竖井断面设计说明书

竖井断面设计作业

设计题目：某矿年产量90万吨，提升高度400m，竖井选用4单层

#双罐笼，井筒服务年限为50年；井筒敷设压风管1条300mm，排水管2条250mm，150mm供水管及放水管各1条，4条动力电缆，3条电信线；设梯子间；井壁选用浇灌混凝土支护，井筒通过风量为160m3s；。试设计该井筒断面。

设计说明书

（一） 井筒断面形状的选择

该井筒担负全矿主要提升任务，服务年限长，选用圆形断面，整体浇注混凝土支护。

（二） 井筒断面尺寸的确定

1. 选择井筒装备，确定断面布置形式

考虑该井筒提升高度大、提升钢丝绳终端荷载大，选用钢轨罐道、工字刚做罐道梁。该井筒选用4#单层双罐笼并布置梯子间。参照教材图2-4e的形式，所不同之处是增加一组罐道梁，改单侧罐道为双侧罐道。断面布置见图1-1。 2. 初选罐道、罐道梁、梯子梁的型号、尺寸。

根据提升容器及布置形式，参照类似矿山的经验、初选： 罐道：38kg/m钢轨；主罐道梁（1、2#）：I32a；次梁（3#）：I28a；梯子梁：［14b。它们的尺寸详见表2-2-。

3. 确定提升间和梯子间的断面尺寸

双侧罐道的罐道梁中心线间距可由下式求得：

C1?E1?B1?E2C2?E3?B2?E4

式中：C1—1、3#罐道梁中心线距离，mm； C2—1、2#罐道梁中心线距离，mm；

E1、E2、E3、E4—罐道梁与罐道连接部分尺寸。根据初选的罐道、罐道梁

参见表2-1选取。分别取为：E1?199mm,E2?E3?E4?203mm；

B1、B2—两侧罐道之间的距离，mm。其值可按提升容器类型查表2-4、表2-5，该井筒使用4#单层双罐笼，由表2-5查得此间距为B1?B2?1530mm。 故：

C1?199?1530?203?1932mmC2?203?1530?203?1936mm

梯子间的尺寸C1、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100m； S—2号罐道梁的宽度，mm，查表2-2，S=130mm.。

故：C3?600?600?100?1302?1450mm

M?2?(700?600)?1520mm式中：700—梯子孔长度，mm；

60—梯子梁宽度，mm。一般用［14b。

梯子梁偏离井筒中心线的距离J，通常取J=300mm.。 故：N?M?J?1520?300?1220mm 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，采用作图法确定井筒的近似直径以及罐笼在井筒中的位置。其步骤如下：

按计算出的提升间、梯子间平面结构布置尺寸，画出井筒构件布置图，如图2-2。 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。其中l为提升容器到井壁的最小安全距离，一般l?200mm，?r为罐笼收缩值。根据C3和J值可得到C点。过A、B、C三点作园，其圆心即为井筒中心。从图中量得井筒的近似直径为5509mm，井筒中心线到1号罐道梁中心线的距离

d0为

547mm。直径按500mm的模数进级，取直径为6000mm。施工的方便d0取

整数，取d0?550mm.。

5.验算安全间隙及梯子间尺寸

按下式验算安全间隙l及梯子间尺寸C3。

l?R??3000?(L2()?(330022B122?E2?15302b2?d0)2??r?550)2)?(?203?14502?127

?342mm?200mm

C3??R?J222?d0?C223000?300?550?1936

?1599mm?1450mm验算符合要求。

6.风速验算

按下式验算风速v

v?QS1?v允

式中：Q—通过井筒的风量，m3s； Q?160m3s；

S1—减去井筒装备和其他固定设备尺寸后的井筒净断面面积，通常可由井筒净断面积S估算，S1?0.85S?0.85?π?32?24.02m2；

v允—按规程要求井筒允许通过的最高风速，ms。查表1-10，v允?8ms。 故：v?16024.02?6.66ms?8ms。风速验算符合要求。

（三） 支护厚度的选择

参照表11-11，取井筒混凝土井壁厚度为350mm。故井筒掘进直径

D掘?6700mm。

（四） 管缆布置

按照管缆布置原则。结合该井条件，合理布置，见附图。

（五） 工程量及材料消耗

222（π4）D净?（3.144）?6?28.26m 井筒净断面积：S净?222（π4）D掘?（3.144）?6.7?35.24m 井筒掘进断面积：S掘?3（S掘-S净）?1?35.24-28.26?6.98m 每米井筒混凝土量：?壁?罐道梁长度按下式计算：

l??2R?C22

式中R为井筒净半径，C值是指每根罐道梁至井筒中心线的距离。 故：l1??230002-550l2?23000l3?23000?2?5899mm ?5321mm

?3370mm?2-1386-2482222

在保证罐道梁埋入井壁的长度须合乎要求的前提下，取其长度为整数。则各罐道

梁长度分别取：

l1?6500mm l2?5920mm

l3?3970mm

梯子梁长度：

l梯1?1599mm?

-5602l梯2?l梯3???300030002-1386?1561mm2

2-1220-1386?1355mm梯子梁的长度分别取：

l梯1?1850mml梯2?1810mml梯3?1610mm

设计中的井筒工程量及材料消耗量表如下：

名称 井筒净直径 井筒净半径 井筒掘进直径 井筒掘进半径 井壁厚度 单位 米 米 米 米 毫米 数量 6 3 6.7 3.35 350 井筒净断面积 井筒掘进断面积 每米井筒混凝土量 每个罐道梁至井筒中心线的距离 罐道梁长度 梯子梁长度 米 米 米 32228.26 35.24 6.98 C1?550,C2?1386,C3?2482毫米 毫米 l1?6500mm，l2?5920mm，l3?3970mm 毫米 l梯1?1850mm,l梯2?1810mm,l梯3?1610mm

（六）绘制井筒断面图（见附图）

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