矿井运输与提升 井底车场.pptx

第五章井底车场,2020/5/18,2,5.1概述,井底车场由若干条靠近井筒的轨道线路和硐室组成，担负着转运矿石、废石、人员、材料及设备的任务。,轨道线路：重车线、空车线、绕道以及其它辅助线路。,硐室主要包括水泵房与水仓、井下变电所、候罐室等。,2020/5/18,3,图5-1井底车场布置示意图1主井；2清理撒矿硐室及斜巷；3副井；4候罐室；5水泵房；6变电所；7材料工具室；8电机车维修室；9调度室；10水仓；11翻笼硐室,变电所,水泵房,水仓,候罐室,翻笼硐室,清理硐室,2020/5/18,4,井底车场结构示意图1-翻笼硐室2-贮矿仓3-箕斗装载硐室4-清理井底斜巷5-等候室6-马头门7-水泵房8-中央变电所9-水仓10-清淤绞车硐室11-机车修理硐室12-调车室,2020/5/18,5,候罐室,2020/5/18,6,水泵房,2020/5/18,7,井下食堂,2020/5/18,8,5.2竖井井底车场,5.2.1井底车场的分类和型式,（1）根据使用的提升设备井底车场分为罐笼井井底车场、箕斗井井底车场和罐笼箕斗混合井井底车场。（2）按服务的井筒数目分为单一井筒的井底车场和多井筒（如主、副井）的井底车场。（3）井底车场根据矿车运行系统分为环形式（见图5-2）、尽头式、折返式（见图5-3）三种。（4）根据井底车场内主要巷道与主要运输大巷的相对位置，井底车场又分为平行式、斜交式和垂直式，如图5-2所示。这三种车场都属环行式井底车场。,2020/5/18,9,图5-2环形式井底车场示意图a平行式；b斜交式；c垂直式,2020/5/18,10,图5-3井底车场示意图a尽头式；b折返式,2020/5/18,11,5.2.2井底车场的选择,选择合理的井底车场形式和结构，是井底车场设计中的首要问题。由于影响选择井底车场型式的因素很多，必要时进行方案比较，以选择比较经济合理的井底车场型式，目前金属矿山的井底车场选择可参考以下几点：（1）对于大中型矿井，一般都设计主副井筒，而且都布置在井田中央，主、副井系统的线路布置均为环行，构成双环行式井底车场。如图5-1所示。（2）采用箕斗提升矿石时，用侧卸式矿车运输，当运输量较小时，常用折返式车场；当运输量较大时，为减少摘挂作业时间也可用环行式车场。（3）当采用双机车牵引的底卸式矿车是时，多用折返式车场。固定式矿车常利用机车调头推、顶车组直接卸载的尽头式车场。,2020/5/18,12,5.2.2井底车场的选择,（4）当用罐笼井作主副井提升时，一般采用环行式车场。如围岩不稳固、矿井生产能力较小，能直接在靠近竖井外侧铺设绕道时，可以考虑采用折返式车场。（5）辅助提升用的罐笼井，如废石量不大，或矿车进入罐笼的换车时间能满足提升量要求时，可以采用尽头式单面车场。在选择井底车场型式时，首先应保证矿井的生产能力，同时应尽量使车场结构简单、基建工程量小、管理方便、操作安全可靠、易于施工与维护。,2020/5/18,13,5.2.3竖井井底车场线路平面布置,井底车场型式确定之后，开始线路结构设计，布置储车线路和行车线路，以及确定各段线路的长度和坡度等。井底车场线路平面布置是根据车场运行需要，计算各部分的具体尺寸和数据，完成车场的平面设计任务。井筒位置和井筒出车方向是井底车场平面设计中的两个基本参数。为了提高井底车场的通过能力，在马头门线路布置中，通常设置一些辅助机械设备，如摇台、托台、阻车器、推车机等。,2020/5/18,14,5.2.3竖井井底车场线路平面布置,（1）双罐笼提升辅助机械设备有摇台、单式阻车器和复式阻车器，马头门布置如图5-5所示。,2020/5/18,15,图5-4双罐笼时马头门线路布置示意图,2020/5/18,16,双罐笼车场,2020/5/18,17,摇台（1）,2020/5/18,18,摇台（2）,2020/5/18,19,5.2.3竖井井底车场线路平面布置,2020/5/18,20,图5-5单罐笼时马头门线路布置示意图,2020/5/18,21,托台（1）,2020/5/18,22,托台（2）,2020/5/18,23,托台（3）,2020/5/18,24,确定合理的储车线长度是完成矿井产量，减少开拓工程量的重要因素。如果储车线长度不足，则会造成井下运输、提升工作的彼此牵制，影响产量的完成。如储车线长度过大，不但会造成开拓工程量的增加，浪费投资，而且使车辆在井底车场内的调车时间加长，降低生产能力。因此，确定合理的储车线长度是设计井底车场的重要问题。,5.2.4储车线长度,2020/5/18,25,5.2.4储车线长度,表5-1储车线的起终点位置,2020/5/18,26,图5-6储车线起终点示意图a箕斗井储车线路；b罐笼井储车线路,2020/5/18,27,图5-7警冲标位置计算图a)单开道岔；b)对称道岔,5.2.4储车线长度,道岔警冲标是允许停车的界限标，它是为了保证车辆安全运行而设置的。如果车辆的停车位置越过了道岔的警冲标，就有可能与相邻线路上经过的车辆发生碰车的危险。警冲标也常作为运输线路划分区间的标志。,2020/5/18,28,警冲标位置应设在两条分岔线路之间，它与道岔转辙中心距离，可用下列公式计算：单开道岔：,式中2E车辆最大宽度加安全距离，也等于两条线路的中心线间距。对称道岔：,5.2.4储车线长度,2020/5/18,29,（1）主井储车线长度考虑到列车进入车场的不均衡性，运输与提升衔接的不均匀，一般重车线取1.52倍列车长。空车线不小于1.5倍列车长。（2）副井储车线长度副井重车线取1.21.5倍列车长；空车线一般取1.11.2倍列车长。（3）调车线长度，一般取一列车长度再加上停车长度810m。（4）材料线长度，一般取68个矿车长度即可。当材料车不多，可以随到随走时，也可以不设材料支线。,储车线长度确定:,5.2.4储车线长度,2020/5/18,30,5.3斜井井底车场,斜井有轨提升的常见方式有矿车提升和箕斗提升两种。当斜井倾角大于30时用箕斗提升。矿车提升又有单钩、双钩，单车、串车之分。斜井轨道与中间中段轨道的连接形式有甩车道式、吊桥式和吊桥甩车道式三种。,大、中型矿井的斜井用箕斗提升时，其车场型式可选择环行式或折返式。中小型矿山的斜井以串车提升为主，串车提升的车场均为折返式。,2020/5/18,31,图5-8斜井与中段连接形式a甩车道；b斜井中段吊桥；c吊桥式甩车道,2020/5/18,32,斜井甩车道（1）,2020/5/18,33,斜井甩车道（2）,2020/5/18,34,斜井吊桥（1）,2020/5/18,35,斜井吊桥（2）,2020/5/18,36,斜井吊桥（3）,2020/5/18,37,图5-8斜井与中段连接形式a甩车道；b斜井中段吊桥；c吊桥式甩车道,2020/5/18,38,5.3.1甩车道车场,1、甩车道的结构与组成通过自溜运行、道岔实现空、重车分流。所谓甩车道是指从斜井分岔到起坡点的一段线路。甩车场包括甩车道和储车线两部分。,2、斜井甩车道的参数选取（1）平竖曲半径平面曲线半径一般根据矿车运行速度和其轴距的倍数确定。常用的平面曲线半径为1215m，但应取保证大于矿车轴距的10倍。竖曲线是使甩车道从斜面过渡到平面的曲线。竖曲线的终点是起坡点，也就是摘挂钩处，为了便于矿车运行和摘挂钩工作，竖曲线半径应保证两相临矿车车厢上缘间隙不小于200mm。,2020/5/18,39,5.3.1甩车道车场,（2）车场坡度空车由斜井甩车道，摘钩后甩入车场的空车线内；而从中段运输巷道通过机车顶入的重车经摘钩后进入重车线内。重车线自溜坡度一般可去810，空车线可取1014。（3）空、重车线的高低差为了便于摘钩，甩车道摘挂钩点的高差不超过1m，同时还要求空、重车线的起坡点间距为1.01.2m。（4）储车线长度1.52.0倍列车长。,2020/5/18,40,5.3.1甩车道车场,（5）道岔型号的选择道岔型号根据车场提升量的大小来选择。为了保证车辆运行可靠，防止矿车外倾或掉道，保护钢丝绳，可采取如下措施：设置立滚，立滚间距在1m左右，保证钢绳折角小于5。提升曲线处的内外轨高度不同，提升曲线处的外轨绝对不可加高，相反应将曲线处的内轨加高3050mm，且在曲线内外侧分别设置护轮轨。,2020/5/18,41,5.3.1甩车道车场,（6）摘挂钩信号硐室位置的选择摘挂钩信号硐室的位置有两种，如图所示：,2020/5/18,42,5.3.1甩车道车场,第一种将信号硐室布置在第二组道岔岔心的对面。第二种将信号硐室布置在车场起坡处附近。,3、斜井甩车道的设计计算,2020/5/18,43,5.3.1甩车道车场,2020/5/18,44,一个完整的甩车场是由第一组道岔1为起点至第三组道岔3为终点。,甩车场线路计算：主要是计算第一组道岔至阶段存车线道岔末端的全部尺寸。包括：斜面连接尺寸l、水平投影尺寸L、垂直距离计算H等。,甩车场线路主要包括：斜井线路83，84段；竖曲线13，24段；平面存车线10，20段。,3、斜井甩车道的设计计算（1）角度计算甩车道为立体布置，均与平面尺寸、斜面尺寸和角度有密切关系。,2020/5/18,45,5.3.1甩车道车场,为求出各部尺寸，必须首先求出、斜面、立面相互关系的各种角度，如右图所示。,2020/5/18,46,（2）斜面线路连接尺寸,5.3.1甩车道车场,2020/5/18,47,（2）斜面线路连接尺寸主要计算甩车道在斜面上的尺寸。8=sin78=1+267=tg（）,5.3.1甩车道车场,2020/5/18,48,（2）线路水平投影尺寸主要计算甩车道线路在水平方向投影的尺寸。8=8cos178=78cos167=67cos156=56cos145=(1.52.0)cos140=2+90sinsin2cos1,5.3.1甩车道车场,2020/5/18,49,（3）线路垂直距离40=40tg1=2+90sinsin2sin150=54+2+90sinsin2sin160=56+54+2+90sinsin2sin1,5.3.1甩车道车场,2020/5/18,50,1、吊桥的结构与组成吊桥包括吊桥曲轨、软枕、吊桥梁、重锤、钢丝绳、固定吊环、起吊吊环、吊桥铺板和连接板等。吊桥车场由吊桥硐室、信号硐室、吊桥、固定桥及车场道岔等组成。,2020/5/18,51,5.3.2中段吊桥车场,2、吊桥结构设计为了使矿车顺利而又平稳的通过吊桥，并减少冲击，吊桥与斜井轨道的搭接应采用曲线圆弧（即曲轨）形式。,2020/5/18,52,5.3.2中段吊桥车场,吊桥曲轨的曲线半径，轨尖尺寸的确定及其加工质量，尖轨弯曲弧长所对应的中心角等参数都将影响吊桥质量和使用寿命。,2、吊桥结构设计（1）吊桥曲轨竖曲线半径228式中：矿车或长材料的长度，mm；矿车轴距，mm；A矿车的牵引高度或材料的装载高度。由于阶段平巷下长材料较少，一般按矿车几何尺寸计算R值。,2020/5/18,53,5.3.2中段吊桥车场,2、吊桥结构设计（2）吊桥曲轨轨尖的长度：2=+122式中：1吊桥钢轨高度；吊桥曲轨竖曲线半径。（3）吊桥曲轨竖曲线起坡点至转动轴心o点距离：1=式中：吊桥理论长度；T、曲轨竖曲线切线长。,2020/5/18,54,5.3.2中段吊桥车场,2、吊桥结构设计（4）吊桥曲轨与阶段平巷钢轨的连接连接方式多采用插入铰接形式。要求连接结构简单，牢固可靠，转动灵活，安装方便，拆装容易，保证安全，运行平稳。,2020/5/18,55,5.3.2中段吊桥车场,2020/5/18,56,2、吊桥结构设计（5）吊桥轨枕吊桥轨枕一般选用槽钢，有时也选用木材或轻型钢轨。钢轨长度等于吊桥宽度。轨枕间距在确定首根和末根位置后，中间轨枕可以均匀布置，间距500700mm为宜。（6）吊桥起动要求：起动要灵活，起动时间要短，一般不宜超过20s；起动装置结构要简单，坚固耐用，占用巷道的空间要小。常用启动方式：电动、气动和手动。,2020/5/18,57,5.3.2中段吊桥车场,2020/5/18,58,3、吊桥设计的主要参数,2020/5/18,59,5.3.2中段吊桥车场,2020/5/18,60,3、吊桥设计的主要参数（1）吊桥高度H0（mm）0=+1+2=+式中：吊桥开启高度；通过斜井的最大车辆至轨面算起的最大高度；