精品文档某煤矿运输大巷断面设计及施工组织设计.docx
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精品文档某煤矿运输大巷断面设计及施工组织设计
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课程设计报告
设计课题:
某煤矿运输大巷断面设计及施工组织
专业班级:
10级采矿工程
（2）班
呼伦贝尔学院工程技术学院
呼伦贝尔学院工程技术学院
井巷工程课程设计任务书
姓名
李栋
专业
采矿工程
班级
10采矿2班
指导老师
张建华
职业
教授
专业
采矿工程
课程设计题目:
某煤矿运输大巷断面设计及施工组织
已知技术参数和设计要求:
某煤矿，井田走向长3.7km，倾向宽1~2.5km，井田面积5.8km²。
矿井开拓方式为斜井多水平开拓。
年设计能力为90万t，低瓦斯矿井，中央并列式通风，井下最大涌水量为280m3h。
通过该矿井第一水平西翼运输大巷的流水量为150m3h，采用ZK10—6250架线式电机车牵引1吨矿车运输，该大巷穿过中等稳定岩层，岩石坚固性系数f=3～5，需通过的风量为48m3s，巷道内敷设一趟直径为100mm的压风管和一趟直径为50mm的水管。
设计要求见《井巷工程课程设计大纲及指导书》。
所需仪器设备：
尺子、小刀、铅笔、圆规、橡皮、电脑
成果验收形式：
说明书打印稿及电子版
参考文献[1]国家安监局.煤矿安全规程.北京：
煤炭工业出版社，2009
[2]宋宏伟.井巷工程.北京：
煤炭工业出版社，2007
[3]高尔新,杨仁树.爆破工程.徐州：
中国矿业大学出版社，1999
[4]崔云龙，简明建井工程手册（上，下），煤炭工业出版社。
1996
[5]何满潮等.中国煤矿锚杆支护理论与实践.北京：
中国计划出版社，2004
时间
安排
12月17日:
第一章第二章12月18日:
第三章12月19日:
第四章12月20日:
第五章12月21日:
第六章12月22日:
交手稿打印稿、指导教师评语
指导教师:
张建华教研室主任:
孙志文
2012年12月22日
工程技术学院井巷工程课程设计成绩评定表
专业:
采矿工程班级:
2010级2班学号:
2010171217姓名:
李栋
课程名称
某煤矿运输大巷断面设计及施工组织
设
计
任
务
与
要
求
任务：
某煤矿西翼运输大巷断面设计及施工组织
设计要求：
某煤矿，井田走向长3.7km，倾向宽1~2.5km，井田面积5.8km²。
矿井开拓方式为斜井多水平开拓。
年设计能力为90万t，低瓦斯矿井，中央并列式通风，井下最大涌水量为280m3h。
通过该矿井第一水平西翼运输大巷的流水量为150m3h，采用ZK10—6250架线式电机车牵引1吨矿车运输，该大巷穿过中等稳定岩层，岩石坚固性系数f=3～5，需通过的风量为48m3s，巷道内敷设一趟直径为100mm的压风管和一趟直径为50mm的水管。
指
导
教
师
评
语
建议成绩:
指导教师:
课
程
小
组
评
定
评定成绩:
课程负责人:
2012年12月22日
前言
随着我国经济快速、稳定的增长，煤炭工业新一轮的发展时机已经到来，非煤地下工程相关的建设项目正在迅速增多。
这些都推了井巷工程相关理论和施工技术的进一步发展。
《井巷工程》课程设计是学生学习中的重要技能学习环节。
通过课程设计，巩固和加深课堂理论知识并使之与实际相结合，以培养学生运用所学知识独立解决航道施工中主要问题的能力和掌握巷道断面设计的基本方法与设计技能，并初步结合生产实际锻炼解决在生产上锁遇到的实际问题，以培养学生科学的思维方法和工程技术人员应具备的基本技能。
井巷工程断面设计是采矿工程学生的专业课程中的一个部分，旨在培养学生对巷道的空间概念的理解，以及一些具体的设计过程。
主要为巷道的断面设计，施工方案，劳动组织及循环图表，技术经济指标和安全技术措施。
可以采用的技术有光面爆破，一次成巷，液压支架。
所参考的书籍有《井巷工程》煤炭工业出版社2007.3，以及煤矿安全规程，所查找的部分数据依据《井巷工程》煤炭工业出版社2007.3。
目录
一矿井及设计巷道概况…………………………………………………………1
二巷道断面设计…………………………………………………………………2
2.1巷道断面设计依据………………………………………………………2
2.2巷道断面设计……………………………………………………………3
三巷道施工………………………………………………………………………9
3.1施工方案的确定…………………………………………………………9
3.2凿岩爆破工作……………………………………………………………9
3.3装岩与调车………………………………………………………………12
3.4支护方法…………………………………………………………………12
四劳动组织及循环图表…………………………………………………………15
4.1劳动组织配备……………………………………………………………15
4.2施工组织，施工进度表…………………………………………………17
五技术经济指标…………………………………………………………………18
5.1各项费用…………………………………………………………………18
5.2成巷成本…………………………………………………………………19
六安全技术措施…………………………………………………………………20
6.1打眼放炮措施……………………………………………………………20
6.2支架操作工安全措施……………………………………………………20
6.3打锚杆，安装锚杆的措施………………………………………………20
6.4所有工种必须遵守的安全措施…………………………………………20
6.5凿岩应注意的问题………………………………………………………21
6.6爆破注意安全事项………………………………………………………21
6.7灾害应急措施及避灾路线………………………………………………22
致谢………………………………………………………………………………24
参考文献…………………………………………………………………………25
一矿井及设计巷道的概况
该煤矿，煤层赋存稳定，属于低瓦斯矿井，煤炭属于不易自燃煤质，井下最大涌水量为280m3）2-（k+b1）2
式中h4—轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》－导电弓子距拱璧安全间距，取n=300mm;
b1－轨道中线与巷道中线间距，b1=B2-a1=36002-930=870mm
故h3>=2000+410-（1710-300）2-（360+870）2=1720mm
（2）按管道装设要求确定h3
式中h5—道砟面至管子底高度，按《煤矿安全规程》取h5=1800mm
=1.57B3+2h2,
式中B3—计算净宽，B3=B2-2T=4.01-2×0.1=3.81m
故Sn=1.57×3.85+2×1.60=9.25m2.
表2.1断面特征表
围岩类别
断面m2
设计掘进尺寸mm
喷射厚度mm
锚杆mm
净周长m
净
设计掘进
宽
高
型式
排列方式
间排距
锚杆长
直径
三
11.1
12.84
3860
3720
100
等强树脂锚杆
方形
800
2000
18
12.6
表2.2每米巷道材料消耗量表
围岩类型
计算掘进工程量m3
锚杆数量根
材料消耗
粉刷面积m2
巷道
墙角
喷射材料m3
锚杆
钢筋kg
树脂药卷个
三
13.77
0.04
15
1.004
59.9
30
9.25
2.2.6绘制巷道断面施工图
三巷道施工
3.1施工方案的确定
掘砌作业方式：
岩巷掘进仍主要采用钻眼爆破方法破岩，而在今后相当长的时期内仍然是煤矿岩巷主要的掘进方式。
成巷速度每天掘进一般为1.7米左右。
3.2凿岩爆破工作
对钻眼爆破工作的要求
（1）爆破后所形成的巷道断面、方向与坡度应符合设计要求和《井巷工程施工及验收规范》的要求。
（2）爆破岩石的块度应有利于提高装岩生产率，有时还要求岩石堆积形状便于组织岩装运和钻眼的平行作业。
（3）对巷道围岩的震动和破坏要小，以利于巷道的维护。
（4）爆破单位体积岩石所需炸药和雷管消耗量要低，钻眼工作量要小，炮眼利用率要达到85℅以上。
（5）符合安全施工要求。
3.2.1凿岩设备和爆破器材的选择
凿岩设备选用气褪式风动凿岩机YT-23型，质量为24kg，气缸直径为76mm，冲击频率为2100次min，使用风压为0.5MPa。
爆破器材选用乳化炸药，起爆器材选用矿用8号电雷管，起爆电源选用防爆型电容式发爆器。
3.2.2爆破参数的确定
可以根据公式N=qSmηaP
式中N—炮眼数目
q—单位炸药消耗量，kgm3
S—巷道掘进断面积，m2
m—每个药卷长度，m
η—炮眼利用系数
a—装药长度系数
P—每个药卷的质量
故得N=63
3.2.3凿岩爆破作业
凿岩作业：
打眼工应熟悉设备性能和使用方法，掌握作业规程，炮眼布置，爆破说明书及支护等有关规定，经过严格培训，合格后方可上岗。
爆破作业：
巷道施工采用光面爆破技术，使用8号电雷管，共36.45kg，毫秒电雷管66个，全断面一次爆破。
掏槽方式采用碶形陶槽，掏槽眼为8个。
表3.1爆破原始条件
序号
名称
单位
备注
1
掘进断面
m2
12.84
2
岩石普式系数
3-5
3
工作面瓦斯情况
%
低瓦斯
4
工作面涌水情况
m3h
150
5
炸药雷管的类型
8号电雷管
表3.2预期爆破效果
名称
单位
数量
名称
单位
数量
炮眼利用率
%
85
每米巷道炸药消耗量
Kgm
21.44
每循环工作面进尺
M
1.7
每循环炮眼总长度
m循环
131.65
每循环爆破实体岩石
m3
26.52
每立方米岩石岩石雷管消耗
个m3
2.49
炸药消耗量
Kgm3
1.35
每米巷道雷管消耗量
个m
38.8
表3.3装药量及起爆顺序
眼号
炮眼名称
眼数
炮眼深度
角度
装药量
起爆顺序
联线方式
垂深
斜长
卷眼
小计卷
1-8
掏槽眼
8
2.10
2.20
75
5
40
1
串联
9-15
辅助掏槽
7
2.00
2.15
77
5
35
2
16-24
辅助眼
9
2.00
90
4
84
3
25-36
辅助眼
12
4
37-54
周边眼
18
90
2
36
5
55-60
底眼
6
5
30
61
水沟眼
1
5
5
62-63
破碎眼
2
1.00
1
2
2
合计
共63个炮眼，总长126.65m
合计243卷重36.45kg
3.2.4炮眼布置图
3.3装岩与调车
3.3.1装岩机械的选择及主要技术特征
装岩机的选择主要应考虑巷道断面的大小，装岩机的装载宽度和生产率，适应性和可靠性，操作、制造和维护的难易程度，装载机与其他设备的配套，装载机造价和效率等因素。
耙斗装载机是一种结构简单的装岩设备，动力为电动，行走方式为轨轮，它不仅适合用于水平巷道装岩，也可以用于倾斜巷道和弯道装岩，尤其适用于净高大于2m，净断面5m2以上的巷道。
耙斗装载机结构简单、维修量小、操作容易、铺轨简单、装岩生产率高。
主要技术特征：
装岩机型号P-30B型号的耙斗装岩机,铲斗容积为0.3m3,长度6600mm,宽度2045mm,高度1650mm,行走机构是轨轮，轨距是600mm,动力来自电动，设备总功率17kw,质量为4500kg。
3.3.2生产能力的计算
P-30B耙斗装载机生产能力为35～50m3。
T2—装岩时间，T2=60SLηknp
式中：
S—巷道掘进断面积，m2；为14.36m2
L—炮眼平均深度，m；为2m
η—炮眼利用率，0.85；
k—爆破后的岩石松散系数,取1.5
n—同时工作的装载机台数；一台装载机
P—装载机实际生产率，m3
T3—钻眼时间,T3=NLΦmv
N—工作面炮眼总数，个；
V—凿岩机的实际平均钻速，mmin
M—同时工作的凿岩机台数
Φ—钻眼工作单位作业系数。
钻眼、装岩平行作业时，Φ一般取值0.3～0.6；钻眼装岩作业顺序作业时，Φ值等于1.
T4-—装药联线时间，min；T4=NtA=33min
式中：
N—工作面炮眼总数，个
t—一个炮眼装药所需时间，min个
A—在工作面同时装药的工人组数
T5—爆破通风时间，一般为15～30min
T6—支护时间，min
在实际生产中，为了防止难以预见的工序延长，应考虑留有10﹪的备用时间，故循环时间：
T=1.1（T1+60SLηknp+ΦNLmv+NtA+T5+T6）
4.1.4循环图表的编制
4.2施工总组织、施工进度表
表4.1劳动组织表
项目
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
定员
备注
副队长
1
1
1
1
4
队长一人
班长
1
1
1
1
4
打眼工
5
5
5
5
20
放炮工
1
1
1
1
4
皮带刮板司机
1
1
1
1
4
大班维护
1
0
0
0
1
机电维修厂
1
1
1
1
4
合计
11
10
10
10
41
表4.2施工进度表
序号
项目
单位
指标
备注
1
循环进尺
M
1.7
每班一循环
2
月循环次数
个
120
每月按30天计算
3
月进尺
M
204
4
循环产量
吨
74.26
5
日产量
吨
297
6
工作面月产量
吨
8316
7
出勤率
%
95
五技术经济指标
5.1各项费用：
包括材料费、设备折旧费、工资费、总挖掘工程量、掘进成本等
5.1.1材料费=主要材料费+其他材料费
雷管：
38823×1元个=3.8823万元锚杆：
16220×160元根=259.5万元
炸药：
21440×8元kg=17.15万元混凝土：
1284×350元m3
主要材料费：
318.33万元
总材料费：
318×55%+318.33=493.33万元
5.1.2设备折旧费
主要设备费+其他设备费约10万元
折旧费：
设备费×折旧率=100×25%=25万元
5.1.3工资费
工资=主要工资+奖金
共有41人，每人工资年薪5万元
奖金：
45万
总工资=250万元
5.1.4动力费
指生产经营过程中耗用的全部电力
预计巷道4.9个月完成，每度电价0.6元，每天用电400度
400×150×0.6=3.6万元
5.1.5工程费
工程费=雷管费+炸药费=21.6323万元
5.2成巷成本
是指生成巷道和提供劳务而发生直接和间接费用
成巷成本=总材料费+工资费+动力费+折旧费
=493.33+250+3.6+25=771.93万元
六安全技术措施
6.1打眼放炮措施
1、打眼前，认真进行敲帮问顶、除掉伞檐，在支护安全情况下打眼，严禁空顶作业。
2、使用电钻前，要认真检查电钻、电缆、开关是否完好。
3、严禁在残炮、瞎炮眼内放炮，必须处理完残炮、瞎眼后方可正式打眼。
4、处理瞎炮时要距离瞎炮眼0.3米以上处，另打平行炮，重新装药放炮。
5、放炮员必须经过培训、持证上岗。
6、放炮时要执行“一炮三检”、“三人连锁放炮制度”。
6.2支架操作工安全措施
移架时支架必须戴头盔，追机移架，架前架间不准有人工作或停留，确保移架安全，支架工经常检查支架完好情况，做到支架不窜液不自动下降，确保支架各部分螺丝紧固，齐全各种胶管，U型销符合规定，支架工在操作支架前，要对支架进行一次认真的检查，发现问题及时处理，做到不完好不使用。
6.3打锚杆，安装锚杆的措施
1、打锚杆眼前，必须进行敲帮问顶，处理掉危岩后，方可进行打眼。
2、打眼前，必须对巷道进行整形，符合设计形状断面尺寸要求时方可打眼。
3、应先打顶部锚杆眼，安装顶部锚杆后，再打帮眼安装帮部锚杆。
4、锚杆眼应尽量与巷壁垂直，锚杆眼角度不应小于75º。
5、锚杆必须严格按规程规定的间排距打眼安装。
6、锚杆外露长度不得大于5CM，锚杆的托盘必须紧贴巷壁。
6.4所有工种必须遵守的安全措施
1、全体职工必须牢固树立“安全第一”的思想，严格执行“三大规程”及其有关安全规定，杜绝“三违”。
2、密切注意安全检测系统及时掌握工作面的变化情况，发现有不安全征兆，要及时采取措施进行处理。
3、所有人员严禁跨线，搭乘运行中的设备，严禁在视线不清的地方作业。
4、各工种在交接班时，对当班出现的问题没有及时处理好的要向下一班交待清楚，接班后，要对各自管辖范围内的设备进行认真检查，发现问题及时处理，严禁设备带病运行
5、生产期间，闲杂人员不得进入工作面，外来参观，检查人员必须在专人带领下方可进入工作面，所有下井人员在下井前必须系好安全帽的带子。
6、无论是固定设备还是移动设备，转动部位必须设防护栏，设危险标识。
7、严禁任何人酒后下井，严禁脱岗上岗。
6.5凿岩应注意的问题
1、停水停电时，应立即停止打眼。
2、确定风管与风钻连接牢固，防止脱落伤人。
3、推进凿岩机不要用力过猛，更不要横向用力，钻眼时防止断钎伤人；
4、残眼内不允许继续打眼。
6.6爆破注意安全事项
1、在规定的安全地点装配起爆药卷；
2、爆破母线要妥善地挂在巷道的侧帮上，并且要和金属物体，电缆，电线离开一定距离，装药前检查母线是否导通。
3、检查工作面20m内瓦斯含量，按《规程》处理。
4、装药：
联线后要由技术人员进行检查，做好爆破前的安全布置，爆破后要等工作面通风散烟后，爆破员率先进入工作面，检查认为安全后方能进行工作。
6.7灾害应急措施及避灾路线
1）灾害预防措施
工作面在安装期间，发现安全隐患要及时处理。
当工作面发生事故时，现场所有人员都有责任向调度室汇报，并将事故发生的时间、地点、状况、可能受害范围等讲清说明，同时采取一切有效的措施，将灾害控制在最小范围内，按照避灾路线组织撤人，并执行以下程序：
1、必须立即组织营救灾害人员，组织撤离或采取有效的措施保护危害区域内的其他人员，营救行动必须迅速、准确、有序、有效的实施现场急救与安全转送伤员，并指导和组织人员采取各种措施进行自身防护、自救互救。
2、迅速控制事态，并对事故造成的危害进行检测、监测，测定事故的危害区域、危害性质及危害程度，及时控制危险源。
3、清除危害后果，做好现场恢复。
针对事故造成的现实危害和可能的危害，迅速采取切实可行的措施，将事故现场恢复到相对稳定状态。
2）应急救援的方针及原则
1、统一指挥的原则：
所有现场救护人员必须听从现场指挥负责人的安排。
2、保护人员安全优先的原则：
在保证救援人员安全的前提下，实施救援。
在实施救援过程中做到以人为本、统筹兼顾，主次分明、
重点突出。
3、防止和控制事故蔓延优先的原则：
必须采取一切可能的手段首先控制事故，然后防止事故继续蔓延，最终消灭事故。
4、保护环境优生的原则：
在实施救援过程中，应先对已被破坏的环境进行有效的控制，然后改善环境，使其到达安全化；不要因急于救援继续破坏原来的环境，从而造成新的事故发生或增加救援难度。
5、自救互救的原则：
事故发生后，在救援人员没用到达前及救灾过程中，事故地点及附近的职工迅速组织自救互救，利用现场一切器材和条件，及时采取措施，尽量减少人员伤亡和财产损失。
6、事故损失控制最小化原则。
3）发生火灾、瓦斯灾害时避灾措施
1、发生火灾、瓦斯灾害时，工作面所有人员应在瓦检员、队长、班长或有经验的老工人的带领下按照避灾路线尽快撤离到安全地点。
2、受到火灾、瓦斯灾害威胁的人员，应迅速带好自救器，位于事故上风侧人员要迎着风流走，位于下风侧人员应尽快撤离到新鲜风流处。
3、撤退中如果巷道充满烟雾切不可惊慌、不要乱跑，要认真辨别风流方向，俯身摸着铁道或管路撤退。
4、如果无法撤退时，应尽快在附近找一处利于避难的硐室暂时躲避，避难时应把出口关好并做好标记等待救护人员救援。
4）发生水灾时避灾措施
1、发生水灾事故时，工作面所有人员应在瓦检员、队长、班长或有经验的老工人的带领下按照避灾路线尽快撤离到安全地点。
2、发生水灾时，不要惊慌；要团结协作尽量减少体力消耗。
3、如果撤退中巷道积水造成巷道堵塞，无法撤退时，可临时在附近寻找最高点搭建临时避难所，采用标记或在有管路或轨道地点采用敲击的方法与外界取得联系。
致谢
时光如白驹过隙，匆匆而逝，一周的设计结束了。
这次课程设计使我对《井巷工程》这门课程理解更加深刻，通过这次课程设计，我加深了课堂理论知识，并与实践想结合。
我利用所学知识解决了巷道施工中的一些问题，掌握了巷道断面设计的基本方法和技能，增加了独立思考能力和全面掌握能力。
非常感谢学院能给我这次学习的机会。
在设计中，我学习的过程中，也培养了我如何把握一件事情，如何去做一件事情，如何完成一件事情。
在开始设计的时候，我感到无从下手，经过在图书馆借的书籍和《井巷工程》，以及煤矿安全规程，我渐渐理清头绪，按部就班，查找数据，结合书中所学知识，处理着这些数据，在最后将其结合起来，完成了本次设计。
通过这次设计，我明白了实践是理论的最好检验，因为我们所学的知识是一个模块，无法结合起来。
通过这次设计将其结合成立一个系统，条理明确，层次清晰。
同时我更加懂得了学习的乐趣，那便是学以致精。
参考文献
[1]国家安监局.煤矿安全规程.北京：
煤炭工业出版社，2009
[2]宋宏伟.井巷工程.北京：
煤炭工业出版社，2007
[3]高尔新,杨仁树.爆破工程.徐州：
中国矿业大学出版社，1999
[4]崔云龙，简明建井工程手册（上，下），煤炭工业出版社。
1996
[5]何满潮等.中国煤矿锚杆支护理论与实践.北京：
中国计划出版社，2004
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