1、第9-10次課,井底車場設計,2012年春,主要內容,3.1 概述,3.1 概述 一、定義：由若干連接和環繞井筒的巷道及輔助硐室所組成，是地下運輸的樞紐站。（包括礦石、巖石、材料、設備和人員的運輸）隨著采場下移，井底車場也在下移變化。 二、井底車場的組成 （1）儲車線：停放空、重車輛的專用線路。包括主井的空、重車線、副井的空、重車線、停放材料車、人車的線路。圖1中的B、C、D、E、F、H、M。,3.1 概述,（2）行車線：調度空、重車輛的行車線路。包括連接主副井的空、重車線的繞道、調車支線、供礦車進出罐籠的馬頭門線路。圖1中的A、G和馬頭門線路。 （3）輔助線路：通達各硐室的線路以及硐室內的線

2、路。 （4）井底車場硐室：與主井有關硐室有翻籠硐室、箕斗裝載硐室、清理撒礦硐室和斜巷等。與副井有關的硐室：馬頭門、水泵房、變電站、水倉及侯罐室等。另外，還有電機車庫及機車修理硐室等,3.1 概述,圖5,3.1 概述,三、井底車場的形式 （一）豎井井底車場的基本形式 按礦車運行系統可分為盡頭式、折返式和環形井底車場三種。見圖3-3。 （1）盡頭式井底車場 用于罐籠提升，井筒單側進出車，空、重車的儲車線和調車線均設在井筒的一側，從罐籠拉出來空車后，再推進重車。通過能力小，適于小型礦井或副井。,3.1 概述,（2）折返式井底車場 在井筒或卸車設備的兩側均敷設線路。一側進重車，一側出空車。空車經過另外

3、敷設的平行線路或從原線路變頭返回。 （3）環形井底車場 根據主副井儲車巷道與主要運輸巷道（或石門）垂直、平行、或斜交分為立式、臥式和斜式三種（見圖示）。,3.1 概述,3.1 概述,1主井；2副井；3主井重車場；4主井空車場；5主要運輸巷道,電機車在彎道上頂推調車安全性差。,優點,利用運輸大巷作為調車線和回車線，工程量較小。調車方便。,缺點,（1）立井臥式環行井底車場,特點：主、副井存車線與主要運輸巷道5（大巷或石門）平行，并利用主要運輸巷道作為繞道回車線及調車線。,1主井重車線；2主井空車線；3主要運輸巷道； 4調車線；5巷道回車線,（2）立井斜式環行井底車場,特點,主副井存車線與主要運輸巷

4、道斜交，并利用主要運輸巷道作為調車線及部分回車繞道。,（3）立井立式環行井底車場 特點：主副井存車線與主要運輸巷道垂直，并利用主要運輸巷道作為調車線，但專開繞道線5。,1主井；2副井；3主井重車線；4主井空車線； 5繞道回車線；6主要運輸巷道,它是由一側進重車，另一側出空車。空車由出車線和繞道返回。 年產量30萬t以上采用環形或折返式；年產量10-30萬t采用折返式車場；年產量10萬t以下采用盡頭式。 （二）斜井井底車場形式 斜井環形車場分臥式和立式兩類；斜井折返式車場分為折返式和甩車式兩種。地下開采這門課將詳細講述，這里略。,3.1 概述,四、礦車的分類及卸載方式 礦車按結構和卸載方式不同分

5、為：固定式礦車、翻斗式礦車、單側曲軌側卸式礦車、底（側）卸式礦車和梭式礦車共5大類 。分別介紹如下： （一）固定式礦車 用途：主要運輸礦石，也可運輸廢石。 卸車方式及設備：列車不摘鉤，用電動翻車機卸載，小型單車可用無動力翻車架或翻車機。,3.1 概述,優點：結構簡單，車皮系數小。堅固耐用、成本及經營費低、不漏礦、不污積巷道。 缺點：卸車設備復雜，卸載站工程量大，礦車易結底。 使用條件：對粘結性大的礦石不大適用。,3.1 概述,（二）翻斗式礦車 用途：用于運輸廢石及井下充填物等。小型礦山可同時運輸礦石和巖石。 卸車方式及設備：常用人工翻卸或無動力翻車架卸車。 優點：結構簡單、卸載方式靈活、卸車設

6、備簡單。 缺點：用人工翻卸時效率低，車皮系數大，維修量大。 使用條件：一般礦山均可使用。,3.1 概述,（三）側卸式礦車 用途：用于運輸礦石和巖石。 卸車方式及設備：曲軌側卸 優點：連續卸載，速度快、效率高，卸車設備簡單。 缺點：結構復雜，維修量大，成本和經營費較高；過卸載曲軌時沖擊大；側門容易漏粉礦。 使用條件：對礦石中含粉礦和含泥量大時不宜使用。,3.1 概述,（四）底卸式礦車 用途：用于運輸礦石和巖石。 卸車方式及設備：曲軌卸載 優點：連續卸載，速度快、效率高，礦石不易結底。 缺點：結構復雜，成本較高；車寬較寬，增加了巷道工程量；卸礦站結構復雜；卸載沖擊大。 使用條件：適用于大中型礦山。

7、,3.1 概述,（五）梭式礦車 用途：轉載運輸廢石。 卸車方式及設備：連續自卸式。 優點：能自卸、轉載運輸能力大、效率高、使用靈活。 缺點：結構復雜，設備外形尺寸大，車皮系數大。 使用條件：適用于平巷掘進或大中型礦山轉載運輸廢石。 以上各種礦車見圖2。,3.1 概述,3.2 井底車場設計,3.2.1 井底車場設計的一般要求 （1）留有賦予能力，大于礦井或階段生產能力的20%30%。 （2）車場路線應包括儲車線、行車線和輔助線路。 （3）當采用罐籠提升時，重車應走直線； （4）車場內的調車方式，盡量少用頂車，優先采用拉車。 （5）調車線長度通常為1列車長。,3.2 井底車場設計,3.2.2 豎井

8、井底車場設計 一、儲車線長度的確定 （1）箕斗井空、重車儲車線長度 一般取1.5-2倍的列車長。考慮制動距離和摘鉤卸載的作業距離。 （2）采用曲軌卸載或礦車不摘鉤的翻籠卸載時，箕斗井的空、重儲車線按1.1-1.2倍的列車長計算；,3.2 井底車場設計,（3）罐籠井重儲車線按1.5-2.0倍列車長，空儲車線按1.0-1.5倍列車長設計。年產量規模在30萬t以下時，重儲車線按1.0-1.5倍列車長。 （4）材料、設備儲車線長為15-30m；人車應設專用線長約15-20m。 （5）還需滿足主要硐室（變電硐室、調度候車室等）、防水門以及風門布置要求。,3.2 井底車場設計,二、井底車場線路坡度的確定

9、（一）箕斗井空、重車線坡度 （1）不摘鉤通過翻車機（或卸載點），空、重車線均取平坡； （2）礦車摘鉤用推車器進翻籠，推車器至翻籠區段取23坡度，在翻車器口約一個礦車長度取2的上坡，其余取35的坡度。出翻籠后1015m一段，取1520坡度，然后取68坡度，末端應有一段平坡。,3.2 井底車場設計,（3）兩翼來車，空、重車線均取平坡。 （二）罐籠井空、重車線坡度 （1）重車線坡度。電機車調車取24的坡度；采用自溜車場時，啟動坡度 ，其余坡度取 。 是重車運行時的靜阻力系數，可查下表進行取值。,3.2 井底車場設計,3.2 井底車場設計,（2）空車線坡度。同箕斗井自溜坡度。 （三）繞道（回車線）坡度

10、 （1）采用0.75m3礦車和7t電機車時，空車爬坡在1013以內，否則應增加繞道的長度； （2）10t電機車，空車爬坡在15左右。 （四）調車線坡度 一般取3。,3.2 井底車場設計,三、井底車場縱斷面閉合計算 對于井底車場的任意一點沿一個方向前進，最后又回到該點，整個路徑的軌道標高（或巷道底板標高）應閉合。否則需調整坡度或采取高度補償器等方法消除高差。 四、井底車場平面閉合計算 （一）平面閉合計算的原始條件 （1）井筒中心的坐標； （2）提升方式及提升容器在井筒中的位置；,3.2 井底車場設計,（3）儲車線的方位； （4）車場與運輸巷道之間的關系； （5）機車、礦車車輛噸位、外形尺寸及列車

11、的長度； （6）礦車日產量和小時產量。 （二）基本參數的確定和選取 （1）鋼軌種類、道岔型號、彎道半徑確定； （2）主副井各段儲車線長度的確定；,3.2 井底車場設計,（3）車場形式的確定； （4）井口機械布置方式的確定。 （三）平面閉合計算步驟及方法 （1）計算井筒的相互位置及主副井儲車線之間的垂直距離。 （2）利用投影法計算各段尺寸（即平面幾何尺寸），最終進行平面尺寸閉合。,3.2 井底車場設計,（四）平面閉合計算實例 A 原始條件 （1）井筒坐標：主井x1=279.795，y1=740.524；副井x2=282.943，y2=770.358。 （2）提升方式。主井提升用5號雙罐籠；副井用

12、5號單罐籠。 （3）提升方位角。儲車線與坐標線的夾角即提升方位角=N4210E。 （4）井底車場為立式。 （5）運輸設備。10t電機車牽引2m3固定式礦車和0.5m3翻斗車。列車總長度均為43.8m。 2m3礦車的軸距SB.Max=1100mm。,3.2 井底車場設計,（6）礦石產量。階段日產量2000t/d，小時產量72t/h。 （7）運行車輛最大寬度B=1200mm。 B 基本參數的確定 （1）采用18kg/m鋼軌。(根據書11頁表1-7選取） （2）采用618-1/4-11單側道岔、618-1/4-11.5渡線道岔、618-1/3-11.65自動分配對稱道岔。見圖4 （3）彎道半徑R=1

13、5m，緩和直線段d=2m。 彎道雙軌線路中心距加寬值： = S2B.max/8R=1.12/（815）=134mm 取= 200mm 。,3.2 井底車場設計,（4）儲車線長度： 主井重、空車線長度LZ=1.543.8=65.7m 副井重車線長度Lf1=1.243.8=52.56m 副井空車線長度Lf2=1.143.8=48.18m （5）車場形式見圖5。 （6）主井馬頭門線路布置見圖6a，其有關尺寸如下： 罐籠底板長度L0=3.2m；搖臺活動軌長度L4=1.5m； 搖臺基本軌長度L3=0.6m；罐籠中心線間距A=1.968m；單式阻車器輪擋至搖臺基本軌末端的長度L2=1.4m；復式阻車器輪擋

14、至對稱道岔連接系統末端的長度b4=1.5m；對稱道岔連接系統長度b3=10.342m；復式阻車器阻爪間距b1=2.4m；插入段長度b5=2m，b2=2.4m,3.2 井底車場設計,（7）副井馬頭門線路布置見圖6b，有關尺寸如下： 罐籠底板長度L0=3.2m；搖臺活動軌長度L4=1.5m；搖臺基本軌長度L3=0.6m；復式阻車器阻爪間距b1=2.4m；插入段長度L2=0.51m。 C 平面閉合計算 （1）井筒相互位置和儲車線的垂直距離。參照圖7對以下參數進行計算： 井筒中心線與坐標間的夾角：,3.2 井底車場設計,儲車線與井筒中心線連線的夾角： 井筒中心線的長度： 井筒中心間水平距離：（書中有誤

15、） 井筒中心垂直距離：（書中有誤） 儲車線間垂直距離：（書中有誤）,3.2 井底車場設計,(2)利用投影法計算各段連接系統尺寸： 主井馬頭門線路尺寸。根據圖5、圖8及井口設備布置求得： 主井重車線尺寸。根據儲車線長度的要求，A1C165.7m；同時為了保證有一列以上礦車在直線段上啟動滑行，取A1B=55m。 主井空車儲車線尺寸。根據儲車線長度的要求，A2B52.56m；同時為了保證空車出罐后獲得所必需的自溜能量以達到其彎道的坡度終點，自溜直線長度A2E=20m。 副井馬頭門線路尺寸。根據井口設備布置，GG1=8m。副井儲車線長度在平面閉合后再復核。,3.2 井底車場設計,Gi值根據圖5、圖9計

16、算：（8.001由圖9計算） 式中，角50是由運輸階段的石門方向而定。 L1S1值根據圖10、圖11計算： 式中，G2G3=6m是根據交岔點支護和巷道間巖柱安全要求確定的。 Lp值根據圖5、圖9、圖11計算：,3.2 井底車場設計,根據儲車線及繞道的間距求OV： 式中，S2V1為彎道緩和段長度，取2m。 YZ1根據圖5、圖9計算： ZR值根據圖5、圖9計算： 式中，j1j2=2m為彎道緩和段長度。,3.2 井底車場設計,以上連接尺寸是用儲車線的垂直距離計算的，最后還需用水平距離和三角關系及坐標計算法進行復核。如計算結果相同，則證明上述計算正確；否則，需重新核算，直到相符為止。,3.2 井底車場

17、設計,五、井底車場電機車調度圖表的編制 （一）調車時間表的編制 （1）編制調車時間表的準備工作 1）繪制井底車場軌道線路平面圖，在圖上標出各主要線路的長度，道岔的位置、編號及形式。 2）按照下述原則把整個井底車場劃分為若干“路段”： 凡一臺電機車未駛出之前，另外的電機車不得駛入的”盡頭”線路應劃為一個路段。 若某一線路能同時容納數臺互不妨礙的電機車（或列車），則線路應劃為數個路段。 （2）調度作業表的編制 根據電機車進行調度作業的順序和各個路段所需的時間，即可計算出電機車從進入井底車場至駛出車場為止的全部調車時間。,3.2 井底車場設計,（二）運行圖表的編制 已知電機車在井底車場內各階段的運行

18、時間以后，即可編制個別電機車的運行圖表，圖表的水平坐標表示時間，垂直坐標表示各個路段。格內的水平線表示電機車在該路段內停留的時間。見圖12。 （三）調度圖表的編制 把所有個別電機車的運行圖表重疊起來，對準相同路段左右移動，使同一路段內各個水平線彼此不重合。緊接相鄰的兩水平線間必須留有一定的距離，避免撞車。（書中列舉了四種情況70-71頁） 把所有的個別電機車的運行圖表，按上述方法繪在一張圖上，即為調度圖表。在圖表上可以看出井底車場能同時容納的電機車臺數；各次列車進入車場的相隔時間，求出各列車進入車場的平均相隔時間tp。,3.2 井底車場設計,六、井底車場通過能力計算 （1）要求車場具備的通過能力計算： AB=C(AK+AF) 式中 AB要求車場具備的通過能力，t/班； C不均衡系數，取1.21.25；(每班產量不均衡） AK每班通過車場的礦石量，t； AF每班通過車場的廢石量，t。 （2）車場可能達到的通過能力,3.2 井底車場設計,式中 AB車場可能達到的通過能力，t/班； T