井巷斷面設計2012-7-19井巷工程1KUST-Dep-Mining第一篇§1平巷斷面設計井巷工程井巷斷面設計2KUST-Dep-Mining§1平巷斷面設計§1-1平巷斷面形狀的選擇§1-2平巷斷面尺寸的確定§1-3平巷斷面設計實例3井巷工程井巷斷面設計KUST-Dep-Mining§1-1平巷斷面形狀的選擇4井巷工程井巷斷面設計§1平巷斷面設計§1-1平巷斷面形狀的選擇常見巷道：梯形、矩形。巷道特點：斷面利用率、開挖工程量、支架架設、抵抗圍巖壓力（木材或金屬支架）。適用范圍：服務年限短、中小型礦山、巖體壓力很小。平巷斷面常見形狀：拱形（圓弧、半圓、三心）當圍巖特別松軟：橢圓形、圓形。斷面形狀的選擇取決于三個方面：巷道穿過的巖層性、巷道服務年限、支護形式。5井巷工程井巷斷面設計§1平巷斷面設計§1-2平巷斷面尺寸的確定6井巷工程井巷斷面設計§1平巷斷面設計§1-2平巷斷面尺寸的確定巷道斷面尺寸的確定：凈斷面和掘進斷面。凈斷面：據(jù)巷道用途（行人、通風、運輸）、軌道數(shù)目、運輸容器或電機車的外形尺寸、運輸速度、安全間隙、風速校核等。掘進斷面：據(jù)支架厚度、軌道參數(shù)等。1.巷道凈寬度B0：直墻內側的水平距離。2.巷道凈高度H0

：道渣面至拱頂內緣的垂直距離。H0=f0+h2式中f0——拱高，mm；

h2——墻高，mm。7井巷工程井巷斷面設計§1平巷斷面設計§1-2平巷斷面尺寸的確定（1）f0的確定：三心拱：B01/3→B01/4(f↑)→B01/5(f↑↑)

;半圓拱：B01/2=R；

圓弧拱：同于三心拱;似橢圓拱：B03/8。（2）h2的確定：按行人要求確定；按電機車架線要求確定；按架設管道要求確定；取max值。8井巷工程井巷斷面設計§1平巷斷面設計§1-2平巷斷面尺寸的確定3.巷道凈斷面積S與風速校核：V=Q/S≤Vmax，m/s4.支護參數(shù)：巷道支護材料的厚度或斷面尺寸。5.軌道：鋼軌、軌枕、道渣、連結件（魚尾板、螺栓、道釘、墊片）。軌枕埋入道渣的深度為軌枕高度的1/2～2/3。6.水溝：3～5‰。7.管線：壓風管、供（排）水管、動力（照明）電纜、通訊線。8.掘進斷面尺寸、掘進工程量、支護工程量。9井巷工程井巷斷面設計§1平巷斷面設計§1-3平巷斷面設計實例10井巷工程井巷斷面設計§1平巷斷面設計§1-3平巷斷面設計實例三心拱巷道斷面圖（比例尺1：50）；圓弧拱巷道斷面圖（比例尺1：50）

。11井巷工程井巷斷面設計§1平巷斷面設計§2豎井斷面設計井巷工程井巷斷面設計12KUST-Dep-Mining§2豎井斷面設計§2-1豎井井筒裝備§2-2豎井斷面布置§2-3豎井斷面設計13井巷工程井巷斷面設計KUST-Dep-Mining§2-1豎井井筒裝備14井巷工程井巷斷面設計§2豎井斷面設計§2-1豎井井筒裝備豎井分類（用途/種類）：主井/箕斗井、副井/罐籠井、風井/混合井。豎井構成：井頸、井身、井底（水窩）。井筒裝備：安設在整個井深的空間結構物，它保證提升容器安全、高速運行。裝備包括：罐道、罐道梁、井口和井底金屬支承結構、過卷裝置、梯子間、管纜等設施。罐道：豎向連續(xù)的結構物。提升容器升降時，沿其滑行（或滾動）而控制提升容器運行方向的導向設施。15井巷工程井巷斷面設計§2豎井斷面設計§2-1豎井井筒裝備罐道分類：柔性（鋼絲繩）、剛性（木材、金屬）。罐道梁：沿井筒豎向，按一定距離固定罐道所設的水平分層結構物。罐道梁分類：金屬、鋼筋混凝土、木材。罐梁埋入井壁的深度≥井壁厚度的2/3且≥

罐梁高度。罐梁層間距確定依據(jù)：罐道長度及其接頭是否方便。16井巷工程井巷斷面設計§2豎井斷面設計§2-1豎井井筒裝備例如：木罐道6m/根，布置在三層罐梁上，故層間距2.0m；鋼軌罐道12.5m/根，布置在三層罐梁上，故層間距4.168m（考慮鋼軌膨脹）。17井巷工程井巷斷面設計§2豎井斷面設計§2-2豎井斷面布置18井巷工程井巷斷面設計§2豎井斷面設計§2-2豎井斷面布置斷面形狀：圓形（＞15a的大中型礦山）、矩形（＜15a的中小型礦山且井筒穿過的巖層穩(wěn)定）。格間（提升間、梯子間、管纜間、延深間）在豎井斷面中的布置稱為井筒斷面布置。剛性罐道布置：雙側、單側、端面。柔性罐道布置：對角式、三角式、四角（對稱）式、單側式。19井巷工程井巷斷面設計§2豎井斷面設計§2-3豎井斷面設計20井巷工程井巷斷面設計§2豎井斷面設計§2-3豎井斷面設計凈斷面尺寸確定依據(jù)：提升容器數(shù)量和大小、井筒裝備、井筒布置、安全間隙等。斷面尺寸確定：1.選擇井筒裝備，確定斷面布置形式。豎井提升高度200米，選用罐道（38kg/m鋼軌），工字鋼罐道梁（主梁I28a，次梁I25a），4#a單層單罐并設梯子間（梯子梁I14b）。2.確定提升間和梯子間的尺寸，如下圖所示。21井巷工程井巷斷面設計§2豎井斷面設計§2-3豎井斷面設計22井巷工程井巷斷面設計§2豎井斷面設計§2-3豎井斷面設計3.斷面尺寸由作圖法得：井筒凈直徑4107mm，直徑按500mm的模數(shù)晉級，半徑R=2300mm，d0=683mm。為施工方便d0取整，即d0=700mm。23井巷工程井巷斷面設計§2豎井斷面設計§2-3豎井斷面設計4.支護厚度：取混凝土井壁厚度為350mm，故井筒掘進直徑為D=5300mm。5.工程量及材料消耗：井筒凈斷面積：S凈=（π/4）D2凈=16.61m2；井筒掘進斷面積：S掘=（π/4）D2掘=22.05m2；

每米井筒混凝土量：V壁=（S掘-S凈）×1=5.44m3。井筒施工圖內容：主要的井筒斷面圖、井筒裝備的內容（即井筒二向剖面圖）、井筒裝備的構件安裝及結構尺寸圖。24井巷工程井巷斷面設計§2豎井斷面設計§3斜井及斜坡道斷面設計井巷工程井巷斷面設計25KUST-Dep-Mining§3斜井及斜坡道斷面設計§3-1斜井斷面設計§3-2斜坡道斷面設計26井巷工程井巷斷面設計KUST-Dep-Mining§3-1斜井斷面設計27井巷工程井巷斷面設計§3斜井及斜坡道斷面設計§3-1斜井斷面設計斜井分類：箕斗斜井（25°～30°）、礦車（串車）組斜井（≤25°）、膠帶運輸機斜井（≤18°

）。斜井傾角＞15°時應采取防滑措施：固定鋼軌法和固定軌枕法。斷面形狀：圓弧拱、三心拱。梯形不宜。斜井井筒設施：運輸（提升）設備、軌道、人行道、水溝、運輸線路、管路、電纜、躲避硐室等。管道的鋪設方式：架空式、落地式。電纜架設：掛鉤法、入槽法。28井巷工程井巷斷面設計§3斜井及斜坡道斷面設計§3-1斜井斷面設計斜井人行道寬度≥800mm；同時修筑躲避硐室；非人行道寬度≥300mm；人行道兼作站臺用，此處人車的最外邊緣至巷道壁面的距離應≥

1000mm，上下站臺的長度應≥一組人車總長度的1.5～2.0倍為佳。斜井井筒的人行道還需設置人行臺階和扶手。按照井筒傾角大小和上下行人方便舒適的原則，一般認為臺階橫向長度以500～600mm為宜，而臺階踏步高度R的兩倍加上寬度T為650～700mm為宜。即：2R+T=650～700（mm）。29井巷工程井巷斷面設計§3斜井及斜坡道斷面設計§3-1斜井斷面設計踏步的高度比例則根據(jù)井筒傾角ɑ而定，即：R/T=tgɑ按上面兩式即可求得不同傾角的斜井踏步尺寸，見下表。30井巷工程井巷斷面設計§3斜井及斜坡道斷面設計臺階尺寸斜井坡度160200250300高度R120140160180寬度T420385340310橫向長度600600600600§3-1斜井斷面設計躲避硐室須每隔一定距離設置，其意義：不延誤生產(chǎn)又能及時進行檢修，同時又保證檢修人員的安全。躲避硐室一般設在人行道一側，盡量與管路、電纜等避開，以利于人員出入方便。其尺寸寬×高×深=1.0×1.6～1.8×1.0～1.2m3，每隔30～50m鑿一個。管路一般布在人行道一側水溝上方，電纜設于另一側。31井巷工程井巷斷面設計§3斜井及斜坡道斷面設計§3-1斜井斷面設計斜井井筒軌道軌型，如下表（鋼軌型號選擇表）所示。32井巷工程井巷斷面設計§3斜井及斜坡道斷面設計斜井提升容器類型軌型（kg/m）3T礦車18～241T礦車15～18§3-2斜坡道斷面設計33井巷工程井巷斷面設計§3斜井及斜坡道斷面設計§3-2斜坡道斷面設計斜坡道分類：直線式、折返式、螺旋式。斜坡道的線路設計：坡度：10%～15%（運礦巖）、≤20%（不運礦巖）、20%～25%（聯(lián)絡斜坡道）。彎道半徑：R=v/[127(u+i)]式中R——斜坡道轉彎處的平曲線半徑，m；

u——橫向推力系數(shù)，取u≤0.15；

i——彎道橫向坡度，取i=2%～6%；

v——行車速度，km/h。34井巷工程井巷斷面設計§3斜井及斜坡道斷面設計§3-2斜坡道斷面設計R經(jīng)驗值：＞20m（大型無軌設備）；≥15m（階段間的聯(lián)絡道或盤區(qū)斜坡道）；≥10m（中小型無軌設備）。3.曲線段超高與加寬：行車彎道處的加寬值取400～700mm，國外1000mm。曲線超高要將路面的i控制在2%～6%的范圍內；當v大、R小、路面潮濕，i取大值，國外10%～20%。4.豎曲線半徑：30～40m。35井巷工程井巷斷面設計§3斜井及斜坡道斷面設計§4其它井巷斷面設計井巷工程井巷斷面設計36KUST-Dep-Mining§4其它井巷斷面設計§4-1平巷交叉點設計§4-2天（溜）井斷面設計§4-3中央水泵房與水倉設計37井巷工程井巷斷面設計KUST-Dep-Mining§4-1平巷交叉點設計38井巷工程井巷斷面設計§4其它井巷斷面設計§4-1平巷交叉點設計碹岔：巷道交叉點（由井下不同方向的巷道相互聯(lián)接而形成）及其整體支護。碹岔按其結構分為牛鼻子交叉點和穿尖交叉點。牛鼻子交叉點分為單開碹岔、對稱碹岔、分支碹岔。分類依據(jù)：軌道鋪設數(shù)目、運輸方向、道岔類型。道岔構造：岔尖、基本軌、彎軌（隨軌）、轍岔、護輪軌、轉轍機構。道岔類型：單開（右開或左開）、對稱、渡線。39井巷工程井巷斷面設計§4其它井巷斷面設計§4-1平巷交叉點設計道岔標號：軌距、軌型、道岔型號（道岔號碼）、道岔曲線半徑（隨軌曲率半徑）。道岔型號M=2tg(ɑ/2)，M可取1/3、1/4、1/5，ɑ為轍岔角。例：624-1/4-12(右)。40井巷工程井巷斷面設計§4其它井巷斷面設計§4-2天（溜）斷面設計41井巷工程井巷斷面設計§4其它井巷斷面設計§4-2天（溜）斷面設計天井斷面尺寸取決于用途。溜井斷面尺寸（直徑和最小邊長D）：D=Kdmax式中K——通過系數(shù)，取4～8；

dmax——礦石的最大塊度尺寸，m。K值考慮礦石顆粒級配、礦石粘結性、粉礦量。42井巷工程