第八章 岩石平巷第一节 平巷断面设计巷道是井下行人、运输、生产的通道,断面设计是否合理,将直接影响煤矿生产的安全和经济效益。断面设计的主要原则是:在满足安全、生产和施工要求的条件下,力求提高断面利用率,取得最佳的经济效果。巷道断面设计的内容和步骤是:首先选择巷道断面形状,确定巷道净断面尺寸,并进行风速验算;其次,根据支架参数和道床参数计算出巷道的设计掘进断面尺寸,并按允许的超挖值求算出巷道的计算掘进断面尺寸;然后,布置水沟和管缆;最后,绘制巷道断面施工图,编制巷道特征表和每米巷道工程量以及材料消耗量一览表。一、断面选型我国煤矿井下使用的巷道断面形状,按其构成的轮廓线可分为折线形和曲线形两大类。前者如矩形、梯形、不规则形等;后者如半圆拱形、圆弧拱形、三心拱形、马蹄形、椭圆形和圆形等(见图 8-1)。图 8-1 巷道断面形状(a) 矩形;(b) 梯形;(c) 半梯形;(d) 半圆拱形;(e) 圆弧拱形;(f) 三心拱形;(g) 封闭拱形;(h) 椭圆形;(i) 圆形巷道断面形状的选择,主要应考虑巷道所处的位置(即作用在巷道上地压的大小和方向、围岩性质)、用途及其服务年限、选用的支架材料和支护方式、掘进方法和采纳的掘进设备等因素。一般情况下,作用在巷道上的地压大小和方向在选择断面形状时起主要作用。当顶压和侧压均不大时,可选用矩形或梯形断面;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、侧压都很大且底鼓严重时,就必须选用诸如马蹄形、椭圆形或圆形等封闭式断面。巷道的用途和服务年限也是考虑选择断面形状不可缺少的重要因素。服务年限长达几十年的开拓巷道,采纳受力性能好的各种拱形断面较为有利;服务年限 10 年左右的准备巷道多采纳断面利用率高的梯形断面;服务年限短的回采巷道,因受动压影响采纳具有可缩金属支架的梯形断面。矿区富有的支架材料和习惯使用的支护方式,往往也直接影响巷道断面形状的选择。金属支架和锚杆可用于任何形状的断面;喷射混凝土支护方式适用于拱形等曲线断面。掘进方法和掘进设备对于巷道断面形状的选择也有一定的影响。目前,岩石平巷掘进仍是采纳钻眼爆破方法占主导地位,它能适应任何形状的断面。在使用全断面掘进机组掘进的岩石平巷,选用圆形断面无疑是更为合适的。上述选择巷道断面形状应考虑的诸因素,彼此是密切联系而又相互制约的。条件要求不同,影响因素的主次位置就会发生变化。所以,应该综合...