巷道斷面及布置

巷道斷面及布置 一、巷道斷面形狀 我國(guó)煤礦巷道常用的斷面形狀是梯形和直墻拱形（如半圓拱形、圓弧拱形、三心拱形管稱拱形），其次是矩形。只是在某些特定的巖層或地壓情況下，才選用不規(guī)則形（如半梯形）、封閉拱形、橢圓形和圓形。 矩形斷面利用率高，承載能力低，一般用于頂壓、側(cè)壓都小，服務(wù)年限短的巷道，如側(cè)壓大，兩幫支架將發(fā)生移動(dòng)或被壞。 梯形的斷面利用率較拱形高，但承壓性能較拱形差，常用于服務(wù)年限不長(zhǎng)、斷面較小或圍巖穩(wěn)定、地壓不大的巷道。拱形斷面則常用于服務(wù)年限長(zhǎng)或圍巖不穩(wěn)定、地壓大的巷道。 在特別松軟或膨脹性大的巖層中開(kāi)掘巷道，當(dāng)頂壓、側(cè)壓都很大時(shí)，可采用曲拱形;底膨嚴(yán)重時(shí)，可用帶底拱的封閉拱形;四周壓力都很大且不均勻時(shí)，可采用橢圓形;四周壓力均勻時(shí)，可采用圓形。 沿煤層掘進(jìn)巷道時(shí)，為了不破壞頂板，常根據(jù)煤層賦存情況，將巷道開(kāi)掘成各種不規(guī)則形。 巷道斷面形狀往往取決于礦區(qū)富有的支架材料和習(xí)慣采用的支護(hù)方式。木棚子和鋼筋混凝土棚子適用于梯形和矩形等斷面;料石和混凝土砌碹適用于拱形、圓形等曲線形斷面;而金屬支架、錨桿支護(hù)適用于任何形狀斷面。 二、巷道斷面尺寸 巷道斷面尺寸主要依據(jù)用途來(lái)決定的，并用所需通過(guò)風(fēng)量來(lái)校正，以人員通過(guò)方便為原則，《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：巷道凈斷面，必須滿足行人、運(yùn)輸、通風(fēng)和安全設(shè)施及設(shè)備安裝、檢修、施工的需要。 巷道開(kāi)掘出后不加支護(hù)的斷面稱為荒（毛）斷面，支護(hù)后的斷面稱為凈斷面。巷道斷面尺寸主要考慮巷道的凈高和凈寬。 （一） 巷道的凈寬度 矩形巷道（直墻巷道）的凈寬度，是指巷道兩側(cè)壁或錨桿露出長(zhǎng)度終端之間的水平間距。對(duì)梯形巷道，當(dāng)巷道內(nèi)通行礦車、電機(jī)車時(shí)，凈寬度指車輛頂面水平的巷道寬度。當(dāng)巷道內(nèi)設(shè)置運(yùn)輸機(jī)械時(shí)，凈寬度指從巷道底板起1.6m高水平的巷道寬度;當(dāng)巷道不放置和不通行運(yùn)輸設(shè)備時(shí)，凈寬指凈高的二分之一處的水平距離。 巷道凈寬主要取決于運(yùn)輸設(shè)備本身的寬度，人行道寬度和相應(yīng)的安全間隙，無(wú)運(yùn)輸設(shè)備的巷道可根據(jù)通風(fēng)及行人的需要來(lái)選取。 巷道內(nèi)人行道的寬度和相應(yīng)的安全間隙在《煤礦安全規(guī)程》內(nèi)都有明確的規(guī)定： （1）新建礦井、生產(chǎn)礦井新掘運(yùn)輸巷的一側(cè)，從巷道道碴面起1.6m的高度內(nèi)，必須留有0.8m（綜合機(jī)械化采煤礦井為1m）以上的人行道，管線吊掛高度不得低于1.8m;巷道另一側(cè)的寬度不得小于0.3m（綜合機(jī)械化采煤礦井為0.5m）。巷道內(nèi)安設(shè)輸送機(jī)時(shí)，輸送機(jī)與巷幫支護(hù)的距離不得小于0.5m;巷道內(nèi)移動(dòng)變電站或平板車上綜采設(shè)備的最突出部分，與巷幫支護(hù)的距離不得小于0.3m;輸送機(jī)機(jī)頭和機(jī)尾處與巷幫支護(hù)的距離應(yīng)滿足設(shè)備檢查和維修的需要，并不得小于0.7m。 （2）在生產(chǎn)礦井已有巷道中，人行道的寬度不符合上述要求時(shí)，必須在巷道的一側(cè)設(shè)置躲避硐。兩個(gè)躲避硐之間的距離，不得超過(guò)40m。躲避硐寬度不得小于1.2m，深度不得小于0.7m，高度不得小于1.8m，躲避硐內(nèi)嚴(yán)禁堆積物料。 （3）在人車停車地點(diǎn)的巷道上下人側(cè)，從巷道道碴面起1.6m的高度內(nèi)，必須留有寬1m以上的人行道，管道吊掛高度不得低于1.8m。 在巷道曲線段，車輛四角要外伸或內(nèi)移，應(yīng)將安全間隙適當(dāng)加大，一般外側(cè)加寬200mm，內(nèi)側(cè)加寬100mm。 （二） 巷道的凈高度 矩形、梯形巷道的凈高度是指道自道碴面或底板至頂梁或頂部噴層面、錨桿露長(zhǎng)度終端的高度。 拱形斷面的凈高是指自道碴面至拱頂內(nèi)沿或錨桿露出長(zhǎng)度終端的高度，由壁高和拱高組成，半圓拱的拱高為巷道凈寬的一半，圓弧拱及三心拱的拱高常取巷道凈寬的三分之一。 《煤礦安全規(guī)程》規(guī)定：主要運(yùn)輸巷和主要風(fēng)巷的凈高自軌面起不得低于2m。采區(qū)（包括盤區(qū)）風(fēng)的上山、下山和平巷的凈高不得低于2m，薄煤層內(nèi)不得低于1.8m。采煤工作面運(yùn)輸巷、回風(fēng)巷及采區(qū)內(nèi)溜煤眼等的凈斷面凈高，由煤礦企業(yè)統(tǒng)一規(guī)定。 三、水溝及管線布置 水溝通常布置在人行道一側(cè)，并盡量少穿越運(yùn)輸線路，只有在特殊情況下，才將水溝布置在巷道中間或非人行道一側(cè)。 平巷水溝坡度可取3％₀～5％₀，或與巷道的坡度相同，但不應(yīng)小于3％₀，以利水暢通。 運(yùn)輸大巷的水溝可用混凝土澆筑，也可用鋼筋混凝土頂制成構(gòu)件，然后送到井下鋪設(shè)。采區(qū)中間巷道的水溝，可根據(jù)巷道底板性質(zhì)、服務(wù)年限長(zhǎng)短、排水量大小和運(yùn)輸條件等因素，考慮是否需要支護(hù)?；夭上锏赖姆?wù)年限短、排量小，故其水溝不用支護(hù)。棚式支架巷道水溝一側(cè)的邊緣距棚腿應(yīng)不小于300mm。 為了行人方便，主要運(yùn)輸大巷和傾角小于15⁰的斜巷的水溝，應(yīng)鋪放鋼筋混凝土預(yù)制蓋板，蓋板頂面要與道碴面齊平。只有在無(wú)運(yùn)輸設(shè)備的巷道或傾角大于15⁰的斜巷以及采區(qū)中間巷道和平巷中，可不設(shè)蓋板。 管線布置原則，主要是保證安全和便于檢修，其要點(diǎn)如下： 電力電纜與管道應(yīng)布置在巷道的不同側(cè)。在梯形巷道內(nèi)，電力電纜布置在人行道一側(cè)的棚腿上部;管道則布置在另一側(cè)下部，細(xì)管在上、粗管在下，與道碴面保持150mm距離，以利安裝和檢修，而且任何管子與運(yùn)行車輛的距離都不得小于200mm。在拱形巷道內(nèi)，管道布置在人行道一側(cè)，而下部與道碴面或水溝蓋板面保持1.8m和1.8m以上的距離，電力電纜布置在另一側(cè)，距底板不得小于1m，與運(yùn)行車輛的間距不得小于250mm，力求布置在車輛高度之上。 電話和信號(hào)電纜布置在電力電纜的另一側(cè)，苦不得已必須布置在同一側(cè)時(shí)，則應(yīng)在電力電纜上方100mm以處。當(dāng)電纜與管道同側(cè)布置時(shí)，也應(yīng)將電纜布置在管道之上不小于300mm的地方。 四、巷道施工 在巷道掘進(jìn)工作中，要保證巷道斷面的規(guī)格、尺寸、巷道的坡度、方向符合設(shè)計(jì)的要求，必須按巷道的中心線、腰線進(jìn)行施工。 中心線是巷道掘進(jìn)走向方向的基準(zhǔn)線。一般按巷道中心標(biāo)在巷道頂板或支架上，主要采準(zhǔn)巷道應(yīng)使用激光定向儀。 腰線是指示巷道坡度的基準(zhǔn)線，一般按距巷道底板或永久軌面以上1m高為準(zhǔn)，標(biāo)在巷道側(cè)幫或支架上。 根據(jù)斷面煤巖所占比例的不同，把巷道分為煤巷、半煤巖巷及巖巷，按巷道坡度的不同又可分為平巷、斜巷、立井三大類。施工中根據(jù)不同類型巷道的特點(diǎn)，進(jìn)行破、通、裝、動(dòng)、支等工序的作業(yè)。 思考題 1. 巷道施工斷面應(yīng)滿足哪些要求？ 2. 巖石有哪些基本特性？ 3. 巖石的堅(jiān)固性系數(shù)表示什么？