第910次课(井底车场)

,中冶北方工程技术有限公司,Northern Engineering&Technology Corporation,MCC,宝钢集团新疆八钢富蕴蒙库铁矿有限公司,蒙库铁矿井下开采扩产可行性论证,地质、水文、岩石力学,采矿,中冶北方工程技术有限公司,Northern Engineering&Technology Corporation,MCC,扩产新增工程项目,中冶北方工程技术有限公司,Northern Engineering&Technology Corporation,MCC,投资估算,中冶北方工程技术有限公司,Northern Engineering&Technology Corporation,MCC,技术经济评价,第9-10次课,井底车场设计,2012,年春,概述,3.1,井底车场设计,3.2,主要内容,3.1,概述,3.1,概述,一、定义：由若干连接和环绕井筒的巷道及辅助硐室所组成，是地下运输的枢纽站。（包括矿石、岩石、材料、设备和人员的运输）随着采场下移，井底车场也在下移变化。,二、井底车场的组成,（,1,）储车线：停放空、重车辆的专用线路。包括主井的空、重车线、副井的空、重车线、停放材料车、人车的线路。图,1,中的,B,、,C,、,D,、,E,、,F,、,H,、,M,。,3.1,概述,（,2,）行车线：调度空、重车辆的行车线路。包括连接主副井的空、重车线的绕道、调车支线、供矿车进出罐笼的马头门线路。图,1,中的,A,、,G,和马头门线路。,（,3,）辅助线路：通达各硐室的线路以及硐室内的线路。,（,4,）井底车场硐室：与主井有关硐室有翻笼硐室、箕斗装载硐室、清理撒矿硐室和斜巷等。与副井有关的硐室：马头门、水泵房、变电站、水仓及侯罐室等。另外，还有电机车库及机车修理硐室等,3.1,概述,图,5,3.1,概述,三、井底车场的形式,（一）竖井井底车场的基本形式,按矿车运行系统可分为尽头式、折返式和环形井底车场三种。见图,3-3,。,（,1,）尽头式井底车场,用于罐笼提升，井筒单侧进出车，空、重车的储车线和调车线均设在井筒的一侧，从罐笼拉出来空车后，再推进重车。通过能力小，适于小型矿井或副井。,3.1,概述,（,2,）折返式井底车场,在井筒或卸车设备的两侧均敷设线路。一侧进重车，一侧出空车。空车经过另外敷设的平行线路或从原线路变头返回。,（,3,）环形井底车场,根据主副井储车巷道与主要运输巷道（或石门）垂直、平行、或斜交分为立式、卧式和斜式三种（见图示）。,3.1,概述,3.1,概述,1,主井；,2,副井；,3,主井重车场；,4,主井空车场；,5,主要运输巷道,电机车在弯道上顶推调车安全性差。,优点,利用运输大巷作为调车线和回车线，工程量较小。调车方便。,缺点,（,1,）立井卧式环行井底车场,特点,：主、副井存车线与主要运输巷道,5,（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。,1,主井重车线；,2,主井空车线；,3,主要运输巷道；,4,调车线；,5,巷道回车线,（,2,）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，并利用主要运输巷道作为调车线及部分回车绕道。,（,3,）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,5,。,1,主井；,2,副井；,3,主井重车线；,4,主井空车线；,5,绕道回车线；,6,主要运输巷道,它是由一侧进重车，另一侧出空车。空车由出车线和绕道返回。,年产量,30,万,t,以上采用环形或折返式；年产量,10-30,万,t,采用折返式车场；年产量,10,万,t,以下采用尽头式。,（二）斜井井底车场形式,斜井环形车场分卧式和立式两类；斜井折返式车场分为折返式和甩车式两种。,地下开采,这门课将详细讲述，这里略。,3.1,概述,四、矿车的分类及卸载方式,矿车按结构和卸载方式不同分为：固定式矿车、翻斗式矿车、单侧曲轨侧卸式矿车、底（侧）卸式矿车和梭式矿车共,5,大类。分别介绍如下：,（一）固定式矿车,用途：主要运输矿石，也可运输废石。,卸车方式及设备：列车不摘钩，用电动翻车机卸载，小型单车可用无动力翻车架或翻车机。,3.1,概述,优点：结构简单，车皮系数小。坚固耐用、成本及经营费低、不漏矿、不污积巷道。,缺点：卸车设备复杂，卸载站工程量大，矿车易结底。,使用条件：对粘结性大的矿石不大适用。,3.1,概述,（二）翻斗式矿车,用途：用于运输废石及井下充填物等。小型矿山可同时运输矿石和岩石。,卸车方式及设备：常用人工翻卸或无动力翻车架卸车。,优点：结构简单、卸载方式灵活、卸车设备简单。,缺点：用人工翻卸时效率低，车皮系数大，维修量大。,使用条件：一般矿山均可使用。,3.1,概述,（三）侧卸式矿车,用途：用于运输矿石和岩石。,卸车方式及设备：曲轨侧卸,优点：连续卸载，速度快、效率高，卸车设备简单。,缺点：结构复杂，维修量大，成本和经营费较高；过卸载曲轨时冲击大；侧门容易漏粉矿。,使用条件：对矿石中含粉矿和含泥量大时不宜使用。,3.1,概述,（四）底卸式矿车,用途：用于运输矿石和岩石。,卸车方式及设备：曲轨卸载,优点：连续卸载，速度快、效率高，矿石不易结底。,缺点：结构复杂，成本较高；车宽较宽，增加了巷道工程量；卸矿站结构复杂；卸载冲击大。,使用条件：适用于大中型矿山。,3.1,概述,（五）梭式矿车,用途：转载运输废石。,卸车方式及设备：连续自卸式。,优点：能自卸、转载运输能力大、效率高、使用灵活。,缺点：结构复杂，设备外形尺寸大，车皮系数大。,使用条件：适用于平巷掘进或大中型矿山转载运输废石。,以上各种矿车见,图,2,。,3.1,概述,3.2,井底车场设计,3.2.1,井底车场设计的一般要求,（,1,）留有赋予能力，大于矿井或阶段生产能力的,20%30%,。,（,2,）车场路线应包括储车线、行车线和辅助线路。,（,3,）当采用罐笼提升时，重车应走直线；,（,4,）车场内的调车方式，尽量少用顶车，优先采用拉车。,（,5,）调车线长度通常为,1,列车长。,3.2,井底车场设计,3.2.2,竖井井底车场设计,一、储车线长度的确定,（,1,）箕斗井空、重车储车线长度,一般取,1.5-2,倍的列车长。考虑制动距离和摘钩卸载的作业距离。,（,2,）采用曲轨卸载或矿车不摘钩的翻笼卸载时，箕斗井的空、重储车线按,1.1-1.2,倍的列车长计算；,3.2,井底车场设计,（,3,）罐笼井重储车线按,1.5-2.0,倍列车长，空储车线按,1.0-1.5,倍列车长设计。年产量规模在,30,万,t,以下时，重储车线按,1.0-1.5,倍列车长。,（,4,）材料、设备储车线长为,15-30m,；人车应设专用线长约,15-20m,。,（,5,）还需满足主要硐室（变电硐室、调度候车室等）、防水门以及风门布置要求。,3.2,井底车场设计,二、井底车场线路坡度的确定,（一）箕斗井空、重车线坡度,（,1,）不摘钩通过翻车机（或卸载点），空、重车线均取平坡；,（,2,）矿车摘钩用推车器进翻笼，推车器至翻笼区段取,2,3,坡度，在翻车器口约一个矿车长度取,2,的上坡，其余取,3,5,的坡度。出翻笼后,10,15m,一段，取,15,20,坡度，然后取,6,8,坡度，末端应有一段平坡。,3.2,井底车场设计,（,3,）两翼来车，空、重车线均取平坡。,（二）罐笼井空、重车线坡度,（,1,）重车线坡度。电机车调车取,2,4,的坡度；采用自溜车场时，启动坡度,，其余坡度取 。,是重车运行时的静阻力系数，可查下表进行取值。,3.2,井底车场设计,3.2,井底车场设计,序号,矿车容积（,m3,）,车辆静阻力系数,Wj,（,kg/t,）,空车,重车,1,0.5,9,7,2,0.7,1.0,8,6,3,1.2,1.5,7,5,4,2,6,4.5,5,4,5,4,6,10,4,3.5,（,2,）空车线坡度。同箕斗井自溜坡度。,（三）绕道（回车线）坡度,（,1,）采用,0.75m,3,矿车和,7t,电机车时，空车爬坡在,10,13,以内，否则应增加绕道的长度；,（,2,）,10t,电机车，空车爬坡在,15,左右。,（四）调车线坡度,一般取,3,。,3.2,井底车场设计,三、井底车场纵断面闭合计算,对于井底车场的任意一点沿一个方向前进，最后又回到该点，整个路径的轨道标高（或巷道底板标高）应闭合。否则需调整坡度或采取,高度补偿器,等方法消除高差。,四、井底车场平面闭合计算,（一）平面闭合计算的原始条件,（,1,）井筒中心的坐标；,（,2,）提升方式及提升容器在井筒中的位置；,3.2,井底车场设计,（,3,）储车线的方位；,（,4,）车场与运输巷道之间的关系；,（,5,）机车、矿车车辆吨位、外形尺寸及列车的长度；,（,6,）矿车日产量和小时产量。,（二）基本参数的确定和选取,（,1,）钢轨种类、道岔型号、弯道半径确定；,（,2,）主副井各段储车线长度的确定；,3.2,井底车场设计,（,3,）车场形式的确定；,（,4,）井口机械布置方式的确定。,（三）平面闭合计算步骤及方法,（,1,）计算井筒的相互位置及主副井储车线之间的垂直距离。,（,2,）利用投影法计算各段尺寸（即平面几何尺寸），最终进行平面尺寸闭合。,3.2,井底车场设计,（四）平面闭合计算实例,A,原始条件,（,1,）井筒坐标：主井,x,1,=279.795,，,y,1,=740.524,；副井,x,2,=282.943,，,y,2,=770.358,。,（,2,）提升方式。主井提升用,5,号双罐笼,；副井用,5,号单罐笼。,（,3,）提升方位角。储车线与坐标线的夹角即提升方位角,=N4210E,。,（,4,）井底车场为立式。,（,5,）运输设备。,10t,电机车牵引,2m,3,固定式矿车和,0.5m,3,翻斗车。列车总长度均为,43.8m,。,2m,3,矿车的轴距,S,B.Max,=1100mm,。,3.2,井底车场设计,（,6,）矿石产量。阶段日产量,2000t/d,，小时产量,72t/h,。,（,7,）运行车辆最大宽度,B=1200mm,。,B,基本参数的确定,（,1,）采用,18kg/m,钢轨。,(,根据书,11,页表,1-7,选取）,（,2,）采用,618-1/4-11,单侧,道岔,、,618-1/4-11.5,渡线道岔、,618-1/3-11.65,自动分配对称道岔。见图,4,（,3,）,弯道半径,R=15m,，缓和直线段,d=2m,。,弯道双轨线路中心距加宽值：,=S,2,B.max,/8R=1.1,2,/,（,815,）,=134mm,取,=200mm,。,3.2,井底车场设计,（,4,）储车线长度：,主井重、空车线长度,L,Z,=1.543.8=65.7m,副井重车线长度,L,f1,=1.243.8=52.56m,副井空车线长度,L,f2,=1.143.8=48.18m,（,5,）车场形式见图,5,。,（,6,）主井马头门线路布置见图,6a,，其有关尺寸如下：,罐笼底板长度,L,0,=3.2m,；摇台活动轨长度,L,4,=1.5m,；,摇台基本轨长度,L,3,=0.6m,；罐笼中心线间距,A=1.968m,；单式阻车器轮挡至摇台基本轨末端的长度,L,2,=1.4m,；复式阻车器轮挡至对称道岔连接系统末端的长度,b,4,=1.5m,；对称道岔连接系统长度,b,3,=10.342m,；复式阻车器阻爪间距,b,1,=2.4m,；插入段长度,b,5,=2m,，,b,2,=2.4m,3.2,井底车场设计,（,7,）副井马头门线路布置见图,6b,，有关尺寸如下：,罐笼底板长度,L,0,=3.2m,；摇台活动轨长度,L,4,=1.5m,；摇台基本轨长度,L,3,=0.6m,；复式阻车器阻爪间距,b,1,=2.4m,；插入段长度,L,2,=0.51m,。,C,平面闭合计算,（,1,）井筒相互位置和储车线的垂直距离。参照图,7,对以下参数进行计算：,井筒中心线与坐标间的夹角：,3.2,井底车场设计,储车线与井筒中心线