【正文】 目錄前言 11 工程概況 2 2 2 3 3 4 4 42 巷道斷面設(shè)計 5 5 5 8 9 12 123 巷道掘進(jìn)設(shè)計 13 13 13 14 16 16 20 裝藥結(jié)構(gòu)與起爆 21 21 21 22 23 24 24 244 巷道圍巖壓力計算 25 巷道頂壓、側(cè)壓、底壓的計算 25 圍巖破碎半徑的計算 265 巷道支護(hù)設(shè)計 27 27 支護(hù)參數(shù)選擇與計算 27 27 2排距 29 306 巷道施工組織設(shè)計及編制循環(huán)圖表 347 概預(yù)算 39(見01表) 4材料、機械臺班數(shù)量數(shù)量匯總表（見02表） 43（見03表） 44（見04表） 45（見05表） 4材料、機械臺班單價匯總表（見06表） 48（見07表） 508施工期間工程管理 56 56 589結(jié)論 61致謝 62參考文獻(xiàn) 63附錄A 64附錄B 7481 / 85前言 本設(shè)計為王營子礦的施工組織設(shè)計及其概預(yù)算。設(shè)計中的重要數(shù)據(jù)和圖表都是以王營子煤礦的地質(zhì)資料、井筒斷面圖、巷道斷面圖、等為依據(jù)，嚴(yán)格的依照了《礦井建設(shè)專業(yè)畢業(yè)設(shè)計教學(xué)大綱》的要求進(jìn)行計算和描繪。在進(jìn)行設(shè)計過程中，嚴(yán)格遵守《煤礦安全規(guī)程》和《煤礦施工設(shè)計規(guī)范》的有關(guān)規(guī)定，不僅注重加強了基本理論、基本方法技能的學(xué)習(xí)和基本能力的培養(yǎng)；而且注重了與其它課程的聯(lián)系，特別是與課本及規(guī)程的銜接與配合。內(nèi)容和步驟。首先根據(jù)巷道的服務(wù)年限，用途和圍巖的性質(zhì)，選擇巷道斷面的形狀和支護(hù)方式，其次根據(jù)巷道中通過的設(shè)備尺寸和支護(hù)參數(shù)和道床參數(shù)通風(fēng)量和行人要求等確定巷道凈斷面積尺寸（并進(jìn)行風(fēng)速運算）計算巷道的設(shè)計掘進(jìn)斷面的尺寸然后布置水溝和管纜。最后繪制巷道斷面施工圖，編制巷道特征表和每米巷道工程量和材料消耗量。1 工程概況王營子礦區(qū)位于阜新盆地中北部，阜新市系遼寧省轄市之一，位于遼寧省西北部。往南經(jīng)錦州可直下京、津；北上經(jīng)通遼可到霍林河礦區(qū)；東達(dá)沈陽及遼東沿海城市；西至朝陽、內(nèi)蒙古赤峰，是遼寧西部的交通要道。阜新全境呈矩形，中軸斜交于北緯42176。10′和東經(jīng)122176。0′的交點上。 圖11地理交通位置 figure 11 Geographic location of traffic 礦區(qū)氣候特征 礦區(qū)高空處于西風(fēng)環(huán)流帶中，常有氣旋(低氣壓)和反氣旋(高氣壓)由西向東移動。特別是春季，氣旋和反氣旋常呈追逐式移動，導(dǎo)致西南與西北大風(fēng)交替出現(xiàn)，氣溫因之忽高忽低。夏季季風(fēng)來自南部海上，礦區(qū)在副熱帶高壓(或其邊緣)控制下，高溫高濕，多陰雨天氣。冬季季風(fēng)來自西伯利亞，受大陸冷高壓控制，阜新市氣溫低而多晴。礦區(qū)所在地區(qū)地勢由西北向東南呈階梯式下降，山丘多由西南向東北伸展，對來自西方的氣流有下沉作用。西來氣流含水汽較少。所以西來系統(tǒng)過境雨水稀少；南來系統(tǒng)因地形抬升作用降水有所加強。本礦區(qū)氣候?qū)儆诒睖貛Т箨懠撅L(fēng)氣候區(qū)，四季分明，雨熱同季，光照充足。礦區(qū)的四季是以候平均氣溫高于20℃為夏季，低于3℃為冬季（全國標(biāo)準(zhǔn)：高于22℃為夏季，低于10℃為冬季）。介于二者之間的氣溫分別為春、秋季。 礦區(qū)地質(zhì)條件 阜新盆地位于中朝地臺的東北部 ,燕遼斷隆區(qū)東段 ,是在前寒武紀(jì)長期抬升剝蝕的基礎(chǔ)上 ,燕山運動中期斷裂作用形成的北北東向斷陷盆地。盆內(nèi)沉積了一套內(nèi)陸含煤碎屑巖及火山碎屑巖建造 ,分布面積約 2 0 0 0ｋｍ2 。王營子礦區(qū)位于阜新盆地中北部 ,分布面積約10ｋｍ2 。含煤地層主要為上侏羅統(tǒng)阜新組 ,是一套以河流相為主的砂礫巖、粗砂巖、粉砂巖、泥巖夾煤層組合。厚度 530～ 710ｍ ,大多為 550～ 60 0ｍ。該組煤層與鄰區(qū)相比厚度大 ,層數(shù)多 ,分布廣 ,縱向上自上而下可劃分為水泉段、孫家灣段、中間段、太平段和高德段累計煤層厚度 2 0 .69～ 10 2 .85ｍ ,結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 ,分叉尖滅現(xiàn)象明顯。從煤層平面疊加厚度看 ,北部和中部厚度相對較大。煤巖類型以亮煤和半亮煤為主 ,煤巖組分中鏡質(zhì)組含量一般大于 90 %。各煤層鏡質(zhì)體反射率值一般在 0 .4 2 %～ 0 .62 %之間 ,揮發(fā)分產(chǎn)率一般在 %～ 4 %之間 ,煤級以長焰煤為主 ,部分為氣煤。在侵入巖影響區(qū)鏡質(zhì)體反射率值可高達(dá) 1% ,揮發(fā)分產(chǎn)率降低....礦區(qū)構(gòu)造屬于一個較完整的同生向斜, 向斜的走向由西部的北西到東部轉(zhuǎn)為北東。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)落差大于20 m 的斷層共6 條, 均為張性或張扭性正斷層。喜山期區(qū)內(nèi)巖漿活動較為強烈, 巖漿侵入均以近東西向高角度輝綠巖巖墻為主。礦區(qū)內(nèi)共發(fā)育巖墻31 條, 走向45??~ 105??, 寬度0. 8~ 82 m, 規(guī)模較大的巖墻對煤層的破壞較大, 并對煤的變質(zhì)程度有一定的影響。礦井施工期地面通訊利用永久通訊工程，永久通訊工程在施工準(zhǔn)備期形成。行政通訊電話引自中國鐵通或電信網(wǎng)絡(luò)，采用光纜接入。交換機設(shè)在臨時辦公室內(nèi)，待永久辦公樓建成后，移進(jìn)樓內(nèi)機房。變電所之間電力調(diào)度通訊先期使用行政通訊電話，待變電所永久工程完成后，電力調(diào)度通訊也同時完成，此后行政通訊電話為備用通訊方式。 初步設(shè)計王營子煤礦2回電源均引自多倫110kV變電站，施工準(zhǔn)備期形成2回35kVd的LGJ120/30永久輸電線路，保證施工用電。永久變電所形成前設(shè)35/，安裝8000kVA變壓器1臺（可利用永久設(shè)備），保證凍結(jié)及掘砌施工。臨時變及輸電線路未形成時，先從場區(qū)附近經(jīng)過的農(nóng)電10kV輸電線路分接1條LJ—70/10kV輸電線路，引進(jìn)場區(qū)供凍結(jié)打鉆、四通一平等臨時施工用電，待臨時變電所投用后拆除。 據(jù)水文地質(zhì)資料，礦井工業(yè)場地及井下用水可以采用地下水作為水源。在施工準(zhǔn)備期建設(shè)礦井永久水井供施工使用。水源地選址為礦井工業(yè)場地的西北部，距工業(yè)場地300米處，設(shè)2眼水源井，每井井徑330mm，井深70m，井出水量20m3/h,一眼井工作，一眼井備用。由于采用凍結(jié)施工工藝，用水量將大于設(shè)計永久水源井取水量，因此應(yīng)再打臨時水源井做施工補充。該場區(qū)地形較平坦，地勢西北高、東南低。周圍附近沒有河流，故工業(yè)場地不存在防洪問題。在確保暴雨期間工業(yè)場地不受洪水威脅，并在場區(qū)北側(cè)和西側(cè)設(shè)置截水溝，斷面為梯形，邊坡1：。在暴雨期間雨水將通過截水溝順地勢排出。2 巷道斷面設(shè)計 我國煤礦井下使用的巷道斷面形狀，按其構(gòu)成的輪廓線可分為折線形和曲線形兩大類。前者如矩形、梯形、不規(guī)則型，后者如半圓拱形、圓弧拱形，三心拱形、馬蹄形、橢圓形和圓形等。巷道斷面形狀的選擇，主要應(yīng)考慮巷道所處的位置及穿過圍巖的性質(zhì)、作用在巷道上地壓大小和方向、巷道的用途和服務(wù)年限、選用的支架材料和支護(hù)方式、巷道的掘進(jìn)方法采用的掘進(jìn)設(shè)備等因素，也可以參考鄰近礦井同類巷道的斷面形狀及其維修情況等。作用在巷道上的地壓大小和方向，是選擇巷道斷面形狀時需考慮的主要因素；當(dāng)定壓較大，測壓較小時，則應(yīng)選擇直墻拱形斷面；當(dāng)頂壓、側(cè)壓都很大時，同時底鼓嚴(yán)重時，就須選用馬蹄形、橢圓形或圓形等封閉式的斷面。巷道的用途和服務(wù)年限也是考慮選擇巷道斷面形狀不可缺少的重要因素。服務(wù)年限長達(dá)幾十年的開拓巷道，采用磚石、混凝土和錨噴支護(hù)的各種拱形斷面較為有利；服務(wù)年限10年左右的準(zhǔn)備巷道以往多采用梯形斷面，現(xiàn)在采用錨噴支護(hù)的拱形斷面日趨增多；服務(wù)年限短的回采巷道，多采用梯形斷面。巷道斷面設(shè)計的基本原則：在滿足安全生產(chǎn)和施工要求的條件下，力求提高斷面的利用率，取得最佳的經(jīng)濟效果。根據(jù)王營子礦的工程地質(zhì)條件以及水文地質(zhì)條件，計算其服務(wù)年限在20年以上，可選用拱形斷面中的半圓拱形為宜。 年產(chǎn)100萬噸礦井的第一水平運輸大巷，一般服務(wù)年限在20年以上，采用600毫米軌距雙軌運輸?shù)拇笙?，其凈寬?米以上，又穿過中等穩(wěn)定巖層，故選用螺紋鋼樹脂錨桿與噴射混凝土支護(hù)，巷道為半圓拱形斷面。確定巷道凈寬度B－6/250電機車寬=1060毫米、高h(yuǎn)=1550毫米；、高1200毫米。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》并參照標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，取巷道人行道寬C=840毫米、非人行道一側(cè)寬a=400毫米。，中線距b=1300毫米，則兩電機車之間距離為：1300－(1060/2+1060/2)=240(mm)。故巷道凈寬度：B=a+2A+c+t=400+21060+840+240 =3600 (mm) 表21雙軌巷道軌道中線距數(shù)值Table21 double track tunnel rail line distance value運輸設(shè)備600mm軌距/mm900mm軌距/mm直線曲線直線曲線1100130013001500140016007t，10t，14t架線機車1300160016001900160018001500170016001800180020008t，12t蓄電池機車1300160016001900確定巷道拱高半圓拱形巷道拱高=B/2=3600/2=1800(mm)。半圓拱半徑R==1800(mm)。確定巷道壁高（1）按架線電機車導(dǎo)電弓子要求確定：式中 ——軌面起電機車架線高度，按《煤礦安全規(guī)程》取=2000毫米；——道床總高度。選用30公斤/米鋼軌，得=410毫米，道渣高度=220毫米；n ——導(dǎo)電弓子距拱壁安全間距，取n=300毫米；K ——導(dǎo)電弓子寬度之半，K=718/2=359，取K=360毫米；——軌道中線與巷道中線間距，=B/2－=3600/2－930=870(mm)； 故 ≥2000mm+410mmmm=1552mm。(2)按管道裝設(shè)要求確定h3≥++式中 ————碴面至管子底高度，按《煤礦安全規(guī)程》取=1800mm； ————管子懸吊件總高度，取=900mm； m————導(dǎo)電弓子距管子間距，取m=300mm； D————壓氣管法蘭盤直徑，D=335mm； b2————軌道中線與巷道中線間距，=B/2=3600mm/21370mm=430mm。故 ≥1800mm+900mm+220mmmm=1633mm(3)按人行高度要求確定式中，j為距壁j處的巷道有效高度，不小于1800毫米。j100毫米，一般取200毫米。≥1800mm+220mmmm=1195mm綜上計算，并考慮一定的余量、確定本巷道壁高為=1820mm。則巷道凈高度H=－+=1820－220+1800=3400mm。確定巷道凈斷面積S和凈周長P：凈斷面面積S=B(+)式中——渣面以上巷道壁高，=－=1800－200=1600毫米故S=3600(3600+1600)=10814400= 凈周長 P=+2h=+2= m 巷道風(fēng)速驗算巷道通過的風(fēng)量是根據(jù)對整個礦井生產(chǎn)通風(fēng)網(wǎng)絡(luò)求解得到的。當(dāng)通過該巷道的風(fēng)量確定后，斷面越小，風(fēng)速越大。風(fēng)速過大，不僅會揚起煤塵，影響工人身體健康和工作效率，而且易引起煤塵爆炸事故。設(shè)計時，在不違反《煤礦安全規(guī)程》的情況下，按照《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》規(guī)定，礦井主要進(jìn)風(fēng)巷的風(fēng)速一般不大于6m/s，為礦井增產(chǎn)留有余地。按下式進(jìn)行風(fēng)速驗算：v=≤vmax式中 v————通過該巷道的風(fēng)速，m/s； Q————根據(jù)設(shè)計要求通過該巷道的風(fēng)量，50m3/s； S————巷道的凈斷面面積，㎡； vmax————該巷道允許通過的最大風(fēng)速，按下表確定，為6m/s。由公式得v=50247。=≤6m/s。 表22 巷道允許的最高風(fēng)速 Table22 the highest wind speed of roadway allowed井巷名稱允許風(fēng)速/（m/s）最低最高無提升設(shè)備的風(fēng)巷和風(fēng)硐15專為升降物料的井筒12風(fēng)橋10升降人員和物料的井筒8主要進(jìn)、回風(fēng)巷8架線電機車巷道8輸送機巷，采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷6采煤工作面、掘進(jìn)中的煤巷和平煤巖巷4掘進(jìn)中的巖巷4其他通風(fēng)人行巷道鋼軌型號鋼軌型號是以沒米長度的質(zhì)量來表示的。煤礦常用的鋼軌型號是15,22,30和38kg/m。鋼軌型號是根據(jù)巷道類型、運輸方式及設(shè)備、礦車容積和軌距來選用的，見下表 表23 巷道軌型選擇及其技術(shù)特征 Table23 roadway rail type selection and technical characteristic使用地點運輸設(shè)備鋼軌規(guī)格/（kgm1）斜井箕斗 人車運送液壓支架設(shè)備車30,381t，22平硐大巷井底車場8t及以上機車3t以上機車運送液壓支架設(shè)備車301t，22采區(qū)巷道運送液壓支架設(shè)備車30,221t，22,15因此按表知，鋼軌規(guī)格應(yīng)選取30 kgm1。在傾角大于150的巷道中，軌道的鋪設(shè)應(yīng)采取防滑措施。軌枕規(guī)格軌枕的類型和規(guī)格應(yīng)與選用的鋼軌型號相適應(yīng)。礦井多使用鋼筋混凝土軌枕和木軌枕，個別地點也有用鋼軌枕的?；炷淋壵碇饕怯糜诰总?