《井底车场技术》PPT课件.ppt

第十九章 井底车场,第十九章 井底车场,（underground station or shaftbottom） 井底车场 位于开采水平，井筒附近的巷道和硐室的总称；是连接井筒提升与大巷运输的枢纽。 包括巷道、硐室和线路,第一节 井底车场调车方式及线路布置,一、井底车场巷道 （一）储车线 主井空、重车线:一般不小于1.5列车长 副井空、重车线:一般不小于1.0列车长 小型矿井：副井空、重车线可按0.5列车长 材料车线 大型矿井材料车线一般为15 20个材料车 中小型矿井材料车线一般能容纳5 10个材料车 （二）调车线 调动车辆运行的线路，一般为1列车和机车之和,第二节 井底车场形式及选择,一、井底车场的类型 大巷用矿车运煤的井底车场 固定箱式矿车 底卸式矿车 环行式 折返式 大巷主要用胶带运煤的井底车场 立井井底车场 斜井井底车场,二、环行式井底车场（大巷矿车运煤的井底车场） 特点：列车在车场中环行单向运行。 环行车场可分为：卧式、斜式和立式 卧式环行车场空重车线与主运输巷（大巷或主石门）平行 斜式环行车场空重车线与主运输巷（大巷或主石门）斜交 立式环行车场空重车线与主运输巷（大巷或主石门）垂直,（一）、立井卧式环行井底车场 1) 特点：主、副井存车线与主要运输巷道（大巷或石门）平行，并利用主要运输巷道作为绕道回车线及调车线。,2) 优缺点及使用 a、利用主要运输巷作绕道及调车线，开拓工程量小 b、调车较方便，通过能力大； c、安全性差：机车在弯道上顶车，减速，不安全； d、交叉点及弯道多，施工不便； e、机车不过翻车机硐室，安全； f、用于主井筒距主要运输巷道很近(约一列车长)的条件下。,（二）立井斜式环行井底车场 特点： 主副井存车线与主要运输巷道斜交，并利用运输巷道作为调车线及部分绕道，但专开绕道线 优缺点及使用条件 开拓工程量小； 调车方便，通过能力较大； 安全性好些，弯道角度小，顶推车有利，机车不过翻车机硐室； 巷道交叉点较少，施工较易； 井筒距大巷较近（小于一列车长）且地面出车方向也要求大巷斜交时采用。,（三）立井立式环行井底车场 特点：主副井存车线与主要运输巷道垂直，并利用主要运输巷道作为调车线，但专开绕道线。 调车：煤列车,混合列车 优缺点及使用条件 开拓工程量大； 交叉点及弯道多； 在大弯道上顶推车不够安全，但机车不过翻车机硐室。 调车较方便，通过能力大； 当井筒距主要运输大巷较远时（大于一列车长）采用。,(四)斜井刀式 环行井底车场 特点：存车线与 主要运输巷平行 调车：,三、折返式井底车场,特点：空、重列车在车场内同一巷道的两股线路上折返运行。 （一）立井梭式车场 调车: Fig、19-7 特点及使用条件: 通过能力小、 用于中小型井，井筒距大巷较近。,（二）立井尽头式车场 调车 :Fig、19-8 特点及使用条件: 井筒距大巷较远，用于中小型井。,四、底卸式矿车运煤井底车场,（一）底卸式矿车卸煤原理Fig、19-11。 底卸式矿车前端铰接，只能后端打开，进入卸载坑后，车箱翼板沿托棍滑动，矿车后轮沿卸载坑曲轨滑动，在水平力推动下前移。 矿车只能按某一端进车设置，要求矿车头尾不能倒置。,(二) 底卸式车场特点,底卸式矿车运煤的井底车场多为折返式车场， 井底车场为折返式，采区装车站车场也为折返式 井底车场为环行式，采区装车站车场也为环行式 底卸式矿车使煤的运输大为简化，卸载快，通过能力大。3040秒/列车。 井底车场内需设辅助运输线路，以便材料车、矸石车调运。,五、大巷用胶带运输机运煤的井底车场,（一）巷道系统：大巷用胶带运输机运煤的特大型矿井，一般设两套运输系统，分设于两条大巷，称主副大巷，两巷相距2030米。 主大巷 一侧设胶带运输机，一侧设600轨道检修道，轨道检修道布置于靠近副大巷一侧。 采区煤仓设于主大巷上方，机械给煤。 副大巷 设600轨道辅助运输。 采区下部平车场绕道出口与副大巷相连。,（二）井底车场特点： 一般井底车场分上下两部分，上下部分垂距80m。 1. 上部胶带卸煤装载车场 胶带运输机头硐室、煤仓、配煤胶带巷、箕斗装载硐室、联络巷等。 主井运煤采用“胶带上仓”，立井井底只掘到井底车场水平，煤仓及装载硐室均高于车场水平。 2、下部井底车场 副井系统 担负辅助运输任务，但无翻车卸载硐室及线路。 轨道大巷（副大巷）与副井提运系统相联结。 主井筒底部清理在下部车场进行。,六、井底车场形式选择,1、主要影响因素： 井田地质条件； 井筒和大巷布置； 大巷运输方式及井型大小； 提升运输方式（分提分运）； 地面生产系统布置等因素；,2、选择合理的车场的要求原则 通过能力要保证矿井生产需要，并不小于30%的富裕通过能力 调车方便（系统和方法简单），操作安全 开拓工程量少 交叉点及大弯度巷道少，利于施工。 车场主要硐室及巷道应布置在稳定的围岩中。,第三节 井底车场硐室（chamber）,1、主井系统的硐室： 底卸式矿车卸载站、翻笼卸载站、井底煤仓 硐室、箕斗装载硐室 2、副井系统硐室： 马头门、中央变电所、水泵房、水仓、等候室、信号室 3、其他硐室： 调度室、机车库及修理间、爆破材料库、工具室,第二十章 矿井开拓延深 与技术改造,第一节 矿井开拓延深 生产矿井新水平开拓延深的特点 井巷工程量大，大体接近新建矿井； 可以充分利用原有井巷和设备； 施工技术和管理复杂，边生产，边延深，施工与生产相互干扰； 工期长，一般要5 8年（延深3 5年，过渡2 3年）； 能更好地适应开采煤层特点，改进矿井开拓、准备巷道布置，有可能扩大生产能力。,一. 直接延深 1. 特点： 可充分利用原有设备和设施，掘进及投资少； 提升统一，运转环节少，工程量较少； 生产与延深相互干扰； 主井接井时，（破保护岩柱或保护盘、安罐道梁等）技术要求严格，矿井要短期停产。 延深两个井筒，组织施工复杂； 掘进一些辅助巷道，临时工程以后难用；提升高度增加，需更换设备。,2. 直接延深适用： 井筒延深不受地质、水文条件的限制； 断面和提升设备能满足新水平提升要求 或更换提升设备后直接延深合理。,二. 暗井延深 原主、副井不再延深，用暗立井或斜井延深。 1. 特点： 生产与延深互不干挠； 延深施工容易； 暗井位置、方向、倾角、提升方式不受原有井筒限制，而按下水平开采有利布置； 增加了一些工程量：暗井车场 增加了运输环节；,2. 暗井延深适用： 受地质及水文地质条件限制，原井筒不宜直接延深； 原有提升设备不能满足新水平需要，又无法更换； 或原有井筒延深在经济上不合理； 倾斜、急斜煤层矿井，井筒不能直接延深，采用暗立井延深； 平硐开拓矿井，生产水平以下的阶段无法用平硐开拓时，用暗立（或斜）井开拓新水平； 暗井延深多采用暗斜井延深，受富含水层影响,三. 直接延深结合暗井延深 直接延深原有的主井井筒或副井井筒，不直接延深的副井井筒或主井井筒采用暗井延深， 特点和适用条件介于直接延深和暗井延深之间。 徐州新河淮南谢一，主立井直接延深，副井暗斜井延深 西山官地、邢台显得旺二水平主斜井直接延深，副井暗斜井延深,四. 新开一个井筒，延深一个井筒 采深加大后，原主副井提升、通风满足不了 1. 特点： 对生产干挠小，可大副度提高矿井生产能力； 需增加改造地面生产系统的工程量， 基建工程与投资大。 2. 新开一个井筒，延深一个井筒适用： 需要提高矿井生产能力，结合矿井改护建的大型矿井 20世80年代后，凿井技术发展，并需改护建，增加能力,五. 深部新开立井或斜井 开采浅部的中小型矿井不单独向深部延深，深部众矿井合并后集中延深 1. 特点：深部众矿井合并后集中延深 2. 深部新开立井或斜井适用：浅部井型小、分散，装备落后，深部储量丰富，并要改护建的矿井。,二、矿井开拓延深方式的确定 （一）开拓延深方式确定原则 充分利用现有井巷、设备和设施； 生产系统简单、缩短新旧生产水平同采的时间； 保持或扩大原有生产能力； 采用新技术，新工艺和新设备；,三、新旧生产水平过渡时期的技术措施 （一）提升 1. 直接延深原有井筒须采取：通过式箕斗 特点： 箕斗装载煤仓闸门改为可伸缩的悬臂,伸出提上水平煤,缩回提下水平煤 两个水平分班出煤，加大两个水平煤仓容量。 优点：提升系统单一，不增加提升工作量； 缺点：更换水平提煤时，需调整钢丝绳长度； 扩大容量煤仓；提升机检修困难。 使用：水平过渡期短,2. 上水平开采下山采区 特点： 上水平开始减产时，靠井筒附近开采12个下山采区，集中于上水平出煤，称“剃头下山”。 主要生产转入下水平后，原下山采区改为上山采区开采，集中下水平出煤。 优点：缓和水平接替，利于矿井延深。 缺点：采区提升更换方向，重新布置车场。 使用：煤层16，水平接替紧，采用此法。,3. 主井在新水平集中出煤，经溜井放煤到新水平 优点：提升系统简单，提升机运转条件好。 缺点：多开溜井，增加提升费用。 使用：水平过渡期短，可用此法。 4. 利用副井提一部分煤 优点：不增加设备。 缺点：改造地面系统。,二. 通风 1. 要求： 上下两个开采水平独立通风； 维护原（上）水平采区上山（岩石上山为好）为新水平回风道。 利用上水平运输大巷的配风巷为新水平回风道。 分组集中大巷布置时，新水平通风利用原水平上煤组分组集中大巷。,三. 排水 一段排水。上水平的水涌入下水平水仓，集中排到地面。 两段独立排水。两个水平各有排水系统。 两段接力排水。下水平的水排至上水平，后统一排到地面。 两段联合排水。上下水平共用一套管路，设三通阀控制，上下水平各有水泵，上下水平均可排水。 据井下涌水大小、水平过渡期长短、设备情况等因素，选定排水方式。,第二节 矿井技术改造,矿井技术改造 利用矿井原有的基础和设施，用现代新技术、新工艺、新装备、新材料对原有的生产系统、设备、工艺等进行更新和改造。 矿井技术改造的目的 扩大矿井生产能力,一. 矿井改扩建的基本条件 足够的煤炭储量 开采条件（煤层赋存、地质构造）合适 有增产潜力（原生产系统、设施） 二. 矿井改扩建方式 矿井合理集中生产 矿井开拓系统技术改造 矿井生产系统技术改造,三.生产集中化的途径 新旧矿井合并 扩大井田范围 矿井单独集中改造 加大水平垂高、采区尺寸、工作面长度和工作面连续推进长度、提高单产 水平集中 一个水平保矿井产量 采区集中 适当加大采区走向长度；联合布置采区； 综采采区一面保产，普采、炮采采区 两面保产。 一矿一区一面，一矿一区两面， 跨上下山或石门开采，倾斜长壁,三、改扩建矿井的开拓系统改造 由单一井筒（硐）开拓形式改造为综合开拓形式 原平硐开拓，延深新水平时增立井或斜井 原斜井开拓，延深新水平时新增立井（多作副立井） 原立井开拓，延深新水平时新增斜井（多作主斜井） 综合开拓形式矿井的开拓系统改造 立井箕斗提升改造为斜井胶带提升（主斜副立）,四、矿井生产系统的技术改造 改造矿井生产系统的薄弱环节 （一）矿井提升系统改造 技术措施：普通胶带改为钢丝绳牵引胶带或强力胶带；加大箕斗容量；罐笼改为箕斗；斜井箕斗或串车改为胶带机；绞车由单机拖动改为双机拖动；加大提升速度，缩短一次提升时间；增加井筒数，加大提升能力。,（二）矿井运输系统改造 运输系统环节包括：大巷、采