1、井巷工程課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書題目：雙軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)設(shè)計(jì)學(xué)院：能源科學(xué)與工程學(xué)院姓名：專業(yè)班級(jí)：采礦 09-2 班聯(lián)系電話：指導(dǎo)教師：日期：2012年6月8日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)任務(wù)：某雙軌巷道單側(cè)分岔點(diǎn)，支巷在主巷右側(cè)，其：B1=B2 =4000mm（主巷），B3=2400mm（支巷），b1=b2 =b3=1030mm， =45， m=1600mm，（加寬后的軌道中心距） ，三條巷道均為半圓拱，墻高1800mm，砌體厚度 300mm，牛鼻子厚 600mm，采用 7 噸架線式電機(jī)車，一噸礦車， 600mm軌距，設(shè)計(jì)該交岔點(diǎn)。二、設(shè)計(jì)要求：1. 交岔點(diǎn)平面尺寸設(shè)計(jì)1.1 計(jì)算曲率中心的位置1.2 基

2、本起點(diǎn)（預(yù)定為變斷面起點(diǎn)）至變斷面（斜墻）終點(diǎn)的水平距離P1.3 計(jì)算交岔點(diǎn)的最大寬度TM1.4 計(jì)算柱墩至基本軌起點(diǎn)的距離L21.5 計(jì)算斜墻斜率及（斜墻）變斷面的起點(diǎn)Q1.6 計(jì)算交岔點(diǎn)的總長(zhǎng)度L2. 設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)墻高2.1 確定墻的高度降低的斜率2.2 按半圓拱斷面公式驗(yàn)算TN斷面的高度3. 計(jì)算工程量、材料消耗、編制工程量及材料消耗表4. 編寫施工方法等內(nèi)容5. 繪圖4.1 按 1： 100 的比例繪制交岔點(diǎn)平面圖4.2 按 1： 50 的比例繪制主巷、支巷及最大寬度處的斷面圖目錄1.交岔點(diǎn)平面尺寸設(shè)計(jì) . .11.1計(jì)算曲率中心的位置 .11.2基本軌起點(diǎn)（預(yù)定為變斷面起點(diǎn)）至變斷面（

3、斜墻）終點(diǎn)的水平距離P .11.3計(jì)算交岔點(diǎn)的最大寬度 TM.11.4計(jì)算柱墩至基本軌起點(diǎn)的距離 L2 .11.5計(jì)算斜墻斜率及（斜墻）變斷面的起點(diǎn) Q.11.6計(jì)算交岔點(diǎn)的總長(zhǎng)度 L .22.設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)墻高 . .22.1確定墻的高度降低的斜率 .22.2按半圓拱斷面公式驗(yàn)算 TN斷面的高度 .23.計(jì)算工程量、材料消耗、編制工程量及材料消耗表.31. 交岔點(diǎn)平面尺寸設(shè)計(jì)1.1 計(jì)算曲率中心的位置O點(diǎn)的位置距離基本軌起點(diǎn)的橫軸長(zhǎng)度為J，距基本軌中心線的縱軸長(zhǎng)度為H，可如下求的：J=a+b cos-Rsin=3472+3328cos1415 -12000sin14 15=3744mmH=Rco

4、s+bsin =12000 cos14 15+3328 sin14 151.2 基本軌起點(diǎn)（預(yù)定為變斷面起點(diǎn)）至變斷面（斜墻）終點(diǎn)的水平距離P從曲率中心 O到支巷起點(diǎn) T 連一直線，此 OT線與 O點(diǎn)到主巷中心線的垂線夾角為 其值為： =arccos H 500 b2Rb2=arccos 124506001030 =3351 40”12000 1030P=J+R-(B 3-b 3 )sin=J+(R+b3-B3 )sin =3744+12000-(2400-1030)sin335140” =9667mm1.3 計(jì)算交岔點(diǎn)的最大寬度TM為了計(jì)算交岔點(diǎn)最大斷面寬度TM，需解直角三角形MTN：NM=

5、B3sin =2400 sin33 5140” =1337mmTN=B3cos+500+B2=2400cos3351 40”+600+4000=6593mmTM= 1337265932 =6727mm1.4 計(jì)算柱墩至基本軌起點(diǎn)的距離L2L2=P+NM=9667+1337=11004mm1.5 計(jì)算斜墻斜率及（斜墻）變斷面的起點(diǎn)Q為了計(jì)算交岔點(diǎn)的變化， 需確定 TQ的斜率 i ，方法是按變斷面起點(diǎn)求算斜率i 0，然后選用與它最相近的固定斜率i 。i 0= TNB1 = 6593 4000 =0.268P9667取 i=0.25反算定出確定的變斷面起點(diǎn)Q及交岔點(diǎn)擴(kuò)大斷面不忿的長(zhǎng)度：L0= TNB

6、1 = 6593 4000 =10372mmi9667所以變斷面的起點(diǎn)至基本軌起點(diǎn)的距離Y：Y=P- L 0=9667-10372=-705mmQ點(diǎn)在 Q0 之左， Y 值為負(fù)。1.6 計(jì)算交岔點(diǎn)的總長(zhǎng)度LL= L 2+2000=11004+2000=13004mm2. 設(shè)計(jì)交岔點(diǎn)墻高2.1 確定墻的高度降低的斜率預(yù)設(shè) hTM與 hB2、 hB3 的差值 ?h 為 200mm18001600i =0.022.2 按半圓拱斷面公式驗(yàn)算TN斷面的高度由上述公式計(jì)算：1) 按架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子要求確定 h3hTMh4+hc-(R n) 2( K b1 ) 2=2000+320-(2000300)2(

7、360 2000 400 530) 2=1417mmh4-軌面起至電機(jī)車架線高度，按煤礦安全規(guī)程取h4=2000 mm;hc-道床總高度。查表知 hc=320mm,道砟高度 hb=180mm;n導(dǎo)電弓子距拱壁安全距離，取 n=300mm;-導(dǎo)電弓子寬度之半， K=718/2=359, 取 K=360mm;K-b1-軌道中線與巷道中線間距R半圓拱半徑， R=B/2=5318/2=2659mm.-2）按管道裝設(shè)要求確定 h3h3h5+h7+hb- R 2(K mDb2 ) 22=1800+900+180- 20002(360300350/ 2630)2 =1510mmh道砟面至管子底高度，按煤礦安

8、全規(guī)程取=1800mm;5-h7-管子懸吊件總高度，取=900mm;m導(dǎo)電弓子距管子間距，取 m=300mm;-壓氣管法蘭盤直徑，取 D=335mm;D-軌道中線與巷道中線間距3) 按人行高度要求確定 h33bR222200)2=1108mmh1800+h -(R j )=1800+180- 2000 (2000j為距巷道壁的距離。距墻壁j 處的巷道有效高度不小于1800mm。j 100mm,一般取 j=200mm.4) 按 1.6m 高度人行寬度要求計(jì)算：31600+180-2(700 1060/ 2 630)2=1045mmh20005）按設(shè)備上緣至拱璧最小安全間隙要求計(jì)算：31550+3

9、20- 20002(700 1060/ 2 630)2=1135mmh綜上，最大選擇 1510mm，考慮到余量，選擇1600mm符合要求。3. 工程量及材料消耗計(jì)算3.1體積計(jì)算巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)寬度：一一斷面： B11=B+2T=4000+2100=4200mmB12=B11+2=4200+275=4350mm二二斷面： B21=B11=4200mmB22=B21=4350mm三三斷面： B31=2400+2 100=2600mmB32=2600+2 75=2750mmTM斷面： B41=6727+2100=6927mmB42=6927+2 75=7077mm掘進(jìn)斷面積：1222S =435018

10、00+2175 =15260848mm=15.3mS2= S1=15.3m23222S =27501800+1375 =7919786mm=7.9m2STM=7077 1600+2223538 =19662355mm=31.0m2L1=L2-Y=11004-705=10299mm=10.3mV= 10.3(15.3+31.0)+2(15.3+7.9)=238.4+46.4=284.8m33.2 選擇支護(hù)參數(shù)采用錨網(wǎng)噴支護(hù)，局部采用料石碹砌支護(hù)各斷面每米巷道錨桿消耗：N=P0.5aa.a一一斷面、二二斷面：P=1.57B2+2h3=1.57 4.350+2 1.80=10.430mN1=N2=1

11、0.4300.5* 0.8 =9.790.8* 0.8三三斷面：P=1.57B2+2h3 =1.57 2.750+2 1.80=7.918mN3=11.747TM斷面：P=1.57B2+2h3 =1.57 7.077+2 1.60=14.310mN4=21.734總錨桿消耗量為 N= 10.3 （10.430+14.310 ）+2（ 10.430+7.918 ）=164 根所需藥卷： 1642=328 支折合重量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式選擇錨桿長(zhǎng)度：L =n(1.1+W/10)=1.1 1.1+7.077/10 =2.11(m)式中： W巷道寬， m；L錨桿長(zhǎng)度， m；n圍巖穩(wěn)定性系數(shù)，設(shè)計(jì)取1.1考慮到

12、現(xiàn)有錨桿規(guī)格，取長(zhǎng)度為2.2 米則消耗錨桿總質(zhì)量為1642.2 3.14 () 27850=720.727kg所需金屬網(wǎng)面積為171.86m23.3材料消耗量計(jì)算每米巷道拱與墻噴射材料消耗V2:一一斷面、二二斷面：V2=1.57(4.35-0.10)0.1+2 1.80 0.1 1=1.027m3每米巷道墻角噴射材料消耗V4=0.2 0.1 1=0.02m3V=V2+V4 =1.047 m3三三斷面：V2=1.57(2.75-0.10) 0.1+2 1.80 0.1 1=0.776 m3 V4=0.2 0.1 1=0.02m3V=V2+V4 =0.796m3TM斷面：V2=1.57(7.077

13、-0.10) 0.1+2 1.60 0.1 1=1.415 m V4=0.2 0.1 1=0.02m33V= V2+V4=1.435 m3將四個(gè)斷面數(shù)據(jù)代入公式得：V = 10.3(1.047+1.435)+2(1.047+0.796)=16.468 m3加上柱墩消耗的材料 , 總需消耗材料 : =16.468+3=19.468 m 3粉刷面積計(jì)算如下 :Sn1=1.8 2 1+ 3.14 4.35 1=10.43m2Sn2= Sn1=10.43m2Sn3=1.8 2 1+ 3.14 2.75 1=7.92 m2SnTM=1.6 21+ 3.14 7.077 1=14.3 m22Sn =31.

14、0-15.3-7.9=7.8 mVn= L(Sn1+SnTM)+g(S n2+Sn3)+Sn式中 S n1； Sn2Sn3 SnTM 分別為該斷面的處每米巷道的粉刷面積，柱墩端壁的粉刷面積，2= STM- （S2+S3）。Snm；Sn所以 Vn= 10.3 （10.43+14.3 ）+2（ 10.43+7.92 ） +7.8=171.86m22m工程量及材料消耗表巷道截面計(jì)算掘進(jìn)量 3錨桿數(shù)量材料消耗粉刷面積噴射材料錨桿3m/ 3鋼筋樹脂藥卷巷道墻角kg支一15.30.047.791.04734.2371610.43二15.30.047.791.04734.2371610.43三7.90.04

15、11.7470.79651.628237.92SM31.00.0421.7341.43595.5214314.3總計(jì)284.816419.468720.727328171.864 交岔點(diǎn)施工包括施工方法，施工順序，安全措施，注意事項(xiàng)等。（一）交岔點(diǎn)施工方法1在穩(wěn)定和穩(wěn)定性較好的巖層中，交岔點(diǎn)可采用用全斷面一次掘進(jìn)法，隨掘隨錨噴或先錨后噴，一次完成。2在中等穩(wěn)定巖層中，或巷道斷面較大時(shí)，可先將一條巷道掘出，并將邊墻先行錨噴，余下周邊噴上一層厚30 50mm的混凝土或砂漿（巖石條件差對(duì)，可加打錨桿) 作臨時(shí)支護(hù)，然后回過(guò)頭來(lái)再刷幫挑頂，隨即進(jìn)行錨噴。3在穩(wěn)定性較差的巖層中，可采用先掘砌好柱墩再刷砌

16、擴(kuò)大斷面部分的方法。4在穩(wěn)定性差的松軟巖層中掘進(jìn)交岔點(diǎn)時(shí)，不允許一次暴露的面積過(guò)大，可采用導(dǎo)硐施工法。這里采用砌碹支護(hù)的交岔點(diǎn)， 開始以全斷面由主巷向支巷方向掘砌，至斷面較大處，改用以小斷面向兩支巷掘進(jìn)架設(shè)棚式臨時(shí)支架維護(hù)頂板，掘過(guò)柱墩端面2m，先將此 2m砌好，然后再回過(guò)頭來(lái)， 由小斷面向柱墩進(jìn)行刷砌， 最后在岔口封頂并做好柱墩端面。（二）施工順序爆破后初噴拱頂打錨桿眼（先拱后頂）掛網(wǎng)安裝錨桿（先拱后幫）噴漿。初噴爆破完畢，檢查頂部規(guī)格尺寸后，及時(shí)初噴30mm-50mm厚的砂漿封閉圍巖。錨桿眼施工打眼前畫眼定位，鉆孔方向要盡量垂直于巖層層面或巷道周邊輪廓線，錨桿眼深2.4m，以防局部碎石掉后

17、能及時(shí)重新注入。安裝錨桿、掛網(wǎng)先將錨桿穿過(guò)網(wǎng)孔并注入錨桿眼內(nèi)使托板緊巾巖面，逐根進(jìn)行，最后用扎絲將所有網(wǎng)搭接處固定。按上述要求全斷面掛網(wǎng)安裝錨桿后，每隔3 m-5 m 一次復(fù)噴，多次復(fù)噴達(dá)到設(shè)計(jì)噴厚。（三）安全措施1、嚴(yán)格按交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)尺寸和要求施工。2、砌牛鼻子時(shí)，要特別注意將基礎(chǔ)放在實(shí)底巖石上，并用混凝土澆筑。以免頂板來(lái)壓下沉而遭破壞3、交岔點(diǎn)，斷面較大，施工中必須加強(qiáng)頂板管理，禁止空頂作業(yè)。4、交岔點(diǎn)施工，必須支設(shè)好臨時(shí)支護(hù)，并派專人觀察頂板壓力，遇有異常情況，及時(shí)處理。5、進(jìn)入工作面要及時(shí)清除頂部活矸，確保安全才可作業(yè)，工作面要保證整潔暢通，及時(shí)清理廢渣、矸石6、砌筑支護(hù)時(shí)，嚴(yán)格執(zhí)行先支后回原則和敲幫問(wèn)頂?shù)闹贫取?、其它：嚴(yán)格執(zhí)行“三大規(guī)程”及有關(guān)安全制度，相關(guān)員工必須培訓(xùn)合格或持證上崗。機(jī)電設(shè)備必須嚴(yán)格執(zhí)行機(jī)電管理制度。嚴(yán)格執(zhí)行煤礦安全規(guī)程中有關(guān)放炮工作的各項(xiàng)規(guī)定。（四）注意事項(xiàng)1) 繪制工大樣圖，地測(cè)組及時(shí)標(biāo)定中腰線和準(zhǔn)確的位置， 施工由外向內(nèi)按設(shè)計(jì)寬度、高度進(jìn)行。2) 要求光面爆破， 周邊眼距控制在 250300mm，保證巷道成型， 盡量減少巷道超挖量，以免造成巷