井巷工程第2章巷道斷面設(shè)計引子(1)凈斷面應(yīng)該滿足哪些要求？(2)凈斷面、掘進(jìn)斷面（設(shè)計和計算）的區(qū)別？(3)斷面設(shè)計的內(nèi)容和步驟？第2章巷道斷面設(shè)計2.1巷道斷面形狀2.2巷道斷面尺寸2.3巷道斷面內(nèi)水溝設(shè)計和管線布置2.4巷道斷面設(shè)計示例

習(xí)題2巷道斷面設(shè)計

一、巷道斷面設(shè)計原則設(shè)計的原則：

在滿足安全、生產(chǎn)和施工要求的條件下，力求提高斷面利用率，取得最佳的經(jīng)濟(jì)效果。

設(shè)計主要內(nèi)容：

選擇斷面形狀和確定斷面尺寸。

2巷道斷面設(shè)計二、巷道斷面設(shè)計的步驟

㈠選擇巷道斷面形狀、確定巷道凈斷面尺寸，并進(jìn)行風(fēng)速驗算；㈡根據(jù)支護(hù)參數(shù)和道床參數(shù)計算出巷道的設(shè)計掘進(jìn)斷面尺寸，并按允許的超挖值求算出巷道的計算掘進(jìn)斷面尺寸；㈢布置水溝和管纜；㈣繪制巷道斷面施工圖，巷道特征表、每米工程量及材料消耗量表。2.1巷道斷面形狀一、常用斷面形狀二、選擇巷道斷面形狀一般考慮的因素三、巷道斷面選用原則

一、巷道斷面形狀

分類：（一）折線型：矩形、梯形、不規(guī)則形；（二）曲線型：直墻拱形(如三心拱形、半圓拱形、圓弧拱形)以及封閉拱形、橢圓形、圓形等。2.1巷道斷面形狀巷道斷面形狀二、影響巷道斷面形狀選擇的因素㈠作用在巷道上的地壓大小和方向（在選擇巷道斷面形狀時起主要作用）；㈡巷道用途和服務(wù)年限（也是選擇巷道斷面形狀不可缺少的重要因素）；㈢礦區(qū)富有的支護(hù)材料和習(xí)慣使用的支護(hù)方式（也直接影響巷道斷面形狀的選擇）；

木支架和鋼筋混凝土-梯形和矩形；磚石、噴射混凝土-曲線斷面；金屬支架或錨桿支護(hù)-任何形狀的斷面。㈣掘進(jìn)方法和設(shè)備（對于巷道斷面形狀的選擇也有一定影響）；巖石平巷-鉆爆法；全斷面掘進(jìn)機(jī)組-圓形巷道。㈤需風(fēng)量大的礦井，選擇通風(fēng)阻力小的斷面形狀和支護(hù)方式，有利于安全和具有經(jīng)濟(jì)效益。2.1巷道斷面形狀巷道地壓大小和方向與斷面形狀的選擇礦井巷道用途和服務(wù)年限與斷面形狀的選擇2.1巷道斷面形狀三、巷道斷面選用原則

①巷道安全穩(wěn)定性好；②滿足生產(chǎn)和施工技術(shù)要求；③斷面利用率高；④巷道施工速度快、造價低，經(jīng)濟(jì)效果好。主要巷道-拱形斷面；采區(qū)巷道-拱形、矩形和梯形；特殊地形-圓形、帶底拱的斷面2.2巷道斷面尺寸巷道斷面尺寸及巷道斷面設(shè)計方法與步驟（1）決定巷道凈斷面尺寸的因素：運輸；行人；通風(fēng)；安全設(shè)施及設(shè)備的安裝、檢修和施工等。（2）巷道斷面設(shè)計方法與步驟：

①首先根據(jù)運輸、通風(fēng)、行人、安裝檢修、施工和《煤礦安全規(guī)程》、《煤炭工業(yè)設(shè)計規(guī)范》等的規(guī)定，確定巷道的“凈斷面的尺寸”；

②進(jìn)行風(fēng)速校驗；③根據(jù)支護(hù)參數(shù)和道床參數(shù)，計算出巷道的“設(shè)計掘進(jìn)斷面尺寸”；④再按允許超挖值，計算出巷道的“計算掘進(jìn)斷面尺寸”；⑤最后按比例繪制包括墻角和水溝在內(nèi)的巷道斷面圖，編制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。

一、巷道凈寬度B的確定二、巷道的凈高度H

三、巷道的凈斷面積S四、巷道風(fēng)速V的驗算五、巷道的設(shè)計掘進(jìn)斷面積和計算掘進(jìn)斷面積2.2巷道斷面尺寸

（1）直墻拱形巷道的凈寬度指巷道兩側(cè)內(nèi)壁或錨桿露出長度終端之間的水平間距。（2）矩形巷道的凈寬度巷道兩側(cè)內(nèi)壁或錨桿露出長度終端之間的水平間距。

（3）梯形巷道的凈寬度1）當(dāng)其內(nèi)通行礦車、電機(jī)車時，凈寬系指車輛頂面水平的巷道寬度；2）當(dāng)其內(nèi)不通行運輸設(shè)備時，凈寬系指自底板起1.6m高水平的巷道寬度。一、巷道凈寬度B的確定B＝a十2A1十c十t（2.1）A1—運輸設(shè)備的最大寬度(表2.2)，m；a—非人行道側(cè)寬度；c—人行道的寬度；t—運輸設(shè)備最突出部分之間的間距。（具體數(shù)值見《煤礦安全規(guī)程》的規(guī)定）

（以直墻拱形巷道為例）：

一、巷道凈寬度B的確定《煤礦安全規(guī)程》（2005）

第二十二條運輸巷兩側(cè)（包括管、線、電纜）與運輸設(shè)備最突出部分之間的距離，應(yīng)符合下列要求：(表2.142頁)

（一）新建礦井、生產(chǎn)礦井新掘運輸巷的一側(cè)，從巷道道碴面起1.6m的高度內(nèi)，必須留有寬0.8m（綜合機(jī)械化采煤礦井為1m）以上的人行道，管道吊掛高度不得低于1.8m；巷道另一側(cè)的寬度不得小于0.3m（綜合機(jī)械化采煤礦井為0.5m）。

（二）巷道內(nèi)安設(shè)輸送機(jī)（皮帶）時，輸送機(jī)與巷幫支護(hù)的距離不得小于0.5m；輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾處與巷幫支護(hù)的距離應(yīng)滿足設(shè)備檢查和維修的需要，并不得小于0.7m。

（三）巷道內(nèi)移動變電站或平板車上綜采設(shè)備的最突出部分，與巷幫支護(hù)的距離不得小于0.3m。

（四）在人車停車地點的巷道上下人側(cè)，從巷道道碴面起1.6m的高度內(nèi)，必須留有寬1m以上的人行道，管道吊掛高度不得低于1.8m。《煤礦安全規(guī)程》（2005）

第二十三條：在雙軌運輸巷中，2列列車最突出部分之間的距離，對開時不得小于0.2m，采區(qū)裝載點不得小于0.7m，礦車摘掛鉤地點不得小于1m。車輛最突出部分與巷道兩側(cè)距離，必須符合本規(guī)程第二十二條的要求。參見教材44頁表2.2所示

在確定曲線段巷道凈寬度時，按公式計算巷道的凈寬，要考慮礦車在彎道上運行，由于車體的中心線和線路的中心線不相吻合，發(fā)生礦車外邊角外伸和礦車內(nèi)側(cè)車幫內(nèi)移現(xiàn)象，內(nèi)側(cè)和外側(cè)均要加寬0.2m。曲線段巷道加寬范圍：

除曲線段外，用礦車運輸時與曲線段兩端相聯(lián)的各長2m的直線段也要加寬；電機(jī)車運輸時曲線兩端直線段加寬長度為3m。巷道曲線段加寬雙軌巷道線路中心距加寬

雙軌巷道對開列車車輛之間應(yīng)有足夠的安全間隙，兩條平行軌道的中線距可按表1-2或表2.3選取；表2.345頁表1—2雙軌巷道軌道中心距數(shù)值，mm運輸方式直線部分曲線部分1t或0.5t礦車120013001.5t礦車130016003.0t礦車16001800600mm軌距電機(jī)m軌距電機(jī)車16001900巷道凈寬度的總體規(guī)定1）拱形斷面：

(1)主要運輸巷道：綜采：≥3.0m；其它：≥2.2m。

(2)其它巷道：≥2.0m2)矩形斷面：≥2.0m3)梯形巷道：頂部一般要求≥1.8m，具體可根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)頂梁尺寸和柱腿斜角來推算規(guī)定處的凈寬度。此外還應(yīng)滿足如下規(guī)定：巷道的凈寬度必須滿足自道渣面起1.6m范圍內(nèi)，人行道寬度≥

0.8m。按公式（2.1）計算的B值按照“只進(jìn)不舍”的原則，以0.1m進(jìn)級。無軌（膠輪車）運輸巷道的凈寬度主要根據(jù)通風(fēng)、行人選取。1）主要運輸巷道：(1)人行道：≥1.2m；另外一側(cè)：≥0.5m。(2)列車對開間距：≥0.5m2)其它巷道：人行道：0.8-1.0m；另外一側(cè)：0.3-0.5m。3)轉(zhuǎn)彎和交叉處，根據(jù)無軌運輸車轉(zhuǎn)彎半徑、運輸間距確定。

二、巷道的凈高度

1）矩形、梯形巷道：

自渣面或底板到頂梁或頂部噴層面、錨桿露出長度終端的高度。表2.42）拱形巷道凈高：

自渣面至拱頂內(nèi)沿或錨桿露出長度終端的高度。主要是確定凈拱高和自底板起的墻高。

H=h0+h3-hbH—拱形巷道凈高；

h0—拱形巷道拱高；

h3—拱形巷道墻高；

hb—巷道內(nèi)道碴高度。《煤礦安全規(guī)程》

第二十一條巷道凈斷面必須滿足行人、運輸、通風(fēng)和安全設(shè)施及設(shè)備安裝、檢修、施工的需要，并符合下列要求：（一）主要運輸巷和主要風(fēng)巷的凈高，自軌面起不得低于2m。架線電機(jī)車運輸巷的凈高必須符合本規(guī)程第三百五十六條和第三百五十七條的有關(guān)要求。（二）采區(qū)（包括盤區(qū)，以下各條同）內(nèi)的上山、下山和平巷的凈高不得低于2m，薄煤層內(nèi)的不得低于1.8m。

采煤工作面運輸巷、回風(fēng)巷及采區(qū)內(nèi)的溜煤眼等的凈斷面或凈高，由煤礦企業(yè)統(tǒng)一規(guī)定。巷道凈斷面的設(shè)計，必須按支護(hù)最大允許變形后的斷面計算。2）拱形巷道凈高（1）拱高h(yuǎn)0

常與巷道凈寬的比來表示（高跨比）：半圓拱：h０=R=B/2；圓弧拱：h０=B/3；煤礦多用0.4B；提高圓弧拱的受力性能。（2）墻高h(yuǎn)3

自巷道底板至拱基線的距離。(2)拱形巷道壁高設(shè)計要求：(1)架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子頂端兩切線交點處與巷道拱壁間最小安全間隙n；(2)管道的裝設(shè)高度m；(3)人行高度要求j；(4)1.6m高度人行道寬度C；(5)設(shè)備上緣至拱壁間最小安全間隙C'。計算壁高h(yuǎn)3，然后取大值。“只進(jìn)不舍，0.1m進(jìn)級”

按照圖2.4、圖2.5和表2.5中公式計算。(2)拱形巷道壁高h(yuǎn)3

半圓拱形巷道的壁高h(yuǎn)3(見圖2-4)。(1)按“架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子高度”要求計算：式中，h4—電機(jī)車導(dǎo)電弓子高度；2.0m（行人），1.9m（不行人），井底車場2.2m。（356條）

hc—道床總高度；R—半圓拱半徑；

n—導(dǎo)電弓子外緣與拱壁之間的安全間隙(一般取300)；

K—導(dǎo)電弓子寬度之半；

b1—軌道中心線與巷道中心線間隙。(2)拱形巷道壁高h(yuǎn)3（2）按“管道的裝設(shè)高度”要求

雙軌巷道：

單軌巷道：式中，m-導(dǎo)電弓子與管子之間的安全間隙(一般取400~500)；

h5-管子吊掛的下緣高度，h5≥1800mm。（3）按“人行高度”要求計算：式中，j大于100，一般取200mm(2)拱形巷道壁高h(yuǎn)3（4）按“1.6m高度人行寬度”要求

雙軌巷道：

單軌巷道：式中，1.6m水平處，C'-運輸設(shè)備上緣和拱璧間距(一般大于等于700mm)；（5）按“設(shè)備上緣距拱璧的最小安全間隙”要求計算：C'》700mm雙軌：單軌：非人行側(cè)：單軌巷道壁高

關(guān)于巷道的凈高度：

（1）一般來說，對于架線電機(jī)車運輸?shù)南锏溃雌渲屑芫€電機(jī)車導(dǎo)電弓子和管道裝設(shè)要求計算即能滿足要求；

（2）其它如礦車運輸、僅鋪設(shè)輸送機(jī)或無運輸設(shè)備的巷道一般只按行人高度要求即能滿足要求，但在人行道范圍1.8m以下，不得架設(shè)管線和電纜。

（3）以上計算的墻高h(yuǎn)3值，必須按只進(jìn)不舍的原則，以0.1m進(jìn)級。

二、巷道的凈高度(續(xù))

1）矩形巷道凈斷面積：S＝BHB—巷道凈寬；H—巷道凈高。

2）梯形巷道凈斷面積：S＝(B1+B2)H/2；

B1、B2—巷道頂梁、底板處凈寬；H—巷道凈高。

3）半圓拱巷道凈斷面積：S＝B(0.39B+h2)h2—渣面起的巷道壁高。

4）圓弧拱巷道凈斷面積：S＝B(0.24B+h2)h2—渣面起的巷道壁高。三、巷道的凈斷面面積

矩形巷道梯形巷道半圓拱形巷道圓弧（三心）拱形巷道四、巷道風(fēng)速驗算

生產(chǎn)礦井的巷道通常兼作通風(fēng)用，因此還要進(jìn)行最優(yōu)的風(fēng)速驗算：

V——通過巷道的風(fēng)速，

Q——通過巷道的風(fēng)量，

Vmax——巷道允許通風(fēng)的最高風(fēng)速，m／s。四、巷道風(fēng)速驗算

《煤礦工業(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；輸送機(jī)巷道采區(qū)風(fēng)巷一般不大于4m/s。《煤礦安全規(guī)程》

表2井巷中的允許風(fēng)流速度巷井名稱允許風(fēng)速/(m/s)最低最高無提升設(shè)備的風(fēng)井和風(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(jī)車巷道1.08運輸機(jī)巷，采區(qū)進(jìn)、回風(fēng)巷0.256采煤工作面、掘進(jìn)中的煤巷和半煤巖巷0.254掘進(jìn)中的巖巷0.154其他通風(fēng)人行巷道0.15五、巷道設(shè)計和計算掘進(jìn)斷面積

1．支護(hù)參數(shù)的選擇2．道床參數(shù)的選擇3．巷道設(shè)計掘進(jìn)斷面積4．巷道計算掘進(jìn)斷面積

（一）支護(hù)參數(shù)的選擇支護(hù)是影響煤礦技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和安全生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)問題。支護(hù)形式過去，棚式支架和磚石、混凝土砌碹是支護(hù)的主要形式。近來，錨噴支護(hù)和金屬支架尤其錨噴支護(hù)已成為主要支護(hù)形式。支護(hù)參數(shù)通常根據(jù)巷道的類型和用途，巷道服務(wù)年限，圍巖的物理和力學(xué)性質(zhì)以及支架材料的特性、來源等因素，綜合分析選擇合理的支護(hù)形式。支護(hù)形式確定后，即可進(jìn)行支護(hù)參數(shù)的選擇。支護(hù)參數(shù)是指各種支架的規(guī)格尺寸，如U型鋼的型號、錨噴支護(hù)的錨桿類型、長度、直徑、間距和排拒，噴射混凝土的厚度與標(biāo)號等（二）道床參數(shù)的選擇道床參數(shù)：鋼軌型號、軌枕規(guī)格和道碴厚度。①鋼軌型號簡稱軌型，是根據(jù)巷道類型、運輸方式及礦車容積和軌距來選取。軌型是以每米長度的質(zhì)量來表示，如15、22、30、38kg/m等。②軌枕：軌枕的類型和規(guī)格應(yīng)與選用的鋼軌型號相適應(yīng)。③道床：一般采用堅硬的碎石或不易自燃的矸石或卵石做道碴，顆粒度以20~30mm為宜。

（二）道床參數(shù)的選擇鋼軌型號表2.958頁表1—7巷道鋼軌型號選擇及其技術(shù)特征表巷道類型運輸方式及礦車容積鋼軌型號kg/m鋼軌尺寸，mm理論重量kg/m高底寬頭寬腰厚井底車場及主要運輸巷道10,12,14，t電機(jī)車，3.0，5.0t底卸式礦車10,12t，電機(jī)車，1.0,1.5t礦車7,8t電機(jī)車，1.0t礦車5.0t及5.0t以下電機(jī)車無極繩24107925110.924.40

24

189080401018.06

189080401018.06

189080401018.0615917637714.72采區(qū)運輸巷道上、下山運輸中巷回風(fēng)順槽鋼絲繩運輸，1.0,1.5t礦車1.0，1.5t礦車1.01.5t礦車189080401018.0615917637714.72

189080401018.0615917637714.7215917637714.721180.56632711.2地方小型煤礦地方小型煤礦0.5t及0.5t以下礦車，人力推車85軌枕規(guī)格表2.1058頁常用軌枕規(guī)格，mm軌枕類型軌距軌型，kg/m全長全寬上寬下寬木軌枕60011120010012015~181201502414016090015~18160012015024140160鋼筋混凝土軌枕60011~15120013012014018130160180900241700145170200預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土軌枕60015~181200115100140常用道床參數(shù)表2.1159頁

表1—9常用道床參數(shù)，mm鋼軌型號（kg/m)主要運輸巷道，19?以下斜巷中巷及≤15?上山、下山道床總高度hc道砟高度hb砟面至軌面高h(yuǎn)a道床總高度hc道砟高度hb砟面至軌面高h(yuǎn)a2436020016015.18320180140270140130220不（三）巷道的設(shè)計掘進(jìn)斷面積

巷道的凈斷面尺寸加上支架參數(shù)和道床參數(shù)便可得到巷道的設(shè)計掘進(jìn)尺寸，從而求得巷道的設(shè)計掘進(jìn)斷面積。半圓拱巷道的設(shè)計掘進(jìn)斷面積：

S1=B1（0.39B1+h3）；

B1—拱形巷道掘進(jìn)寬度；h3—墻高；圓弧拱巷道的設(shè)計掘進(jìn)斷面積：S1=0.24B2+1.27BT+1.57T2+B1h3；

B—巷道凈寬；T—墻厚；梯形巷道的設(shè)計掘進(jìn)斷面積：S1=（B3+B4）H1/2；

B3、B4—頂梁、底梁設(shè)計掘進(jìn)寬度；H1—設(shè)計掘進(jìn)高度。（四）巷道的計算掘進(jìn)斷面積

考慮到巷道在施工內(nèi)出現(xiàn)超挖觀象，因此，設(shè)計掘進(jìn)斷面尺寸應(yīng)加上允許超挖值δ，作為計算掘進(jìn)斷面尺寸。并以此計算出巷道的掘進(jìn)工程量和支爐材料消耗量。（四）巷道的計算掘進(jìn)斷面積

2.2巷道斷面尺寸五、巷道斷面尺寸計算公式梯形巷道斷面尺寸和工程量、材料消耗計算公式，如表2.4所示。（47頁）半圓拱巷道斷面尺寸和工程量、材料消耗計算公式，如表2.6所示。（52頁）圓弧拱巷道斷面尺寸和工程量、材料消耗量計算公式，如表2.7所示。（54頁）2.3巷道斷面內(nèi)水溝和管纜布置一、排水溝布置設(shè)計1)排水溝斷面系根據(jù)礦井生產(chǎn)時通過該巷道的排水量設(shè)計。2)排水溝一般布置在人行道一側(cè)，并盡量少穿越運輸線路。3)平巷排水溝的坡度一般取3‰~5‰(或與巷道坡度相同)。4)常用的水溝斷面及尺寸如圖2-6、2-7和2-13所示。二、巷道管纜布置(設(shè)計)1)巷道內(nèi)管線布置的原則—“保證安全，便于安裝、檢修”。2)電力電纜與管道應(yīng)布置在巷道的不同側(cè)。3)電話和信號電纜應(yīng)布置在電力電纜的另一側(cè)。

一、水溝設(shè)計（一）水溝位置（1）對于傾角<16°的巷道一般布置在人行道一側(cè)，少穿越運輸線路。（2）對于傾角>16°的巷道與人行臺階一側(cè)；與人行臺階分設(shè)。（3）布置在巷道中間；（4）巷道橫向水溝。一、水溝設(shè)計（二）施工要求（1）平巷水溝坡度真可取3‰~5‰，或與巷道的坡度相同，但一般不小于3‰，以利于水流通暢。（2）運輸大巷的水溝可用混凝土澆筑，也可用鋼筋混凝土預(yù)制成構(gòu)件，然后送到井下鋪設(shè)，服務(wù)年限短，排水量小的巷道其水溝可不用支護(hù)。（3）棚式支架巷道水溝一側(cè)的邊緣距棚腿距不小于300mm，圖2-7。（4）為了行人方便，主要運輸大巷和傾角小于15°斜巷的水溝，應(yīng)鋪放鋼筋混凝上預(yù)制蓋板，蓋扳頂面要與巷道渣面齊平。一、水溝設(shè)計(續(xù))一、水溝設(shè)計（三）水溝斷面常用的水溝斷面形狀有對稱倒梯形、半倒梯形和矩形。各種水溝斷面尺寸應(yīng)根據(jù)水溝流量，坡度，支護(hù)材料和斷面形狀等因素決定，常用的水溝斷面和尺寸見圖2-6和表2-13。為了使巷道內(nèi)不積水，巷道橫向水溝的一側(cè)也應(yīng)有2‰的坡度，并在水溝的側(cè)面壁上每隔一定距離開設(shè)φ50㎜的瀉水孔。錨噴支護(hù)巷道水溝（b）砌碹巷道現(xiàn)澆水溝

（c）砌碹巷道預(yù)制水溝一、水溝設(shè)計(續(xù))表3—13拱形、梯形巷道水溝規(guī)格及材料消耗巷道類別支護(hù)

類別流量，m2

/h凈尺寸，mm斷面每米材料消耗量坡度寬B深H凈掘進(jìn)蓋板水溝3‰4‰5‰上寬B1下寬B2鋼筋kg混凝土m3混凝土m3拱形大巷錨噴砌碹0~860~970~1123003500.1050.1441.3360.02260.1140~960~1000~1233503003500.1140.1391.3360.02260.099錨噴砌碹86~17297~205112~2274004000.1600.2031.6330.02760.13396~197100~227123~2544003504500.1690.2071.6330.02760.120錨噴砌碹172~302205~349227~3825004500.2250.2722.0360.03230.152197~349227~403254~4505004505000.2380.2782.0360.03230.137錨噴砌碹302~374394~432382~4725005000.2500.3062.0360.03230.161349~397403~458450~5125004505500.2610.3092.0360.03230.145采區(qū)梯形棚式0~780~900~1002301802600.050.146無0.093棚式78~11890~136100~1522502203000.070.174無0.104棚式118~157136~181152~2022802503200.080.195無0.110棚式157~243181~280202~3133503003500.110.236無0.122二、管纜布置

（一）管道布置（1）管道通常應(yīng)布置在人行道一側(cè)，也可布置在非人行道一側(cè)。管道架設(shè)可采用管墩架設(shè)、托架固定或錨桿懸掛等方式。若架設(shè)在人行道上方，管道下部與道渣面或水溝蓋板面保持1.8m以上的距離，若架設(shè)在水溝上，應(yīng)以不妨礙清理水溝為原則。（2）在架線式電機(jī)車運輸巷道內(nèi)，不要將管道直接置于巷道底板上（用管墩架設(shè)），以免電流腐蝕管道。（3）管道與運輸設(shè)備之間必須留有不小于0.2m的安全距離。二、管纜布置

（二）電纜布置（1）通信電纜和電力電纜不宜設(shè)在同一側(cè)。（2）高壓電纜和低壓電纜在巷道同側(cè)布置時，相互之間距離應(yīng)大于0.1m以上；同時高壓電纜之間、低壓電纜之間的距離不得小于50mm，以便摘掛方便。（3）電纜與管道在同一側(cè)敷設(shè)時，電纜要懸掛在管道上方并保持0.3m以上的距離。（4）電纜懸掛高度應(yīng)保證當(dāng)?shù)V車掉道時不會撞擊電纜，或者電纜發(fā)生墜落時，不會落在軌道上或運輸設(shè)備上。（5）人行道一側(cè)最好不要敷設(shè)動力電纜。1—灑水管；2—壓風(fēng)管；3—機(jī)車架線；4—動力電纜掛鉤；5—信號電纜掛鉤；6—日光燈及保護(hù)架三、繪制巷道斷面施工圖、編制兩表（1）按1:50的比例繪制巷道斷面施工圖；（2）巷道特征表；（3）每米巷道工程量及材料消耗量表。（如64-65頁圖2.9，表2.13、2.14所示。）

2.4巷道斷面設(shè)計示例

已知條件：某煤礦，年設(shè)計能力為90萬t，低瓦斯礦井，中央分列式通風(fēng)，井下最大涌水量為320m3/h。通過該礦第一水平東翼運輸大巷的流水量為160m3/h，采用ZK10-6/250架線式電機(jī)車牽引1.5噸礦車運輸.

該大巷穿過中等穩(wěn)定的巖層，巖石堅固性系數(shù)f=4～6，需通過的風(fēng)量為48m3/s。巷道內(nèi)敷設(shè)一道直徑為200mm的壓風(fēng)管和一趟直徑為l00mm的水管。

試設(shè)計運輸大巷直線段的斷面。一、選擇巷道斷面形狀

年產(chǎn)90萬t礦井的第一水平運輸大巷，一水平服務(wù)年限在20年以上，采用600mm軌距雙軌運輸?shù)拇笙铮鋬魧捲?m以上，又穿過中等穩(wěn)定的巖層。故選用螺紋鋼樹脂錨稈與噴射混凝土支護(hù)，半圓拱形斷面。

2.4巷道斷面設(shè)計示例

二、確定巷道斷面尺寸

㈠確定巷道凈寬度B

查表2-2（44頁）知ZK10-6/250電機(jī)車寬A1=1060㎜，高h(yuǎn)=1550㎜；1.5噸礦車寬1050㎜，高1150㎜。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》，取巷道人行道寬C=840㎜，非人行道一側(cè)寬a=400㎜。又查表2-3知本巷雙軌中心線b=1300㎜，兩電機(jī)車之間的距離為：1300-（1060/2+1060/2）=240㎜

故巷道凈寬度B=a1+b+c1=a+2A1+C+t=400+2×1060+240+840=3600㎜。a1=400+1060/2=930b=1300c1=1060/2+840=1370

2.4巷道斷面設(shè)計示例

二、確定巷道斷面尺寸

㈠確定巷道凈寬度B=3600㎜。

㈡確定巷道拱高h(yuǎn)0=B/2=3600/2=1800㎜㈢確定巷道壁高h(yuǎn)3

2.4巷道斷面設(shè)計示例

㈡確定巷道拱高h(yuǎn)0

半圓拱巷道拱高h(yuǎn)0=B/2=3600/2=1800㎜；半圓拱半徑R=h0=3600/2=1800㎜。1）按架線電機(jī)車導(dǎo)電弓子要求確定h3由表2.5中半圓拱巷道壁高公式得--軌面起電機(jī)車架線高度，按《煤礦安全規(guī)程》，取2000mmhc—道床總高度，查表2.9選30kg/m鋼軌，再查表2.11，得hc=410mm，道碴高度ha=220mmn—導(dǎo)電弓子距拱璧安全間距，取n=300mm。K-導(dǎo)電弓子之半，K=718/2=359mm,取K=360mm。b1—軌道中心線與巷道中心線間距，b1=B/2-a1=3600/2-930=870=

2）按管道裝設(shè)要求確定h3

式中，h5--碴面至管子底高度，按《煤礦安全規(guī)程》，h5=1800mmh7-管子懸吊件總高度，取h7=900mmD-壓氣管法蘭盤直徑，D=335mm。b2—軌道中心線與巷道中線間距，b2=B/2-C1=430mm3）按人行高度要求確定h3綜上計算，并考慮一定的余量，確定本巷道壁高為h3=1820㎜。則巷道高度H=h3-hb+h0=1820-220+1800=3400㎜。

2.4巷道斷面設(shè)計示例

式中J—距壁J處的巷道有效高度不小于1800mm，J一般取200mm。㈣確定巷道凈斷面面積S和凈周長P

由表2.6得凈斷面面積

S=B（0.39B+h2）式中：

h2為道碴面以上巷道壁高，h2=h3-hb=1820-220=1600㎜。故，

S=3600×（0.39×3600+1600）=10.8m2；凈周長

P=2.57B+2h2=2.57×3600+2×1600=12.5m。

2.4巷道斷面設(shè)計示例

㈤用風(fēng)速校核巷道凈斷面面積查表2.8，知Vmax=8m/s，已知通過大巷風(fēng)量Q=48m3/s，計算得：設(shè)計的大巷斷面面積、風(fēng)速沒超過規(guī)定，可以使用。

2.4巷道斷面設(shè)計示例

㈥選擇支護(hù)參數(shù)（180頁，表6.6）本巷道采用錨噴支護(hù)，根據(jù)巷道凈寬3.6m、穿過中等穩(wěn)定巖層即屬Ⅲ類圍巖、服務(wù)時間大于l0年等條件，得：錨噴支護(hù)參數(shù)；錨桿長2.0m，間距a=0.8m，排距a‘=0.8m，錨桿直徑φ18，托板8mm厚150*150的方形鋼板。樹脂藥卷錨固，錨固長度≥700mm，設(shè)計錨固力≥80KN。噴射混凝土層厚T1=l00mm，分兩次噴射，每次各噴50mm，故支護(hù)厚度T=T1。

2.4巷道斷面設(shè)計示例

㈦選擇道床參數(shù)根據(jù)本巷道通過的運輸設(shè)備，選用30kg/m的鋼軌，其道床參數(shù)hc、hb分別為410㎜和220㎜，道渣至軌面高度ha=hc-hb=410-220=190㎜。采用鋼筋混凝土軌枕。

2.4巷道斷面設(shè)計示例

㈧確定巷道掘進(jìn)斷面面積巷道設(shè)計掘進(jìn)寬度B1=B+2T=3600+2×100=3800㎜。巷道計算掘進(jìn)寬度B2=B1+2δ=3800+2×75=3950㎜。巷道設(shè)計掘進(jìn)高度H1=H+hb+T=3400+220+100=3720㎜。巷道計算掘進(jìn)高度H2=H1+δ=3720+75=3795㎜。巷道設(shè)計掘進(jìn)斷面面積S1=B1×（0.39B1+h3）=3800×（0.39×3800+1820）=12547600㎜2，取S1=12.55㎡。巷道計算掘進(jìn)斷面面積S2=B2（0.39B2+h3）=3950×（0.39×3950+1820）=13273975㎜2，取S2=13.27㎡。

2.4巷道斷面設(shè)計示例

三、布置巷道內(nèi)水溝和管線（一）水溝已知通過本巷道的水量為160m3/h，采用水溝坡度為0.3%，查表2.12（62頁）得：水溝深、水溝寬400㎜，水溝凈斷面面積0.16㎡；水溝掘進(jìn)斷面400㎜面積0.203㎡，每米水溝蓋板用鋼筋1.633kg、混凝土0.0276m3，水溝用混凝土0.133m3。（二）管纜管子懸吊在人行道一側(cè)，電力電纜掛在非人行道一側(cè)，通信電纜掛在管子上方，如圖2-10（69頁）所示。

2.4巷道斷面設(shè)計示例

四、計算巷道掘進(jìn)工程量和材料消耗量每米巷道拱與墻計算掘進(jìn)體積：V1=S2×1=13.27×1=13.27m3；每米巷道墻腳計算掘進(jìn)體積：

V3=0.2×(T+δ)×1=0.2×(0.1+0.075)×1=0.04m3；每米巷道拱與墻噴射材料消耗：

V2=[1.57(B2-T1)T1+2h3T1]×1=[1.57(3.950.10)0.10+2×1.82×0.10]×1=0.968m3；每米巷道墻腳噴射材料消耗：V4=0.2T1×1=0.2×0.1×1