1、II井巷工程课程设计设计内容：运输巷道施工组织设计班级： II姓名： 学号： 辽宁工程技术大学毕业设计（论文）II1 设计原始数据和资料1.1 井田地质特征1.1.1 地层1）区域地层区域地层由老至新为元古界前寒武系，古生界泥盆系和石炭二迭系，中生界晚侏罗系，新生界第四系。元古界和古生界地层均在煤田外零星出露，主要岩性为中酸性火成岩及部分变质岩。中生界地层区内广泛分布，晚侏罗系上统兴安岭群的中酸性熔岩和火山碎屑岩组成了聚煤盆地的基底。扎赉诺尔聚煤盆地属于晚侏罗系扎赉诺尔群。本区第四系比较发育，广泛分布于煤系地层之上。2）井田地层井田内地层因第四系广泛覆盖而没有出露，根据前人及目前所获得的资料，
2、地层由老至新为中生界侏罗系上统兴安岭群、中生界晚侏罗系扎赉诺尔群、新生界第四系。地层分述如下：1、中生界侏罗系上统兴安岭群该地层在本井田埋藏较深，与扎赉诺尔群不整合接触，是含煤地层的直接基底。按岩性特征分为龙江组和甘河组。2、中生界晚侏罗系扎赉诺尔群本群是井田内发育最好的含煤地层，依据岩性、含煤性、生物化石等特征，分为大磨拐河组和伊敏组。3、新生界第四系井田内第四系地层广泛分布，由一些未胶结松散沉积物组成，下部为冲积相砂、砂辽宁工程技术大学毕业设计（论文）II砾、粘土及亚粘土、上部风积砂、亚粘土及腐植土。以不整合覆盖煤系地层之上。厚度约 1227m。1.1.2 井田地质构造本井田位于扎赉诺尔含
3、煤盆地中部，为一宽缓不对称向斜构造，其轴向主要呈北 20东方向，北端向东偏转轴向 2530，两翼地层倾角均较平缓，西翼略陡，一般 35 ，浅部有时可达 7，东翼略为平缓，一般 23 ，浅部有时可达 5。井田内断裂构造不发育，富水性、导水性较差，断层较可靠。井田内未见岩浆岩活动。1.1.3 岩石工程地质特征经对井田内可采煤层顶板 30m 和底板 30m 岩性采样分析，岩性由泥岩、粉砂岩及粗中砂岩组成，以粗、中砂岩为多，泥质胶结，粗、中砂岩松散、抗压强度低。泥岩、粉砂岩、细砂岩有随深度增加，抗压强度增高的规律。而粗、中砂岩的抗压强度没有明显变化。一般规律是煤层的抗压强度普遍较高，岩石抗压强度较低，
4、岩石随粒度变粗而抗压强度变低。矿井 L3 井筒检查孔对各煤层及其顶底板进行岩石力学试验 ,详见表 1-3。表 1-3 各煤层及顶底板岩石力学试验成果表Tab.1-3 The roof and floor rock mechanical test results 层位(从上至下)天然含水率（% ）单向抗压强度（Mpa ）泊松比（P）内摩擦角（）内 聚 力 系 数（ Mpa）备注泥岩 19.7420.29 5.25.4 0.44 24.326.1 1.521.56 2-1 煤层 - 6.47.1 - 35.5 1.53砂质泥岩 14.2120.64 4.18.2 0.390.45 32.735.8
5、 1.402.23细砂岩 22.90 1.6 - 32.4 0.51 2-2 煤层 - 9.8 - - -砂质泥岩 17.3218.20 5.37.5 0.440.46 20.426.9 1.051.99辽宁工程技术大学毕业设计（论文）II粉砂岩 17.71 3.4 0.45 26.4 1.08泥岩 15.2618.50 6.58.0 0.440.46 24.231.5 1.672.48中砂岩 13.2320.28 0.1023.3 0.360.46 31.137.5 0.157.51泥岩 17.34 11.9 - - - 3 煤层 - 14.9 - - -1.1.4 水文地质特征1）含水层井
6、田内含水层按时代划分为第四系、伊敏组和大磨拐河组三个大含水煤岩组，按空间由上而下划分为第四系砂砾含水层和煤层及其顶、底板粗、中砂岩含水层共 5 个含水层。2）隔水层全区连续发育，隔水性能良好。3）水文地质条件 1 煤 3 煤水文地质类型为一类三型，水文地质条件复杂。 1 煤 3 煤水文地质类型为一类二型，其水文地质条件中等。4）矿井涌水量根据井田水文地质条件、充水因素及邻近生产矿井的水文资料，经采用比拟法预计，一水平矿井正常涌水量为 1000m3/h，最大涌水量为 1800m3/h。2 巷道断面形状矿年产设计生产能力 150 万 t，矿井可开采储量 1431.59Wt，低瓦斯矿井，井下一般涌水
7、量为 100 m3/h，最大涌水量为 180m3/h，储量备用系数取 1.4，矿井服务年限为 24.4年。该巷道穿过 IV 级围岩，围岩坚固性系数为 。巷道设计总长度为 875m，通65f辽宁工程技术大学毕业设计（论文）II过该巷道的最大风量为 50m3/h，巷道矿井 12 煤层为突出危险层。调查显示煤尘具有爆炸危险性，本井 21 、 22 、 312 、 3 煤属容易自燃，井区位于地温正常区。2.1 巷道断面形状半圆拱断面形状，采用螺纹钢树脂锚杆和喷射混凝土支护，600mm 双轨运输。2.2 巷道断面尺寸巷道设计掘进宽度： B13840mm巷道计算掘进宽度： B23990mm巷道设计掘进高度
8、： H13720mm巷道计算掘进高度： H23795mm巷道设计掘进断面积：S 112.70m 2巷道计算掘进断面积：S 213.43m 22.3 巷道内水沟和管缆的布置2.3.1 水沟布置水沟的位置一般设在人行道一侧或空车线一侧。水沟深 500mm、水沟宽 500mm，水沟净断面积 0.225 m2；水沟掘进断面积 0.272 m2，每米水沟盖板用钢筋 2.036kg，混凝土0.0323m3；每米水沟用混凝土 0.152 m3。2.3.2 管缆布置动力电缆布置在非人行道一侧，通讯照明电缆布置在人行道一侧，距供水管 300mm以方便检修；电缆采用电缆架悬挂至合理的高度。供水管布置在非人行道一侧
9、，距道砟面 2000mm，用锚杆悬挂；压风管和供水管平行布置，且位于供水管之上。辽宁工程技术大学毕业设计（论文）II3 巷道支护设计3.1 支护形式的确定由该巷道所通过围岩等级以及工程掘进支护过程中的难易程度和材料消耗，确定该巷道使用螺纹管树脂锚杆与喷射混凝土进行支护，局部的加强支护地段，可以考虑使用锚喷网联合支护方法。3.2 支护材料的选择3.2.1 水泥的选取水泥作为水硬性胶凝材料可以与水混合后在空气中及在潮湿环境中硬化；在巷道的支护中要求支护混凝土有早期强度高、凝结快的特点，所以决定使用强度等级为 42.5 的硅酸盐水泥。3.2.2 锚杆的选取根据工程概况，为保证支护能力和掘进施工的顺利
10、进行，决定使用螺纹钢树脂锚杆。3.3 锚杆参数的确定根据加固理论得：锚杆长度：L=N(1.1+B/10)锚杆间距：M0.5L锚杆直径：d=L/110式中：N-围岩影响系数，级围岩 N=1.1辽宁工程技术大学毕业设计（论文）II因此确定：表 3-1 锚杆规格Bolt specification table 锚杆长度（m） 锚杆间距（m） 锚杆直径（mm）计算值 1.628 0.814 14.8实际选择值 1.8 0.8 20与锚杆配套的托盘的规格为 10mm 厚 150mm150mm 的拱形托盘。3.4 喷射混凝土支护参数的确定巷道算穿过的围岩的等级已知，且锚杆的参数已确定，所以根据工程经验设计
11、喷射混凝土厚度为 T=100mm，分两次喷射，一次喷射一半厚度，在局部需加强地段，喷射一次后，铺设钢筋网后，在进行第二次喷射，组成锚喷网联合支护，其中钢筋网钢筋直径为6mm，尺寸为 100mm100mm。喷射混凝土工的主要工艺参数：工作水压和风压水压比风压大 0.1Mpa 左右，有利于水能充分湿润瞬间通过喷头的拌合料；湿喷时，应把风压控制在 0.15-0.18Mpa，工作风压要随输料管长度增加而增大；一般水平输料管每增加 100m，工作风压应提高 0.08-0.1Mpa，垂直向上每增加 10m，工作风压应提高0.02-0.03Mpa；水灰比水灰比宜在 0.4-0.45，喷层表面平整、潮润光泽、
12、黏塑性好、密实；当水量不足时，辽宁工程技术大学毕业设计（论文）II喷层会出现干裂、尘土飞扬；当水量过大时，则混凝土滑移流淌；喷头与受喷面的距离与倾斜角喷头与受喷面距离保持在 0.8-1.2m 为宜；喷射角度视不同受喷面确定，以减少混凝土损失。喷射厚度与分层喷射间歇时间一次喷射厚度应保持在合适的值，防止出现过厚和过薄的现象，一般在侧墙处，一次喷射厚度为 50-60mm，拱处一次喷射厚度在 50-70mm；分层喷射间歇时间一般为 15-20min 为宜。混合料的存放因砂石中含有一定量水，与水混合时间应尽量缩短，不掺速凝剂时，存放时间不宜超过 2h，掺速凝剂时，存放时间不超过 20mim，最好做到随拌随用。辽宁工程技术大学毕业设计（论文）II图 3-1 东荣矿巷道支护图Dongrong mine roadway support map
