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3.1.2 矿山井巷布置与断面设计
考点一 矿井巷道分类
按井巷空间位置可分为垂直巷道、水平巷道、倾斜巷道和硐室;
按巷道的用途和服务范围可分为开拓巷道、准备巷道、回采巷道和探矿巷道等。
1)垂直(直立)巷道
(1)立(竖)井。
(2)暗立井(盲立井)。没有直接通达地面的出口的垂直巷道。
2)水平巷道
(1)平硐。有一个通达地面的出口,是进入地下的主要水平巷道。除运煤外,兼作运料、行人、通风、供电和
排水等用。
(2)平巷。没有通达地面的出口
(3)石门。没有通达地面的出口,在岩层中开掘的垂直或斜交于岩层走向的水平巷道。一般有联络石门、运输
石门、回风石门等。
(4)煤门。没有通达地面的出口,在煤层中开掘的垂直或斜交于煤层走向的水平巷道。一般在厚煤层中较为常
见。
3)倾斜巷道
(1)斜井。有一个通达地面的出口。
(2)上山。没有通达地面的出口,且位于开采水平之上,沿煤层或岩层从主要运输大巷由下向上开掘的倾斜巷
道。
(3)下山。它的位置和开掘方向与上山相反。。
(4)溜煤眼。专作溜煤用的小斜巷。
(5)开切眼。连接区段运输平巷和区段回风平巷的斜巷,准备开采的采煤工作面。(注:此处教材错误)
4)硐室
硐室实际上就是长度较小,断面较大的特殊巷道。一般有变电所、水泵房、火药库、电机车库、躲避所、井下
调度室、候车室等。
5)探矿井巷
探矿井巷是为了探明矿体而开凿的勘探竖井、斜井、天井、沿脉巷道和穿脉巷道等。
考点二 立井井筒断面设计
1)井筒净断面设计
主要是根据提升容器的规格和数量、井筒装备的类型和尺寸、井筒布置方式以及各种安全间隙来确定,并对通
过井筒的风速进行校核。
通常先确定提升间和梯子间尺寸及其相对位置;然后按照安全间隙要求,采用解析法或作图法求得近似的井筒
直径,并确定提升容器在井筒内的具体位置;最后进行调整,得到井筒的净断面尺寸。2)井筒井壁结构设计
立井井壁的结构主要有砌筑井壁、整体式现浇混凝土井壁、锚喷混凝土井壁和整体预制式、预制装配式井壁以
及复合井壁等几种类型。
复合井壁多用于冻结法凿井的永久性支护,达到防水、高强、可滑动三个方面的要求。
锚喷混凝土井壁利用锚杆来锚固井壁围岩,在岩层稳定的井筒中,锚喷混凝土井壁主要用作临时支护。
3)井筒装备
井筒装备是指安设在整个井深内的空间结构物,主要包括罐道、罐道梁、梯子间、管路、电缆等。其中罐道和
罐道梁是井筒装备的主要组成部分。
按罐道结构不同分为刚性装备(刚性罐道)和柔性装备(钢丝绳罐道)两种。
刚性装备是指由罐道和罐道梁(或托架)组成。
柔性装备采用钢丝绳作罐道,不需设置罐道梁。
考点三 巷道断面设计
1)断面选型:分为曲线形和折线形两大类形状。
一般情况下,巷道的用途和服务年限是考虑选择断面形状的重要因素。在选择断面形状时,作用在巷道上的地
压大小和方向也起主要作用。
当顶压较大、侧压较小时,则应选用直墙拱形断面(半圆拱、圆弧拱或三心拱);
当顶压、侧压都很大且有严重底鼓时,就必须选用诸如马蹄形、椭圆形或圆形等封闭式断面。
2)断面尺寸确定
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。
首先定出巷道的净断面尺寸,并进行风速验算。
习题演练
下列巷道中,属于水平巷道的有( )。
A.盲立井
B.石门
C.煤门
D.溜煤眼
E.水泵房
答案:BC
解析:水平巷道包括平硐、平巷、石门、煤门等3.1 矿井开拓与井巷布置小结
1.矿井开拓方式:按井筒形式可分为立井开拓、斜井开拓、平硐开拓、综合开拓等四类;
1)立井开拓方式:指主、副井均为立井;立井单水平开拓: 一般适用于矿层倾角小于12°,地质构造简
单,矿层埋藏较深的矿井。
2)斜井开拓方式:指主副井筒均采用斜井的井田开拓方式;斜井井筒的倾角由井巷布置和提升设备的要求确
定,如采用普通胶带运输斜井倾角一般不超过16°。
3)平硐开拓方式:为排水,必须有3‰~5‰的流水坡度。
1.矿井通风方式
1)根据井筒的布置方法不同,矿井生产期间的通风方式有:中央式、对角式、混合式和分区域通风。
2)井巷施工通风方式 :可分为压入式、抽出式、混合式三种,其中以混合式通风效果最佳。
3.水平巷道
(1)平硐。有一个通达地面的出口,是进入地下的主要水平巷道。除运煤外,兼作运料、行人、通风、供电和
排水等用。
(2)平巷。没有通达地面的出口
(3)石门。没有通达地面的出口,在岩层中开掘的垂直或斜交于岩层走向的水平巷道。一般有联络石门、运输
石门、回风石门等。
(4)煤门。没有通达地面的出口,在煤层中开掘的垂直或斜交于煤层走向的水平巷道。一般在厚煤层中较为常
见。
4.断面选型:分为曲线形和折线形两大类形状。
一般情况下,巷道的用途和服务年限是考虑选择断面形状的重要因素。在选择断面形状时,作用在巷道上的地
压大小和方向也起主要作用。
当顶压较大、侧压较小时,则应选用直墙拱形断面(半圆拱、圆弧拱或三心拱);
当顶压、侧压都很大且有严重底鼓时,就必须选用诸如马蹄形、椭圆形或圆形等封闭式断面。