井底车场是指连接矿井主要提升井筒和井下主要运输和通风巷道的若干巷道和硐室的总称。它联系着井筒提升和井下运输两大生产环节,是井下运输的总枢纽站。
组成
在井底车场结构中,除主要运输线路和辅助线路外,为满足生产管理和安全方面的需要,还设置了若干形状不同、结构各异的硐室。按它们在井底车场中所处的位置和用途的不同,
硐室可分为主井系统硐室、副井系统硐室以及其他硐室。
主井系统硐室
1.推车机、翻车机硐室或卸载硐室
该硐室位于车场运输水平主井重车线和空车线的连接处,其内安设推车机和翻车机(亦称翻转罐笼、滚笼),将固定车厢矿车中的煤翻转卸入煤仓中。对于底卸式或
侧卸式矿车而言,则称为卸载硐室。在卸载硐室内安设有支承托辊、卸载曲轨、复位曲轨、支承钢梁等卸载装置。该硐室断面较大.其下与煤仓相连。
2.煤仓
煤仓有倾斜式和垂直式两种。当为倾斜式煤仓时.则其上口与推车机、翻车机硐室的卸煤口相接,其下与
箕斗装载硐室直接相连。当采用大型垂直圆筒仓时,其下部则通过给煤机硐室间接与箕斗装载硐室相连接。
3.箕斗装载硐室
该硐室位于井底运输水平以下,上接煤仓下连主井井筒;当大巷采用
胶带输送机运煤时,箕斗装载硐室可以位于运输水平以上。箕斗装载硐室内安设箕斗装载设备(定容或定重),将煤仓中的煤定量装入箕斗,提至地面。
4.主井清理井底撒煤硐室
该硐室位于
箕斗装载硐室以下,通过30°~45°的倾斜巷道(清理撒煤斜巷)或平巷(装载水平高于车场水平时)与井底车的水平巷道相接。其内安设清理撒煤设备,将箕斗在装、卸和提升过程中撒落于井底的煤装入矿车或清理箕斗中清理出来。
5.井底水窝泵房
该硐室位于清理撤煤硐室以下或清理撒煤硐室附近的井筒一侧,其内安设
水泵。
副井系统硐室
1.马头门
该硐室位于副井井筒和井底车场巷道相连接处。其内安设
摇台、
推车机、
阻车器等操车设备。材料和设备的上下、
矸石的排出、人员的升降以及新鲜风流的进入都要通过它。
通常这两个硐室联合布置于副井井底远离主井的一侧。通过管子道和副井井筒相连.通过通道与井底车场水平巷道相通。其内分别安设水泵和变电整流及配电设备,负责全矿井下排水和供电。泵房与变电所之间设有防火铁门。中央泵房主体硐室与井底车场的连接通道中装有向外开的防火铁门。
3.管子道
管子道是中央水泵房主体硐室与副井井筒相连接的一条倾斜巷道,倾角为25°~30°,一般布置在水泵房的端部。其作用是敷设水管和
电缆,同时也是
泵房的一个安全出口。一旦矿井发生水患时,可供外撤或内运排水设备。因此在管子道与井简连接处留有3 m左右的平台,出口对准一个罐笼。平台上设有提运设备的绞车和转盘道。
4.水仓
水仓是指位于井底车场水平以下的两条相互独立、断面相同的一组巷道,称为主要
水仓。它由主仓和副仓(或称内水仓与外水仓)组成。水仓入口一般位于井底车场巷道标高的最低点,末端与水泵房吸水井或配水井相连。水仓内铺设轨道和其他清理煤泥的设备。水仓的作用是贮存全矿井井下涌水和沉淀涌水的泥砂等。设双水仓的目的在于交替清理。
5.副井井底水窝泵房
以往采用单绳缠绕式提升时副井井底较浅.需设水窝泵房单独排水。但是随着多绳摩擦提升的应用,副井井底加深,为了简化排水系统,副井井底积水通过泄水巷流至主井井底清理撒煤斜巷处并由主井井底水窝泵房的水泵排入车场水沟,进入水仓。
6.等候室
该硐室布置于副井井底附近,作为工人升井前候罐休息室,内设简易长条板凳或联椅,有较好的照明设施。
其他硐室
1.调度室
该硐室位于井底车场进车线的入口处。其内设电讯、电气设备.用以指挥井下车辆的运行。室内调度盘上可明确地标明井下电机车所在的位置和运行情况、采区装车站情况等。
2.电机车库及电机车修理间硐室
该硐室一般位于井底车场内便于进车和通风方便的地方。其内安设检修设备、变流设备和充电设备。它可供井下电机车的停放、维修和对蓄电池机车电瓶进行充电。
3.防火门硐室 ·
多布置于副井空、重车线上距马头门不远的单轨巷道内。其内安设两道便于关闭的铁门或包有铁皮的木门。一旦井下或井口发生火灾时用来隔断风流,防止灾情扩大。
此外在井底车场范围内。根据需要还设有乘人车场、消防列车库、防水闸门硐室、井下考勤站硐室、井下医务室、厕所等。炸药库和炸药发放硐室一般位于井底车场范围之外适宜的地方,要有独立回风道。
形式及选择
由于井筒形式、提升方式、大巷运输方式的不同,井底车场形式也各不相同。根据矿车在车场内运行的特点,井底车场可分为环行式和折返式两大类。
一、环行式井底车场
环行井底车场的特点是重列车在车场内总是单向运行,因而调车工作简单,可以达到较大的通过能力,但车场的开拓工程量较大。
按照井底车场空、重车线与运输大巷或主要石门的相对位置关系,环行车场又可分为卧式、斜式和立式三种。
当井筒位置与主要运输大巷和石门相距较近时,主、副井储车线与运输大巷或石门可平行布置称为卧式井底车场。
主、副井储车线与运输大巷或石门斜交称为斜式井底车场。
环行立式井底车场的主、副井储车线垂直于运输大巷或石门。当井筒距运输大巷很远时,通常称为刀式车场。
斜井环行车场与立井环行车场极为相似,也可以分为卧式、斜式和立式三种类型。其线路布置与立井环行车场基本相同。
折返式井底车场的特点是空、重车在车场内有折返运行。根据车场两端是否可以进出车,折返式车场又可分为梭式和尽头式两种。
梭式车场,其主要特点是:主井储车线完全布置在主要运输巷道上,列车往返运行需经翻笼一侧的轨道。这种车场的优点是:开拓工程量小,车场弯道少。
尽头式车场与梭式车场的线路布置基本相似,但空、重列车只从车场的一端出入,另一端为线路的尽头。
折返式车场的巷道开拓量小,巷道交叉点和弯道少,行车安全。但巷道由于断面大,需要布置在比较坚硬的岩石中,否则维护困难。
井底车场内的主要硐室有:变电所、水泵房、水仓、翻笼硐室、装煤设备硐室、电机车库及修理间等。此外,属于服务性的或因安全需要而设置的尚有调度室、等候室、井下防火门硐室、消防材料库及炸药库等。
形式选择
选择井底车场形式时,应根据矿井的不同条件考虑以下主要原则:
(1)运输系统和调车方式简单,有利于采用集中、闭塞、自动控制信号系统;
(2)车场通过能力较矿井
实际生产能力富余30%以上;
(3)减少巷道开拓工程量;
(4)尽量减少巷道交叉点,以便减少施工的困难和提高行车速度,增大井底车场的通过能力;
(5)整个车场巷道和硐室,应布置在稳定的易于维护的岩层中。
一般来讲,环行车场的重列车在车场内没有折返运行,调车系统简单,有利于采用自动控制信号系统。此外,车场内可以有几台电机车同时运行,车场通过能力较大。但是,这种车场巷道交叉点和弯道多,施工比较复杂,车辆运行安全性差,而且绕道等工程量较大。与环行车场相比,折返式井底车场可利用运输大巷或石门作为主井储车线和调车线,车场的开拓工程量较小,且巷道交叉点少,弯道少,车场线路简单,施工较容易,行车也比较安全。
设计要求
(1)井底车场富余通过能力应大于矿井设计生产能力的30%。当有
带式输送机和
矿车两种运煤设备向一个井底车场运煤时,矿车运输部分井底车场富余通过能力应大于矿车运输部分设计生产能力的30%。
(2)井底车场设计时,应考虑增产的可能性。
(3)尽可能地提高井底车场的机械化水平,简化调车作业,提高井底车场通过能力。
(4)在开拓方案设计阶段,应考虑井底车场的合理形式,特别要注意井筒之间的合避免井筒间距过小而使井筒和巷道难以维护、地面绞车房布置困难。
(5)应考虑主、副井之间施工时便于贯通。
(6)在初步设计时,井底车场需考虑线路纵断面闭合,以免
施工图设计时坡度补偿困难。
(7)在确定井筒位置和水平标高时,井底车场巷道位置的选择应符合下列规定:宜选择在相对稳定、坚硬的岩(煤)层中,宜避开断层、陷落柱等不良构造和
含水层、松散破碎岩(煤)层以及膨胀性岩层;不得布置在有煤与瓦斯突出危险煤层中和严重冲击地压煤层中;必须位于开采保护范围内。井底车场主要硐室位置的选择应符合下列规定:应选择在比较稳定坚硬的岩(煤)层中,并应避开断层、破碎带、含水层和采空区;不得布置在有煤与瓦斯突出危险的煤层中和冲击地压煤层中;井下
机电设备硐室应设在进风风流中。如果硐室深度不超过6m、人口宽度不小于1.5 m且无
瓦斯涌出,可采用扩散通风。
(8)井底车场长度较大的直线巷道之间应保持一定的距离,避免相互之间的不利影响。深井中相连接的巷道必须具有不小于450的交角。
(9)对于大型矿井或高瓦斯矿井在确定井底车场型式时,应尽量减少交叉点的数量并减小跨度。
(10)井底车场线路应布局简单、管理使用方便、建设工期短、节省
工程量、便于施工和维护。
(11)井筒与大巷距离近、人井风量大的矿井,如果有条件应尽量与大巷结合在一起布置井底车场,以便缩短运距、减少调车时间、减少井巷工程。