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[摘 要]巷道断面的大小必须满足行人、运输、通风、安全设施及设备安装、检修、施工的需要。因此,巷道断面尺寸主要取决于巷道的用途,存放或通过它的机械、器材或运输设备的数量及规格,人行道宽度和各种安全间隙,以及通过巷道的风量等。
设计巷道断面尺寸时,根据上述诸因素和有关规程、规范的规定,首先定出巷道的净断面尺寸,并进行风速验算;其次,根据支护参数、道床参数计算出巷道的设计掘进断面尺寸,并按允许加大值(超控值)计算出巷道的计算掘进断面尺寸;最后,按比例绘制包括墙脚、水沟在内的巷道断面图,编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。
[关键词]掘进断面 安全确定
中图分类号:TD421.5 文献标识码:T 文章编号:1009―914X(2013)22―0465―01
1.巷道净宽度的确定
直墙拱形和矩形巷道的净宽度,是指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平距离。对于梯形巷道,当其内通行矿车、电机车时,净宽度系指车辆顶面水平的巷道宽度;当其内不通行运输设备时,净宽度系指从底板起1.6m水平的巷道宽度。
运输巷道净宽度,由运输设备本身外轮廓最大宽度和有关规程、规范所规定的人行道宽度以及有关安全间隙相加而得;无运输设备的巷道,可根据行人及通风的需要来选取。
如图6—5所示,拱形双轨巷道净宽度按下式计算。
式中B——巷道净宽度,m;
a——《煤矿安全规程》规定,非人行侧的宽度,a≥0.3m;巷道内安设输送机时,其与支护或碹墙最突出部分的距离及综合机械化采煤矿井,a≥0.5m;输送机机头和机尾处与支架的距离,a≥0.7m;
A1——运输设备最大宽度,m;
C《煤矿安全规程》规定,人行道宽度自道碴面起1.6m高度内,C≥0.8m;
人车停车点和综合机械化采煤矿井,C≥1.0m;
t--《煤矿安全规程》规定,在双轨运输巷道中,两列对开列车最突出部分之间的距离,t≥0.2m;采区装载点,t≥0.7m;矿车摘挂钩地点,t≥1.0m。
几种常见运输设备的宽度和高度(轨道面以上)见表6—2。在双轨运输巷道的弯道处,要加大安全间隙,其值与车厢长度、轴距和弯道半径相关。一般外侧加宽200mm(20t电机车加宽300mm),内侧加宽100mm,双轨中心线距加宽300mm。为简化计算,内外侧均可加宽200mm。另外,与曲线相连的直线段也要加宽。其加宽段长度,对矿车运输巷道取1.5~3.5m;对电机车运输巷道取3~5m;双轨中心线距加宽直线段,对电机车取5m,对3t或5t底卸矿车取5~7m,对1t矿车取2m。两条平行轨道的中线距见表6—3。
巷道净宽度确定后,还要检查其是否能满足掘进机械化装载和铺设临时双轨调车以及运输综采支架的要求。一般拱形断面的主要运输巷道净宽度不小于2.4m,采区巷道净宽度不小于2.0m,且确定的巷道净宽度,应按只进不舍的原则,以0.1m进级。
确定梯形巷道断面的净宽度,一般根据标准顶梁的尺寸、立柱斜角推算巷道净宽度。
2.巷道净高度的确定
矩形、梯形巷道的净高度是指自道碴面或巷道底板至顶梁或顶部喷层面、锚杆出露终端的高度;拱形巷道的净高度是指自道碴面至拱顶或锚杆出露终端的高度。
《煤矿安全规程》规定,主要运输巷道和主要通风巷道的净高,自轨面起不得低于2m。架线电机车运输巷道的净高,必须符合以下规定:电机车架空线的悬挂高度,自轨面起在行人巷道、车场以及行人巷道与运输巷道交叉的地方不小于2m;在非行人巷道内不小于1.9m;在井底车场,从井底到乘车场不小于2.2m;电机车架空线与巷道顶或顶梁之间的距离不小于0.2m;采区(盘区)内的上山、下山和平巷的净高度不得低于2m,薄煤层内不得低于1.8m;在人行道范围内1.8m以下不得架设管线和电缆。
1)梯形断面巷道
轨面至顶梁的高度:在用架线式电机车时,可取2.2m或2.4m(架线高度则分别为2.0m或2.2m);用蓄电池机车运输,或是在主要轨道上下山及用钢筋混凝土支架支护的轨道中间巷,应不小于1.9m。一般轨道上下山及用木支架支护的巷道可取1.8m。设有轨道的采区巷道,底板至顶板的高度视巷道用途及巷道倾角大小而定,一般也不应小于1.8m。梯形断面巷道的立柱与水平面的倾角一般为80°~82°。
2)拱形断面巷道
对拱形断面巷道的净高度,要确定其净拱高(h0)和自底板起的墙高(h3)。
(1)拱高h0:半圆拱为巷道宽度的1/2,圆弧拱一般为巷道宽度的1/3;某些矿区采用两者结合的形式,h0取2/5巷道的寬度,使用效果良好。
(2)巷道的墙高是依据架线的高度、人行道高度以及安装管线的要求等条件确定的。根据这些条件计算后,选用其中最大值作为直墙的高度。当采用架线式电机车运输时,按电机车导电弓的外缘与巷道拱壁间的距离不小于0.2m考虑(表6—4);当用蓄电池机车或其他运输方式时,直墙高度应保证人行道在距墙0.1m处高度为1.8m的范围(表6—5);顶部装设管线的主要运输巷道,当采用非架线矿车运输时,管子最下边缘应满足1.8m的人行要求,采用架线式电机车运输时,还要求机车的电弓与管子距离不小于0.3m。
设计巷道断面尺寸时,根据上述诸因素和有关规程、规范的规定,首先定出巷道的净断面尺寸,并进行风速验算;其次,根据支护参数、道床参数计算出巷道的设计掘进断面尺寸,并按允许加大值(超控值)计算出巷道的计算掘进断面尺寸;最后,按比例绘制包括墙脚、水沟在内的巷道断面图,编制巷道特征表和每米巷道工程量及材料消耗量表。
[关键词]掘进断面 安全确定
中图分类号:TD421.5 文献标识码:T 文章编号:1009―914X(2013)22―0465―01
1.巷道净宽度的确定
直墙拱形和矩形巷道的净宽度,是指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终端之间的水平距离。对于梯形巷道,当其内通行矿车、电机车时,净宽度系指车辆顶面水平的巷道宽度;当其内不通行运输设备时,净宽度系指从底板起1.6m水平的巷道宽度。
运输巷道净宽度,由运输设备本身外轮廓最大宽度和有关规程、规范所规定的人行道宽度以及有关安全间隙相加而得;无运输设备的巷道,可根据行人及通风的需要来选取。
如图6—5所示,拱形双轨巷道净宽度按下式计算。
式中B——巷道净宽度,m;
a——《煤矿安全规程》规定,非人行侧的宽度,a≥0.3m;巷道内安设输送机时,其与支护或碹墙最突出部分的距离及综合机械化采煤矿井,a≥0.5m;输送机机头和机尾处与支架的距离,a≥0.7m;
A1——运输设备最大宽度,m;
C《煤矿安全规程》规定,人行道宽度自道碴面起1.6m高度内,C≥0.8m;
人车停车点和综合机械化采煤矿井,C≥1.0m;
t--《煤矿安全规程》规定,在双轨运输巷道中,两列对开列车最突出部分之间的距离,t≥0.2m;采区装载点,t≥0.7m;矿车摘挂钩地点,t≥1.0m。
几种常见运输设备的宽度和高度(轨道面以上)见表6—2。在双轨运输巷道的弯道处,要加大安全间隙,其值与车厢长度、轴距和弯道半径相关。一般外侧加宽200mm(20t电机车加宽300mm),内侧加宽100mm,双轨中心线距加宽300mm。为简化计算,内外侧均可加宽200mm。另外,与曲线相连的直线段也要加宽。其加宽段长度,对矿车运输巷道取1.5~3.5m;对电机车运输巷道取3~5m;双轨中心线距加宽直线段,对电机车取5m,对3t或5t底卸矿车取5~7m,对1t矿车取2m。两条平行轨道的中线距见表6—3。
巷道净宽度确定后,还要检查其是否能满足掘进机械化装载和铺设临时双轨调车以及运输综采支架的要求。一般拱形断面的主要运输巷道净宽度不小于2.4m,采区巷道净宽度不小于2.0m,且确定的巷道净宽度,应按只进不舍的原则,以0.1m进级。
确定梯形巷道断面的净宽度,一般根据标准顶梁的尺寸、立柱斜角推算巷道净宽度。
2.巷道净高度的确定
矩形、梯形巷道的净高度是指自道碴面或巷道底板至顶梁或顶部喷层面、锚杆出露终端的高度;拱形巷道的净高度是指自道碴面至拱顶或锚杆出露终端的高度。
《煤矿安全规程》规定,主要运输巷道和主要通风巷道的净高,自轨面起不得低于2m。架线电机车运输巷道的净高,必须符合以下规定:电机车架空线的悬挂高度,自轨面起在行人巷道、车场以及行人巷道与运输巷道交叉的地方不小于2m;在非行人巷道内不小于1.9m;在井底车场,从井底到乘车场不小于2.2m;电机车架空线与巷道顶或顶梁之间的距离不小于0.2m;采区(盘区)内的上山、下山和平巷的净高度不得低于2m,薄煤层内不得低于1.8m;在人行道范围内1.8m以下不得架设管线和电缆。
1)梯形断面巷道
轨面至顶梁的高度:在用架线式电机车时,可取2.2m或2.4m(架线高度则分别为2.0m或2.2m);用蓄电池机车运输,或是在主要轨道上下山及用钢筋混凝土支架支护的轨道中间巷,应不小于1.9m。一般轨道上下山及用木支架支护的巷道可取1.8m。设有轨道的采区巷道,底板至顶板的高度视巷道用途及巷道倾角大小而定,一般也不应小于1.8m。梯形断面巷道的立柱与水平面的倾角一般为80°~82°。
2)拱形断面巷道
对拱形断面巷道的净高度,要确定其净拱高(h0)和自底板起的墙高(h3)。
(1)拱高h0:半圆拱为巷道宽度的1/2,圆弧拱一般为巷道宽度的1/3;某些矿区采用两者结合的形式,h0取2/5巷道的寬度,使用效果良好。
(2)巷道的墙高是依据架线的高度、人行道高度以及安装管线的要求等条件确定的。根据这些条件计算后,选用其中最大值作为直墙的高度。当采用架线式电机车运输时,按电机车导电弓的外缘与巷道拱壁间的距离不小于0.2m考虑(表6—4);当用蓄电池机车或其他运输方式时,直墙高度应保证人行道在距墙0.1m处高度为1.8m的范围(表6—5);顶部装设管线的主要运输巷道,当采用非架线矿车运输时,管子最下边缘应满足1.8m的人行要求,采用架线式电机车运输时,还要求机车的电弓与管子距离不小于0.3m。