对巷道断面及尺寸的区分和理解.pdf

阚 旧 在煤矿采矿工程专业主干课程 井 巷工程 巷道断面设计中， 诸多学生对巷 道净断面、 设计掘进断面、 计算掘进断面 及其 尺寸 ， 理解不透 ， 难 以掌握 ， 容 易混 淆。在设计时，往往出现计算和绘图错 误 。为了让学生弄清概念 ， 学 以致用 ， 笔 者认 为应从如下几方面对其进 行区分和 理解 。 一 、透彻理解巷道断面及其尺寸的 概念 巷道断面及其 尺寸是巷道断面设 计 的主要参数，是巷道掘进 施工与支护的 依据。 一般情况下， 我国煤矿巷道的断面 形状常选用矩形 、 梯形和直墙拱形。 巷道 断面尺寸，其合理与否直接影响到煤矿 牛产的安全和经济效果。在巷道断面设 计中，出现的巷道净断面、设计掘进断 面 、计算掘进断面及其尺寸的火小分别 由相对应的宽度和 高度确定 。 一 巷道净 断面及尺寸 巷道净断面是指煤矿井巷 中用于满 足行 人、 运输 、 通风 、 安装 设施设备等 有 效的断面。它的大小 由其 净宽度和净 高 度确定。 1 ． 巷道净宽度 矩形和直墙巷 道的净宽度 ，是指巷 道两侧 内壁或锚杆露出 长度 终端之问的 水平距 离。 梯形断面巷道 的净 宽度由下列情 形 确定 ①当其内通行矿车、 电机车时， 净宽 度 是指车辆顶面水平的巷道宽度 。 ②当其内不通行运输设备时，净宽 度 是指 底 板起 1 ． 6米 高水 平 的巷 道 宽 度 。 2 ． 巷道净高度 矩形、 梯形断面巷道的净高度， 足指 由道渣 面或底板至 顶梁或顶 部喷层 面、 ■ 贺岳奇 锚杆露 出长度终端的高度。 拱形断面巷道的净高度，是指道渣 面至拱顶 内沿或锚杆露出 长度终端的高 度 。它是 由道渣面起巷道的壁高和拱高 两部分之和确定 。 从概念及 断面图 可知 ，巷道的宽度 和高度 断面尺寸 分别是其断面水平和 垂直方 向上 的长度 。值得 一 提 的是锚喷支护苍道 断面净尺寸是从锚杆外露 的尾端算起 ，但当喷射混 凝土厚度大于锚杆外露长 度 时，则应 由喷射混凝土 面算起；棚式支架支护巷 道 断面净尺寸 ，则从支架 内侧算起。 二 巷道 设计掘进断 面 及尺寸 巷道设计掘进断面是 在其净 断面基础上 ，考虑 到 支架及道床本身 占用空 问后得到的断面 。它相对 应 的设计掘进宽度 ，是巷 道净宽度加上水平方向支 架 占用 空间的尺寸 ，设计 掘进高度是巷道净高度加 上垂直方向支架和道床本 身L 用空间的尺寸。 三 巷道 计算掘进 断 面及尺寸 巷道计算掘进断面是 在 其 设 计 掘 进 断 面 基 础 上 ，加上巷道 允许 超挖值 后所得到的断面。它相对 应 的计算掘进宽度 ，是设 进断面及其尺寸是施工队伍掘出巷道毛 断面施工的依据 。 为了便于 区分 ，结合图一所示的直 墙半圆拱形断面图形 其相应尺寸 净宽 度 B 、设计掘进宽度 B ，计算掘进宽度 B ， 净高度 H ， 设计掘进高度 H ， 计算掘进 高度H l2 ， 可以深理解， 弄清概念。 图一直墙半圆拱形断面 计掘进宽度加上水平方向巷道允许超挖 数值。 计算掘进高度， 是设计掘进高度加 关 上垂直方向巷道允许超 挖数值 。计算掘 图二梯形 断面 二、正确区分不同断面及尺寸之间 系 巷道 净断面、设计掘进断面和计 算 维普资讯 掘进断面及其尺 寸既相联 系义相区别 一 联系 1 ． 巷道净断面 、 设计掘进 断面、 计算 掘进断面及其尺寸都是巷道断面设计和 施工巾的基本概念， 足井巷施工的依据。 2 ． 在一般情况下 ， 巷道净 断面、 设计 掘进断面、 计算掘进 断面为相似形状 。 3 ． 它们之间存在着一 定的定量关系 以图一直墙半 圆拱形断面为例说 明， 图 一 巾， T为砌碹 支护 厚度 ， 8为巷道超 挖 值 ， H 1 、 为道床 参数 ①设计掘进宽度 净宽度 水平方向 支架本身占用空间宽度 BlB2 T ②计算掘进宽度 设计掘进宽度 水 平方向巷道允许超挖值 B 2 B 】 2 8 ③设计掘进高度 净高度 垂直方向 支架和道床本身占用空间高度 HI H T h h ④计算掘进高度 设计掘进高度 垂 直方向巷道允许超挖值 H2 H】 8 二 区别 1 ． 在巷道断面中， 净断面最小， 计算 掘进断面最大，设计掘进断面 介于两者 之间。 2 ． 净 断面 及尺 寸 是最 重要 的参 数 ， 它是满足 生产和 安全 必需的最 小空间。 3 ． 设计掘 进断面及尺 寸是考虑 巷道 支护因素后保证 净断面及 尺寸 大小的参 数 。 4 ．计 算掘进 断面及尺 寸是考 虑巷道 超挖因素后保证 设计断面及 尺寸大小 的 参数 ，是掘进 队掘 出巷道 毛断面施工 的 依据。 三、熟练掌握净断面及尺寸的有关 规定和要求 在巷道断面设计及施工中，保证净 断面及净尺寸的大小至关重要 。施工 队 伍按计算掘进断面的计算掘进宽度与 高 度进行施工 ， 掘 出巷道毛 断面， 再按设计 掘进断面参数进行支护或铺设道床 。这 样， 巷道成 型后， 净断面的尺 寸就能按 设 计的要求得到保证 ，以满足牛产和 安全 的需要。设计时， 要考虑各种因素， 做到 全面 、 严密 、 安全、 合理 ， 并应符合 以下有 关规定和要求 1 ． 设 计 出的巷道 净 断面 ， 必须 满足 行人 、 运 输 、 通风 、 安全 设施 、 设备安 装 、 检修和施工 的需要 。 2 ． 对 人行 道宽度 、 安全 间隙 以及 主 要运输 巷道 和主要风 道的净 高的设计 ， 不能违背 矿安全规程 的规定。 3 ． 在设计 运输 巷 道 断面 净宽 度 时 ， 净宽度 由运输设备尺寸、人行道宽度和 安全间隙三部分构成 。 其中 ， 运输设备尺 寸要按该巷道中运 输设备最 大宽度者参 与计算， 人行道宽度和安全 间隙要按 煤 矿安全规程 的规 定选 定既安全义合理 的数值代入计算。 4 ． 在 按风速 校验 净断 面积 时 ， 净 断 面 的风速 要符合 煤 矿安全 规程 和 煤 矿工业设计规范 的规定 。设计 时， 应在 不违背 矿安全规程 的原则下， 按 煤 矿工业设计规范 要求确定巷道 断面， 以 留有余地。 设计出巷道净断面， 如风速超 过规定， 需加大断面尺寸 。 5 ． 设 计的 断面 既要安 全可 靠 ， 又要 技术可行，还要经济合 理。 煤矿安全规程 从 安全 角度 出发，对 断面 的净尺 寸 的最 小值作 了 规定 。 但 设计 时， 净断面 并不 是愈大 愈好 ，净 断 面过 大 ，掘进 工程量 和 材料消 耗量 过大 ，造 成 巷 道成本增 加 ，经济 上 不合 算 。因此 ， 设 计时 ， 要以在满足安全与技术 的条件下 ，力求提 高断 面 利用率 ， 缩 小断面 ， 降 低 工程造价 ，并有 利于 加快施工速度为原则 。 四、不断加强对断 面尺寸的区分、理解与 应 用 为 了加 强对 不同断 面 形状 的断面尺 寸的区 分和理解 ， 以图二所示 的梯形 断面为例 ，说 明 断面相应 尺寸的求法 。 设 计 该 梯 形 断 面 巷道 净 宽 度 B 2 3 0 0 、 巷 道净 高瞍 I I 2 1 5 0 、 巷道 顶梁 处 净宽度 B i m 2 2 0 0 、 支架 径 d 1 5 0 、 板皮 厚度 t 5 0 、 巷道超 挖值 8 4 0 、 棚腿 与水 平面火 角 8 0 o ， 则 设计掘进 断面 、 计算 掘进 断面及其相对 应的宽度 、高度尺 寸 单位 m m 为 巷道 顶粱 处 设计掘 进 宽度 B B ． 2 d 2 t 2 2 0 0 2 x l 5 0 2 5 0 2 6 0 0 巷道 顶梁 处计 算掘 进 宽 度 B FB 2 8 2 6 0 0 2 4 0 2 6 8 0 巷道 底板 处净 宽度 B B 2 H c t g a 2 20 02 2 l 5 0c t g 8 0 2 95 8 巷 道底 板 处 设计掘 进 宽度 B 4 B ’ 2 d 2 t 2 9 5 8 2 1 5 0 2 5 0 3 3 5 8 巷道底 板 处计 算掘 进 宽度 B 6 B 2 8 3 3 5 8 2 4 0 3 4 3 8 巷 道 设计掘 进 宽度 H H d t h h 21 5 01 5 05 01 8 02 53 0 巷道计算掘进 宽度 H， H 8 2 5 3 0 4 02 57 0 作 者单位 湖 南理工职业 技术学院 欢 科学为高级科 普期刊，内容涉及科 学诸多领域，讲述国 内外最新重大科学发 舅 m 深 入 浅 出 ， 图 片 生 动 一 一 ■ ， 重要．『 什两 辐 弓 | 害． 霆 一 难 僭 删 ’_ 1 一 优秀科普读物。 ■l 瀚l2 l 目 N1 O 0 2 兰， 2 9 9 I 联系 诸疆啜∞o 】 懋鹕5 9 8 2 8 鲫l 5 潞 燕熊 曩日 里海岛鞫 I| i l 发明‘ j 创薪 、 ENf 1 4 ～ l K 、I ⋯、 维普资讯