《矿井井底车场设计案例.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿井井底车场设计案例.ppt（23页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、 井底车场设计井底车场设计1 井底车场设计依据及要求井底车场设计依据及要求1.1 设计依据设计依据（1）矿井设计生产能力及工作制度）矿井设计生产能力及工作制度（2）矿井开拓方式）矿井开拓方式（3）井筒及数目）井筒及数目（4）矿井主要运输巷道运输方式）矿井主要运输巷道运输方式（5）矿井瓦斯等级及通风方式）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）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）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）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。矿井涌水情况。井底车场设计井底车场设计1.2 设计要
2、求设计要求（1）井井底底车车场场富富裕裕通通过过能能力力，应应大大于于矿矿井井设设计计生生产产能能力力的的30。当当有有带带式式输输送送机机和和矿矿车车两两种种运运煤煤设设备备向向一一个个井井底底车车场场运运煤煤时时，矿矿车车运运输输部部分分井井底底车车场场富富裕裕通通过过能能力力，应大于矿车运输部分设计生产能力的应大于矿车运输部分设计生产能力的30。（2）井底车场设计时，）井底车场设计时，应考虑增产的可能性。应考虑增产的可能性。（3）尽尽可可能能地地提提高高井井底底车车场场的的机机械械化化水水平平，简简化化调调车作业，提高井底车场通过能力。车作业，提高井底车场通过能力。（4）在在开开拓拓方方
3、案案设设计计阶阶段段，应应考考虑虑井井底底车车场场的的合合理理形形式式，特特别别要要注注意意井井筒筒之之间间的的合合理理布布置置避避免免井井筒筒间间距距过过小小而使井筒和巷道难于维护、地面绞车房布置困难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。）应考虑主、副井之间施工时便于贯通。（6）在在初初步步设设计计时时，井井底底车车场场需需考考虑虑线线路路纵纵断断面面闭闭合，合，以免施工图设计时坡度补偿困难以免施工图设计时坡度补偿困难。井底车场设计井底车场设计（7）在在确确定定井井筒筒位位置置和和水水平平标标高高时时，要要注注意意井井底底车车场场巷巷道道和和硐硐
4、室室所所处处的的围围岩岩情情况况及及岩岩层层的的含含水水情情况况，井井底底车车场场巷巷道道和和硐硐室室应应选选择择在在稳稳定定坚坚硬硬的的岩岩层层中中，应应避避开开较较大大断断层层、强强含含水水层层、松松软软岩岩层层和和有有煤煤与与瓦瓦斯斯突突出出煤煤层层。如如为为不不稳稳定定岩岩层层时时，则则井井底底车车场场主主要要巷巷道道应应按按正正交交于于岩岩层层走走向向，并并且且与与岩岩层层主主节节理理组组的的扩扩展展方方向向呈呈30 70的的交交角角的的条条件件设设计计。在在此此情情况况下下，巷巷道道与与井井筒筒相相接接的的马马头头门门应布置在较为稳定的岩层内。应布置在较为稳定的岩层内。（8）井井底
5、底车车场场长长度度较较大大的的直直线线巷巷道道之之间间应应保保持持一一定定的的距距离离，避避免免相相互互之之间间的的不不利利影影响响，深深井井中中相相连连接接的的巷巷道道必必须须具具有有不不小小于于45的交角。的交角。（9）对对于于大大型型矿矿井井或或高高瓦瓦斯斯矿矿井井在在确确定定井井底底车车场场型型式式时时，应应尽量尽量减少交岔点的数量减少交岔点的数量和减小跨度。和减小跨度。（10）井井底底车车场场线线路路布布置置应应结结构构简简单单，运运行行及及操操作作系系统统安安全全可可靠，管理使用方便理并注意节省工程量，便于施工和维护。靠，管理使用方便理并注意节省工程量，便于施工和维护。（11）井井
6、筒筒与与大大巷巷距距离离近近、入入井井风风量量大大的的矿矿井井，如如果果有有条条件件应应尽尽量量与与大大巷巷结结合合在在一一起起布布置置井井底底车车场场，以以便便缩缩短短运运距距、减减少少调调车车时间、减少井巷工程。时间、减少井巷工程。（12）为为了了保保护护井井底底车车场场的的巷巷道道和和硐硐室室，在在其其所所在在处处范范围围内内应应留有煤柱。留有煤柱。井底车场设计井底车场设计1.3 井底车场的类型及形式选择井底车场的类型及形式选择1.3.1 井底车场类型井底车场类型表表57 立井井底车场的基本类型立井井底车场的基本类型类类 型型图图 示示结结构特点构特点优优 缺缺 点点适用条件适用条件环环
7、形形式式立立式式存存车线车线和回和回车线车线与主与主要运要运输输大巷垂直；主、大巷垂直；主、副井距主要运副井距主要运输输大巷大巷较远较远，有足，有足够够的的长长度度布置存布置存车线车线。空、重空、重车线车线基本位于直基本位于直线线上；有上；有专专用的回用的回车线车线；调车调车作作业业方便；可两翼方便；可两翼进车进车；弯道；弯道顶车顶车；工程；工程量大。量大。0.90 1.50 Mta的的矿矿井；井；刀型刀型车场车场适用于适用于0.60 Mta的的矿矿井，增加回井，增加回车线车线能力可提高到能力可提高到0.90 1.20 Mta。斜斜式式存存车线车线与主要运与主要运输输大大巷斜交；主要运巷斜交；
8、主要运输输大大巷可局部作回巷可局部作回车线车线。可两翼可两翼进车进车；工程量小；工程量小；存存车线车线有效有效长长度度调调整方整方便；弯道便；弯道顶车顶车；一翼；一翼调调车车方便，另一翼在大巷方便，另一翼在大巷调车调车。适用于适用于0.60 0.90 Mta的的矿矿井；地面出井；地面出车车方向受方向受限制。限制。卧卧式式存存车线车线与主要运与主要运输输大大巷平行；主、副井距巷平行；主、副井距主要运主要运输输大巷大巷较较近。近。空、重空、重车线车线位于直位于直线线上；上；工程量小；工程量小；调车调车方便；方便；可两翼可两翼进车进车；弯道；弯道顶车顶车；巷道内坡度巷道内坡度较较大。大。适用于适用于
9、0.60 0.90 Mta的的矿矿井。井。折折返返式式梭梭式式利用主要运利用主要运输输大巷作大巷作主井空、重主井空、重车线车线、调调车线车线和回和回车线车线。工程量小，交岔点少、工程量小，交岔点少、弯道少；可两翼弯道少；可两翼进车进车。利用大型底利用大型底纵纵卸式、底卸式、底侧侧式式矿车矿车可用于大型可用于大型矿矿井。井。尽尽头头式式利用石利用石门门作主井空、作主井空、重重车线车线。工程量小；工程量小；调车调车方便。方便。利用大型底利用大型底纵纵卸式、底卸式、底侧侧式式矿车矿车可用于大型可用于大型矿矿井。井。图图 注注1主井；主井；2副井副井井底车场设计井底车场设计（2）斜井井底车场的类型）斜
10、井井底车场的类型 表表58 斜井井底车场的基本类型斜井井底车场的基本类型类类 型型图图 示示结结构特点构特点优优 缺缺 点点适用条件适用条件环环形形式式卧卧式式存存车线车线和回和回车线车线与主与主要运要运输输大巷平行；主、大巷平行；主、副井距主要运副井距主要运输输大巷大巷较较近。近。空、重空、重车线车线位于直位于直线线上；工上；工程量小；程量小；调车调车作作业业方便；有方便；有专专用的回用的回车线车线；可两翼；可两翼进车进车；弯道弯道顶车顶车。适用于适用于单单一水平一水平的箕斗斜井或的箕斗斜井或带带式式输输送机斜井。送机斜井。立立式式存存车线车线与主要运与主要运输输大大巷垂直；主、副井距巷垂直
11、；主、副井距主要运主要运输输大巷大巷较远较远，有足有足够够的的长长度布置存度布置存车线车线。空、重空、重车线车线基本位于直基本位于直线线上；上；有有专专用的回用的回车线车线；调车调车作作业业方便；可两翼方便；可两翼进车进车；弯道；弯道顶顶车车；工程量大。；工程量大。适用于适用于单单一水平一水平的箕斗斜或的箕斗斜或带带式式输输送机斜井。送机斜井。折折返返式式折折返返式式主井空、重主井空、重车线设车线设于于平行于大巷的平行于大巷的顶顶板巷板巷道内。道内。可两翼可两翼进车进车；一翼在；一翼在调车线调车线上上调车调车；弯道多，折返式的；弯道多，折返式的优优点体点体现现不出来。不出来。适用于适用于单单一
12、水平一水平的箕斗斜井。的箕斗斜井。甩甩车车场场主井空、重主井空、重车线设车线设于于大巷内。大巷内。工程量小；可两翼工程量小；可两翼进车进车；调调车车作作业业均在直均在直线线上上进进行。行。适用于多水平的适用于多水平的箕斗斜井或箕斗斜井或带带式式输输送机斜井。送机斜井。尽尽头头式式主井空、重主井空、重车线设车线设于于井筒的一井筒的一侧侧。可两翼可两翼进车进车；调车调车在在调车线调车线上上进进行。行。适用于多水平的适用于多水平的串串车车斜井。斜井。图图 注注1主井；主井；2副井副井井底车场设计井底车场设计（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井底车场的类型大巷采用带式
13、输送机运煤时，辅助运输井底车场有折返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。式、环形式及折返与环形相结合的形式。1.3.2 井底车场形式选择井底车场形式选择（1）保证矿井生产能力，有足够的富裕系数，有增产）保证矿井生产能力，有足够的富裕系数，有增产的可能性。的可能性。（2）调车简单，管理方便，弯道及交岔点少。）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。）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）井巷工程量小，建设投资省，便于维护，生产成本低。本低。（5）施工方便，各井筒间、井底车场巷
14、道与主要巷道）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。间能迅速贯通，缩短建井工期。1 井底车场设计井底车场设计（6）当当大大巷巷或或石石门门与与井井筒筒的的距距离离较较大大时时，能能够够布布置置下下存存车车线线和和调调车车线线，可可选选择择立立式式井井底底车车场场。大大巷巷或或石石门门与井筒的距离较近时，可选择卧式或斜式井底车场。与井筒的距离较近时，可选择卧式或斜式井底车场。（7）井井底底车车场场形形式式也也取取决决于于矿矿车车的的类类型型，当当采采用用定定向向卸卸载载的的底底纵纵卸卸式式、底底侧侧卸卸式式矿矿车车时时，其其卸卸载载站站（即即主主井井车车线线）可可
15、布布置置为为折折返返式式，亦亦可可布布置置为为环环形形式式，但但其其装装车车站站的的线线路路布布置置必必须须与与其其对对应应，即即卸卸载载站站为为折折返返式式，采采区区装装车车站站亦亦为为折折返返式式。卸卸载载站站为为环环形形式式时时，采采区区装装车车站站亦亦为为环环形形式式。当当卸卸载载站站采采用用环环形形式式布布置置、装装载载站站采采用用折折返返式式布布置置或或卸卸载载站站采采用用折折返返式式布布置置、装装载载站站采采用用环环形形式式布布置置时时必必须须增增设设还还原原回回车车线线路路，这这种种形形式式比比较较复复杂杂，需需通过方案比较确定。通过方案比较确定。（8）串串车车提提升升的的斜斜
16、井井井井底底车车场场，井井筒筒不不延延深深的的一一般般采采用用平平车车场场，井井简简延延深深的的一一般般采采用用甩甩车车场场。双双钩钩提提升升时时，应考虑两个水平的过渡措施。应考虑两个水平的过渡措施。井底车场设计井底车场设计2 井底车场设计示例井底车场设计示例2.1 设计设计依据设计设计依据2.2 主要原则问题的确定主要原则问题的确定（1）车车场场形形式式，初初步步设设计计确确定定为为立立式式环环行行，南南北北两两翼翼大大巷巷来来车车均均经经主主石门进入井底车场。石门进入井底车场。（2）主主、副副井井中中心心线线间间距距离离，南南北北75 m，东东西西10 m。主主井井卸卸载载方方位位角角5，
17、副井出车方位角，副井出车方位角275。主井距北翼运输大巷。主井距北翼运输大巷568.1 m。（3）车车线线有有效效长长度度，主主井井空空、重重车车线线有有效效长长度度原原则则上上按按1列列车车长长考考虑虑，设设计计取取80 m。副副井井进进车车线线受受主主井井重重车车线线的的影影响响，出出车车线线受受人人车车场场的的影影响响，都都比比较较长长，均均可可达达150 m。因因受受地地面面布布置置的的限限制制，副副井井位位于于主主井井西西侧侧，致致使副井进车顶车线路过长。材料车线，按使副井进车顶车线路过长。材料车线，按20辆辆l t材料车考虑。材料车考虑。（4）设设计计采采用用22 kgm钢钢轨轨。
18、主主井井系系统统采采用用5号号道道岔岔，副副井井系系统统采采用用4号道岔。曲线半径为号道岔。曲线半径为20 m。（5）车车场场巷巷道道断断面面及及支支护护方方式式主主要要依依据据井井底底车车场场巷巷道道所所通通过过的的风风量量、运运输输设设备备、管管线线布布置置的的要要求求，以以及及围围岩岩状状态态确确定定。双双轨轨巷巷道道断断面面12.7 m2，单单轨轨巷巷道道断断面面6.9 m2，巷巷道道采采用用锚锚喷喷支支护护，主主要要硐硐室室及及交交岔岔点点采采用用混混凝凝土土或荒料石砌碹。或荒料石砌碹。（6）经技术经济比较确定底卸式矿车卸载站与翻车机硐室联合布置。）经技术经济比较确定底卸式矿车卸载站
19、与翻车机硐室联合布置。井底车场设计井底车场设计一一、线路联接计算（选轨道及道岔类型）线路联接计算（选轨道及道岔类型）（1）单开岔道非平行线路联接单开岔道非平行线路联接（2）单开岔道平行线路联接单开岔道平行线路联接（3）渡线道岔线路联接渡线道岔线路联接二二 轨道线路平面布置（车场尺寸）轨道线路平面布置（车场尺寸）（1）已知条件已知条件（2）线路闭合计算）线路闭合计算根据副井出车线布置要求根据副井出车线布置要求A点距副井点距副井120。副井出车线轨道中线至主井空。副井出车线轨道中线至主井空车线轨道中线距离为（车线轨道中线距离为（75 000300）23 000（1 600400）=96 500。A
20、B=96 500sin60=111 429B点与主井中线距离为点与主井中线距离为 120 00010 00096 500tan60=185 714C点与主井中线距离为点与主井中线距离为 80 00010 00012 748692=104 440煤仓上口与卸载站跨度较大，井底车场井车绕道与进车线间距取煤仓上口与卸载站跨度较大，井底车场井车绕道与进车线间距取25 m。CD=25 000sin45=35 355F点距主井中线距离，根据交岔点、硐室长度及调度机车存车安全线要求点距主井中线距离，根据交岔点、硐室长度及调度机车存车安全线要求取取50 m。CF=10444050 000=154 440 F=
21、154 4402 25 000=104 440井底车场设计井底车场设计三三 通过能力计算（能力计算）通过能力计算（能力计算）（1）区段划分区段划分（2）调车作业程序及时间见表。调车作业程序及时间见表。（3）调度图表调度图表调度图表见图调度图表见图525。每一调度循环进入井底车场的列车数的配比。每一调度循环进入井底车场的列车数的配比可用两种方法计算：可用两种方法计算：图图525 调度图表调度图表井底车场设计井底车场设计（4）通过能力计算通过能力计算按公式：按公式：通过能力富余系数通过能力富余系数149.990=1.67，显然满足设计规范要求。，显然满足设计规范要求。四四 坡度计算（坡度闭合计算）
22、坡度计算（坡度闭合计算）坡度划分见图坡度划分见图526。图图526 坡度划分坡度划分井底车场设计井底车场设计空车从摇台出车以空车从摇台出车以24的下坡滑过对称道岔、至基本轨起点末速度为的下坡滑过对称道岔、至基本轨起点末速度为1.42 ms。取。取5 6段坡度为段坡度为0.009，空车在，空车在6点的速度为：点的速度为：为使空车滑行到为使空车滑行到7点，点，67段坡度段坡度取取i=0.007，空车滑行距离，空车滑行距离其余坡度计算表其余坡度计算表525。本车场线路长度本车场线路长度1 001.7 m、掘进体积、掘进体积14 400.2 m3、硐室长度、硐室长度1 545.0 m、掘进体积掘进体积
23、19 334.9 m3。五五 注意事项注意事项1、车场巷道通风能力验算（、车场巷道通风能力验算（4m/s，包括正常运输与矿井生产最大风量），包括正常运输与矿井生产最大风量）2、巷道宽度验算，摘挂钩地点相关尺寸标准，行人侧标准。、巷道宽度验算，摘挂钩地点相关尺寸标准，行人侧标准。井底车场设计井底车场设计7 采区巷道布置方案示例采区巷道布置方案示例7.1 采区概况采区概况7.2 采区巷道布置方案设计采区巷道布置方案设计7.3 采区设计方案比较采区设计方案比较7 采区巷道布置方案示例采区巷道布置方案示例7.1 采区概况采区概况7.1.1 采区位置采区位置 设设计计采采区区位位于于某某矿矿一一水水平平
24、右右翼翼，东东以以矿矿井井边边界界为为界界，西西与与七七采采区区相相邻邻，南南以以0 m等等高高线线为为界界，走走向向平平均均长长度度1 230 m，采采区区平平均均倾倾斜斜长长560 m（北北+107 m以以上上为为煤煤层层风风化化带带），采采区区面面积积为为688 800 m2，如图，如图71所示。所示。图图71 采区境界采区境界m1煤层底板等高线图煤层底板等高线图 采区内有采区内有m1、m2两层可采煤层，煤层赋存稳定，煤层平均倾角两层可采煤层，煤层赋存稳定，煤层平均倾角11，东部，东部边界附近的煤层倾角略有变化。边界附近的煤层倾角略有变化。7 采区巷道布置方案示例采区巷道布置方案示例7.
25、1.2 采区内地质构造采区内地质构造7.1.3 煤层要素及顶底板特征煤层要素及顶底板特征 7.1.4 采区储量采区储量7.1.5 采煤方法及采区生产能力采煤方法及采区生产能力7.2 采区巷道布置方案设计采区巷道布置方案设计7.2.1 采区形式采区形式7.2.2 采区上山及设计方案采区上山及设计方案7.2.3 区段巷道区段巷道7 采区巷道布置方案示例采区巷道布置方案示例7.2.4 联络巷道联络巷道图图72 方案一采区巷道布置图方案一采区巷道布置图7 采区巷道布置方案示例采区巷道布置方案示例图图73 方案二采区巷道布置图方案二采区巷道布置图7 采区巷道布置方案示例采区巷道布置方案示例图图74 方案
26、三采区巷道布置图方案三采区巷道布置图 7 采区巷道布置方案示例采区巷道布置方案示例7.3 采区设计方案比较采区设计方案比较表表71 采区方案技术比较表采区方案技术比较表项项 目目方案一双岩上山方案一双岩上山方案二双煤上山方案二双煤上山方案三一煤一岩上山方案三一煤一岩上山1.掘掘进进工程量工程量工程量大。因两上山均工程量大。因两上山均在岩在岩层层中，故要多掘中，故要多掘进进252 m石石门门和和60 m溜煤眼溜煤眼工程量小工程量小工程量工程量较较大比第二方大比第二方案多掘案多掘170 m石石门门2.工程工程难难度度困困难难。一是岩巷施工，。一是岩巷施工，二是巷道二是巷道联联接复接复杂杂较较容易容
27、易困困难难3.通通风风距离距离长长。每区段要增加。每区段要增加130 m的通的通风风距离距离短短较长较长。每区段增加。每区段增加60 m通通风风距离距离4.管理管理环节环节管理管理环节环节多。一是溜煤多。一是溜煤眼多；二是漏眼多；二是漏风风地点多地点多少少多（同方案一）多（同方案一）5.巷道巷道维护维护维护维护工程量少，工程量少，维护费维护费用低用低煤煤层层上山，梯形金属支架上山，梯形金属支架受采受采动动影响大，影响大，维护维护工程工程量大，量大，维护费维护费用高用高第一条煤第一条煤层层上山，上山，维维护护工程量工程量较较大，大，费费用用较较高高6.支架回收支架回收无法回收无法回收可以回收，可
28、以回收，70%可以复用可以复用煤煤层层上山支架可以回上山支架可以回收利复用收利复用7.工程期工程期岩石上山掘岩石上山掘进进速度慢，速度慢，约约需需14个月才能投个月才能投产产煤煤层层上山掘上山掘进进快，快，约约10个个月可投月可投产产同方案一同方案一7 采区巷道布置方案示例采区巷道布置方案示例表表72 采区方案经济比较表采区方案经济比较表项项 目目单单价价方案一方案一方案二方案二上上山山长长 度度m560560条条 数数个个22单单 价价元元m-1394.4433.5费费用小用小计计元元441 728.0485 520.0石石门门长长 度度m两煤两煤层间层间42 m，上山到，上山到m2煤煤层层
29、63 m两煤两煤层间层间距距42 m单单 价价元元m-1394.4394.4单单条上山条上山费费用用元元41 412.016 564.8总总 费费 用用元元165 648.066 59.2溜溜煤煤眼眼体体 积积m363单单 价价元元m-145.53每区段每区段费费用用元元2 868.4费费用小用小计计元元11 473.60维维护护巷巷道道长长 度度m560 263 2560 2单单 价价元元m-13.6241.2维护时间维护时间a7.77.7费费用小用小计计元元34 731.0355 308.87 采区巷道布置方案示例采区巷道布置方案示例表表73 采区方案经济比较汇总表采区方案经济比较汇总表 单位：元序号序号项项目目方案一方案一方案二方案二备备注注1初期投初期投资资537 050.3520 350.5包括上山、石包括上山、石门门、溜、溜煤眼各一煤眼各一组组，铺轨铺轨两两组组2初期投初期投资资比比较较/%103.211003总总投投资资661 873.8912 190.74总费总费用用659 005.4622 690.95总费总费用比用比较较/%105.83100思考：1、煤层埋深分别为300m和600m时上山方案会有什么变换？2、m2煤层直接底为2m厚泥岩会有什么变化？3、当前采用锚网喷支护技术，在本方案中会有那些变化？7 采区巷道布置方案示例采区巷道布置方案示例