井底车场设计

井底车场设计

专业班级：XXXXXXXXX

学生姓名：XXX

指导教师：XXX

设计时间：XXX、XX、XX

设计成绩：

1.设计题目

根据矿井初步设计，某矿井第一水平拟设置的井底车场为刀巴式车场（如课本图17-3（a））。该矿井主要运输为3t固定箱式矿车，辅助运输为1t固定箱式矿车，其中重车采用14t架线式电机车运输。主要运输3t固定箱式矿车每列长16节，辅助运输1t固定箱式矿车每列长最多为26节，矿井的生产能力为400万吨/年。

2.设计要求

试对该矿井井底车场进行线路设计，并标出必要的硐室。设计图按1:50、1:100、1:200、1:1000均可以。

1.井底车场的类型及形式选择

1.1井底车场类型

1.1.1 立井井底车场的类型

立井井底车场的基本类型见表5－7。表内所列井底车场形式为常见的基本型，在设计中由于各种条件的影响还有混合式车场，如主井折返式、副井环形式的井底车场。

1 t

矿车的情况，如采用大型矿车，能力可提高。

1.1.2 斜井井底车场的类型

斜井井底车场的基本类型见表5－8。

1.2 井底车场形式选择

（1）保证矿井生产能力，有足够的富裕系数，有增产的可能性。

（2）调车简单，管理方便，弯道及交岔点少。

（3）操作安全，符合有关规程、规范。

（4）井巷工程量小，建设投资省，便于维护，生产成本低。

（5）施工方便，各井筒间、井底车场巷道与主要巷道间能迅速贯通，缩短建井工期。

（6）当大巷或石门与井筒的距离较大时，能够布置下存车线和调车线，可选择立式井底车场。大巷或石门与井筒的距离较近时，可选择卧式或斜式井底车

场。

（7）井底车场形式也取决于矿车的类型，当采用定向卸载的底纵卸式、底侧卸式矿车时，其卸载站（即主井车线）可布置为折返式，亦可布置为环形式，但其装车站的线路布置必须与其对应，即卸载站为折返式，采区装车站亦为折返式。卸载站为环形式时，采区装车站亦为环形式。当卸载站采用环形式布置、装载站采用折返式布置或卸载站采用折返式布置、装载站采用环形式布置时必须增设还原回车线路，这种形式比较复杂，需通过方案比较确定。

题目中明确规定要用井底车场为刀巴式车场（如课本图17-3（a））即立井卧式车场如下图1-1

1

图 1—1 立井环形卧式井底车场

2 井底车场的平面布置

2.1 井底车场平面布置的基本要求

（1）井底车场线路主要由主井空、重车线，副井进、出车线和回车线组成。由于各井底车场的通过能力、列车编组和煤种数量不同，其各线路的数目和有效长度亦不相同。

（2）井底车场线路布置在满足通过能力和使用要求的前提下，结合主、副井系统各配套硐室的功能特点，协调布置与其相关的辅助线路，并应做到线路顺畅、紧凑合理。

（3）为保证运行安全，应尽量避免机车在曲线巷道顶车，各种推车机均需布置在直线段上。

（4）井底车场的工程量要小。根据生产发展，也可分期扩建，并注意缩短回车线。

（5）尽量减少道岔和交岔点。

（6）线路布置要有利于通风，线路上尽量不设风门，尤其是立井井底车场的副井空、重车线上应禁设风门。

（7）底纵卸式、底侧卸式矿车的井底车场设计时，要注意列车的装载与卸载方向的一致，即注意调头问题。

2.2 井底车场的平面布置

2.2.1 各车线有效长度的确定

（1）主井存车线有效长度的确定

1）运输大巷采用固定式矿车列车运输时

①主井井筒采用箕斗或带式输送机提升单一牌号煤种时，其空、重车线有效长度应各容纳1.5～2.0列车。

②主井井筒采用箕斗或带式输送机提升多牌号煤种时，各牌号煤的空、重车线有效长度应各容纳1.5列车。

③主井井筒采用罐笼或串车提升时，其空、重车线有效长度应各容纳1.0 ～

1.5列车。

2）运输大巷采用底纵卸式、底侧卸式矿车列车运输时，主井空、重车线有效长度视线路布置及调车方式确定

①底纵卸式、底侧卸式矿车和掘进煤矿车不共用井底煤仓时，底纵卸式、底侧卸式矿车空、重车线有效长度应各容纳1.0列车。

②底纵卸式、底侧卸式矿车和掘进煤矿车共用井底煤仓，且掘进煤列车空、重车线长度大于底纵卸式、底侧卸式矿车空、重车线有效长度时，按掘进煤列车空、重车线有效长度确定空、重车线有效长度。

③掘进煤集中在井底煤仓用翻车机处理时，掘进煤列车空、重车线有效长度应各容纳1.0列车或1列混合列车的所有掘进煤矿车。

3）运输大巷采用无极绳运输时，主井空、重车线有效长度应根据井筒提升和大巷运输设备的能力确定

①斜井井筒串车提升时，空、重车线有效长度应各容纳3～5钩串车长度；若大巷采用机车牵引，斜井空、重车线，应综合考虑。

②主井井筒采用罐笼或箕斗提升时，空、重车线有效长度应按20～30 min 驶入车线的矿车数量确定。

（2）副进、出车线和材料车线有效长度的确定

1）辅助运输采用固定式矿车列车时：

①大型矿井副井进、出车线有效长度应各容纳1.0 ～1.5列车。

②中、小型矿井副井进、出车线有效长度，提升部分煤炭时，应各容纳1.0 ～

1.5列车；不提升煤炭时，应各容纳0.5～1.0列车。

③生产能力在 2.40 Mt ／a 及其以上的大型矿井设有专用提矸井时，副井和提矸井的进、出车线有效长度应各容纳1.0列车。

④副井出车线一侧应并列布置一条材料车线，作为材料车和设备车的编组和存车线。大型矿井材料车线有效长度应容纳15辆材料（设备）车或1.0列材料（设备）车。中、小型矿井材料车线有效长度应容纳5～15辆材料（设备）车。

辅助运输采用其他方式时，副井进、出车线和材料车线有效长度应根据矿井的辅助运输方式、辅助运输设备的类型等具体条件确定。

（3）采用混合提升的立井井底车场存车线有效长度的确定

采用混合提升的立井井底车场，其空、重车线有效长度，应根据井筒提升及大巷运输方式，并结合车场线路布置的具体情况确定。

（4）采用串车提升的斜井甩车场空、重车线有效长度的确定

采用串车提升的斜井甩车场空、重车线的有效长度，应根据大巷运输方式确定，但不小于一钩串车长度的2～3倍。空、重车线间的高差不宜大于0.8 m 。

2.2.2 存车线有效长度计算

（1）主井空、重车线

()j K NL mnL k L += （２－１）

式中 Ｌ ——主井空、重车线、副井进、出车线有效长度，m ；

m ——列车数目，１列；

n ——每列车的矿车数，按列车组成计算确定，１６节；

L K ——每辆矿车带缓冲器的长度，3.65m ；

N ——机车数，1台；

L j ——每台机车的长度，4.9m ；

k ——列车长的倍数，一般取1.5～２．0,本设计区1.5

()m L 789.4165.31615.1=?+???= L 取80m

（2）副井进、出车线

()j K NL mnL k L += （２－2）

式中 Ｌ ——副井进、出车线有效长度，m ；

m ——列车数目，１列；

n ——每列车的矿车数，按列车组成计算确定，2６节；

L K ——每辆矿车带缓冲器的长度，2m ；

N ——机车数，1台；

L j ——每台机车的长度，4.46m ；

k ——列车长的倍数，一般取1.0～1.5,本设计区1.2

()m L 75.6746.4122612.1=?+???= L 取70m

当采用机车顶推底纵卸式矿车列车卸载时，机车不过卸载站，列车滑行进入空车线，空列车的附近加长度应根据列车自动滑行的制动距离要求通过计算确定，并增加10 ~ 15 m 的安全距离。当空车线的附近线路采用反坡或设置机械阻车及制动装置时可不受限制。

（3）井底车场调车线的有效长度

f j K L NL mnL L ++= （2－3）

式中 Ｌ ——调车线有效长度，m ；

m ——列车数目，1列；

n ——每列车的矿车数，按列车组成计算确定，16辆；

L K ——每辆矿车带缓冲器的长度，3.65m ；

N ——机车数，1台；

L j ——每台机车的长度，4.9m ；

L f ——附加长度，一般取10m 。

m L 3.73109.4165.3161=+?+??= L 取80m

（4）材料车线有效长度

大型矿井的材料车线按15—20辆矿车取，此矿年产400万吨，故矿取15辆

c c L n L = （２－4）

式中 Ｌ ——材料车线有效长度，m ；

n c ——材料（设备）车数，15辆；

L c ——每辆材料车带缓冲器的长度，2m ；

m L n L c c 30215=?==

表2—1 矿车参数

（5）人车线有效长

f j R R L L L mn L ++= （２－5）

式中 Ｌ ——材料车线有效长度，m ；

m ——列车数目，取1.0列；

n R ——每列车的人车数，10辆；

L R ——每辆人车带缓冲器的长度，4.5m ；

L j ——每台机车的长度，4.5m ；

L f ——附加长度，一般取15～20m 取15m

m L 5.64155.45.4101=++??= L 取65m

表 2—2 人车参数

计算后的车线有效长度m 取整数，井底车场各种车线的起点、终点见附图1

2.3轨距及线路中心距

轨距是指单轨线路上两条钢轨头内缘之间的距离目前我国矿井采用的标准轨距为600mm ，762mm ，900mm 三种，其中，以600mm ，900mm 两种最为常见。1t 固定式矿车、3t

固定式矿车、14t 架线式电机车均采用600mm 轨距。

表2—3 双轨线路中心距

2.3曲率半径的选择

表2—3 曲率半径

3 井底车场的通过能力

3.1 井底车场通过能力计算

井下采用机车运输时，井底车场年通过能力按下式计算：

T Q T N a 15.1= （3－1）

式中 N —— 井底车场年通过能力，t ；

Q —— 每一调度循环进入井底车场的所有列车的净载煤重，48t ；

T —— 每一调度循环时间，2.5min ；

T a —— 每年运输工作时间等于矿井设计工作日数与日生产时间的乘积，31800min ；

1.15 —— 运输不均衡系数。 9.5285

.215.14831800=??=N 万t 井底车场通过能力应考虑留有一定的备用（储备）能力，一般应大于矿井设计生产能力的30％。

)3.01(4009.528+?>

当井下主要运输大巷煤炭运输采用带式输送机。辅助运输设备采用机车运输时，上述公式仍然适用，可将公式中Q 的含义换成矸石重量或其他材料设备等重量即可。

3.2 提高井底车场通过能力计算的措施

（1）改进车场形式和线路结构。如大型矿井的井底车场的形式可由单一环形（或折返式）车场改进为折返、环形相结合的车场，将主运与辅运相联系的车场改进为主、辅运输相互独立运行的立交式井底车场形式。

（2）提高矿井运输装备标准，增大矿车载重量，改变卸载方式。如大型矿井可采用大载重、大功率、大容积的底卸式列车；中、小型矿井可将固定式矿车改为底卸式矿午。

（3）调整车场线路结构，增设复线，实现单双向运行；改进调车作业方式，增设调车设备（如调度机车、列车推车机、爬车机、制动器、阻车器等）、提高机械操车水平，减少辅助作业时间。

（4）提高线路质量，调整线路坡度，增大轨型，加大曲线半径，降低行车阻力，提高机车运行速度；加强轨道维护及车辆检修，提高车辆的完好率。

（5）建立完善、可靠的机车信号及运行系统，实现调车作业机械化。合理调配车辆，提高员工的管理效率。

（6）有条件的邻近采区煤炭运输可采用带式输送机直接输入井底煤仓或大巷运输采用带式输送机运煤。

（7）有条件时煤巷及半煤岩巷道掘进的煤和矸石，可直接汇入主煤流系统；采区掘进的煤矸亦可采用采区内处理方式，以减少车辆在井底车场内的周转次数。有条件时采区的煤、矸列车亦可分别进行编组，以减少列车在井底车场的调车时间。