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1、 井巷工程设计目录第一章 概述述第二章 地质质与水文文地质第三章 巷道道断面设设计及支支护2一、选择择巷道断断面形状状2二、确定定巷道净净断面尺尺寸2三、巷道道支护设设计5四、道床床参数的的选择66 五五 巷巷道掘进进断面尺尺寸的确确定 六六 巷巷道内水水沟和管管线的布布置七、计算算巷道掘掘进工程程量和材材料消耗耗量7八、绘制制巷道断断面施工工图、编编制巷道道特征表表和每米米巷道工工程量及及材料消消耗量表表9第四章岩岩煤巷的的施工111一、工作作面炮眼眼的布置置11二、钻眼眼机具及及爆破器器材的选选择.11三 爆爆破参数数的确定定13四、对爆爆破工作作的主要要要求113五、爆破破图表的的编制1
2、14第五章生生产系统统 一 通风风 二 煤岩岩的装载载与运输输 三 支护护 第六六章 施施工组织织及主要要技术经经济指标标16一、施工工组织116二、循环环图表116三、主要要技术经经济指标标17第七章施施工安全全技术措措施.22 一一 一一通三防防 二二 凿凿岩放炮炮 三三 顶顶板 四四 防防治水 五五 机机电 六六 运运输 七七 其其他 第一章章概述一 工工程概述述华阳煤矿矿位于内内蒙古鄂鄂尔多斯斯准格尔尔旗,其其地理坐坐标为:东经 1111度388分400秒1111度411分033秒北纬 39度度21分分07秒秒399度233分588秒矿井设计计生产能能力为3300万万吨每年年。采用用斜
3、井开开拓,倾倾斜大巷巷条带开开采,通通风方式式为中央央分裂抽抽风。 水平平运输大大巷布置置在底板板岩层中中,服务务年限为为17年年。计划划月进度度75米米每月。二 设设计依据据 矿矿井设计计手册 井井巷工程程教材 煤煤矿安全全规程及及其他相相关规范范 第二章章 地地质与水水文地质质条件 该矿属属于低瓦瓦斯矿井井。运输输大巷穿穿过的岩岩层稳定定性较好好,属中中等稳定定岩层,ff=6,最最大涌水水量2440,采采用ZKK7-9/5550直直流架线线电机车车,牵引引1.55t矿车车运输,内内设压风风管直径径2000一路和和供水管管直径1180一一路,另另设动力力,照明明,通讯讯和信号号电缆各各一路。
4、第三章 巷道道断面设设计及支支护 华阳阳煤矿年设设计生产产能力3000万吨吨,为低低瓦斯矿矿井,采采用中央央分列式式通风,井井下最大大涌水量量为2440mh。采采用ZKK7-99/550直直流架线线式电机机车牵引引1.55t矿车车运输。该该大巷穿穿过的岩岩层为中中等稳定定,岩石石的坚固固系数=6,大巷巷需通过过的风量量为400m。巷巷道内敷敷设一趟趟直径为为2000mm的的压风管管和一趟趟直径为为1800mm的的水管。一、选择择巷道断断面形状状年产3000万吨吨矿井由由于上部部水平煤煤炭已基基本开采采尽,需需要延伸伸到下一一水平进进行生产产。需要要挖掘一一条30000米米的水平平运输巷巷道一,
5、采用900mm轨距双轨运输大巷,且穿过中等稳定岩层,所以选择树脂锚杆与喷射混凝土支护,半圆拱形断面。断面形状状适用条件件半圆供形形目前开拓拓,准备备巷道,而而硐室普普片采用用的断面面形状,多多在顶压压大侧压压小,无无底鼓得得条件下下使用。圆弧拱形形由于光爆爆锚喷支支护的推推广,拱拱部成型型好,施施工方便便,多用用于准备备巷道。当当跨度较较大时,较较半圆拱拱形断面面利用率率高。三心圆拱拱形与半圆拱拱形相比比,拱顶顶承压能能力差,但但断面利利用率较较高,适适用于围围岩坚硬硬的开拓拓巷道、上上(下)山山和硐室室。梯形顶板暴露露面积较较矩形小小,可减减少顶压压,能承承受稍大大的侧压压,多用用于采区区巷
6、道。矩形断面利用用率较高高,多用用于顶压压,侧压压都较小小,维护护时间不不长的回回采巷道道。马蹄形用于围岩岩松软,有有膨胀性性,顶、侧侧压力很很大,且且有一定定底压的的巷道。圆形围岩松软软、四周周压力均均很大,用用其他形形状不能能抵抗围围岩压力力时采用用。椭圆形当巷道四四周压力力很大,且且分布不不均时,根根据顶压压和侧压压的大小小,采用用竖直或或水平布布置。不规则形形在薄煤层层中,为为了不破破坏顶板板,使顶顶板保持持一定的的稳定性性,断面面形状视视煤层赋赋存条件件而定。(摘自采采矿设计计工程设设计手册册)二、确定定巷道净净断面尺尺寸(一)确确定巷道道净宽度度B查表知ZZK7-9/550电机机车
7、宽AA1=13660mmm,高hh=15550mmm;11.5tt矿车宽宽10550m、高高11550mmm根据煤煤矿安全全规程,取取巷道人人行道宽宽C=8840mmm道一一侧宽aa=4000mmm,查表表知本巷巷双轨中中线距bb=14400mmm,则则两电机机车之间间距离为为:1600 (1360/22+1360/2)=2400mm2000mmm故巷道净净宽度:B=a11+b+c1 = (400+11360/22) + 16600 + (1360/22+8440)=42000mmm(二)确确定巷道道拱高hh0半圆拱形形巷道拱拱高h00=B/2=221000mm。半半圆拱半半径R= h00=2
8、1000mmm。(三)确确定巷道道壁高hh31.按管管道装设设要求确确定h33式中 h5砟砟面至管管子底高高度,按按煤矿矿安全规规程取取h5=1800 mm;h7管管子悬吊吊件总高高度,取取h7=9000 mmm;A1电电机车宽宽度,AA1=1360mmm;m电机机车距管管子间距距,取mm=3000 mmm;D压气气管法兰兰盘直径径,D=3355 mmm;b2轨轨道中线线与巷道道中线间间距,bb2=B/2-cc1=42000/22-15520=5800mm。 K导电弓弓子宽度度的一半半,K=7200/2=3600mm 故故 =13661巷道类型型钢轨型号号/kgg道床总高高度道咋高度度道咋面至
9、至枕轨面面垂高井底车场场及主要要运输巷巷道采区运输输巷道上,下山山可不铺道道砟,轨轨枕沿底底板浮放放,也可可在浮放放轨枕两两侧充填填掘进矸矸石运输巷,回回风巷巷道轨枕枕选择表3-110使用地点点运输设备备轨枕规格格斜井箕斗人车车运送液压压支架设设备车,.0tt,1.5t平硐大巷井巷车场场8t及以以上机车车3t及以以上矿车车2.4MMt/aa及以上上矿井送送液压支支架设备备车301.0tt ,11.5tt22采区巷道道2.4MMt/aa及以上上矿井送送液压支支架设备备车30,2221.0tt ,11.5tt22,1152.按人人行高度度要求确确定h33式中j距巷巷道壁的的距离。距距墙壁jj处的巷
10、巷道有效效高度不不小于118000 mmm。j1000 mmm,一般般取j=2000 mmm。=112266mm3. 按架线电电机车查表中半半圆拱巷巷道壁高高公式的的h3hh4+hc-h4-轨面面起电机机车架线线高度取取为20000hc-道床高高度,查查表选hhc=4410,hhb=2220n-导导电弓子子距供壁壁的安全全距离nn=3000K-导导电弓子子宽度之之半K=3600b1-道轨中中心与巷巷道中心心的间距距b1=8700h3110666mm综上计算算,并考考虑一定定的余量量,确定定本巷道道壁高为为h3=16000mm。则巷道高高度H=h3+h0-hb =16000+21000-2220
11、=34480mmm。(四)确确定巷道道净断面面积S和和净周长长P查相关表表得净断断面积: 式中,hh2道砟砟面以上上巷道壁壁高,h2=hh3-hb=16000-2220=13880mmm。故 S=42200(0.33942000+113800)=122.7净周长 2.57742000+2213800=13.6m(五)用用风速校校核巷道道净断面面积已知通过过大巷风风量Q=40m3/s,根根据煤煤炭工业业设计规规范规规定矿井井主要进进风巷的的风速最最高风速速8m/s。代代入式中中计算:V=Q/S=440/112.66=3.1714.70.5耗气量/m3minn-1使用水压压/MPPa配器阀形形式推
12、进方式式注油器钻孔直径径/mmm最大钻深深/m5912.70.5耗气量/m3minn-1使用水压压/MPPa配器阀形形式推进方式式注油器钻孔直径径/mmm最大钻深深/m3036320 第三节 表22-2 毫秒秒延期电电雷管第第二系列列延期时时间表段别1234567891013251105011075+115(-20)1001515020200+20(-155)250253103038035段别11121314151617181920460405504565550760558806010200701200090140001000170001300200001500 本巷道道给定的的瓦斯等级级为低
13、级级,选用用2号岩岩石硝铵铵炸药,其其有关参参数见表表2-33。表2-33 22号岩石石硝铵炸炸药的组组成、性性能和爆爆炸参数数计算值值炸药名称称组成、性性能和爆爆炸参数数计算值值2号岩石石硝铵炸炸药组成/%性能爆炸参数数计算值值硝酸铵7111.5水分/%0.33氧平衡/%1.288梯恩梯1000.5密度/ggcm-330.9551.10质量体积积/L-1782木粉40.5猛度/mmm10爆热/kkJ-133244食盐1511.0爆力/mmL2500爆温/CC22300沥青殉爆/ccm,浸浸水前不不小于5爆轰压/MPaa22066石蜡爆速/mms-136000第三节 爆破参参数的确确定一、炮眼
14、眼直径炮眼直径径对钻眼眼效率、全全断面炮炮眼数目目,炸药药消耗量量和爆破破岩石块块度与岩岩壁平整整度均有有影响。因因此,应应根据巷巷道断面面大小、块块度要求求性能和和凿岩机机性能综综合考虑虑、进行行选择。炮炮眼直径径大,可可减少炮炮眼数目目,炸药药能量相相对集中中,可提提高爆破破效率,但但钻速下下降,影影响爆破破质量和和降低围围岩稳定定性。在在采用气气腿凿岩岩机的情情况下,现现场多根根据药卷卷直径来来确定炮炮眼直径径。目前前国内岩岩巷掘进进均采用用直径227mmm、322mm和和35mmm三种种药卷,炮炮眼直径径需比药药卷直径径大68mmm左右,所所以目前前岩巷掘掘进的炮炮眼直径径多采用用35
15、42mmm。在在这里我我们采用用药卷直直径为332mmm,炮眼眼直径为为40mm。二、炮眼眼深度.炮眼深度度决定了了每一掘掘进循环环钻眼和和装岩的的工作量量、循环环进尺以以及每班班的循环环次数。炮炮眼深度度主要根根据岩石石性质、巷巷道断面面、循环环作业方方式、凿凿岩机类类型、炸炸药威力力、工人人技术水水平等因因素确定定。从今今年发展展趋势来来看,炮炮眼平均均深度逐逐渐由浅浅孔向中中深孔(22.02.55m)发发展,一一些采用用凿岩台台车凿岩岩的掘进进队正在在向较深深孔发展展合理的的炮眼深深度应以以高速、高高效、低低成本、便便于组织织正规循循环作业业为原则则。采用用气腿凿凿岩机时时,炮眼眼深度以
16、以1.882.5m为为宜,眼眼深超过过2.55m后,钻钻眼速度度则明显显降低。采采用配有有高效凿凿岩机的的凿岩台台车时,应应向深眼眼发展,一一般眼深深可达33.0mm以上。我我国煤矿矿巷道掘掘进中,通通常是以以月进尺尺任务和和凿岩、装装岩设备备的能力力来确定定每一循循环的炮炮眼深度度。即:式中中 l炮眼眼深度,mm;L计划划月进度度,m;N每月月实际用用于掘进进的天数数,300天;k正规规循环率率,即每每月实际际用于掘掘进工作作的天数数与300天之比比,一般般取k=0.880.9;n每日日完成掘掘进循环环数,次次;炮眼眼利用系系数,一一般要求求0.88;L=755, NN=300, k=00.
17、8 n=2带入入上式l755/(3300.8820.88)=11.9553 取ll=2.1m四、炸药药消耗量量单位炸药药消耗量量是指爆爆破1.0m33 实体体岩石所所需的炸炸药量,也也是工作作面一次次爆破所所需的总总炸药量量和工作作一次爆爆下的实实体岩石石总体积积V之比比。不过过计算数数据一般般仅作为为参考,所所以多按按定额选选用,查查表知qq=1.63kgg/m33。q=Q/v=QQ/Sll vv=sll=155.5332.110.88=266.099m QQ=qvv=1.3522.36=30.1866kg四 爆爆破网路路的设计计和计算算 井井巷掘进进时,电电爆网路路的连接接方式有有串联,并
18、并联,串串并联等等几种。串联电路路是将各各雷管的的脚线一一个见一一个的连连在一起起,最后后连到爆爆破母线线上,这这种连接接发需要要的总电电流小,适适用于发发爆器爆爆破。缺缺点是一一发雷管管段璐就就会导致致全部拒拒爆并联电路路是将各各个雷管管的两根根脚线分分别连到到两根连连接线上上或母线线上,这这种方法法有可分分段并联联和分簇簇并联两两种,这这种电路路需要的的总电流流大,必必须用线线路电源源爆发。串并联电电路是将将若干个个雷管先先行串联联起来组组成一个个串联组组,然后后将各组组并连起起来的连连接方法法。他的的优点在在同样条条件下能能起爆的的雷管数数最多,缺缺点是连连接复杂杂,容易易出错。各种连接
19、接电路的的电流计计算 I=UU/(nnr+mmR)I-通通过每个个雷管的的电流U-爆爆破电源源电压n-串串联雷管管的个数数,并联联时n=1电源内阻阻R2mm-并并联时雷雷管个数数,串联联时m=1r-每每个雷管管的全电电阻R-母母线电阻阻R1与与之和五 装装药结构构与起爆爆掏槽眼和和辅助眼眼的装药药结构 采取取反向装装药的方方式,先先将起爆爆药装入入眼底然然后在装装被动药药包最后后装满炮炮泥并且且要雷管管和药包包的聚能能穴一致致朝向眼眼底。药药卷直径径为355mm正正处于产产生间隙隙效应范范围内且且装药长长度超过过8000mm故故应采取取消除间间隙效应应措施。2 周边边眼的装装药结构构 因为炮炮
20、眼深度度为2.1m为为克服“鼓包”现象采采用空气气间隔分分节装药药结构。3 炮泥泥的填塞塞为保质保保量地做做好装药药工作。装装药之前前必须吹吹洗炮眼眼将眼中中岩粉和和水吹洗洗干净,起起爆药包包必须按按规定制制作最后后用1:3的泥泥沙混合合炮泥湿湿度为11820按符合合安全要要求长度度充填并并捣实。4 起爆爆方法掘进时采采用电容容式发爆爆器起爆爆,雷管管连接方方式采用用串联方方式。因因在高沼沼气巷道道故采用用总延期期时间不不超过1180mms的前前五段毫毫秒雷管管。 对爆破破工作的的主要要要求一)、钻钻眼安全全注意事事项:(1)开开眼时必必须使用用钎头落落在岩石石上,如如有浮矸矸,应处处理好后后
21、再开眼眼;(2)不不允许在在残眼内内继续钻钻眼;(3)开开眼时给给风阀门门不要突突然开大大,待钻钻进一段段后,再再开大风风阀门;(4)为为防止断断钎伤人人,推进进掘进机机时不要要用力过过猛,更更不要横横向用力力,凿岩岩时钻工工应站稳稳,应随随时堤防防突然断断钎;(5)一一定要注注意把胶胶皮风管管与风钻钻接牢,以以防脱落落伤人;(6)缺缺水或停停水时,应应立即停停止钻眼眼。(二)、爆爆破安全全注意事事项(1)在在规定的的安全地地点装配配起爆药药卷。(2)爆爆破母线线要妥善善地挂在在巷道的的侧帮上上,并且且要和金金属物体体、电缆缆、电线线离开一一定距离离;装药药前要试试一下爆爆破母线线是否导导通。
22、(3)装装药前应应检查顶顶板情况况,撤出出设备与与机具,并并切断除除照明以以外的一一切设备备的电源源,照明明灯及导导线也应应撤离工工作面一一定距离离。(4)检检查工作作面200m范围围内瓦斯斯含量,并并按煤煤矿安全全规程有有关规定定处理。(5)装装药时要要细心地地将药卷卷送到眼眼底,防防止擦破破药卷,装装错雷管管段号、拉拉断脚线线。有水水的炮眼眼,尤其其是底眼眼,必须须使用防防水药卷卷或药卷卷加防水水套,以以免受潮潮拒爆。(6)装装药、联联线后应应有爆破破员与班班、组长长进行技技术检查查,作好好爆破前前的安全全布置。(7)爆爆破后要要等工作作面通风风散烟后后,爆破破员率先先进入工工作面,并并经
23、检察察认为安安全后方方能进行行工作。(8)发发现瞎炮炮应及时时处理,如如瞎炮是是由联线线不良或或错联所所造成,则则可重新新联线补补爆;如如不能补补爆,则则应在距距原炮眼眼0.33m外钻钻一个平平行的炮炮眼,重重新装药药爆破。五、爆破破图表的的编制爆破原始始条件序号名称单位数量1设计掘进进断面m213.3312岩石坚固固性系数数93工作面瓦瓦斯情况况%低瓦斯4工作面涌涌水情况况m3/hh5炸药和雷雷管类型型2号岩石石硝铵炸炸药,88号雷管管爆破参数数眼号炮眼名称称眼数炮眼深度度/m角度装药量起爆顺序序联线方式式2.22.12.12.12.12.2卷/眼小计/卷卷16掏槽眼665636I串联223
24、31顶眼1087550V19221帮眼65303233435-441底眼781535IV42水沟眼1557-8辅助眼276510II9-18810550III合计共布置442个炮炮眼总长长1166.400m共计2336卷,重重35.04kg预期爆破破效果名称单位数量名称单位数量炮眼利用用率%0.9每米巷道道耗药量量kg/mm19.668每循环工工作面进进尺m1.7每循环炮炮眼总长长度m102.6每循环爆爆破实体体岩石m324.112每立方米米岩体耗耗雷管量量个/m332.2炸药消耗耗量kg/mm31.633每米巷道道耗雷管管量个/m26.55第五章 生产产系统第一节 通风一 通通风方式式及供风
25、风距离掘进巷道道是通风风的目的的有两个个:一个个是把爆爆破以后后产生的的有害气气体在较较短时间间内排除除工作面面;另一一个是经经常提供供给工作作面新鲜鲜空气,排排除掘进进时产生生的粉尘尘及瓦斯斯,降低低工作面面温度,使使工人有有良好的的工作面面条件。在在岩层中中单孔掘掘进时,最最广泛的的是采用用局部扇扇风机进进行工作作面通风风。有以以下三种种通风方方式。 压入式通通风局部扇风风机是把把新鲜空空气经风风筒压入入工作面面。新鲜鲜空气与与爆破后后产生的的有害气气体混合合后。经经过巷道道流入回回风道。扇扇风机或或入风的的风筒应应该安装装在新鲜鲜风流的的巷道中中,距离离掘进巷巷道口不不得小于于10mm,以免免把污秽秽的空气气又压入入工作面面。压入式通通风的优优点:.工作作面得到到新鲜