《礦山提升與運(yùn)輸》PPT課件.ppt

礦山提升與運(yùn)輸 4 第四章井底車場運(yùn)輸 4 1概述井底車場是位于開采水平 連接井筒和井下主要運(yùn)輸巷道的一組巷道和硐室的總稱 它擔(dān)負(fù)著轉(zhuǎn)運(yùn)礦石 廢石 人員 材料及設(shè)備的任務(wù) 同時又是設(shè)置井下各種硐室設(shè)施之處 井底車場結(jié)構(gòu)示意圖1 翻籠硐室2 貯礦倉3 箕斗裝載硐室4 清理井底斜巷5 等候室6 馬頭門7 水泵房8 中央變電所9 水倉10 清淤絞車硐室11 機(jī)車修理硐室12 調(diào)車室 第四章井底車場運(yùn)輸 4 1概述下面我們以豎井井底車場為例了解井底車場的結(jié)構(gòu) 井底車場的線路和硐室 和功能 井底車場的線路由重車線 空車線 繞道以及其它輔助線路組成 1 重車線重車線是存放從采場來的重車的軌道 包括主井重車線和副井重車線 它的位置在翻車機(jī) 用箕斗提升時 或罐籠 用罐籠提升時 之前 2 空車線空車線是存放從罐籠替換出來的空車 或經(jīng)過翻車機(jī)卸載后的空車的軌道 如需暫時存放從地面運(yùn)至井下的材料車和裝有機(jī)械設(shè)備的車輛 可以在副井空車道一側(cè)設(shè)置材料車支線 3 繞道繞道是連接主 副井的空 重車線和主要運(yùn)輸巷道的軌道 4 調(diào)車線調(diào)車線亦稱調(diào)車支線 用于列車會讓 錯車 及機(jī)車調(diào)頭 第四章井底車場運(yùn)輸 4 1概述5 輔助線路輔助線路是通往各硐室的線路 如清理水倉和清理箕斗井井底的專用支線 以及通向電機(jī)車庫的支線等 井底車場中的主井的重車線與空車線 副井的重車線與空車線 以及停放材料車的材料支線 是用以儲存礦車的停車線路 又稱為儲車線路 繞道 調(diào)車支線 供礦車進(jìn)出罐籠的馬頭門線路 又稱行車線路 井底車場內(nèi)硐室的設(shè)置是根據(jù)提升 運(yùn)輸 排水和升降人員的需要而定的 通常有水泵房 水倉 變電所 候罐室 等候室 電機(jī)車修理室等 采用箕斗提升時必須設(shè)置卸礦硐室 礦倉 裝載硐室和清理撒礦硐室及斜巷 第四章井底車場運(yùn)輸 4 2井底車場的分類和型式根據(jù)井型分為豎井井底車場和斜井井底車場 豎井井底車場的主要型式 1 按使用的提升設(shè)備 罐籠井井底車場箕斗井井底車場罐籠箕斗混合井井底車場2 按礦車運(yùn)行系統(tǒng) 環(huán)形式其特點(diǎn)是在車場內(nèi)空重列車不在同一軌道上作相向運(yùn)行 折返式其特點(diǎn)是井筒或翻車機(jī)的兩側(cè)均敷設(shè)軌道 一側(cè)進(jìn)重車另一側(cè)出空車 空車經(jīng)過另敷的平行線路或原線路 改變礦車首尾方向 返回 盡頭式其特點(diǎn)是在井筒一側(cè)敷設(shè)軌道 因此進(jìn)車 出車 空 重車線和調(diào)車線均在井筒一側(cè) 3 按車場線路和運(yùn)輸大巷的相對關(guān)系 環(huán)形式井底車場又有 平行式 斜交式和垂直式等三種布置形式 以上各種型式的不同組合 就形成了各種各樣的井底車場布置方案 第四章井底車場運(yùn)輸 4 2井底車場的分類和型式 續(xù) 根據(jù)井型分為豎井井底車場和斜井井底車場 續(xù) 斜井井底車場的主要型式 按提升方式可分為串車提升井底車場 斜井臺車井底車場 箕斗提升井底車場和帶式輸送機(jī)提升井底車場等型式 箕斗提升井底車場和帶式輸送機(jī)提升井底車場與豎井箕斗提升井底車場相似 因?yàn)橹饕堑V車卸載系統(tǒng) 串車提升井底車場是最具斜井特色而又最常用的井底車場 串車提升井底車場又分為 甩車道井底車場斜井中段吊橋井底車場吊橋式甩車道井底車場 串車提升井底車場的功能是實(shí)現(xiàn)礦車組由平巷運(yùn)輸轉(zhuǎn)入井筒提升 第四章井底車場運(yùn)輸 4 3豎井井底車場型式的選擇4 3 1選擇井底車場的原則1 井底車場的通過能力應(yīng)大于礦井生產(chǎn)能力 并有30 以上的富裕量 2 調(diào)車簡單 安全 方便 彎道及交叉點(diǎn)少 3 操作安全 符合規(guī)程 規(guī)范要求 4 井巷工程量小 建設(shè)投資少 速度快 時間短 便于維護(hù) 生產(chǎn)成本低 5 施工方便 有利于各井筒之間 井底車場巷道與主要運(yùn)輸巷道之間迅速貫通 從而縮短建井時間 4 3 2影響井底車場選擇的因素選擇井底車場型式時主要考慮如下因素 礦井的生產(chǎn)能力 井筒內(nèi)提升容器的類型及其配置 開拓方式 主要運(yùn)輸巷道和井底車場內(nèi)的 通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)輸方式 礦井地面生產(chǎn)系統(tǒng)的特殊要求 運(yùn)輸設(shè)備類型和機(jī)械化程度 井底車場范圍內(nèi)井筒的數(shù)目及 車場內(nèi)巷道圍巖的穩(wěn)固性其相互位置等等必要時應(yīng)進(jìn)行方案比較 以選擇比較經(jīng)濟(jì)合理的井底車場型式 第四章井底車場運(yùn)輸 4 3豎井井底車場型式的選擇4 3 2影響井底車場選擇的因素 續(xù) 根據(jù)以上影響因素選擇井底車場時可參考以下幾點(diǎn) 1 對于大中型礦井 由于年產(chǎn)量較大 一般都開鑿主副井筒 而且都布置在井田中央 主井為箕斗井 副井為罐籠井 主 副井系統(tǒng)的線路布置均為環(huán)形 構(gòu)成雙環(huán)形式井底車場 2 采用箕斗提升礦石時 用側(cè)卸式礦車運(yùn)輸 運(yùn)輸量較小時 常用折返式車場 當(dāng)運(yùn)輸量較大時 為減少摘掛作業(yè)時間也可用環(huán)形式車場 當(dāng)采用雙機(jī)車牽引的底卸式礦車時 多用折返式車場 固定式礦車常用機(jī)車調(diào)頭推 頂車組直接卸載的盡頭式車場 3 當(dāng)用罐籠井作主副井提升時 一般采用環(huán)形式車場 如圍巖不穩(wěn)固 礦井生產(chǎn)能力較小 能直接在靠近豎井外側(cè)鋪設(shè)繞道時 可以考慮采用折返式車場 4 輔助提升用的罐籠井 如廢石量不大 或礦車進(jìn)出罐籠的換車時間能滿足提升量要求時 可以采用盡頭式單面車場 第四章井底車場運(yùn)輸 4 4豎井井底車場線路平面布置井底車場型式確定之后 開始線路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 布置儲車線路和行車線路 以及確定各段線路的長度和坡度等 井底車場線路平面布置是根據(jù)車場運(yùn)行需要 計(jì)算各部分的具體尺寸和數(shù)據(jù) 完成車場的平面設(shè)計(jì)任務(wù) 井筒位置和井筒出車方向是井底車場平面設(shè)計(jì)中的兩個基本參數(shù) 通常在開拓系統(tǒng)設(shè)計(jì)中 根據(jù)地表地形和井下運(yùn)輸大巷布置綜合考慮確定井筒位置和出車方向 井筒位置以井筒中心大地坐標(biāo)的形式給出 出車方向以方位角的形式給出 4 4 1井筒相互位置的計(jì)算當(dāng)在同一車場中有二個及以上井筒時 井筒之間的相互位置數(shù)據(jù)是井底車場平面設(shè)計(jì)的重要依據(jù) 最常見的是雙環(huán)形式車場兩井筒之間有如下關(guān)系 畫圖講解 C x2 x1 2 y2 y1 2L C cos H C sin y2 y1 tan 1 x2 x1 第四章井底車場運(yùn)輸 4 4豎井井底車場線路平面布置4 4 2馬頭門線路的平面布置及計(jì)算采用罐籠提升時 為實(shí)現(xiàn)車輛的進(jìn)出罐籠和提高車場通過能力 通常在罐籠兩側(cè)設(shè)置一些輔助機(jī)械設(shè)備和線路 這些線路總稱為馬頭門線路 因?yàn)槠浯蟛糠治挥隈R頭門內(nèi) 1 雙罐籠提升的馬頭門線路布置雙罐籠提升 輔助設(shè)備有搖臺 單式阻車器和復(fù)式阻車器 馬頭門線路各段線路長度如下 先加講罐籠承接裝置 第四章井底車場運(yùn)輸 4 4豎井井底車場線路平面布置4 4 2馬頭門線路的平面布置及計(jì)算采用罐籠提升時 為實(shí)現(xiàn)車輛的進(jìn)出罐籠和提高車場通過能力 通常在罐籠兩側(cè)設(shè)置一些輔助機(jī)械設(shè)備和線路 這些線路總稱為馬頭門線路 因?yàn)槠浯蟛糠治挥隈R頭門內(nèi) 1 雙罐籠提升的馬頭門線路布置雙罐籠提升 輔助設(shè)備有搖臺 單式阻車器和復(fù)式阻車器 馬頭門線路各段線路長度如下 結(jié)合圖講 進(jìn)車側(cè)單式阻車器輪擋至罐籠中心線的距離 S L0 2 L4 L3 L2米式中 L0 罐籠底板長度 米 L4 搖臺活動軌 即搖臂 長度 米 L3 搖臺基本軌長度 米 L2 單式阻車器輪擋至搖臺基本軌的距離 米 一般取L2 1 4米 第四章井底車場運(yùn)輸 4 4豎井井底車場線路平面布置4 4 2馬頭門線路的平面布置及計(jì)算單式阻車器輪擋至對稱道岔連接系統(tǒng)末端的距離b4 b4 Sz D 2米b4 b4 式中 b4 阻車器輪擋到阻車器基本軌末端的距離 米 SZ D 分別為礦車的最大軸距和車輛直徑 米 一般可取b4 2米 對稱道岔連接系統(tǒng)長度b3 按線路平面連接計(jì)算方法求出 復(fù)式阻車器前輪擋至對稱道岔基本軌起點(diǎn)的距離b2 一般取b2 1 5 2米 此段距離要保證復(fù)式阻車器的基礎(chǔ)不妨礙對稱道岔的敷設(shè) 復(fù)式阻車器前后輪擋距離b1 可從復(fù)式阻車器具體結(jié)構(gòu)尺寸獲得 出車側(cè)出車側(cè)搖臺基本軌末端至對稱道岔連接系統(tǒng)末端的距離b5 一般取b5 1 5 2米 此段距離要保證搖臺的基礎(chǔ)與道岔不相接觸 而且是礦車保持在直線段上 其它尺寸與進(jìn)車側(cè)對應(yīng)結(jié)構(gòu)尺寸相同 第四章井底車場運(yùn)輸 4 4豎井井底車場線路平面布置4 4 2馬頭門線路的平面布置及計(jì)算2 單罐籠提升的碼頭門線路布置單罐籠提升 一般設(shè)置的輔助機(jī)械設(shè)備有搖臺和復(fù)式阻車器時 馬頭門線路布置與前述雙罐籠相似 當(dāng)單罐籠提升使用的輔助機(jī)械設(shè)備有托臺和復(fù)式阻車器時 馬頭門線路布置按托臺安裝尺寸作相應(yīng)的計(jì)算確定 復(fù)式阻車器前輪擋至罐籠中心線間的距離為 S L0 2 L1 L2米式中 L1 托臺基礎(chǔ)外伸的長度 米 L2 復(fù)式阻車器前輪擋到托臺外伸段末端的距離 米 第四章井底車場運(yùn)輸 4 4豎井井底車場線路平面布置4 4 3儲車線長度的確定確定合理的儲車線長度是完成礦井產(chǎn)量 減少開拓工程量的重要因素 概念 道岔警沖標(biāo)是指道岔附近能安全停車的標(biāo)志點(diǎn)或界限標(biāo) 它是為保證安全行車而設(shè)置的 儲車線的起 終點(diǎn)如圖所示 第四章井底車場運(yùn)輸 4 4豎井井底車場線路平面布置4 4 3儲車線長度的確定1 主井儲車線長度一般重車線取1 5 2倍列車長 空車線不小于1 5倍列車長 一般按空 重車線長度相等考慮 2 副井儲車線長度重車線取1 2 1 5倍列車長 空車線一般取1 1 1 2倍列車長 3 調(diào)車線長度一般取一列車長度再加上停車長度8 10米 4 材料線長度一般取6 8節(jié)礦車長度即可 儲車線長度也可按下式計(jì)算 L Knl1 l2 l3米式中K n l1 l2 l3分別為儲車系數(shù) 一列車礦車數(shù) 礦車單長 電機(jī)車長和停車長度 8 10米 一般主井 產(chǎn)量大和不均衡性大的儲車線要采用較大的K值 根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn) 主井空重線取K 1 5 2 副井空重線取K 1 1 1 5 第四章井底車場運(yùn)輸 4 4豎井井底車場線路平面布置4 4 4井底車場線路平面布置設(shè)計(jì)一 原始資料1 礦井年產(chǎn)量 階段日產(chǎn)量 2 井筒中心點(diǎn)坐標(biāo) 3 提升方式 提升容器在井筒中的布置 取自井筒斷面設(shè)計(jì) 4 儲車線方位 即出車方向 5 井底車場與階段石門 或運(yùn)輸大巷 之間的關(guān)系 6 電機(jī)車 礦車技術(shù)規(guī)格 電機(jī)車數(shù)量及每臺電機(jī)車所牽引的礦車數(shù)和列車總長度 二 有關(guān)參數(shù)的確定與選取1 車場型式的確定 2 鋼軌 道岔型號 彎道半徑的選取 3 主 副井儲車線長度的確定 4 井口機(jī)械及井底車場機(jī)械設(shè)備的選取 第四章井底車場運(yùn)輸 4 4豎井井底車場線路平面布置4 4 4井底車場線路平面布置設(shè)計(jì)三 計(jì)算步驟1 井筒相互位置及主副井儲車線間距離的計(jì)算 2 計(jì)算馬頭門線路 3 計(jì)算儲車線長度 4 計(jì)算各道岔的連接尺寸 并布置車場線路 5 利用投影法計(jì)算各段尺寸 即進(jìn)行平面幾何計(jì)算 以達(dá)到最終平面尺寸閉合 在平面布置計(jì)算時 要考慮到各段線路的坡度 并留有一定的調(diào)整余地 如坡度和儲車線長度不能滿足要求時 則要重新布置線路或改變線路結(jié)構(gòu) 甚至重新選擇井底車場型式 第四章井底車場運(yùn)輸 4 5豎井井底車場線路縱斷面設(shè)計(jì) 坡度設(shè)計(jì) 1 井底車場內(nèi)主要線路的坡度2 馬頭門線路坡度計(jì)算3 儲車線及繞道的坡度4 井底車場線路縱斷面閉合設(shè)計(jì) 因課時有限 本節(jié)內(nèi)容請同學(xué)們自學(xué) 第四章井底車場運(yùn)輸 4 6井底車場通過能力1 運(yùn)行圖表和調(diào)度圖表的編制2 井底車場的通過能力 因課時有限 本節(jié)內(nèi)容請同學(xué)們自學(xué) 第四章井底車場運(yùn)輸 4 7斜井井底車場本節(jié)僅講斜井甩車道井底車場一 甩車道車場及其結(jié)構(gòu)斜井甩車道車場是從井筒內(nèi)的軌道線路用一個道岔分出一條支線 從井筒旁側(cè)用豎曲線和平曲線與階段運(yùn)輸線路連接的井底車場 所謂甩車道是指從斜井分岔到落平點(diǎn) 起坡點(diǎn) 的一段線路 斜井傾角小于30 時 一般適宜布置甩車道車場 主提升井一般要求斜井傾角小于25 甩車道車場由下列各部分組成 1 斜井甩車道 用它將斜井與車場連接起來 并使礦車由斜變平 一般在變平處進(jìn)行摘空車掛重車 摘掛鉤段 2 緊接摘掛鉤段為儲車場 設(shè)有空 重車的儲車線 3 調(diào)車場 電機(jī)車在此處調(diào)頭 以便將重車推入重車線 以及進(jìn)空車線拉空車 第四章井底車場運(yùn)輸 4 7斜井井底車場二 甩車道的布置甩車道車場按甩車方式可分為單側(cè)甩車和兩側(cè)甩車兩種 按甩車道下部軌道布置可分為單軌布置和雙軌布置兩種 礦山最為常用的是單側(cè)甩車的雙軌布置車場 其車場線路由甩車道岔 一號道岔 分車道岔 二號道岔 重車線豎曲線 空車線豎曲線 重車儲車線 空車儲車線及相應(yīng)的連接線段構(gòu)成 為保證井筒與車場連接處的井巷安全性 在車場線路的布置中可采用插入曲線段或采用曲線 從而形成了多種具體布置方案 甩車道岔的作用是實(shí)現(xiàn)井筒軌道與車場線路的分合連接 分車道岔的作用是實(shí)現(xiàn)空 重車線的分合連接 重車線豎曲線和空車線豎曲線的作用是實(shí)現(xiàn)車場線路由斜轉(zhuǎn)平 其它線路段的作用同豎井井底車場 第四章井底車場運(yùn)輸 4 7斜井井底車場三 斜井及甩車道鋼軌和道岔的選擇常用的鋼軌型號為15 24公斤 米 斜井甩車道的軌型可以和平巷的軌型同級 也可以比平巷的軌型高一級 甩車道道岔型號的選擇見下表 四 斜井甩車道的參數(shù)選擇1 豎曲線半徑豎曲線式使甩車道從斜面過渡到平面的曲線 豎曲線的終點(diǎn)是起坡點(diǎn) 也就是摘掛鉤處 為了便于礦車運(yùn)行和摘掛鉤工作 豎曲線半徑應(yīng)保證串車在豎曲線處 兩相鄰礦車車箱上緣間隙不小于200毫米 豎曲線的最小半徑可根據(jù)礦車結(jié)構(gòu)尺寸 通過幾何關(guān)系計(jì)算求得 常用的豎曲線半徑為15 20米 第四章井底車場運(yùn)輸 4 7斜井井底車場2 車場坡度及空中車線的高低差 車場坡度根據(jù)甩車道車場的礦車運(yùn)行方式 空 重車儲車線均應(yīng)設(shè)置一定的坡度 以便使礦車經(jīng)摘鉤后能自溜運(yùn)行 重車自溜坡度一般可取8 10 空車線可取10 14 空重車線的高低差