井巷工程课程设计
目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章
参考文献
课程设计技术条件 提升容器选择设计 竖井井筒结构设计
3.1 竖井井筒组成 3.2 井筒各部分尺寸 3.3 井筒断面形状选择3.4 井筒装备 3.5 井筒断面布置 3.6 井底水窝
井筒支护设计 结语 - 1 -
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第一章 课程设计技术条件
某地下铁矿，年生产能力80万吨，主井井底车场距地表280米，主井井筒通风量25m3/s。从地表到井底车场的岩层结构为：粘土30m，Υ=1.8T/m3,C=5T/m2, Φ=20°；砂岩80m，Υ=2.5 T/m3，C=301，Φ=45°；页岩80m，Υ=2.5 T/m3，=130 T/m2，=35；砂页岩80m，Υ=2.5 T/m3，C =186 T/m2，Φ=40°；不含地下水。
第二章 提升容器选择设计
1.小时提升量
其中：
C——不均匀系数，取1.15；
——矿石年产量，取80万吨；
——年工作日数，采用连续工作日，=330d/a； ——每日工作小时数，此主井采用罐笼提升，取19h 因此，对于本矿山：
=
2.单箕斗提升时一次提升量
Q′=
(
=1.15×800000／330×19=146.7t／h
+θ+u)
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其中：
H——最大提升高度，本竖井约取320m；
——系数，
2.7～3.7，因本井H>200，取
=3；
θ——箕斗装载停歇时间，本井取θ=14s；
u——箕斗在卸载曲轨处低速爬行的附加时间，本竖井取u=13s； 因此，对于本矿山：
Q′=
(K1H+θ+u)=
146.7 ×（3320+13+14）=6.57t 1800
3.单箕斗总容积计算值
V′=
其中：
——矿石松散密度（松散容重），本矿取1.9t/
——装满系数，取
=0.85～0.9,本矿取0.85；
；
因此，对于本矿山：
V′=
=
6.57=4.068
1.9?0.85
，长1846mm，宽1590mm，
因此，可以选择JLG-6型箕斗1个，箕斗容积7.1
高7875mm，箕斗自重5.4t，罐道形式和布置方式为钢轨罐道两侧布置，采用同 侧装卸方式。
选用本箕斗后进行验算：有效提升量Q（t）=1.9×0.85×7.1=11.47t； 验证每小时提升量：
Q(t)=
(K1H+θ+u)=
（3320+13+14）=11.47t;
可得As=255.9t/h，可以满足提升要求。
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第三章 竖井井筒结构设计
3.1 竖井井筒组成
整个竖井自上而下是由井颈、井身和井底三个基本部分组成。
井颈是指井筒从第一个壁座起至地表的部分，通常位于表土层中。根据实际情况，其深度可以等于表土的全厚或厚表土层的一部分。
从最低中段至井颈部分的井筒称为井身，多位于基岩中，井筒与中段相连部分称为马头门。此外，井筒还与计量硐室、井底水泵房、排水硐室相连通。
从最低中段水平以下井筒部分叫井底，其深度视具体情况而定。对于箕斗井底有装载硐室、水泵硐室、以及清理井底斜巷等，其深度一般为30-50m。需要延深的井筒，依据延深方法，井底深10-15m。本矿井不需要延深可选井底深深度为40m.
3.2 井筒各部分尺寸
本竖井井颈深度取20m，因井底车场距地表280m，所以井身为260米，井底深40m。
3.3 井筒断面形状选择
本矿主井穿过的岩层有粘土层、砂岩、页岩和砂页岩，岩石普氏系数整体较小，岩石坚固性不高，为了获得较好的受力条件，采用工程类比法，应选择圆形断面。
3.4 井筒装备选择
3.4.1 罐道选择
罐道是提升容器在井筒中运行时的导向装置，必须有一定的强度和刚度，以减小提升容器的横向摆动。钢轨罐道，具有强度大、使用 年限长的优点，本竖井采用规格为38kg/m的钢轨，高134mm,顶宽68mm。
计算校核：
1. 设计荷载计算 1) 终端最大荷载
=G+=65.7+54=119.7kN
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其中：
G——终端荷重； ——箕斗自重；
2) 对罐道与罐道梁的正面水平力
=
=(1/12) ×1.1×1.4×119.7=15.4kN
其中：
——结构重要性系数，取1.1；
——活荷载分布系数，取1.4
3) 对罐道与罐道梁的侧面水平力
=0.8=0.8×15.4=12.3kN
2. 内力计算 1) 按刚性支点三跨梁计算
= 1/5FOL0=1/5×15.4×4.168=12.8kN·m My=1/5FzL0=1/5×12.3×4.168=10.3kN·m
其中：
、
——罐道正面和侧面的最大弯矩； ——罐道梁层间距，取4.168m
2) 按强度条件校核罐道截面
---------------①
其中：
f——钢材的抗弯设计强度；
、
——对x轴和y轴的净截面抵抗矩；
、——截面的塑性发展系数，取1.0
=
1.2044?10-5=1.8?10-4m3 =
0.067- 5 -
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