爆顺序连线方式装药结构1 空眼 1 2.327 掏槽眼 6 2.3 10 1.50 60 9.00817 一圈辅助眼 10 2.2 8 1.20 80 12.001835 二圈辅助眼 18 2.2 8 1.20 144 21.6049517072帮眼 6 2.2 5 0.75 30 4.505269 顶眼 18 2.2 5 0.75 90 13.53648 底眼 13 2.2 8 1.20 104 15.6串联连续反向装药预期爆破效果名称 数量 名称 数量煤眼利用率/% 91 每米巷道炸药消耗量/kg 15.3每循环工作面进尺/m 2.0 每循环炮眼总长度/m 138.5每循环爆破实体岩石/m 22.5 每立方米岩体消耗雷管量/个 2.5炸药消耗量/Kg/m 1.5 每米巷道消耗雷管量/个 20
