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对巷道断面及尺寸的区分和理解
在煤矿采矿工程专业主干课程《井巷工程》巷道断面设计中,我们对巷道净断面、设计掘进断面、计算掘进断面及其尺寸,理解不是很好,并且难以掌握,容易混淆。在设计时,经常会出现计算和绘图错误。为了让我们更好的弄清概念,学以致用,我认为应从如下几方面对其进行区分和理解。 一、透彻理解巷遭断面及其尺寸的概念
巷道断面及其尺寸是巷道断面设计的主要参数,是巷道掘进施工与支护的依据。一般情况下,我国煤矿巷道的断面形状常选用矩形、梯形和直墙拱形。巷道断面尺寸,其合理与否直接影响到煤矿生产的安全和经济效果。在巷道断面设计中山现的巷道净断面、设计掘进断面、计算掘进断面及其尺寸的大小分别由相对应的宽度和高度确定。
(一)巷道净断面及尺寸
巷道净断面是指煤矿井巷中用于满足行人、运输、通风、安装设施设备等有效的断面。它的大小由其净宽度和净高度确定。 1.巷道净宽度
矩形和直墙巷道的净宽度,是指巷道两侧内壁或锚杆露出长度终 端之间的水平距离。
梯形断面巷道的净宽度由下列情形确定:
①当其内通行矿车、电机车时,净宽度足指车辆顶面水平的巷道宽度。
②当其内不通行运输设备时,净宽度是指底板起1.6米高水平的巷道宽度。 2.巷道净高度
矩形、梯形断面巷道的净高度,是指由道渣面或底板至顶梁或顶部喷层面、锚杆露出长度终端的高度。
拱形断面巷道的净高度,是指道渣面至拱顶内沿或锚杆露出长度终端的高度。它是由道渣面起巷道的壁高和拱高两部分之和确定。
从概念及断面图可知,巷道的宽度和高度(断面尺寸)分别是其断面水平和垂直方向上的长度。值得一提的是:锚喷支护巷道断面净尺寸是从锚杆外露的尾端算起,但当喷射混凝土厚度大于锚杆外露长度时,则应由喷射混凝土面算起;棚式支架支护巷道断面净尺寸,则从支架内侧算起。
(二)巷道设计掘进断面及尺寸
巷道设计掘进断面是在其净断面基础上,考虑到支架及道床本身占用空间后得到的断面。它相对应的设计掘进宽度,是巷道净宽度加上水平方向支架占用空间的尺寸,设计掘进高度是巷道净高 度加上垂直方向支架和道床本身占用空间的尺寸。
(三)巷道计算掘进断面及尺寸
巷道计算掘进断面是在其设计掘进断面基础上,加上巷道允许超挖值后所得到的断面。它相对应的计算掘进宽度,是设计掘进宽度加上水平方向巷道允许超挖数值。计算掘进高度,是设计掘进高度加上垂直方向巷道允许超挖数值。计算掘进断面及其尺寸是施工队伍掘出巷道毛断面施工的依据。
为了便于区分,结合图—所示的直墙半圆拱形断面图形(其相应尺寸:净宽度B、设计掘进宽度B1计算掘进宽度B2,净高度H,设计掘进高度H1,计算掘进高度H2),可以深理解,弄清概念。
二、正确区分不同断面及尺寸之间关系
巷道净断面、设计掘进断面和计算掘进断面及其尺寸既相联系又相区别:
(一)联系
1.巷道净断面、设计掘进断面、计算掘进断面及其尺寸都是巷道断面设计和施工中的基本概念,是井巷施工的依据。
2.在一般情况下,巷道净断面、设计掘进断面、计算掘进断面为相似形状。
3.它们之间存在着一定的定量关系(以图一直墙半圆拱形断面为例说明,图一中,T为砌碹支护厚度,δ为巷道超挖值,Hb,为道床参数):
①设计掘进宽度:净宽度+水平方向支架本身占用空间宽度 B1=B+2T
②计算掘进宽度=设计掘进宽度+水平方向巷道允许超挖值 B2=B1+2δ
③设计掘进高度二净高度+垂直方向支架和道床本身占用空间高度 H1=H+T+hb
④计算掘进高度=设计掘进高度+垂直方向巷道允许超挖值 H2=H1+δ 二)区别
1.在巷道断面中,净断面最小,计算掘进断面最大,设计掘进断面