矿业百科

井底车场

2023-06-29

英文

shaft station

简介

在地下矿开拓中,连接井筒与生产水平巷道的一组巷道和硐室的总称。它是该生产水平提升和运输的枢纽站。地面的人员、材料和设备、通过此处运到各作业点;采掘的矿石和废石,经此处转运到地面。井底车场的通过能力,应不小于阶段运输能力的1.2~1.3倍。线路结构力求简单和调车方便,尽可能的保证车辆运行安全和缩短调车时间。井底车场型式根据井筒类型分为竖井井底车场和斜井井底车场两种。

竖井井底车场 由车辆运行线路的布置形式而定,其运输路线,由行车线、储车线和辅助线路组成。行车线有空、重车运行线,联结主副井空重车运行线的绕道,调车场支线、马头门线路等。储车线有储放主副井空、重车线路和材料车支线等。辅助线路为通往各硐室和水仓的专用支线。上述各种线路,按矿车运行方式和要求的通过能力,组成环形式、折返式和尽头式三种线路。井底车场因而称为环形式、折返式和尽头式三种型式的井底车场。

环形式井底车场 主井矿石运输线路呈环形延伸,并与罐笼井的出车线路连结成一环状闭路(图1)。这种线路形式,矿车在车场内单向环形运行,通过能力大。具有主辅提升功能的罐笼井、运量大的辅助提升罐笼井以及具有箕斗和罐笼提升的混合井,均采用这种车场型式和运输线路。

图1 环形井底车场运输线路

1-主井;2-副井;3-矿车卸载硐室;4-石门;

5-主井重车线;6-主井空车线;

7-副井重车线;8-副井空车线;9-绕道;10-调车线

20世纪80年代,中国金属矿山在重车储车线和出车线上,逐渐使用列车推车机推送车辆,以取代矿车自溜,减少了矿车碰撞减轻了摘挂钩的劳动强度,提高了矿车运行的安全。由于毋须车辆自溜时所必需的高差,车场内不需要开掘排水坑。

折返式井底车场 重车在直线形线路上运行,卸载后的空车在储车线旁侧线路上折返返回。(图2)运输线路可以用双轨,也可以用单轨加局部错车道,主要根据阶段运输量、运输距离和单 一列车的运输量来确定。折返线路调车方便,调车时间短,巷道工程量小,弯道和交叉点少,在大型、中型、小型矿山均有使用,但采用大型矿车时,巷道断面大,宜将车场布置于稳固岩层中。

图2 折返式井底车场运输线路

1-主井;2-副井;3-矿车卸载硐室;

4-主井重车线;5-主井空车线;6-通过线;

7-副井重车线;8-副井空车线;9-主要运输巷道或石门

尽头式井底车场 重车线和空车线在井筒一侧的同一条巷道内,井筒的另一侧无马头门,因此重车和空车的进罐和出罐均在井筒同一侧。(图3)

图3 单罐笼尽头式井底车场运输线路

1-井筒;2-空车线;3-重车线;4-支线;

5-人道站台;6-石门或平巷

这种线路的优点是:巷道工程量少,弯道和交叉点少,施工方便;缺点是不易实现矿车进出罐笼机械化,通过能力低。因此只适用于提升任务很小的竖井或小型矿山。

斜井井底车场 按车辆的运行线路分为折返式和环形式两类。斜井井底车场与斜井的联接方式有甩车道、吊桥和平车场三种。甩车道式也称旁甩式,即由井筒一侧或两侧开掘斜井甩车道,使斜井内的线路由斜变平进入储车线。吊桥式是用吊桥引渡斜井中的矿车进入顶板方面的储车线和将储车线中的矿车引渡到斜井中。平车场式是车场位于斜井井底,斜井中的运输线路到车场变平以进入储车线。环形式车场一般用于箕斗提升或带式提升的大、中型矿井。金属矿山特别是中、小型金属矿山的斜井,多用串车提升。串车提升的井底车场均为折返式。

折返式井底车场 空车线和重车线之间,借助调车支线调车。图4a中,主井为双钩串车提升,利用主要运输平巷作为储车线;副井为单钩串车提升,储车线位于主要运输平巷的顶板或底板内。这种井底车场,主井一次可提几个矿车,提升能力较大,适宜于运输量不太大的中型矿山。图4b中,主井为箕斗井,储车线设在主要运输平巷的顶板或底板中;副井为双钩串车提升,储车线在主要运输平巷中。

图4 折返式车场

a—串车折返式车场;b—箕斗折返式车场

1—主井;2—副井;3—主井重车线;4—主井空车线;

5—副井重车线;6—副井空车线;7—调车支线;

8—调度支线;9—绕道

环形式井底车场 这种井底车场一般位于矿体的下盘围岩中,可以利用主要运输平巷作调车线路。图5中,主井为箕斗井或胶带机提升的斜井,副井为串车提升斜井。从左边来的重载列车经过环形线路,到储矿溜井卸载;空载列车从右边经过环形线路和平巷向左边返回;从右边来的重载列车经环形线路到储矿溜井卸车;空载列车从左边经环形线路和平巷向左返回;这种型式的车场,常与箕斗提升或胶带机提升配合使用,提运能力很大;如果是用胶带式提升,提运能力可大于竖井箕斗提升。因此适用于中型和大型矿山。

图5 斜井环形式井底车场

1—主井;2—副井;3—储矿溜井;

4—车场环形路线;5—平巷

井底车场硐室 为提升、运输、排水、供电等服务的重要硐室,均设在井底车场内或附近,有些还与运输线路和辅助线路相通。硐室布置合理,可以保证井底车场的通过能力和减少巷道工程量。

箕斗井硐室 包括卸矿硐室、井下破碎站、矿仓、箕斗装载硐室、粉矿回收硐室等,均应布置在箕斗井附近的稳固岩层中。在满足通风、安全、排尘等特殊要求的条件下,应尽可能使线路简单和井巷工程量小。

罐笼井硐室 包括马头门、水泵房、水仓、变电所、讯号房等。马头门与井筒相联接;讯号房靠近井筒;水泵房与水仓相邻,在井底车场内或附近;变电所靠近水泵房。

服务性硐室 主要有调度室、医疗室、候车室、电机车和矿车修理室等,一般都布置在井底车场范围内。

井底车场线路设计 设计的步骤一般是:根据要求的通过能力,确定井底车场的型式;初步确定各种硐室的规格和位置、车场内使用的设备和装置,如各种道岔、阻车器、推车机、摇台、高度补偿器、卸矿装置、警冲标等;线路的平面布置;线路坡度计算等。

线路平面布置 包括线路结构和参数设计,主要内容有:(1)计算行车线、储车线、辅助线各段的长度。运矿线路储车线的长度不应小于列车长度的1.5倍;采用不摘钩卸矿时,储车线长度为列车长的1~1.2倍。废石运输线路的储车线长度为列车长度的1~1.5倍。材料车和设备等临时占用的线路长度为15~30m。用人车送人员时应设人车专用线。斜井串车提升时,储车线长度为列车长度的1.5倍。调车线长度常为一列车长。(2)确定各段线路的巷道断面。副井的进车和出车线为上下班人员的通行要道时,应设双侧人行道,人行道的宽度不应小于1m。巷道的宽度根据人行道宽度、运输设备的外形宽度、轨道数目和必要的安全间隙确定。巷道高度根据人行道必须的高度、架线最小悬挂高度和必要的安全间隙等确定,并根据需要通过的风量和允许的最大风速进行校验。(3)设计各弯道的曲率半径。

线路坡度计算 即线路纵剖面计算。线路坡度对车场通过能力、车辆运行状态和安全影响很大。计算内容有:矿车运行阻力、矿车自溜坡度、马头门线路坡度、储车线坡度、排水沟沟底坡度、各硐室的辅助线坡度、硐室的底板标高、行车线和调车线坡度、井底车场线路坡度等的闭合计算。根据闭合计算结果,最后确定井底车场运输线路中所用各种设备和装置的数量、型号、技术性能、安装地点和操作要求等。