井筒位置及井底车场.ppt

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1、6/12/2023,1,井筒位置及井底车场,井底车场调车方式及线路布置示例,井底车场形式及其选择,井底车场硐室,井筒的位置,一、井筒（硐）位置的选择,合理的井筒位置应有利于：井下生产；井筒和井底车场的开掘、维护及使用安全；地面工业广场的布置。要求：不受地面和井下地质条件限制时，井筒应位于井田储量中心（主要指立井）,(一)井筒（硐）沿走向方向的有利位置,1、大巷运输工作量,储量 U=L(W/cos)m,l 井筒在井田中央:大巷运输工作量=U/2L/4 2=U L/4在走向方向上井筒位于井田中央大巷运输工作量最小,井筒在井田一侧:大巷运输工作量=UL/2,2、均衡生产及矿井生产能力,井筒在井田中央

2、，两翼能均衡生产，生产能力大。井筒在井田一侧，单翼开采，生产能力小3、通风,井筒在井田中央，两翼风量分配较均衡，风路短，风压小。井筒在井田一侧，风路长，大巷通过风量大，风压大。欲降风压，巷道断面,3、采掘接替,井筒在井田中央，两翼基本同时结束，较快转入下水平井筒在井田一侧，生产能力相同时，后期一翼生产，运输、通风过分集中，采掘相互干扰，不能较快转入下水平,实际中形成单翼井田的原因：,地质勘探资料不足，井筒需要靠近高级储量范围；受地形限制；后期增产，改建扩大井田范围。如范各庄矿，后把毕各庄扩进去，井型由180320万t/a，井筒位于非储量中心。,井筒（硐）沿倾斜方向的有利位置,1、立井,石门工程

3、量 初期工程量井筒在位置石门长度最短，初期工程量较小,工业广场压煤,煤柱损失与埋深、倾角成正比井筒位于浅部时煤柱损失较小但要尽量减少第一水平煤柱损失,井筒沿煤层倾向的位置,C位置不受富含水层限制不受其它条件限制的条件下：,立井井筒位置一般应用缓、中倾斜煤层：单水平上下山开拓，上山部分略大于下山部分；或井筒位于井田中央。多水平开拓，可采总厚度大，要求保护井筒及工广煤柱少；初期工程量小；井筒煤柱不占初期投产采区。井筒沿倾斜适当靠近井田上部“中偏上”，位置处于高级储量之中心。,2、斜井,井筒沿倾斜方向的位置主要选择层位适合的倾角，利于运输,（五）有利于井筒和井底车场施工和维护,井筒尽量不穿过流砂层、

4、厚冲积层及富含水层；井筒不穿过地质破坏剧烈带及采动区；“平二矿”实例。井底车场应处于较好的围岩之中（无大构造）。李雅庄矿：井底车场位置处于地质构造带内。,（六）有利于工业广场布置合理,不占或少占农田，避免河流改道，不占重要文物古迹及园林。有足够的场地，合理布置工业广场并留有余地，利于外接“国铁”。有好的工程地质和水文地质条件，避免滑坡、山崩等威胁，利于居民点建设。井口处于当地最高洪水位之上。注意风向：避免长年风向正对井筒进风方向，以防污染。,井筒位置一般选用原则：,井筒位置一般选用原则：A、选择工业广场不太困难，先考虑井下开采合理的井筒位置；B、选择工业广场困难，先“工广”合理，并结合井下一并

5、考虑。C、冲积层很厚，水文复杂，结合井下有利位置和冲积层较薄的地点进行。,急斜煤层：可采M大时，应减少煤损。井筒位置：布置于煤系底部煤层或底板中。,近水平煤层：井筒位置应靠近井田储量中央。,风井位置,一、风井布置方式风井：回风井瓦斯等级井型大小井田走向长度煤层条件（埋深）通风系统方式等合理确定。,（一）、中央并列式通风：,布置：进、回风井布置在一个工业广场内；两井相距中小型井3050m，大型井60150m。,使用：a.罐笼或串车提煤的中小型井 主井进风，副井回风。b.箕斗或胶带运煤的大中型井 副井进风，主井回风 c.在井田上部边界设安全出口。优点:工业广场集中，管理方便；保护井筒煤柱少。缺点：

6、通风线路长，风阻大，漏风多。适用：井田尺寸、能力不很大、低瓦斯矿井，矿井投产早期。,（二）、中央边界式通风（中央分列式）,布置：主、副井位于井田中央，风井设在井田中央上部边界。风井深度小。,使用：副井进风，风井回风；优点：风路短，风阻小，井下漏风少；缺点：开采深部时，要维护较长的上山回风巷道；工业广场分散。适用：煤层赋存不太深的缓、中倾斜煤层矿井；煤层赋存深，瓦斯大的矿井。,（三）对角式通风,两翼对角式 布置：进风井位于井田中央，风井成对角布置在井田两翼上部边界。使用：1主井，2进风井，5回风井,优点：风路变化小，风压变动小，风机工作稳定。当一翼发生灾变时，另一翼可以正常工作。缺点：风机和通风

7、设备多，工业广场分散，建井时间长，主副井与风井贯通距离长。,对角式通风适用：对通风要求很严格的矿井，高瓦斯矿井煤层易自燃的矿井煤和瓦斯突出矿井井田一翼长达6-8km，后期风路长,（四）采区风井通风布置：风井设在各采区使用：中央井筒进风，各采区回风井回风。,优点：通风线路短；各采区通风方便、灵活；风阻小。可不设回风大巷。建井可平行施工，建井期短。缺点：风井及设备多，管理分散。适用：井田上部距地表浅（50100m），采区尺寸大的采区。,（五）混合式通风,中央边界式与对角式，中央并列式与对角式，风井布置应因地制宜，灵活运用。如:a、矿井表土浅，可开采第一水平设小风井；第二水平改其他方式。b、井田走向

8、大的矿井（6 8km），初期用中央并列式，后期用中央对角式。c、风井有效半径：一个专用风井的有效半径大致控制在3km左右。,（六）分区域通风,多井筒分区域开拓的特大型井布置：每个分区域设一对进、回风井，独立进回风。,（六）分区域通风,适用：各区域开采范围及生产能力很大时用。优点：通风线路短；各分区通风方便、灵活；风阻小。缺点：风井及设备多，管理分散。,6/12/2023,安徽理工大学资管系采矿教研室,29,井底车场调车方式及线路布置示例,设备专用调车机车、调车绞车或钢丝绳推车机等专用调车设备在调节器车线上,当电机车牵引重列车驶进调车线后,电机车摘钩,驶向空车经牵引空车,调车作业由专用设备完成。

9、这种方式车场内要设专用设备。,一、井底车场的调车方式,电机车牵引重列车使入车场调车线20,电机车摘钩,驶过道岔N1,经错车线,过N2道岔绕至列车尾部,将列车顶入主（副）井重车线。然后,电机车经过道岔N1,绕道回车线19,入主（副）井空车线,牵引空列车驶向采区。以上是环行车场中常用的调车方式。,2、专用设备调车,1、顶推调车,6/12/2023,30,在调车线上始终存放一列重车,在下一列重车驶入调车线的同时,将原存重列车顶入主井重车线,新牵引进来的重列车暂留在调车线内。这种方式避免了机车绕行至车尾的麻烦,简化了调车作业,但造成了机车短时过负荷,如顶推距离长,不利于机车维护。,电机车牵引重列车行至

10、分车道岔N1前10-20m进行减速,并在行进中电机车与重列车摘钩,电机车加速过分车道岔后,将道岔搬回原们,重列车借助惯性驶向重车线。这种调车方式简单,可提高车场通过能力,但要求有一段甩车巷道,司机要熟练掌握行车速度及操作技术。有条件时应尽可能采用。分车道岔的操纵可采用电磁自动方式。,3、甩车调车,4、顶推拉调车,6/12/2023,安徽理工大学资管系采矿教研室,31,1-主井；2-副井；3-翻笼（翻车机）；4-煤仓；5-箕斗装载硐室；6-清理井底斜巷；7-中央变电所；8-水泵房；9-等候室；10-调度室；11-人车停车场；12-工具室；13-水仓；14-主井重车线；15-主井空车线；16-副井

11、重车线；17-副井空车线；18-材料车线；19-绕道；20-调车线；N1、N2、N3、N4、N5-道岔编号,图19-1 立井刀式环行井底车场（固定式矿车运煤）,6/12/2023,32,二、井底车场线路平面布置及存车线长度的确定,井底车场各线段的起点及终点见图19-2,6/12/2023,33,根据我国煤矿多年实践经验,各类存车线可以选用下列长度：、大型矿井的主井空重车线长度各为1.5-2.0列车长；中小型矿井的主井空重线长度各为1。0-1。5列车长。、副井空重车线长度大型矿井各按1.0-1.5列车长,中小型矿井按0.5-1.0列车长。副井提升矸石,矸石列车较煤列车短,但为使其长度留有调整的余

12、地,并考虑到出矸工作不均匀、不连续,故副井空、重车线长度一般不小于1。0煤车长度,小型矿吉有时可按0.5列车长度设计。、材料车线长度,大型矿井应能容纳10个以上材料车,一般为15-20个材料车；中小型矿井应能容纳5-10个材料车。、调车线长度通常为1.0列车和电机车长度之和。,为了调车方便,一般主副井空车线、副井重车线设自动滚行坡度,其高差损失由回车线上坡（空列车不大于1.0%）弥补。主井重车线矿车进入翻笼藉助于设在翻笼前的推车机。,三、井底车场线路的坡度,6/12/2023,34,第二节 井底车场形式及其选择,由于井筒形式、提升方式、大巷运输方式及大巷距井筒的水平距离等不同,井底车场的形式也

13、各异。按照矿车在井底车场内的运行特点,井底车场可分为环行式和折返式两大类型。固定式矿车运煤时,两类车场均可选用,底卸式矿车运煤时,则一般用折返式车场。,一、固定式矿车运煤时井底车场形式,环行式井底车场的特点是空重列车在车场内不在同一轨道上做相向运行,即采用环行单向运行。因而,调度工作简单,通过能力较大,应用范围广。但车场的开拓工程量较大。按照井底车场存车线与主要运输巷道(大巷或主石门)相互平行、斜交或垂直的位置关系环行式车场可分为卧式、斜式、立式(包括刀式)三种基本类型。按井筒形式不同,又可分为立井和斜井环行式车场。,(一)环行式井底车场,6/12/2023,35,立井卧式环行井底车场如图19

14、-3所示。主副井存车线与主要运输巷道平行。主井、副井距主要运输大巷较近,利用主要运输巷道作为绕道回车线及调车线,从而可节约车场的开拓工程量。这种车场调车比较方便,但电机车在弯道上顶推调车安全性较差,需慢速运行。当井筒距主要运输巷道近时,可采用这种车场。,1.立井环行式井底车场,图19-3,6/12/2023,36,立井斜式环行井底车场如图19-4所示。其主要特点是主副井存车线与主要运输巷道斜交。右翼来重列车可顶推入主井重车线,比较方便；左翼驶来的重列车需在大巷调车线调车当井筒距运输大巷较近、且地面出车方向要求与大巷斜交时,可采用这种车场。,图19-4,6/12/2023,37,立井立式环行井底

15、车场如图19-5所示。主副井存车线与主要运输巷道垂直,且有足够的长度布置存车线。当井筒距主要运输巷道较远时,可采用这种车场。,图19-5,6/12/2023,38,斜井与立井环行式车场的区别在于副井存车线的布置及副井与井底车场的连接方式。副斜井采用串车提升,空重车存车线可布置在同一巷道的两股线路上,副斜井与井底车场连 接可用平车场或甩车场。斜井立式环行井底车场如图19-6所示。存车线与运输大巷垂直,主、副井距主要运输大巷远。有足够的长度布置存车线。调车作业方便。副斜井采用平车场,适用于单水平开拓方式的矿井。若需延深井筒,则应用甩车场。总之,环行式井底车场的优点是调车方便,通过能力较大,一般能满

16、足大、中型矿井生产的需要。其缺点是巷道交岔点多,大弯度曲线巷道多,施工复杂,掘进工程量大,电机车在弯道上行驶速度慢,且顶推调车(特别在弯道上)不够安全,用固定式矿车运煤翻笼卸载能力较小,影响车场能力进一步提高。,2斜井环行式井底车场,6/12/2023,39,图19-6,6/12/2023,40,折返式井底车场的特点是空、重列车在车场内同一巷道的两股线路上折返运行,从而可简化井底车场的线路结构,减少巷道开拓工程量。按列车从井底车场两端或一端进出车,折返式车场可分为梭式车场和尽头式车场。,(二)折返式井底车场,如图19-7所示的梭式车场适用于井筒距主要运输巷道较近,利用主要运输巷道作为主井空重车

17、线和调车线。右翼来重列车驶过N1道岔进调车线6,反向顶推重列车进重车线；左翼来车进调车线,机车摘钩,经道岔返回列车尾部,顶推列车入重车线。然后各自经通过线牵引空列车。这种调车比环行式列车单向运行通过能力小。由于主副井空车线采用自动滚行坡度,右翼重列车进通过线7时,为重车上坡运行,通过线7一般平均坡度不大于0.7%。,1立井折返式车场,6/12/2023,41,折返式车场的优点是：巷道工程量小,巷道交叉点和弯道少,施工容易,但车场通过能力较小。采用固定式矿车时一般用于中、小型矿井。为了充分利用这种车场的优点,扩大其应用范围,早期在大型及特大型矿井中,曾采用3t固定式矿车,并增设车线,采用两套卸载

18、线路的方法,提高了车场的通过能力。,图19-7,6/12/2023,42,立井尽头式车场如图19-8所示。当井筒距运输大巷较远时采用。空重列车由车场一端进出。车场巷道另一端为尽头。车场尽头应有风道,以便尽头处通风。,图19-8,6/12/2023,43,主井采用胶带输送机或箕斗提升的斜井折返式车场,与前述立井折返式车场相似,其主要区别在于副井存车线的布置及副斜井与井底车场的连接方式。图19-10所示为斜井梭式车场,利用运输大巷布置主井存车线及调车线,副井存车线设于大巷顶板一侧的绕道中(斜井井筒倾角小时,可设于大巷底板)。,2斜井折返式车场,图19-10,6/12/2023,44,当采用底卸式矿

19、车运煤时,为了卸煤,要在井底车场内设置卸载站。,二、底卸式矿车运煤井底车场,底卸式矿车运煤时井底车场空重车线的布置与图19-7、图19-8所示的固定式矿车相比,主井车线布置有一定特点。可有下列4种形式,见图19-12。,6/12/2023,45,图19-12 调车方式及线路布置调车方式及线路,6/12/2023,46,采用胶带输送机代替矿车运煤,煤炭经输送机直接送人煤仓,井底车场只担负辅助运输任务,故车场形式和线路结构可简化。某矿为年设计能力4.00Mt的矿井,井下采用胶带输送机系统,其井底车场线路布置如图19-19所示。,三、大巷用胶带输送机运煤的井底车场特点,1-主井，2-副井，3-中央煤

20、仓，4-中间煤仓，5-轨道中石门，6-西翼轨道巷，7-东翼轨道巷，8-中区轨道，9-中西上仓胶带机斜巷，10-东翼上仓胶带机斜巷，11-机车道，12-西翼胶带斜巷，13-中区胶带机斜巷,6/12/2023,47,井底车场形式随井筒(硐)形式改变，同时还取决于主副井筒和主要运输巷道的相互位置，即井底距主要运输巷道的距离及提升方向。距离近时，可选用卧式环行车场或梭式折返车场；距离远时，可选用刀式环行车场或尽头式折返车场；距离适当时，可选用立式或斜式环行车场；当地面出车方向与主要运输巷道斜交时，应选择相应的斜式车场。当煤层(组)间距 大，开采水平设置分煤层(组)大巷时，井底车场可布置在其中间，视主石

21、门的长度分别选用不同形式的车场。,四、井底车场形式选择,(一)影响选择井底车场形式的因素,1.井田开拓方式,6/12/2023,安徽理工大学资管系采矿教研室,48,地面工业场地比较平坦时，车场形式的选择一般取决于井下的条件。但在丘陵地带及地形复杂地区，为了减少土石方工程量，铁路站线的方向通常按地形等高线布置。地面井口出车方向及井口车场布置也要考虑地形的特点。因此，要根据铁路站线与井筒相对位置、提升方位角，结合井下主要运输巷道方向，选择车场布置的形式。罐笼提升的地面井口车场及罐笼进出车方向应与各开采水平井底车场一致，因此有时为了减少地面土石方工程量，各开采水平井底车场存车线方向可与地面等高线方向

22、平行。,2大巷运输方式及矿井生产能力,年产90万t及其以上矿井，通常采用底卸式矿车运煤，应选择折返式车场。特大型矿井可布置两套卸载线路；当大巷采用胶带输送机运煤时，车场结构简单，仅设副井环行车场即可；中小型矿井通常采用固定式矿车运煤，可选择环行或折返式车场。,3地面布置及生产系统,此时，井底车场应分别设置不同煤种的卸载系统和存车线路。,4不同煤种需分运分提的矿井,6/12/2023,49,在具体设计选择车场形式时，有时可能提出多个方案，进行方案比较，择优选用。井底车场形式必须满足下列要求：(1)车场的通过能力，应比矿井生产能力有30以上的富裕系数，有增产的可能性；(2)调车简单管理方便，弯道及

23、交岔点少；(3)操作安全，符合有关规程，规范要求；(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，缩短建设时间。,(二)选择井底车场形式的原则,6/12/2023,50,井底车场硐室,主井系统硐室有推车机及翻车机硐室(自卸矿车卸载站硐室),井底煤仓及箕斗装载硐室、清理井底洒煤硐室及水窝泵房等。上述硐室的布置,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的岩层中,翻车机硐室布置在主井重车线末端,其它硐室的位置则由线路布置所决定。清理井底洒煤斜巷的出口要布置在主井的重车线侧。,一、主井系统硐室,

24、6/12/2023,安徽理工大学资管系采矿教研室,51,副井系统硐室有副井井筒与井底车场连接处(马头门)、主排水泵房(中央水泵房)、水仓清理水仓硐室、主变电所(中央变电所)及等候室等。主排水泵房和主变电所应联合布置,以便使主变电所向主排水泵房的供电距离最短。排水泵房和主变电所建成联合硐室,一般布置在副井井简与井底车场连接处附近。当矿井突然发生水灾时,仍能继续供电,照常排水。为便于设备的检修及运送,水泵房应靠近副井空车线一侧。水泵房与变电所之间用耐火材料砌筑隔墙,并设置铁板门。为防止井下突然涌水淹没矿井,变电所与水泵房的底板标高应高出井筒与井底车场联结处巷道轨面标高0.5m,水泵房及变电所通往井

25、底车场的通道应设置密闭门。,二、副井系统硐室,水泵房经管子道与井简相连接,管子道与井筒连接处要高出水泵房底板标高7m以上,管子道的倾角通常25-30,可保证水泵房与副井运输巷道之间有10m以上岩柱。管子道的断面大小应保证敷设排水管路后,还能通过水泵、电机等设备,以便矿井发生水灾时,关闭水泵房的防水门后,仍可通过管子道增添排水设备,保证水泵房正常排水。水仓人口一般设在空车线车场标高最低点处。确定水仓入口时,应注意使水仓装满水。一般副井井底较深时,采用泄水巷至主井清理井底洒煤斜巷排水。当副井井底较浅时,可设水窝泵房单独排水。,6/12/2023,52,其它硐室有调度室、医疗室、架线电机车库及修理间

26、、蓄电池电机车库及充电硐室、防火门硐室、防水门硐室、井下火药库、消防材料库、人车站等。其位置应根据线路布置和各自要求确定,例如：充电硐室要有单独的回风道与总回风道相通；防火门硐室必须设置在进风井筒和各水平的井底车场连接处,并且在打开时不妨碍提升、运输和人员的通行。推车机翻车机硐室、煤仓及装载硐室、清理井底硐室及斜巷、电机车及修理间、调度室及副井井筒与车场连接处等硐室已有单项标准设计可供采用。,三、其它硐室,由于井下火药库位置和通风系统有关,井下火药库应选择在干燥、通风良好、运输方便和容易布置回风道的地点,距井筒、井底车场的重要巷道及硐室应有必要的安全距离。火药库应有单独的进风风流,其回风道与矿井总回风道相联接,以保证独立通风。各矿井通风系统不尽相同,火药库容量又不完全取决于矿井的井型,因而在井底车场平面图上不予表示,设计单位可根据实际情况选用火药库的标准设计,并确定其位置。,6/12/2023,53,课后作业及模型参观实验安排,本周周末开始井田开拓方面论文的撰写，下周一上交,周六下午：安全1、2班（1班2：304:00,2班4:005：30）,周日上午：安全3、4班（3班8：3010:00,2班10:0011：30）,周日下午：安全5、6班（5班2：304:00,6班4:005：30）,