某煤矿年设计生产能力09Mta,采用立井开拓方式,属高瓦斯矿井,采用中央分列式通风,井下最大涌水量为450m3h;第二水平东运输大巷长度1600m,服务年限为25a;通过的流水量为,风量为;采用直流架线电机车牵引矿车运输。巷道内铺设一趟直径Φ为200mm的压气管和一趟直径Φ为100mm的供水管。设计的大巷穿过中等稳定岩层,岩石坚固性系数46。试设计该运输大巷直线段的断面,并计算单位工程掘进工程量和材料消耗量,绘制巷道断面施工图。
一、选择巷道断面形状
年产090Mta矿井的第一水平运输大巷,一般服务年限在20a以上,采用600mm轨距双轨运输的大巷,其净宽在3m以上,又穿过中等稳定的岩层,故选用高中强度螺纹钢锚杆、锚索和喷射混凝土支护,巷道断面为半圆拱形。
二、确定巷道净断面尺寸1、确定巷道净断面B
查表41知ZK14-9550电机车宽A11335mm、高h1550mm;15t矿车宽1050mm、高1150mm。根据《煤矿安全规程》,取巷道人行道宽c840mm、非人行道一侧宽a400mm。又查表42知本巷双轨中线距b1600mm,则两电机车之间距离为:1600-(1335213352)265mm故巷道净宽度Ba1bc1(40013352)1600(13352840)106751600150754175mm
2、确定巷道拱高h0
半圆拱形巷道拱高h0B24175220875mm半圆拱半径Rh020875mm
3、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48中半圆拱形巷道拱高公式得
h3h4hcR
2Kb12
按《煤矿安全规程》取h42000mm;查表35选24kgm钢轨,再查表37得hc360mm,道碴高度hb200mm;
300mm;K7182359,取K360mm;B1B2-a141752-106751020mm
h32000360208753002360102021224
(2)按管道装设要求确定h3
h3h5h7hbR2KmD2b22
按《煤矿安全规程》取h51800mm;h7900mm;m300mmD335mm
fb2B2-C120875-15075580mm。
h31800900200208752360300335258021358mm
(3)按人行高度要求确定h3
h31800hbR2Rj2
式中:j距壁j处的巷道有效高度不小于1800mm。j≥100mm,一般取j200mm。故h318002002087522087510021362mm综上计算,并考虑一定的余量、确定本巷道壁高为h31500mm则巷道净高度Hh3-hbh01500-2002087533875mm。
4、确定巷道净断面面积S和净周长P
由表48得净断面积
SB039Bh2h2h3-hb1500-2001300mm22S36000393600160012225444mm≈122m净周长Pr