巷道斷面形狀的分類和選擇

1、巷道斷面形狀的分類和選擇3.1巷道斷面的分類及適用的條件巷道是井下生產(chǎn)的動(dòng)脈，巷道的斷面形狀直接影響到礦山生產(chǎn)的安全和經(jīng)濟(jì) 效益。我國礦井下使用的巷道斷面形狀按其輪廓線可分為折線形和曲線形兩大 類。其中折線形的如矩形、梯形、不規(guī)則形，曲線形的如半圓拱形、圓弧拱形、 三心拱、馬蹄形、橢圓形和圓形等。常用巷道斷面及其適用條件見表3.1表3.1常用巷道斷面及其適用條件斷面名稱適用條件半圓拱形目前開拓，準(zhǔn)備巷道和石同室普遍 采用的斷面形狀多在頂壓大側(cè)壓 小， 無底鼓條件下使用馬蹄形用于圍巖松軟有膨脹性的， 頂壓與側(cè)壓很大且有一定 底壓的巷道圓弧拱形由于光爆錨噴技術(shù)的推廣，拱部 成型好施工方便多用于準(zhǔn)備

2、巷 道， 跨度較大時(shí)較半圓拱利用率 高圓形圍巖松軟有膨脹性四周壓 力均很大，用其他形狀不能 抵抗壓力是采用三心圓拱形與半圓拱相比拱頂承壓能力差， 斷面利用率較高。 適用于圍巖堅(jiān) 固的開拓巷道橢圓形當(dāng)巷道四周壓力很大且分 布不均勻，根據(jù)頂壓和側(cè)壓 的大小，米用豎直或水平布 置梯形頂板暴露面積較矩形小，減少頂 壓，能承受稍大的側(cè)壓，多用于 采區(qū)巷道不規(guī)則形主要用于薄煤層，為了不破 壞頂板，保持一定的穩(wěn)定 性，斷面形狀視煤層向定拱形斷面利用率較高，多用于頂壓側(cè) 壓都較少，維護(hù)時(shí)間不長的巷道每一種形狀的斷面都有其所適應(yīng)的礦山類型 ，開采方式，支護(hù)類型，和礦 山所處的地質(zhì)條件。所以在不同的礦山地質(zhì)條件，

3、支護(hù)條件及其他條件下我們要選擇不同形狀的巷道斷面，這樣不僅可以節(jié)約礦山基建的成本，減小不必要的施 工量，還能更好的服務(wù)丁礦山正常的生產(chǎn)，完成每一年的生產(chǎn)任務(wù)。3.2巷道斷面選擇的依據(jù)巷道斷面的形狀的選擇主要考慮圍巖的物理力學(xué)性質(zhì)， 礦山壓力的大小和方 向，巷道的用途和服務(wù)年限，支護(hù)的方式和材料，巷道的掘進(jìn)方法和設(shè)備等因素。一般情況下，在選擇巷道斷面形狀時(shí)，首先考慮作用在巷道上地壓的大小和 方向，再根據(jù)地壓的大小和方向選擇相應(yīng)的巷道斷面形狀。巷道的用途和服務(wù)年限也是選擇斷面要考慮的重要因素。服務(wù)時(shí)間越長選擇拱形斷面比較有利，反之采用梯形等折線斷面的比較的多。支護(hù)材料和礦區(qū)習(xí)慣的支護(hù)方式也是影響斷

4、面形狀選擇的因素。如采用木支架，鋼筋混凝土支架則一般采用舉行和梯形斷面的巷道；隨著采礦技術(shù)的發(fā)展和支護(hù)材料的更新，尤其是錨噴支護(hù)技術(shù)的不斷發(fā)展為拱形巷道的大量使用提供了 條件。在一些開采深度已達(dá)到1000米以上的礦上開始使用反拱的馬蹄形及圓形 巷道斷面。這也是深部開采巷道斷面選擇的趨勢。上述選擇巷道斷面形狀應(yīng)考慮人的諸多因素，彼此密切聯(lián)系而乂相互制約，條件要求不同，影響因素的主次位置就發(fā)生變化。需要具體的分析。3.3巷道斷面設(shè)計(jì)的基本原則巷道斷面設(shè)計(jì)的基本原則：在滿足安全和使用要球的條件下提高斷面的利用 率，縮小斷面，降低造價(jià)并便于快速施工。巷道斷面尺寸的大小是根據(jù)通過巷道 的運(yùn)輸設(shè)備類型和數(shù)

5、量，運(yùn)行速度，軌道數(shù)目支護(hù)材料以及結(jié)構(gòu)形式來確定。 基 本的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括選擇斷面的形狀，支護(hù)的類型，斷面尺寸的確定和一些附屆設(shè) 施的布置，繪制巷道的斷面圖，編制巷道特征表。3.4董家河磷礦平巷的斷面設(shè)計(jì)3.4.1巷道斷面形狀的選擇董家河磷礦巷道的圍巖為白云巖、板巖及磷礦，巖石的硬度為6-8,開挖巷 道后頂板的壓力較大，側(cè)壓和底壓相對較小。同時(shí)該礦山采用汽車無軌運(yùn)輸，巷 道的跨度較大，宜采用圓弧形巷道斷面。綜合各方面的條件，該平巷巷道采用圓 弧拱形巷道，用錨噴技術(shù)進(jìn)行支護(hù)，這樣可以在確保巷道穩(wěn)定的條件下， 盡可能的提高巷道斷面的利用率。3.4.2巷道斷面尺寸的確定該巷道為運(yùn)輸巷道且采用無軌運(yùn)輸方

6、式， 采用東風(fēng)汽車運(yùn)輸車運(yùn)輸，確定巷道的凈寬度為4 5米，凈高度取為2 8米。此時(shí)巷道的尺寸滿足礦山運(yùn)輸?shù)囊?，巷道采?00mm的錨噴支護(hù)，汽車直接在巷道底板上運(yùn)行。以下為巷道斷面的計(jì)算參數(shù):(1)巷道的凈寬度:掘進(jìn)的寬度:4500mm (已知)式中：T為錨噴厚度,B2BO100mm；計(jì)算得到掘進(jìn)的寬度為4900mm。(2)巷道設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度:2T 2a為掘進(jìn)巷道超挖值，取100mmH1= H+d0+式中：d為噴射混凝土厚度，取100mm。計(jì)算得設(shè)計(jì)掘進(jìn)高度為3000mm。(3)圓弧拱矢高:f0=B0/5=900mm(3-1)(3-2)(3-3)(4)巷道凈斷面面積S2B0(h20.138 B0) 11.34 m2(3-4)式中：h2為巷道底板算起巷道墻高(5) k巷道掘進(jìn)斷面面積S2_-_ _ _ _ 2B2(h2+0.1 38 B2)12.62m(3-5)(6)巷道凈周長P2.103 B02h2=13.26m(3-6)100eeoohn1900m*700nn圖3-1巷道斷面