第4章 井底车场设计ppt课件.ppt

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1、第四章 井底车场设计,第一节 窄轨线路第二节 井底车场设计依据及要求第三节 井底车场的类型及形式选择第四节 井底车场的平面布置与坡度设计第五节 井底车场通过能力第六节 井底车场的硐室设计第七节 井底车场设计示例,第一节 窄轨线路,一、轨道与轨型矿井轨道由铺设在巷道底板上的道床、轨枕、钢轨和联结件等组成。矿用钢轨15、22、30、38和43 kgm等5种型号。窄轨的中心距有600、762和900 mm等3种轨距。根据生产能力、运输设备、使用地点等考虑，具体可参照表4-1选用。,第一节 窄轨线路,一、轨道与轨型,表4-1 钢轨型号选择,第一节 窄轨线路,二、道岔1.道岔类别中华人民共和国煤炭行业标

2、准（MT/T2-95）窄轨铁路道岔有：单开、对称、渡线、对称组合、菱形交叉和四轨套线6种。单开和渡线道岔有右向和左向之分。渡线、交叉渡线和对称组合道岔线路间距，按不同轨距和道岔类型，有1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2200和2500 mm等9种。,第一节 窄轨线路,二、道岔2.道岔表示方法,常用的道岔有:单开道岔；对称道称；渡线道岔；简易道岔。,第一节 窄轨线路,二、道岔3.道岔选择选用道岔时应从以下几方面考虑：（1）与基本轨的轨距相适应。（2）与基本轨的轨型相适应，有时也可选用比基本轨轨型高一级的型号，但不能选低一级的型号。（3）与行驶车辆的类别相适应

3、，多数标准道岔都能行驶电机车和矿车，少数标准道岔由于曲线半径过小（等于或小于9 m）或辙叉角过大（等于或大于185530），就只能允许行驶矿车。,第一节 窄轨线路,二、道岔3.道岔选择（4）与车辆的行驶速度相适应，曲线半径越小，辙叉角越大，允许车辆行驶的速度就越小，如ZDK615-2-4、ZDK618-2-4、ZDK918-3-9等道岔，矿车的行驶速度不行超过1.5 ms。原煤炭工业部颁布的采区车场标准设计中对道岔选型所作规定如表5-2所列。,第一节 窄轨线路,二、道岔3.道岔选择,表42 道岔选型表,第一节 窄轨线路,三、轨距与线路中心距 1）轨距目前我国矿井采用的标准轨距为600 mm、7

4、62 mm和900 mm三种，其中以600 mm、和900 mm轨距最为常见。1 t固定式矿车、3 t底卸式矿车及大巷采用胶带运输时的辅助运输矿车均采用600 mm轨距；3 t固定式矿车和5 t底卸式矿车采用900 mm轨路。,第一节 窄轨线路,三、轨距与线路中心距 2）线路中心距线路中心距是双轨线路两线距中心线之间的距离，如果以B表示矿车或机车的宽度，表示两车内侧的距离，则线路中心距（S）可由下式表示：S B+规程规定：在双轨运输巷中（包括弯道）两条铁路中心线间的距离，必须使两列对开列车最突出部分之间的距离不小于0.2 m；采区装载点，不得小于0.7 m；矿车摘挂钩地点，不得小于1.0 m。

5、,第一节 窄轨线路,三、轨距与线路中心距 2）线路中心距,表43 线路中心距,第一节 窄轨线路,四、曲线线路 1.曲线半径及弯道转角 圆弧的半径与车辆行驶速度、车辆轴距有关，其取值可参考表4-4。,表44 单开道岔非平行、平行线路联接,第一节 窄轨线路,四、曲线线路 1.曲线半径及弯道转角在进行曲线线路联接计算时，曲线的切线长度T和曲线段弧长K可由下式得出。式中 T 切线长度，m；K 曲线段弧长，m；R 曲线半径，m；巷道转角；单开道岔辙叉角，；,第一节 窄轨线路,四、曲线线路 1.曲线半径及弯道转角联接点参数用、R、T、K表示，在设计图中各参数尺寸的标注应按统一规定进行集中顺序标注，如图5-

6、2。,图42 单轨线路曲线联接,第一节 窄轨线路,四、曲线线路 2.曲线线路外轨抬高和轨距加宽 弯道抬高值，一般900 mm轨距时在10 35 mm之间；600 mm轨距在5 25 mm之间。运行速度越大，曲线半径越小，抬高值越大。另外曲线段轨距还应较直线段适当加宽，机车运输时，加宽值一般为10 20 mm，曲线半径大时取下限；串车运输时，一般取5 10 mm。,第一节 窄轨线路,四、曲线线路 2.曲线线路外轨抬高和轨距加宽 外轨抬高和轨距加宽的递增（递减）距离，一般取外轨台高值的100 300倍，即外轨抬高的坡度在10 3.3之间。有时也可以在曲线起点开始抬高和加宽，逐渐达到规定的数值。,第

7、一节 窄轨线路,四、曲线线路 3.曲线线路轨中心距及巷道加宽 由于车辆在曲线上运行会发生外伸和内伸现象，巷道在曲线外需要加宽，机车运输的曲线巷道外侧加宽200 mm，内侧加宽100 mm。双轨线距，在机车运输时，线路中心距加宽值可取300 mm；1 t矿车串车或人力运输时，一般可取200 mm。,第一节 窄轨线路,四、曲线线路 3.曲线线路轨中心距 及巷道加宽 双轨线路的线路中心距以及相应巷道加宽起点，也应从曲线起点以前的直线段开始，此段长度L0一般取5 m，对于1 t矿车串车运输取2 5 m。,图4-3 线距中心距加宽的起点值,第一节 窄轨线路,五、轨道线路联接 1.单开道岔非平行线路联接,

8、=T=Rtan0.5m=+(b+T)sinsinM=bsin+RcosH=M-Rcosn=Hsinf=a+bcos-RsinKP=R180,第一节 窄轨线路,五、轨道线路联接 2.单开道岔平行线路联结,B=Stanm=SsinT=Rtan0.5n=Ssin-Rtan0.5L=+B+TC=n-bKP=R180,第一节 窄轨线路,五、轨道线路联接 3.对称道岔线路联结,B=0.5Stan0.5T=Rtan0.25m=0.5Ssin0.5b3=b cos0.5n=m-TL=+B+TC=n-bKP=R360,第一节 窄轨线路,五、轨道线路联接 4.线路的平行移动,=-arcsin(2R-S)cosC)

9、T=Rtan0.5L=2Rsin+Ccosm=S1sin,第一节 窄轨线路,六、纵面线路的竖曲线联接 1.线路坡度概念 线路两点之间的高差与其水平距离比值的千分值称为线路坡度。,图4-4 坡度计算示意图,第一节 窄轨线路,六、纵面线路的竖曲线联接线路坡度式中i 线路坡度，；线路倾角，（）；H 高差，m；L 两点间斜面长度，m。当线路坡度很小时，cos=1，线路坡度,第一节 窄轨线路,六、纵面线路的竖曲线联接2.矿车的阻力系数矿车在平直线上运行时的阻力为基本阻力，经过弯道或道岔所增加的阻力为矿车的附后加阻力，各项阻力都可用阻力系数表示。1）矿车基本阻力系数矿车基本阻力系数决定于矿车轴承类型、矿车

10、自重、载重及轨道表面状态等因素，以表示，见表4-6。,第一节 窄轨线路,六、纵面线路的竖曲线联接2.矿车的阻力系数,表46 单开道岔非平行、平行线路联接,第一节 窄轨线路,六、纵面线路的竖曲线联接2.矿车的阻力系数2）矿车的附后加阻力系数（1）弯道附加阻力系数。矿车在弯道中运行时，除了具有基本阻力系数外，还需附加一弯道附加阻力系数f，f 与弯道半径 R 有关，弯道R愈小，f 愈大。弯道上运行的阻力系数见表5-6。（2）道岔的附加阻力系数。矿车经过道岔时，阻力增加，并用相应原附加阻力系数表示。具体的阻力系数可参考有关手册。,第一节 窄轨线路,六、纵面线路的竖曲线联接3.线路坡度确定 1）机车运输

11、坡度大巷采用电机车运输时，按等阻力坡度设计，并考虑到排水的需要，通常取电机车运输的线路坡度为3 5。平巷中采用绞车串车或人力推车时，线路坡度原则上也可按等阻坡度设计，通常也取为3 5的重车下坡坡度。,第一节 窄轨线路,六、纵面线路的竖曲线联接3.线路坡度确定 2）矿车自动滚行设总重量为Q的矿车（车组），在外力作用下，瞬时初速度为vc，当自动滚行一段直线距离L后的瞬时未速度为vm，如图4-5所示。,第一节 窄轨线路,六、纵面线路的竖曲线联接3.线路坡度确定 2）矿车自动滚行 f1+f2+f3=0则因角度很小故：sin=tan=I cos 1则,第一节 窄轨线路,六、纵面线路的竖曲线联接3.线路坡

12、度确定 2）矿车自动滚行已知i时 a=g(i-)式中 a 加速度，ms2。由上式可知，当i=时，矿车等速运行，i 时，矿车加速运行，i 时，矿车减速运行。,第二节 井底车场设计依据及要求,一、设计依据（1）矿井设计生产能力及工作制度（2）矿井开拓方式（3）井筒及数目（4）矿井主要运输巷道运输方式（5）矿井瓦斯等级及通风方式（6）矿井地面及井下生产系统的布置方式（7）各种硐室的有关资料（8）井底车场所处位置的地质条件、水文地质条件及矿井涌水情况。,第二节 井底车场设计依据及要求,二、设计要求（1）井底车场富裕通过能力，应大于矿井设计生产能力的30。（2）井底车场设计时，应考虑增产的可能性。（3）

13、尽可能地提高井底车场的机械化水平，简化调车作业，提高井底车场通过能力。（4）在开拓方案设计阶段，应考虑井底车场的合理形式，特别要注意井筒之间的合理布置避免井筒间距过小而使井筒和巷道难于维护、地面绞车房布置困难。（5）应考虑主、副井之间施工时便于贯通。,第二节 井底车场设计依据及要求,二、设计要求（6）在初步设计时，井底车场需考虑线路纵断面闭合，以免施工图设计时坡度补偿困难。（7）在确定井筒位置和水平标高时，要注意井底车场巷道和硐室所处的围岩情况及岩层的含水情况，井底车场巷道和硐室应选择在稳定坚硬的岩层中，应避开较大断层、强含水层、松软岩层和有煤与瓦斯突出煤层。（8）井底车场长度较大的直线巷道之

14、间应保持一定的距离，避免相互之间的不利影响，深井中相连接的巷道必须具有不小于45的交角。,第二节 井底车场设计依据及要求,二、设计要求（9）对于大型矿井或高瓦斯矿井在确定井底车场型式时，应尽量减少交岔点的数量和减小跨度。（10）井底车场线路布置应结构简单，运行及操作系统安全可靠，管理使用方便理并注意节省工程量，便于施工和维护。（11）井筒与大巷距离近、入井风量大的矿井，如有条件应尽量与大巷合在一起布置井底车场，以便缩短运距、减少调车时间、减少井巷工程。（12）为了保护井底车场的巷道和硐室，在其所在处范围内应留有煤柱。,第三节 井底车场的类型及形式选择,一、井底车场类型 1.立井井底车场的 类型

15、,第三节 井底车场的类型及形式选择,一、井底车场类型 2.斜井井底车场的 类型,第三节 井底车场的类型及形式选择,一、井底车场类型 3.大巷采用带式输送机运煤时井底车场的类型大巷采用带式输送机运煤时，辅助运输井底车场有折返式、环形式及折返与环形相结合的形式。,第三节 井底车场的类型及形式选择,二、井底车场形式选择（1）保证矿井生产能力，有足够的富裕系数，有增产的可能性。（2）调车简单，管理方便，弯道及交岔点少。（3）操作安全，符合有关规程、规范。（4）井巷工程量小，建设投资省，便于维护，生产成本低。（5）施工方便，各井筒间、井底车场巷道与主要巷道间能迅速贯通，缩短建井工期。,第三节 井底车场的

16、类型及形式选择,二、井底车场形式选择（6）当大巷或石门与井筒的距离较大时，能够布置下存车线和调车线，可选择立式井底车场。大巷或石门与井筒的距离较近时，可选择卧式或斜式井底车场。（7）井底车场形式也取决于矿车的类型。当采用定向卸载的底纵卸式、底侧卸式矿车时，其卸载站（即主井车线）可布置为折返式，亦可布置为环形式。（8）串车提升的斜井井底车场，井筒不延深的一般采用平车场，井简延深的一般采用甩车场。双钩提升时，应考虑两个水平的过渡措施。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,一、井底车场平面布置与坡度设计的基本要求 1.线路平面布置的基本要求（1）井底车场线路主要由主井空、重车线，副井进、出车线和回

17、车线组成。由于各井底车场的通过能力、列车编组和煤种数量不同，其各线路的数目和有效长度亦不相同。（2）井底车场线路布置在满足通过能力和使用要求的前提下，结合主、副井系统各配套硐室的功能特点，协调布置与其相关的辅助线路，并应做到线路顺畅、紧凑合理。（3）为保证运行安全，应尽量避免机车在曲线巷道顶车，各种推车机均需布置在直线段上。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,一、井底车场平面布置与坡度设计的基本要求 1.线路平面布置的基本要求（4）井底车场的工程量要小。根据生产发展，也可分期扩建，并注意缩短回车线。（5）尽量减少道岔和交岔点。（6）线路布置要有利于通风，线路上尽量不设风门，尤其是立井井底车

18、场的副井空、重车线上应禁设风门。（7）底纵卸式、底侧卸式矿车的井底车场设计时，要注意列车的装载与卸载方向的一致，即注意调头问题。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,一、井底车场平面布置与坡度设计的基本要求 2.井底车场线路坡度设计要求（1）井底车场线路坡度应根据车场形式、使用车辆类型、车辆运行阻力及运行条件、各线路对矿车滑行速度的限制要求、线路上所采用的调车或操车设备等因素计算确定。（2）线路内车辆的运行尽量利用自动滑行，以减少机械设备。（3）底卸式矿车卸载站和推车机翻车机硐室联合布置且进车方向相同时稍高于卸载站轨面，以便布置两股空车线的合股道岔。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,一

19、、井底车场平面布置与坡度设计的基本要求 2.井底车场线路坡度设计要求（4）排水沟的坡度尽量与车场巷道坡度一致，水仓入口一般设在空车线侧车场高程最低点处，确定水仓入口时。应尽量靠近水泵房，并注意能使水仓装满水。（5）采用底卸式矿车运输时，主井空、重车线坡度应据车场形式确定卸载站线路坡度宜用平坡。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,一、井底车场平面布置与坡度设计的基本要求 2.井底车场线路坡度设计要求（6）回车线坡度不宜大于10，空列车起车处应设平坡段。当有重列车行驶时，坡度不宜大干7。（7）当井底煤仓位于大巷水平以上，矿车卸载位置距井底车场较远时，翻车机或卸载站前、后的空、重车线坡度应视具体

20、条件确定。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,一、井底车场平面布置与坡度设计的基本要求 2.井底车场线路坡度设计要求（8）采用固定式矿车运输时：主井重车线阻车器前装有推车机时，其坡度府小于重车运行阻力系数。主井空车线一般采用三段坡度。副井进车线机车摘钩点至复式阻车器段设置小于重车阻力系数的下坡。副井出车线与主井空车线大致相同。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（一）存车线有效长度的确定 1.主井存车线长度的确定1）运输大巷采用固定式矿车列车运输时主井井筒采用箕斗或带式输送机提升单一牌号煤种时，其空、重车线有效长度应各容纳1.5 2.0列车。主井井筒采用箕斗或带式

21、输送机提升多牌号煤种时，各牌号煤空、重车线有效长度应各容纳1.5列车。主井井筒采用罐笼或串车提升时，其空、重车线有效长度应各容纳1.0 1.5列车。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（一）存车线有效长度的确定 1.主井存车线长度的确定2）运输大巷采用底纵卸式、底侧卸式矿车列车运输时底纵卸式、底侧卸式矿车和掘进煤矿车不共用井底煤仓时，底纵卸式、底侧卸式矿车空、重车线有效长度应各容纳1.0列车。掘进煤集中在井底煤仓用翻车机处理时，掘进煤列车空、重车线有效长度应各容纳1.0列车或1列混合列车的所有掘进煤矿车。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（

22、一）存车线有效长度的确定 1.主井存车线长度的确定2）运输大巷采用底纵卸式、底侧卸式矿车列车运输时底纵卸式、底侧卸式矿车和掘进煤矿车共用井底煤仓，且掘进煤列车空、重车线长度大于底纵卸式、底侧卸式矿车空、重车线有效长度时，按掘进煤列车空、重车线有效长度确定空、重车线有效长度。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（一）存车线有效长度的确定 1.主井存车线长度的确定3）运输大巷采用无极绳运输时斜井井筒串车提升时，空、重车线有效长度应各容纳3 5钩串车长度；若大巷采用机车牵引，斜井空、重车线，应综合考虑。主井井筒采用罐笼或箕斗提升时，空、重车线有效长度应按20 30 min驶

23、入车线矿车数量确定。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（一）存车线有效长度的确定 2.副进、出车线和材料车线有效长度的确定 1）辅助运输采用固定式矿车列车时大型矿井副井进、出车线有效长度应各容纳1.0 1.5列车。中、小型矿井副井进、出车线有效长度，提升部分煤炭时，应各容纳1.0 1.5列车；不提升煤炭时，应各容纳0.5 1.0列车。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（一）存车线有效长度的确定 2.副进、出车线和材料车线有效长度的确定 1）辅助运输采用固定式矿车列车时生产能力在2.40 Mta及其以上的大型矿井设有专用提矸井时，副井和提矸

24、井的进、出车线有效长度应各容纳1.0列车。副井出车线一侧应并列布置一条材料车线，作为材料车和设备车的编组和存车线。大型矿井应容纳15辆材料（设备）车或1.0列材料（设备）车。中、小型矿井应容纳5 15辆材料（设备）车。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（一）存车线有效长度的确定 3.采用混合提升的立井井底车场存车线有效长度的确定 采用混合提升的立井井底车场，其空、重车线有效长度，应根据井筒提升及大巷运输方式，并结合车场线路布置的具体情况确定。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（一）存车线有效长度的确定 4.采用串车提升的斜井甩车场空、重车

25、线有效长度的确定采用串车提升的斜井甩车场空、重车线的有效长度，应根据大巷运输方式确定，但不小于一钩串车长度的2 3倍。空、重车线间的高差不宜大于0.8 m。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（二）存车线有效长度计算1.主井空、重车线，副井进、出车线（48）,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（二）存车线有效长度计算1.主井空、重车线，副井进、出车线,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（二）存车线有效长度计算2.井底车场调车线的有效长度可按（4-8）式计算确定，式中列车数量应取一列。3.材料车线有效长度,第四节 井底

26、车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（二）存车线有效长度计算4.人车线有效长,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（二）存车线有效长度计算,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（三）轨型、道岔和曲线半径的选取(1)井底车场线路轨型、道岔和平曲线半径的选取 井底车场线路铺轨的轨型应根据运输设备类型、使用地点确定。迟岔型号选择府根据轨距、轨型、机车或车辆的类型、运行速度、行车密度、运行方向及调车方式、曲线半径等因素确定。井底车场线路平曲线半径应根据机车、车辆最大固定轴距和运行速度确定。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的

27、平面布置,（三）轨型、道岔和曲线半径的选取(1)井底车场线路轨型、道岔和平曲线半径的选取,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（三）轨型、道岔和曲线半径的选取(2)井底车场主要线路必须采用同一型号钢轨。在线路交岔点处与不同轨型连接时，道岔的钢轨型号应按主要线路的轨型选取。(3)采用600 mm轨距1.0 t或1.5 t矿车的斜井井底车场平曲线半径可用12 15 m，竖曲线半径可用12 20 m；采用900 mm轨距3.0 t矿车时，平曲线半径可采用15 20 m，竖曲线半径宜采用15 25 m。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,二、井底车场的平面布置（三）轨型、道

28、岔和曲线半径的选取（4）采用串车提升主井或辅助提升量较大的副井，其提升牵引角不宜大于10，提升量小的副井，其提升牵引角不应大于20。（5）斜井甩车场及平车场的道岔型号可参照煤矿矿井采区车场和硐室设计规范中的规定选取，但单开道岔不宜小于4号。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,三、井底车场调车方式 1.固定式矿车的列车调车方式（1）顶推调车;（2）专用设备调车（3）顶推拉调车;（4）甩车调车2.底纵（侧）卸式矿车的调车方式 多为折返式调车方式。其调车方式有:机车摘钩、顶列车过卸载站；机车牵引列列车过卸载站；用牵引绳牵引列车过卸载站等三种。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,四、带式输送机

29、立井井底车场的布置方式 1.车场及硐室的组成 带式输送机车场及硐室一般由带式输送机的机硐室，驱动硐室、拉紧硐室、仓顶硐室、配煤机巷及硐室、机头硐室联络巷及相关的煤仓、给煤机硐室、装载输送机巷、机头变电所及电控硐室等以及为了通风、运输、行人、设备安装、枪修、供电等相互联系的巷道组成。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,四、带式输送机立井井底车场的布置方式 2.车场的布置方式 按照清理撒煤硐室（或装载硐室）与辅助井底车场的关系可分为：全上提式；半上提式；下放式。,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,四、带式输送机立井井底车场的布置方式 2.带式输送机车场与辅助井底车场的联络方式 大巷采用带式

30、输送机的矿井。主副井两个井底车场不可分割，互相联系，组成整个矿井的井底车场。主要联系方式有：（1）斜巷联系方式（2）副井井筒联络方式（3）平巷联络方式,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,五、井底车场线路坡度的确定 大巷采用固定式矿车运输的主井重车线、主井空车线、副井进车线、副井出车线及回车线的坡度分别如下：,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,五、井底车场线路坡度的确定,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,五、井底车场线路坡度的确定,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,五、井底车场线路坡度的确定,第四节 井底车场的平面布置与坡度设计,五、井底车场线路坡度的确定,第五节 井底车场的通过

31、能力,一、井底车场通过能力计算 井下采用机车运输时，井底车场年通过能力按下式计算：通过能力应考虑留有一定的备用（储备）能力，一般应大于矿井设计生产能力的30。辅助运输设备采用机车运输时，上述公式仍适用。,第五节 井底车场的通过能力,二、提高井底车场通过能力计算的措施（1）改进车场形式和线路结构。如大型矿井的井底车场的形式可由单一环形（或折返式）车场改进为折返、环形相结合的车场，将主运与辅运相联系的车场改进为主、辅运输相互独立运行的立交式井底车场形式。（2）提高矿井运输装备标准，增大矿车载重量，改变卸载方式。如大型矿井可采用大载重、大功率、大容积的底卸式列车；中、小型矿井可将固定式矿车改为底卸式

32、矿午。,第五节 井底车场的通过能力,二、提高井底车场通过能力计算的措施（3）调整车场线路结构，增设复线，实现单双向运行；改进调车作业方式，增设调车设备、提高机械操车水平，减少辅助作业时间。（4）提高线路质量,调整线路坡度,增大轨型，加大曲线半径，降低行车阻力，提高机车运行速度；加强轨道维护及车辆检修，提高车辆完好率。（5）建立完善、可靠的机车信号及运行系统，实现调车作业机械化。合理调配车辆，提高员工的管理效率。,第五节 井底车场的通过能力,二、提高井底车场通过能力计算的措施（6）有条件邻近采区煤炭运输可采用带式输送机直接输入井底煤仓或大巷运输采用带式输送机运煤。（7）有条件时煤巷及半煤岩巷道掘

33、进的煤和矸石，可直接汇入主煤流系统；采区掘进的煤矸亦可采用采区内处理方式，以减少车辆在井底车场内的周转次数。有条件时采区的煤、矸列车亦可分别进行编组，以减少列车在井底车场的调车时间。,第六节井底车场的硐室设计,一、井底车场硐室布置1.硐室布置原则（1）符合煤矿安全规程及煤炭工业矿井设计规范的规定（2）硐室的布置一般随井底车场型式的不同而变化。（3）硐室布置要考虑其用途，地质条件，设备安装尺寸，检修和设备更换等因素。（4）尽量减少硐室外的工程量。（5）硐室布置必须满足技术经济合理的要求。,第六节 井底车场的硐室设计,一、井底车场硐室布置2.主井系统硐室 主井系统硐室有:推车机及翻车机硐室;底卸式

34、矿车卸载站硐室;井底煤仓及箕斗胶带输送机装载硐室;清理撒煤硐室及水窝泵房等。,第六节 井底车场的硐室设计,一、井底车场硐室布置2.主井系统硐室 主井硐室布置主要取决于地质及水文地质条件。确定井筒位置时，要注意将箕斗装载硐室布置在坚硬稳定岩层中，大型矿井大巷用带式输送机运输时，可考虑箕斗装载硐室上提或半上提方式。清理井底撒煤斜巷的出口要尽量布置在主井的重车线侧。,第六节 井底车场的硐室设计,一、井底车场硐室布置3.副井系统硐室 副井系统硐室有:副井井筒与井底车场连接处;主排水泵硐室变电所;副井井底换车设备硐室及等硐室等。,第六节 井底车场的硐室设计,一、井底车场硐室布置3.副井系统硐室主排水泵硐

35、室和主变电所应靠近敷设排水管路的井筒，一般布置在副井井筒与井底连接处附近。水仓入口一般布置在空车线一侧井底车场高程最低点处。确定水仓入口时，注意使水仓装满水。当副井井底较深时，一般采用泄水巷至主井清理井底撤煤斜巷排水。副井井底较浅时，可设水窝泵房单独排水。,第六节 井底车场的硐室设计,一、井底车场硐室布置4.其他硐室 其他硐室有:调度室、急救站、架线电机车库及修理间、蓄电池电机车库及充电硐室、防水闸门硐室、井下爆破材料库、消防材料库、人车站等。其位置应根据线路布置及各自的要求确定。,第六节 井底车场的硐室设计,二、中央变电所硐室1.设计依据根据井下动力变压器、高压开关柜、低压配电盘、机车的整流

36、设备的容量和平面电器布置图，设计人员结合井下开拓系统及井底车场形式可进行设计工作。,第六节 井底车场的硐室设计,二、中央变电所硐室2.设计要点 1）硐室位置 变电所一般置于副井与井底车场连接处附近，只有布置上受到限制时，中央变电所才单独布置。同时，因中央水泵房是主要用电户，为使管线安装简单、节省，管理集中，中央变电所常与中央水泵房联合布置，如图4-7。,第六节 井底车场的硐室设计,二、中央变电所硐室2.设计要点 1）硐室位置,第六节 井底车场的硐室设计,二、中央变电所硐室2.设计要点 2）硐室安全要求 变电所必须采用不燃性材料支护，如选用混凝土或料石砌碹，条件允许时也可采用不燃性锚喷支护。硐室

37、必须设置易关闭的既防水又防火的密闭门，门内可设向外开的铁栅门，但不得防碍铁门的开闭。从硐室出口防火门起5 m内的巷道，应砌碹或用其它不燃性材料支护。,第六节 井底车场的硐室设计,二、中央变电所硐室2.设计要点 2）硐室安全要求变电所的地坪，应比位于副井重车线侧的硐室通道与车场巷联接点年的标高高出0.5 m。硐室不应有滴水现象，电缆沟应设适当流水坡度，以便将积水随时排出硐室外。中央变电所应根据规定，设置灭火器材，如配备灭火设备和充足的砂箱，为此，在设计硐室的尺寸时，应留出相应的位置。,第六节 井底车场的硐室设计,二、中央变电所硐室2.平断面布置 中央变电所硐室由配电室、变压器室、通道与电缆道组成

38、。,1高压开关柜；2整流器；3直流配电模式；4低压开关柜；5变压器；,第六节 井底车场的硐室设计,二、中央变电所硐室2.平断面布置1）配电硐室 配电硐室的长度与宽度取决于所采用的配电盘数量及排列方式（单侧排列或双侧排列）。配电盘数应以生产后期最大使用数为度。此外，设计时还应留出一定的备用位置。,第六节 井底车场的硐室设计,二、中央变电所硐室2.平断面布置1）配电硐室 配电硐室的宽度主要取决于配电盘采用单侧或双侧排列，设备检修采用盘前、盘后或盘侧形式。考虑配电设备的强运与安装以及操作要求，一般过道宽不小于1.2 m，当配电硐室内铺设轨道以便运输时，过道应不小于1.5 m，若电缆沿墙敷设，则开关柜

39、与墙应留出0.7 0.8 m的空隙。单侧排列时配电硐室的宽度常为3.2 4.0 m,第六节 井底车场的硐室设计,二、中央变电所硐室2.平断面布置1）配电硐室,图4-9 中央变电所硐室断面,配电硐室断面高度，不考虑设备的起吊，只以方便配电设备的安装与检修为准。硐室断面多为半圆拱和三心拱。,第六节 井底车场的硐室设计,二、中央变电所硐室2.平断面布置2）变压器硐室 动力变压器是带油设备，为安全起见，与配电硐室应分开布置。在设计两台或两台以上动力变压器时，两台变压器之间应留出工作间隙和安全间隙0.85 1.0 m。为使施工掘砌单一化，变压器硐室与配电硐室多采用相同断面。配电硐室与变压器硐室的地坪均需

40、铺砌厚80 100 mm的混凝土。,第六节 井底车场的硐室设计,二、中央变电所硐室2.平断面布置3）主电缆通道 主电线道是指地面电缆经副井井筒与中央配电硐室之间的联络通道，该道一般称为管子道。管子道不仅铺设矿井排水管，多数兼作电缆输送道。二者一般共用，也可以不共用。专用电缆通道断面大小，只需满足检修、电缆安装及巷道施工方便即可。巷道应采用不燃性材料，永久性支护。,第六节 井底车场的硐室设计,二、中央变电所硐室2.平断面布置4）通道 通道供运输设备、行人、敷设电缆网之用，应采用不燃性材料支护。为保证安全还需设置密闭栅栏两用门，因此巷道断面设计除考虑运送设备的最大外形尺寸外，还应结合选定的密闭门尺

41、寸一并确定。,第六节 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 1.设计依据 排水泵的型号、数量以及排水管数量与直径；水泵及管道线路平断面布置图；井底车场、水平开拓及中央变电所布置图；校核矿井最大涌水量和水泵排水量，水泵排水量等于矿井正常涌水量(包括充填水及其它用水)。,第六节 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 2.设计要点1）水泵选型（1）水泵最小能力 式中 Q 水泵最小排水量，m3h；Q1矿井正常涌水量，m3h。,第六节 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 2.设计要点1）水泵选型（2）水泵扬程 式中 H 水泵扬程，m；K 水管扬程损失系数，K=1.10 1.15；H2吸水管高度，

42、m。H1地面标高与水泵房底板标高之差，m；,第六节 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 2.设计要点1）水泵选型（3）水泵电机率 式中 N 水泵电机率；1.1备用系数；水的密度，kg/m3;水泵在工况点的效率 q1水泵在工况点的流量，m3h；h 水泵在工况点的扬程，m；,第六节 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 2.设计要点2）硐室位置 水泵房硐室位置的选择应考虑以下因素：管线敷设最短，这不仅为节约管道、电缆，而且管道阻力以及电压降最小。一旦井下发生水患时，人员、设备便于撤出，或者便于下放排水设备，增加排水能力，迅速排除事故，恢复生产。具有良好的通风条件。,第六节 井底车场的硐室设计

43、,三、中央水泵房硐室 2.设计要点3）水泵房硐室的基本结构 泵房硐室：设计的核心配水巷道：水仓和吸水井之间的联络巷吸水井：原则上一台水泵对应一个吸水小井管子道：设计时着重考虑设备搬运、管线安装等通道：两个出口，一个联车场，一个联中央变电所,第六节 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 2.水泵房设计的安全要求（1）中央水泵房硐室必须采用不燃性材料支护，如砌料石或混凝碹，在坚固的岩层中也可使用锚喷支护，但不得有淋水。（2）出口通道内需设置向外开启的能防水又防火的密闭门。从硐室出口密闭铁门起5 m内的巷道，应砌碹或用其它不燃性材料支护。,第六节 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 3.水泵房

44、设计的安全要求（3）泵房硐室地坪应高出通道与车场连接处底板0.5 m。（4）水泵工作的总能力应满足在20 h内排出矿井24 h的正常涌水量。煤矿安全规程规定：水文地质条件复杂的矿井，可根据具体情况，在主泵房内预留安装一定数量水泵的位置。排水管必须有工作和备用两趟或两趟以上管路。涌水量小于300 m3/h的矿井，排水管也不得少于两趟。,第六节 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 4.水泵房硐室的几何尺寸1）泵房硐室长度L,第六节 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 4.水泵房硐室的几何尺寸2）泵房硐室宽度B,第六节 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 4.水泵房硐室的几何尺寸,第六节

45、 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 4.水泵房硐室的几何尺寸3）泵房硐室断面及其高度H 硐室常为三心拱或半圆拱。根据所选水泵型号，硐室断面净宽在3600 4200 mm，净高3700 4 200mm，净断面在11.9 15.7 m2较多。硐室高度主要取决于起吊梁和水管的敷设情况。,第六节 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 4.水泵房硐室的几何尺寸4）水泵基础 水泵基础平面尺寸是依所选水泵、电机，外形尺寸和螺孔尺寸确定。一般基础边缘稍宽于水泵底座边100 200 mm，基础深度大于螺栓埋深。,第六节 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 5.吸水井、配水仓及辅助巷道设计 1）吸水井

46、与配水仓吸水井深度现行设计多取5.0 5.5 m；设计中规定，吸水井井底标高要低于配水仓底板标高1.5 m,第六节 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 5.吸水井、配水仓及辅助巷道设计 2）管子道设计 根据安全要求，泵房硐室地坪及管子道与井筒连接处的高差不小于7 m，管子道的倾角多取25 30，少数达35 40。,第六节 井底车场的硐室设计,三、中央水泵房硐室 5.吸水井、配水仓及辅助巷道设计 3）中央水泵房通道 中央水泵房通道可采用梯形、三心拱或半圆拱断面，断面尺寸根据通过设备的外形尺寸确定。煤矿安全规程规定，从硐室出口防火门起5 m内的巷道应砌碹或采用其它不燃性支护。同时还规定，硐室必

47、须装设向外开的防火铁门。,第六节 井底车场的硐室设计,四、水仓及清理斜巷 1.设计依据（1）核定矿井最大涌水量，包含充填水及其它用水量。（2）按煤矿安全规程规定初步估算水仓所需容量。（3）根据井底车场平面布置及纵面坡度设计（初步），选择合适的水仓入口与清理斜巷位置。（4）井底车场内的岩性状况与地质构造情况。,第六节 井底车场的硐室设计,四、水仓及清理斜巷 2.设计要点(1)水仓入口位置确定是水仓设计中首要解决问题。(2)水仓入口设于井底车场内标高最低处，使水沟与井巷施工方便。(3)水仓入口位于井底车场宜列车入场处附近。,1大巷联接巷道2绞车房3主水仓4副水仓,第六节 井底车场的硐室设计,四、水

48、仓及清理斜巷 3.水仓容量与数量 水仓容量是按矿井正常涌水量计算的。规程规定，当矿井正常涌水量在1 000 m3h及其以下时，主要水仓有效容量能容纳8 h的正常涌水量。若正常涌水量大于1 000 mh，水仓有效容量按下式计算：V 泵房硐室宽度，m3；Q1 矿井正常捅水量，m3/h。设计中还应遵循煤矿安全规程的规定：主要水仓的有效容量不得小于4 h的矿井正常涌水量。,第六节 井底车场的硐室设计,四、水仓及清理斜巷 4.水仓设计应注意的问题（1）主、副水仓的相对位置及与其它联系巷道关系（2）水仓断面的有效利用（3）清理绞车硐室位置选择,第六节 井底车场的硐室设计,四、水仓及清理斜巷 5.水仓设计首

49、先依据矿井涌水量对水仓断面、长度进行初算，然后结合井底车场平面布置主、副水仓。在平面布置过程中，再调整水仓断面、主副水仓长度和水仓条数。其目的是保证满足矿井涌水量的同时，平面布置上应做到合理，在基本达到满足与合理之后，再着手进行长度与高差的闭合计算，最终审核水仓断面与水仓长度。,第六节 井底车场的硐室设计,四、水仓及清理斜巷 6.水仓清理斜巷设计事项 1）清理斜巷设计要求装满淤泥的重矿车在斜巷段运行时应不至于泼撤，因此，斜巷倾角20。保证水仓最高水位低于水泵房地坪1 2 m以及水仓顶必须低于附近巷道最低点的水沟底。,第六节 井底车场的硐室设计,四、水仓及清理斜巷 6.水仓清理斜巷设计事项 2）

50、设计条件清理斜巷倾角20，可按选用=20，经计算后可适当调整。水仓底板坡度 i=1 2。竖曲线半径 R=9 12 m。水仓起点与终点的标高差 H 必须事前计算。,第六节 井底车场的硐室设计,四、水仓及清理斜巷 7.沉淀池设计 常见沉淀池形式，如图所示。,1沉淀池；2挡墙；3插板门,第六节 井底车场的硐室设计,四、水仓及清理斜巷 7.沉淀池设计 沉淀池设计应注意以下问题：颗粒是在沉淀池流动过程中逐步沉淀，为使0.1 mm以上的颗粒容易沉淀，其流动速度应限制在100 mms以下。降低污水流速的方法是设立挡墙或隔板，增加污水流动阻力和增长污水流动距离，达到沉淀目的。,第六节 井底车场的硐室设计,四、