1井巷工程井巷工程第第2章巷道断面设计章巷道断面设计.2 巷道断面设计巷道断面设计2设计的主要内容设计的主要内容选择断面形状和确定断面尺寸。选择断面形状和确定断面尺寸。设计的原则设计的原则在满足安全、生产和施工要求的条件下，力求提高断面利用率，在满足安全、生产和施工要求的条件下，力求提高断面利用率，取得最佳的经济效果。取得最佳的经济效果。 重点与难点重点与难点巷道断面尺寸的确定。巷道断面尺寸的确定。 .32 巷道断面设计巷道断面设计2.1 巷道断面形状的选择巷道断面形状的选择 2.2 巷道断面尺寸的确定巷道断面尺寸的确定 2.3 巷道水沟与管缆的布置巷道水沟与管缆的布置 2.4 巷道断面设计示例巷道断面设计示例 习习 题题. 2.1 巷道断面形状的巷道断面形状的选择选择42.1.1常用巷道断面形状及分类常用巷道断面形状及分类 （1折线型：矩形、梯形、不规则形。折线型：矩形、梯形、不规则形。 （2曲线型：直墙拱形曲线型：直墙拱形(如三心拱形、半圆如三心拱形、半圆拱形、圆弧拱形拱形、圆弧拱形)以及封闭拱形、椭圆形、圆以及封闭拱形、椭圆形、圆形等。形等。.5常常用用巷巷道道断断面面形形状状.2.1.22.1.2选择巷道断面形状一般巷道断面形状一般应考考虑的因的因素素6（1作用在巷道上的地压大小和方向在选择巷道断面形状时起主要作用。（2巷道用途和服务年限也是选择巷道断面形状不可缺少的重要因素。（3矿区的支架材料和习惯使用的支护方式，也直接影响巷道断面形状的选择。（4掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定影响。（5需风量大的矿井，选择通风阻力小的断面和支护方式，有利于安全及经济效益。.7地压大小及方向与巷道断面形状选择的关系示意图地压大小及方向与巷道断面形状选择的关系示意图.2.1.3巷道断面的巷道断面的选择选择使用原使用原则则8安全稳定性好；满足使用技术要求；断面利用率高；巷道施工速度快、造价低。.2.2 巷道断面尺寸的确定巷道断面尺寸的确定9 决定巷道净断面面积S的因素：运输；行人；通风；平安设施及设备的安装、检修和施工等。 巷道断面设计的方法与步骤： 首先根据运输、通风、行人、安装检修、施工和等的规定，确定巷道净断面尺寸和净断面积。 进行风速校验。 根据支护参数和道床参数，确定巷道的“设计掘进断面积S1”。 再按允许超挖值，确定巷道的“计算掘进断面积S2”。 最后按比例绘制包括墙角和水沟在内的巷道断面图，编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。 .2.2.1巷道巷道净宽净宽度度B的确定的确定102.2.1巷道净宽度巷道净宽度B的确定的确定 2.2.2巷道净高度巷道净高度H的确定的确定 2.2.3巷道净断面积巷道净断面积S的确定的确定 2.2.4巷道风速巷道风速v验算验算2.2.5巷道的设计掘进断面积巷道的设计掘进断面积S12.2.6巷道的计算掘进断面积巷道的计算掘进断面积S2.11 直墙拱形巷道的净宽度直墙拱形巷道的净宽度指巷道两侧内壁或锚杆露出指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平间距。长度终端之间的水平间距。 梯形巷道的净宽度梯形巷道的净宽度1当其内不通行运输设备时，净宽当其内不通行运输设备时，净宽系指自底板起系指自底板起1.6m高水平的巷道宽度。高水平的巷道宽度。2当其内通行矿车、电机车时，净当其内通行矿车、电机车时，净宽系指车辆顶面水平的巷道宽度。宽系指车辆顶面水平的巷道宽度。2.2.1确定巷道的净宽度确定巷道的净宽度B.12以直墙拱形双轨巷道为以直墙拱形双轨巷道为例，直墙拱形双轨巷道例，直墙拱形双轨巷道的净宽度：的净宽度： Ba+2A1+c+tA1运输设备的最大宽度运输设备的最大宽度(表表2-2)，m；a非人行道侧宽度非人行道侧宽度 ；c人行道的宽人行道的宽度度 ；t运输设备最突出部分之间的间距具体数值见煤矿安全规程中有关运输设备最突出部分之间的间距具体数值见煤矿安全规程中有关规定）规定） 。2.2.1.1 双轨巷道净宽度的确定双轨巷道净宽度的确定.13运输设备类型运输设备类型长长宽宽高（高（mmmmmm）轨距轨距/mm电机车直流架线式 6/250 ZK7- 9/550 10604500 1550 1360600900 6/250 ZK10- 9/550 10604500 1550 1360600900ZK14-9/550490013351550900ZK20-9/550740016001900900蓄电池式 6XK2.5- /48A 921009201550600900CDXT-5 10303300 1550 1260600900XK8-6/110AXK8-9/132A 10544430 1550 1354600900表表2.2 煤矿井下巷道常用运输设备类型及规格尺寸表煤矿井下巷道常用运输设备类型及规格尺寸表.14运输设备类型运输设备类型长长宽宽高（高（mmmmmm）轨距轨距/mm矿车固定车厢式MG1.1-6AMG1.1-6B20008801150600MG1.7-6AMG1.7-9B 1050 12002400 1150 1150600900底卸式MD3.3-6MD3.3-6345012001400420015201550600900人车平巷PRC-12-6/3PRC-18-9/3428012201525428015251525600900斜巷 SXRC-15-6/6 W497012001474600 SXRC-20-9/6 W497015181474900续表续表2.2 煤矿井下巷道常用运输设备类型及规格尺寸表煤矿井下巷道常用运输设备类型及规格尺寸表.15运输设备类型运输设备类型长长宽宽高（高（mmmmmm）轨距轨距/mm输送机钢丝绳式GDS-100130000114301663GDS-120160000144702620吊挂式SPJ-800660021101350机头尺寸SPJ-800S660021001300固定式TD-7515151200可弯刮板式SGW-44A1500620180中部槽的尺寸SGW-40T1500620180续表续表2.2 煤矿井下巷道常用运输设备类型及规格尺寸表煤矿井下巷道常用运输设备类型及规格尺寸表.16在确定曲线段巷道净宽度时，按公式计算巷道的净宽，要考虑矿车在弯道上运行，由于车体的中心线和线路的中心线不相吻合，发生矿车外边角外伸和矿车内侧车帮内移现象，内侧和外侧均要加宽0.2m。巷道加宽的范围除曲线段外，用矿车运输时与曲线段两端相联的各长23m的直线段也要加宽；用电机车运输时曲线两端直线段加宽长度为35m。曲线段巷道净宽度的加宽曲线段巷道净宽度的加宽.双双轨巷道弯曲段巷道弯曲段轨道中道中线距的加距的加宽17 双轨巷道对开列车车辆之间应有足够的安全间隙，两条平行轨道的中线距可按表2.3选取。弯曲段轨道中线距需要加宽200300mm。运输设备运输设备600mm轨距轨距/mm900mm轨距轨距/mm直线曲线直线曲线1.0t矿车110013001.5t矿车13001500140016007t，10t14t，架线机车13001600160019003.0t矿车1160018003.0t底卸式矿车150017005.0t底卸式矿车16001800180020008t，12t蓄电池机车1300160016001900.巷道巷道净宽的的总体体规定定181拱形断面(1)主要运输巷道：综采：3.0m；其它：2.2m。(2)其它巷道： 2.0m2)矩形断面： 2.0m3)梯形巷道： 1.8m顶部）自道渣面起1.6m高度范围内，人行道宽度 0.8m。巷道净宽度值只进不舍，按0.1m进级。.2.2.1.2 无无轨轨运运输输巷道巷道净宽净宽度的确定度的确定19无轨运输巷道的净宽度主要根据通风及行人的需要来选取。无轨运输巷道的净宽度主要根据通风及行人的需要来选取。1主要运输巷道主要运输巷道人行道一侧：人行道一侧：1.2m。另一侧：另一侧：0.5m。车辆对开最突出部位的间距：车辆对开最突出部位的间距： 0.5m。2)其它巷道其它巷道人行道：人行道：0.8-1.0m。另一侧：另一侧：0.3-0.5m。转弯和交叉处，根据无轨运输车辆的转弯半径和运输间距确定。转弯和交叉处，根据无轨运输车辆的转弯半径和运输间距确定。.2.2.2.1 矩形、梯形巷道的净高度矩形、梯形巷道的净高度 自道渣面或底板起至顶梁或顶部喷自道渣面或底板起至顶梁或顶部喷层面或锚杆露出长度终端的高层面或锚杆露出长度终端的高度。表度。表2.4202.2.2.2 拱形巷道的净高度拱形巷道的净高度 自道渣面至拱顶喷层面内沿自道渣面至拱顶喷层面内沿或锚杆露出长度终端的高度。或锚杆露出长度终端的高度。 主要是确定净拱高和自巷道底主要是确定净拱高和自巷道底板起的墙高。板起的墙高。 H=h0+h3-hb H拱形巷道净高；拱形巷道净高； h0拱形巷道拱高；拱形巷道拱高； h3拱形巷道墙高；拱形巷道墙高； hb巷道内道碴高度。巷道内道碴高度。2.2.2 确定巷道的净高度确定巷道的净高度H.煤煤矿矿安全安全规规程程中有关中有关净净高的高的规规定定21第二十一条第二十一条 巷道净断面必须满足行人、运输、通风和安全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：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，自轨面起不得低（一主要运输巷和主要风巷的净高，自轨面起不得低于于2m。架线电机车运输巷的净高必须符合本规程第三百。架线电机车运输巷的净高必须符合本规程第三百五十六条和第三百五十七条的有关要求。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（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和平巷的净高不得低于2m，薄煤层内的不得低于，薄煤层内的不得低于1.8m。此外，巷道净断面的设计，必须按支护最大允许变形后的此外，巷道净断面的设计，必须按支护最大允许变形后的断面计算。断面计算。.拱形巷道拱高h0、墙高壁高h3的确定221） 拱高拱高h0的确定的确定 拱高的确定常用其与巷道净宽的比来表示高跨比）：拱高的确定常用其与巷道净宽的比来表示高跨比）： 半圆拱：半圆拱：h=R=B/2； 圆弧拱：圆弧拱： h=B/3或或0.4B。2） 墙壁高墙壁高h3的确定的确定 自巷道底板至拱基线的垂直距离。自巷道底板至拱基线的垂直距离。.有有轨拱形运拱形运输巷道壁高巷道壁高h3的的设计要求：按以下五种方法要求：按以下五种方法计算算取最大取最大值23(1) 按架线电机车导电弓顶端与巷道拱壁间最小安全间隙按架线电机车导电弓顶端与巷道拱壁间最小安全间隙n的要求计算；的要求计算；(2) 按管道的装设高度按管道的装设高度m要求计算；要求计算；(3) 按人行高度要求按人行高度要求j计算；计算；(4) 按按1.6m高度人行宽度高度人行宽度C 要求计算；要求计算；(5) 按设备上缘至拱壁最小安全间隙按设备上缘至拱壁最小安全间隙C 要求计算。要求计算。 上述计算的有关公式见上述计算的有关公式见P4950表表2.5，依次计算出壁高，依次计算出壁高h3，然后取其，然后取其最大值，并且最大值，并且“只进不舍，按只进不舍，按0.1m进级进级”。 一般架线电机车运输的巷道，按其中架线电机车导电弓子和管道装设一般架线电机车运输的巷道，按其中架线电机车导电弓子和管道装设要求计算即能满足要求；其它如矿车运输、仅铺设输送机或无运输设要求计算即能满足要求；其它如矿车运输、仅铺设输送机或无运输设备的巷道一般只按行人高度要求即能满足要求，但在人行范围备的巷道一般只按行人高度要求即能满足要求，但在人行范围1.8m高高度以下，不得架设管线和电缆。度以下，不得架设管线和电缆。.半半圆拱形巷道壁高拱形巷道壁高h3的的计算算241) 按“架线电机车导电弓子高度要求计算： 式中，h4电机车导电弓子高度；2.0m行人），1.9m不行人），井底车场 2.2m。（356条） hc道床总高度；R 半圆拱半径； n 导电弓子外缘与拱壁之间的安全间隙(一般取300)； K导电弓子宽度之半； b1轨道中心线与巷道中心线间隙。 .2） 按“管道的装设高度要求计算双轨巷道：单轨巷道： 式中，m-导电弓子与管子之间的安全间隙(一般取400500)； h5-管子吊挂的下缘高度，h51800mm。3） 按“人行高度要求计算： 式中，j 大于100，一般取 200mm25.4） 按“1.6m高度人行宽度要求计算 双轨巷道：单轨巷道：式中，C-运输设备上缘和拱璧间距(一般大于等于700mm)；5） 按“设备上缘距拱璧的最小安全间隙要求计算：双轨：单轨：非人行侧：26.27架线电机车管道安装行人人行宽度设备上缘.28单轨巷道壁高单轨巷道壁高.29.n无轨运输巷道的净高度需要同时满足以下要求：无轨运输巷道的净高度需要同时满足以下要求：n1行人需要；行人需要；n2通风需要；通风需要；n3无轨运输设备的顶部距巷道顶部支护或管无轨运输设备的顶部距巷道顶部支护或管缆下缘的距离不得小于缆下缘的距离不得小于0.6m；n4满足安全间隙对巷道净高度的要求。满足安全间隙对巷道净高度的要求。2.2.2.3无轨运输巷道净高度无轨运输巷道净高度.2.2.3 确定巷道的确定巷道的净净断面断面积积S311矩形巷道净断面积：SBH B巷道净宽；H巷道净高。 2梯形巷道净断面积：S(B1+B2)H/2； B1、B2巷道顶梁、底板处净宽；H巷道净高。3半圆拱巷道：SB(0.39B+h2) h2渣面起巷道壁的高度。4圆弧拱巷道：SB(0.24B+h2). 32矩形巷道.33梯形巷道.34半圆拱形巷道.35圆弧拱形巷道.2.2.4 巷道巷道风风速速验验算算 36 生产矿井的巷道通常兼作通风用，因此还要进行最优的风速验算：V通过巷道的风速，Q通过巷道的风量，Vmax巷道允许通风的最高风速，ms。 .37煤矿工业设计规范规定：矿井主要进风巷的风速一般不大于6m/s；输送机巷道、采区风巷一般不大于4m/s。.2.2.5 确定巷道的确定巷道的设计设计掘掘进进断面断面积积和和计计算掘算掘进进断面断面积积 382.2.5.1 支护参数的选择 2.2.5.2 道床参数的选择2.2.5.3 巷道的设计掘进断面积 2.2.5.4 巷道的计算掘进断面积 .2.2.5.1支支护护参数的参数的选择选择39支护是影响煤矿技术经济指标和安全生产的关键技术问题。支护形式过去棚式支架和料石、混凝土砌碹以及金属支架是主要支护形式。现在普遍采用锚网喷支护或与其他支护形式联合支护。支架参数是各种支架的规格尺寸，锚喷支护的锚杆类型、长度直径、间距、排距、喷层厚度及标号等，如坑木的直径、金属和钢筋混凝土构件的断面高度以及背板厚度、喷层的厚度或锚杆外露的长度。.2.2.5.2 道床参数的道床参数的选择选择40道床参数：钢轨型号、轨枕规格和道碴厚度。道床参数：钢轨型号、轨枕规格和道碴厚度。钢轨型号是根据巷道类型、运输方式及矿车容积和钢轨型号是根据巷道类型、运输方式及矿车容积和轨距来选取。轨距来选取。 每米长度的质量来表示。每米长度的质量来表示。15、22、30、38kg/m 轨枕：轨枕的类型和规格应与选用的钢轨型号相适轨枕：轨枕的类型和规格应与选用的钢轨型号相适应。应。 道床：一般采用坚硬的碎石或不易自燃的矸石或卵道床：一般采用坚硬的碎石或不易自燃的矸石或卵石做道碴，颗粒度以石做道碴，颗粒度以2030mm为宜。为宜。 .41.42钢轨型号使用地点使用地点运运输设备钢轨规格格/（kgm-1）斜井箕斗人车运送液压支架设备车30，381t，1.5t矿车22平硐大巷井底车场8t及以上机车3t以上机车运送液压支架设备车301t，1.5t矿车22采区巷道运送液压支架设备车30，221t，1.5t矿车22，15.43轨枕规格轨枕枕类型型轨距距/mm轨型型/（kgm-1）全全长/mm全高全高/mm上上宽/mm下下宽/mm木轨枕600151200120120150221200140130160900151600120120150221600140130160钢筋混凝土轨枕60015或22110012001201501101301401709003015001600150200140160180250预应力钢筋混凝土轨枕60015或221200115100140.44常用道床参数常用道床参数巷道类型巷道类型钢轨型号钢轨型号/（kgm-1）道床总高度道床总高度hc/mm道碴高度道碴高度hb/mm道碴面至轨道碴面至轨道面高度道面高度ha/mm井底车场及主要运输巷道3041022019022380220160采区运输巷道上、下山22380可不铺道碴，轨枕沿底板浮放，也可在浮放轨枕两侧充填掘进矸石15350运输巷、回风巷15250.2.2.5.3巷道巷道设计设计掘掘进进断面断面积积S1 45巷道净尺寸加上支架参数和道床参数，便得到巷道的设巷道净尺寸加上支架参数和道床参数，便得到巷道的设计掘进尺寸，从而可求得巷道设计掘进断面积计掘进尺寸，从而可求得巷道设计掘进断面积S1。半圆拱巷道：半圆拱巷道：S1=B10.39B1+h3）；）； B1拱形巷道掘进宽度；拱形巷道掘进宽度；h3墙高；墙高；圆弧拱巷道：圆弧拱巷道：S1=0.24B2+1.27BT+1.57T2+B1h3； B巷道净宽；巷道净宽；T墙厚；墙厚；梯形巷道：梯形巷道：S1=（B3+B4H1/2； B3、B4顶梁、底梁设计掘进宽度；顶梁、底梁设计掘进宽度；H1设计掘进高设计掘进高度。度。.2.2.6巷道的巷道的计计算掘算掘进进断面断面积积S2 考虑到巷道在施工内出现超挖观象，因而，设计掘进断面尺寸应加上允许超挖值(75mm)，作为计算掘进断面尺寸增加2），并以此计算出巷道的掘进工程量和支炉材料消耗量。46.巷道断面尺寸巷道断面尺寸计算公式算公式47梯形巷道断面尺寸和工程量、材料消耗计算公式，如表2.4所示。（4748页）半圆拱巷道断面尺寸和工程量、材料消耗计算公式，如表2.6所示。（5253页）.圆弧巷道断面尺寸和工程量、材料消耗量计算公式，如表2.7所示。（5455页）.2.3 巷道内水沟和管巷道内水沟和管缆缆的布置的布置482.3.1 水沟设计水沟设计1) 排水沟断面系根据矿井生产时通过该巷道的排水排水沟断面系根据矿井生产时通过该巷道的排水量设计。量设计。2) 排水沟一般布置在人行道一侧，并尽量少穿越运排水沟一般布置在人行道一侧，并尽量少穿越运输线路。输线路。 3) 平巷排水沟的坡度一般取平巷排水沟的坡度一般取35(或与巷道坡度或与巷道坡度相同相同)。4) 常用的水沟断面及尺寸如图常用的水沟断面及尺寸如图2.7和和2.8所示。所示。2.3.2 管缆布置管缆布置1) 巷道内管线布置的原则巷道内管线布置的原则 “保证安全，便于安装、保证安全，便于安装、检修检修”。2) 电力电缆与管道应布置在巷道的不同侧。电力电缆与管道应布置在巷道的不同侧。3) 电话和信号电缆应布置在电力电缆的另一侧。电话和信号电缆应布置在电力电缆的另一侧。 .2.3.1 水沟水沟设计设计49水沟的位置：水沟的位置：（1倾角倾角16的巷道：的巷道： 与人行台阶一侧；与人行台阶分设。与人行台阶一侧；与人行台阶分设。（3布置在巷道中间；布置在巷道中间；（4巷道横向水沟。巷道横向水沟。.50水沟的施工要求水沟的施工要求（1平巷水沟坡度真可取平巷水沟坡度真可取35，或与巷道的坡，或与巷道的坡度相同，但一般不小于度相同，但一般不小于3，以利于水流通畅。，以利于水流通畅。（2运输大巷的水沟可用混凝土浇筑，也可用钢运输大巷的水沟可用混凝土浇筑，也可用钢筋混凝土预制成构件，然后送到井下铺设，服务年限筋混凝土预制成构件，然后送到井下铺设，服务年限短，排水量小的巷道其水沟可不用支护。短，排水量小的巷道其水沟可不用支护。（3棚式支架巷道水沟一侧的边缘距棚腿距不小棚式支架巷道水沟一侧的边缘距棚腿距不小于于300mm，图，图2-7 。（4为了行人方便，主要运输大巷和倾角小于为了行人方便，主要运输大巷和倾角小于15斜巷的水沟，应铺放钢筋混凝上预制盖板，盖扳顶面斜巷的水沟，应铺放钢筋混凝上预制盖板，盖扳顶面要与巷道渣面齐平。要与巷道渣面齐平。.51.52水沟的断面水沟的断面常用的水沟断面形状有对称倒梯形、半倒梯形和常用的水沟断面形状有对称倒梯形、半倒梯形和矩形。各种水沟断面尺寸应根据水沟流量，坡度，矩形。各种水沟断面尺寸应根据水沟流量，坡度，支护材料和断面形状等因素决定，常用的水沟断面支护材料和断面形状等因素决定，常用的水沟断面和尺寸见图和尺寸见图2.7和图和图2.8所示。拱形、梯形巷道水沟所示。拱形、梯形巷道水沟规格和材料消耗见表规格和材料消耗见表2.12。为了使巷道内不积水，巷道横向水沟的一侧也应为了使巷道内不积水，巷道横向水沟的一侧也应有有2的坡度，并在水沟的侧面壁上每隔一定距离的坡度，并在水沟的侧面壁上每隔一定距离开设开设50的泻水孔。的泻水孔。 .53.拱形、梯形巷道水沟规格和材料消耗表54巷巷道道类别支支护类别流量流量/（h-1）净尺寸尺寸/mm断面断面/每米材料消耗量每米材料消耗量坡度宽B深H净掘进盖板水沟345上宽B1下宽B2钢筋/kg混凝土/m混凝土/m拱形大巷锚喷08609701123003500.1050.1441.3360.02260.114砌碹096010001233503003500.1140.1391.3360.02260.099锚喷86172972051122274004000.1600.2031.6330.02760.133砌碹961971002271232544003504500.1690.2071.6330.02760.120锚喷1723022053492273825004500.2250.2722.0360.03230.152砌碹1973492274032544505004505000.2380.2782.0360.3230.137锚喷3023743494323824725005000.2500.3062.0360.3230.161砌碹3493974034584505125004505500.2610.3092.0360.3230.145采区梯形棚式07809001002301802600.050.146无0.093棚式78118901361001522502203000.070.1740.104棚式1181571361811522022802503200.080.1950.110棚式1572431812802023133503003500.110.2360.122.2.3.2 管管缆缆布置布置55管道的布置：管道的布置：（1 1管道通常应布置在人行道一侧，也可布置在非人管道通常应布置在人行道一侧，也可布置在非人行道一侧。管道架设可采用管墩架设、托架固定或锚行道一侧。管道架设可采用管墩架设、托架固定或锚杆悬挂等方式。若架设在人行道上方，管道下部与道杆悬挂等方式。若架设在人行道上方，管道下部与道渣面或水沟盖板面保持渣面或水沟盖板面保持1.8m1.8m以上的距离，若架设在水以上的距离，若架设在水沟上，应以不妨碍清理水沟为原则。沟上，应以不妨碍清理水沟为原则。（2 2在架线式电机车运输巷道内，不要将管道直接置在架线式电机车运输巷道内，不要将管道直接置于巷道底板上用管墩架设），以免电流腐蚀管道。于巷道底板上用管墩架设），以免电流腐蚀管道。（3 3管道与运输设备之间必须留有不小于管道与运输设备之间必须留有不小于0.2m0.2m的安全的安全距离。距离。 .56 电缆的布置：电缆的布置：（1通信电缆和电力电缆不宜设在同一侧。通信电缆和电力电缆不宜设在同一侧。（2高压电缆和低压电缆在巷道同侧布置时，相互之高压电缆和低压电缆在巷道同侧布置时，相互之间距离应大于间距离应大于0.1m以上；同时高压电缆之间、低压电以上；同时高压电缆之间、低压电缆之间的距离不得小于缆之间的距离不得小于50mm，以便摘挂方便。，以便摘挂方便。（3电缆与管道在同一侧敷设时，电缆要悬挂在管道电缆与管道在同一侧敷设时，电缆要悬挂在管道上方并保持上方并保持0.3m以上的距离。以上的距离。（4电缆悬挂高度应保证当矿车掉道时不会撞击电缆，电缆悬挂高度应保证当矿车掉道时不会撞击电缆，或者电缆发生坠落时，不会落在轨道上或运输设备上。或者电缆发生坠落时，不会落在轨道上或运输设备上。（5人行道一侧最好不要敷设动力电缆。人行道一侧最好不要敷设动力电缆。.57.2.3.3 绘绘制巷道断面施工制巷道断面施工图图、编编制巷道特征表和每米巷道工制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表程量及材料消耗量表58按1:50的比例绘制巷道断面施工图；编制巷道特征表；编制每米巷道工程量及材料消耗量表，如64-65页图2.9及表2.132.14所示。. 2.4 巷道断面巷道断面设计设计示例示例 59已知条件：已知条件：某煤矿，年设计能力为某煤矿，年设计能力为90万万t，低瓦斯矿井，中央分，低瓦斯矿井，中央分列式通风，井下最大涌水量为列式通风，井下最大涌水量为320m3/h。通过该矿第一水平东翼运输大巷的流水量为通过该矿第一水平东翼运输大巷的流水量为160m3/h，采用采用ZK10-6/250架线式电机车牵引架线式电机车牵引1.5吨矿车运输吨矿车运输.该大巷穿过中等稳定的岩层，岩石坚固性系数该大巷穿过中等稳定的岩层，岩石坚固性系数f =46，需通过的风量为，需通过的风量为48m3/s。巷道内敷设一道直径为巷道内敷设一道直径为200mm的压风管和一趟直径为的压风管和一趟直径为l00mm的水管。的水管。 试设计运输大巷直线段的断面。试设计运输大巷直线段的断面。.602.4.1选择巷道断面形状选择巷道断面形状 对于年产对于年产90万万t矿井的第一水平运输大巷，一水矿井的第一水平运输大巷，一水平服务年限在平服务年限在20年以上，采用年以上，采用 600mm轨距双轨运轨距双轨运输的大巷，其净宽在输的大巷，其净宽在3m以上，又穿过中等稳定的以上，又穿过中等稳定的岩层。故选用螺纹钢树脂锚秆与喷射混凝土支护，岩层。故选用螺纹钢树脂锚秆与喷射混凝土支护，半圆拱形断面。半圆拱形断面。.612.4.2确定巷道断面尺寸确定巷道断面尺寸1） 确定巷道净宽度确定巷道净宽度B 查表查表2-245页知页知ZK10-6/250电机车宽电机车宽A1=1060，高，高h=1550；1.5吨矿车宽吨矿车宽1050，高，高1150。 根据根据煤矿安全规程，取巷道人行道宽煤矿安全规程，取巷道人行道宽C=840，非人行道一侧宽非人行道一侧宽a=400。又查表。又查表2-3知本巷双轨中知本巷双轨中心线心线b=1300，两电机车之间的距离为：，两电机车之间的距离为：1300-（1060/2+1060/2）=240 故巷道净宽度故巷道净宽度B=a1+b+c1=a+2A1+C+t=400+21060+240+840=3600。2） 确定巷道拱高确定巷道拱高h0 半圆拱巷道拱高半圆拱巷道拱高h0=B/2=3600/2=1800； 半圆拱半径半圆拱半径R=h0=3600/2=1800。.623确定巷道壁高h3（1按架线电机车导电弓子要求确定h3由表2.5中半圆拱巷道壁高公式得.63 （2按管道装设要求确定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综上计算，并考虑一定的余量，确定本巷道壁高为h3=1820。则巷道高度H=h3-hb+h0=1820-220+1800=3400。.644） 确定巷道净断面面积确定巷道净断面面积S和净周长和净周长P 由表由表2.6得净断面面积得净断面面积 S=B0.39B+h2） 式中：式中： h2为道碴面以上巷道壁高，为道碴面以上巷道壁高，h2= h3-hb=1820-220=1600。 故，故， S=3600（0.393600+1600）= 10.8m2； 净周长净周长 P=2.57B+2h2=2.573600+21600 = 12.5m。.655用风速校核巷道净断面面积用风速校核巷道净断面面积查表查表2.8，知，知Vmax=8m/s，已知通过大巷风量，已知通过大巷风量Q=48m3/s，计算得：，计算得：设计的大巷断面面积、风速没超过规定，可以使用。.666选择支护参数选择支护参数180页，表页，表6.6） 本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽本巷道采用锚喷支护，根据巷道净宽3.6m、穿过中等、穿过中等稳定岩层即属稳定岩层即属类围岩、服务时间大于类围岩、服务时间大于l0年等条件，得：年等条件，得：锚喷支护参数：锚喷支护参数： 锚杆长锚杆长2.0m，间距，间距a=0.8m，排距，排距a=0.8m，锚杆直径，锚杆直径18。 喷射混凝土层厚喷射混凝土层厚T1=l00mm，而锚杆露出长度，而锚杆露出长度T2=50mm故支护厚度故支护厚度T=T1=100。.677选择道床参数选择道床参数 根据本巷道通过的运输设备，选用根据本巷道通过的运输设备，选用30kg/m的钢轨，的钢轨，其道床参数其道床参数hc、hb分别为分别为410和和220，道渣至轨，道渣至轨面高度面高度ha=hc-hb=410-220=190。 采用钢筋混凝土轨枕。采用钢筋混凝土轨枕。.688确定巷道掘进断面积确定巷道掘进断面积巷道设计掘进宽度巷道设计掘进宽度B1=B+2T=3600+2100=3800。巷道计算掘进宽度巷道计算掘进宽度B2= B1+2=3800+275=3950。巷道设计掘进高度巷道设计掘进高度H1=H+hb+T=3400+220+100=3720。巷道计算掘进高度巷道计算掘进高度H2=H1+=3720+75=3795。巷道的设计掘进断面积巷道的设计掘进断面积S1=B1 （0.39B1+h3）=3800（0.393800+1820）=125476002，取，取S1=12.55。巷道的计算掘进断面积巷道的计算掘进断面积S2=B20.39B2+h3）=3950（0.393950+1820）=132739752，取取S2=13.27。.692.4.3 布置巷道内水沟和管线布置巷道内水沟和管线1水沟设计水沟设计 已知通过本巷道的水量为已知通过本巷道的水量为160m3/h，采用水沟坡度为，采用水沟坡度为0.3%，查表，查表2.1262页得：页得： 水沟深水沟深400、水沟宽、水沟宽400，水沟净断面面积，水沟净断面面积0.16；水沟掘进断面面积水沟掘进断面面积0.203，每米水沟盖板用钢筋，每米水沟盖板用钢筋1.633kg、混凝土、混凝土0.0276m3，水沟用混凝土，水沟用混凝土0.133m3。 2管缆布置管缆布置 管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧，管子悬吊在人行道一侧，电力电缆挂在非人行道一侧，通信电缆挂在管子上方，如图通信电缆挂在管子上方，如图2-1069页所示。页所示。.702.4.4 计算巷道掘进工程量和材料消耗量计算巷道掘进工程量和材料消耗量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=13.271=13.27m3；每米巷道墙脚计算掘进体积：每米巷道墙脚计算掘进体积： V3=0.2(T+)1=0.2(0.1+0.075)1=0.04m3；每米巷道拱与墙喷射材料消耗：每米巷道拱与墙喷射材料消耗：V2=1.57(B2-T1)T1+2h3T11 =1.57(3.95-0.10)0.10+21.820.101=0.968m3；每米巷道墙脚喷射材料消耗：每米巷道墙脚喷射材料消耗：V4=0.2T11=0.20.11=0.02m3；每米巷道喷射材料消耗不包括损耗）：每米巷道喷射材料消耗不包括损耗）： V= V2+ V4=0.968+0.02=0.988 m3；.每米巷道锚杆消耗：71折合质量式中，P1为计算锚杆消耗周长，P1 = 1.57B2+2h3 =1.573.95+21.82=9.84m； M、M 为锚杆间距、排距，M=M =0.8m。故，.每排锚杆数：N0.8 = 14.750.8=11.8 = 12根每米巷道粉刷面积：Sn = 1.57B3+2h2式中，B3计算净宽，B3 = B2-2T = 3.95-20.10 = 3.75m所以，Sn = 1.573.75 + 21.60 = 9.1m2。72.732.4.5 绘制巷道断面施工图，编制巷道特征表和每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量表。米巷道掘进工程量和材料消耗量表。 根据以上计算结果，按根据以上计算结果，按1：50比例绘制出巷道断比例绘制出巷道断面图图面图图2.10），并附上工程量及材料消耗量表，），并附上工程量及材料消耗量表，如表如表2.15及表及表2.16。 做好的施工图表发至施工单位，即可作为指导做好的施工图表发至施工单位，即可作为指导施工的依据。施工的依据。.74.75围岩围岩类别类别断面断面/设计掘进尺设计掘进尺寸寸/mm喷射喷射厚度厚度/mm锚杆锚杆/mm净周净周长长/mm净设计掘进宽高型式排列方式间排距锚杆长直径10.812.5538003720100螺纹钢树脂锚杆方形80020001812.5运输大巷特征围围岩岩类类别别计算掘进工程量计算掘进工程量/m3锚杆锚杆数量数量/根根材料消耗材料消耗粉刷面积粉刷面积/巷道墙脚喷射材料/m锚杆钢筋/kg树脂药卷/个13.270.0414.270.9858.9029.59.1运输大巷每米工程量及材料消耗.巷道断面巷道断面设计大作大作业76某煤矿，年设计能力为150万t，低瓦斯矿井，两翼对角式通风，井下最大涌水量为370m3/h，综采矿井。通过该矿第一水平东翼运输大巷的流水量为180m3/h，采用ZK14-9/550架线式电机车牵引3吨底卸式矿车运输.该大巷穿过稳定性较好的岩层，岩石坚固性系数f =68，需通过的风量为68m3/s。巷道内敷设一道直径为200mm的压风管和一趟直径为l00mm的水管。试设计运输大巷弯曲段的断面。.77本章小结本章小结巷道断面形状巷道断面形状影响因素：影响因素：巷道断面尺寸巷道断面尺寸净断面、断面、风速、速、设计掘掘进、计算掘算掘进。巷道内水沟巷道内水沟设计和管和管缆布置布置水沟布置；管水沟布置；管缆布置。布置。一一图两表两表.复复习思考思考题78 (1) 煤矿常用巷道断面形状及其承载性能特点？ (2) 选择巷道断面形状应考虑那些因素？ (3) 简述巷道断面设计的步骤？ (4) 净宽、净高、拱形巷道墙高？ (5) 梯形锚网支护巷道断面的净宽度和净高度如何确定？ (6) 巷道断面内水沟和管线的布置有那些要求？.