西南科技大学井巷工程竖井断面设计

井巷工程设计作业

竖 井 断 面 设 计

井巷工程之竖井断面设计

已知：某矿为竖井开拓，年产量90万T，服务年限55年。井筒穿过的岩层普氏系数f=4～6。竖井提升高度为450m，选用4﹟a双层双罐笼。井筒内敷设

精选范本

.

300mm压风管一条，250mm排水管两条，150供水管及放水管各一条，4条动力电缆，3条电信线。设梯子间。井筒通过的风量为190m3/s。 （一）井筒断面的形状的选择

该井筒担负这整个矿山主要的提升任务，服务年限长，所以选择圆形断面井壁采用整体式混凝土支护。 （二）井筒断面尺寸的确定

1.选择井筒装备，确定井筒断面布置形式

由于该竖井提升高度大、提升钢丝绳终端的荷载大，选用钢轨罐道、工字钢做罐道梁。该井筒选用4#a双层双罐笼并布置梯子间。选取书上图2-4e的布置形式，但是要将单侧罐道梁变为双侧罐道梁。

2.初选灌道、罐道梁、梯子梁的型号、尺寸

根据提升容器及布置形式，参考类似矿山的经验、初选： 罐道：38kgm；主罐道梁（1、2号）：I28a；次梁（3号）：I25a；梯子梁：[14b。 3.确定提升间和梯子间的断面尺寸

如上图所示，双侧罐道的罐道梁中心线间距可以有以下公式求得： C1EB1E2 C2E3B2E4 式中 C1 — 1、3号罐道梁中心线距离，mm C2 — 1、2号罐道梁中心线距离，mm

E1、E2、E3、E4 — 罐道梁与罐道梁连接部分尺寸，根据初选的罐道、罐道梁参数。分别取E1=196mm,E2=E3=E4=199mm

B1、B2 — 两侧罐道之间的距离，mm。其值可以按提升容器类型查表2-4、表2-5，该井筒是用4#双层双罐笼，由表2-4查得此间距为

B1=B2=1530mm

故 ：C119615301991925mm C219915301991928mm 梯子间尺寸C3、M、N 用下列公式计算： C3 600600mS2 式中 600 — 梯子孔宽度， mm

m — 梯子孔至2号罐道梁的距离，mm，取 100mm； S — 2号罐道梁的宽度，mm，查表22，S122mm

精选范本

.

故：

C36006001001221361mm2

（70060）1520mm M2式中 700 — 梯子孔的长度，mm

600 —梯子梁的宽度，mm 一般用 [ 14b。

如上图所示，梯子梁偏离井筒中心线的距离是J，通常取J200~400mm 故 ：NMJ 本设计中 J 取 200mm 则 N15202001320mm 4.井筒净直径的确定

根据求得的提升间和梯子间的断面尺寸，可以采用解析法和作图法确定井筒近似

直径以及罐笼在井筒中的位置。解析法计算比较繁琐，而作图法比较方便，可以满足设计的要求，所以选择作图法求出井筒的净直径，其步骤如下：

按计算的提升间、梯子间平面结构布置尺寸，以1:50的比例画得的图如下

精选范本

.

19,9(E3)E2E2=19,9(E4)E219,9C3=136,1E1=19,6B1=153B2=153330330L=L=J=20M=N=b=145b=1453#1#2#C1=192,5C2=192,8

从靠近井壁的罐笼两个拐角引罐笼收缩边的垂直平分线，并取l-r得到A、B两点气宗l为提升容器到井壁的最小安全距离，一般l200mmr为罐笼的收缩值，根据C3和J的值可得到C点。过A、B、C三点做圆，其圆心即为井筒的中心。从图中可以量得井筒直径是5625mm，井筒中心线到1号罐道梁中心线的距离d0为496mm，直径按500mm的模数进级，取直径为600mm为方便施工d0取整，

d0500mm

5.验算安全间隙及梯子间尺寸C3

精选范本

132152.

B1bLlR(Ed0)2r 222222 C3RJd0C2600600m2200mm

S 2如果不能满足要求则修正d0值，再进行验算直至满足要求为止。

l3000(3300215301450)(199500)2127=386mm>200mm 222C330002200250019281565mm>1361mm

验算符合要求 6.风速验算 按下式验算风速v vQv允 S133式中 Q — 通过井筒的风量，ms；Q=190ms

S1 —减去井筒装备和其它固定设备尺寸后的井筒净断面积，通常可以

22由井筒净断面积S估算，S1=0.85s本设计S1=0.85(/4)624.03m

v允 —按规程要求井筒允许通过的最高风速，ms查表110得

v允=8ms

故： v=

1907.91=ms<8ms。风速验算符合要求 24.03（三）支护厚度的选择

参照表11-11取井筒混凝土井壁的厚度是350mm，故井筒掘进直径D径=6700mm （四）管缆布置

按照管缆布置原则，结合该井的条件，管缆布置如竖井井筒断面图所示。

精选范本

.

AC3=136,1D330L=J=0152b=145N=BC1=192.5d0=50C2=192,8（五）工程量及材料消耗

22井筒净断面积： S净4D净(3.14/4)628.26m

2（4）D掘（3.144）6.7235.24m2 井筒掘进断面积：S掘2每米井筒混凝土量：v壁S掘S净135.2428.266.98m罐道梁长度按下

2式计算:

'22 l2RC

式中R为井筒净半径，C值是每根罐道梁至井筒中心线的距离

'22故：l1230005005916mm

精选范本

13220M=.

'22 l22300014285277mm '22 l32300024253532mm

在保证罐道梁埋入井壁的长度合乎要求的前提下，取其长度为整数。则各个罐道梁长度分别是：l1=6520mm ，l2=5880mm ，l3=4130mm 梯子梁长度：

‘梯1l=1565mm

‘梯2l30002-5602-14281519mm

‘22 l梯33000-1320-14281266mm

取：l梯1=1820mm l梯2=1770mm l梯3=1520mm

附：工程量及材料消耗量表

井筒净断面积 井筒掘进断面积 每米井筒混凝土量 罐道梁长度l1 罐道梁长度l2 罐道梁长度l3 梯子梁长度l梯1 梯子梁长度l梯2 梯子梁长度l梯3

精选范本

28．26m 35.24 m 6.98 m 6520mm 5880mm 4130mm 1820mm 1770mm 1520mm 222.

96,1L1146,446,496,4156.5151.9126.6L2?30压风管L3?250排水管?15供水管591.6527.7353.23303302056L梯114514576L梯2L梯3动力电缆电信线?15放水管19,6153192,539,850153142,819,935603560067035精选范本

.

精选范本