井底车场与硐室培训教案-中国矿业大学-中国煤矿安全生产网
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    井底车场与硐室培训教案-中国矿业大学

    作者:煤矿安全网 来源:煤矿安全网 发布时间:2013-10-23

    A-非梯子间侧轨道中心线至巷道壁距离,一般取A≥矿车宽/2+0.8m;

    C-梯子间侧轨道中心线至巷道壁距离,一般取C≥矿车宽/2+0.9m;

    文本框:  
图9-18  按下放长材料计算马头门高度

    马头门的宽度通常在重车侧自对称道岔(或单开道岔)连接系统终点开始缩小,至对称道岔(或单开道岔)基本轨起点收缩至单轨巷道的宽度。但是在空车侧,过了对称道岔(或单开道岔)基本轨起点不远即进入双轨的材料存车线。为了减少井底车场巷道的断面变化和方便施工,往往空车侧马头门的宽度不再缩小。

    3.马头门高度的确定

    马头门的高度,主要取决于下放材料的最大长度和方法、罐笼的层数及其在井筒平面的布置方式、进出车及上下人员方式、矿井通风阻力等多种因素,并按最大值确定。

    我国井下用最长材料是钢轨和钢管,一般为12.5m。8m以内的材料放在罐笼内下放(打开罐笼顶盖),而超过8m的长材料则吊在罐笼底部下放。此时,材料在井筒与马头门连接处的最小高度按图9-18所示,并按公式(9-4)计算。

                                  (9-4)

    式中,Hmin-下放最长材时马头门所需的最小高度,m;

    L-下放材料的最大长度,取L=12.5m;

    W-井筒下放材料的有效弦长。当有一套      提升设备时,取W= 0.9D;若有两套提升设备,W可根据井筒断面布置计算出;

    D-井筒净直径,m;

    -下放材料时,材料与水平面的夹角,,当D = 4~8m,L=12.5m时,

    随着井筒直径的增加,下放最大长材已不是确定马头门最小高度的主要因素,最小高度主要取决于罐笼的层数、进出车方式和上下人员的方式。另外,大型矿井尤其是高瓦斯矿井,井下需要的风量很大,若马头门高度低了,断面必然缩小,通风阻力会增大。因此,马头门高度按上述因素确定后还应按通风要求进行核算,并且马头门的净高度不应小于4.5m。马头门最大断面处高度确定后,随着向空、重车线两侧的延伸,拱顶逐步下降至正常巷道的高度。一般副井马头门的拱顶坡度为10°~15°,风井马头门的拱顶坡度为16°~18°。

    4.马头门断面形状及支护

    由于马头门与井筒连接处断面大(如常村煤矿副井马头门掘进宽8.21m,高14m,掘进断面积为109m2)、地压大,所以,马头门断面形状多选用半圆拱形。当顶压和侧压较大时,可采用马蹄形断面;当顶压、侧压及底压均较大时,可采用椭圆形或圆形所面。

    马头门的支护材料多用C20以上混凝土。通常围岩的坚固性系数f = 4~6时,支护厚度为500~600mm,马头门上、下2.5m范围内的一段井筒的井壁还应适当加厚100~200mm,以便安设金属支撑结构物。当围岩不稳定、地压大,或马头门与井筒连接处高度和宽度均较大时,可采用钢筋混凝土支护,配筋率为0.75~1.5%。当连接处位于膨胀性岩层时,可采用锚喷或加金属网作为临时支护,然后再砌筑永久混凝土或钢筋混凝土支护。

    四、主排水泵硐室设计

    主排水泵硐室由泵房主体硐室、配水井、吸水井、配水巷、管子道及通道组成,见图9-19。主排水泵硐室和水仓构成了中央排水系统。主排水泵硐室按水泵吸水方式不同,又可分为卧式水泵吸入式、卧式水泵压入式以及潜水泵式三种。第一种应用最为广泛,第二种为少数金属矿和煤矿采用,个别矿山采用第三种。现以卧式水泵吸入式中央泵房为例说明其设计方法。

    图9-19  卧式水泵吸入式主排水泵硐室主体硐室平面布置

    1-主体硐室;2-配水巷;3-水仓;4-吸水小井;5-配水井;6-主变电所;7-水泵和电动机;8-轨道;

    9-通道;10-栅栏门;11-密闭门;12-调车转盘;13-防火门;14-管子道;15-带闸门的溢水管;16-副井井筒

    1.泵房的位置

    为缩短电缆和管道线路,便于排水设备运输,提供良好的通风条件,以及有利于集中管理、维护和检修,水泵房在绝大多数情况下都设在井底车场副井附近的空车线一侧,并与主变电所组成联合硐室。泵房与相邻巷道的连接方式,应根据井筒位置、井底车场布置、围岩等条件具体确定。泵房通道与井底车场巷道的运输要通过道岔直接相连接(图9-20 a),或设转盘相连(图9-20b)。管子道与立井连接时,可布置在井筒出车侧(图9-20 a),也可布置在井筒进车侧(图9-20 b)。

    图9-20  主排水泵房与相邻巷道连接方式

    1-主排水泵房;2-管子道;3-通道;4-主变电所;5-车场巷道;6-副井井筒;7-水仓;

    8-密闭门;9-防火门;10-井底车场联络巷道

    2.配水井、配水巷和吸水井的布置

    配水井、配水巷和吸水井构成配水系统,三者关系见图9-21。

    配水井位于泵房主体硐室吸水井一侧,一般布置在中间水泵位置,与中间吸水井通过溢水管直接相连。根据配水井上部硐室安设配水闸阀的要求,一般配水井的尺寸是平行配水巷方向长2.5~3.0m,垂直配水巷方向宽为2.0~2.5m,深5~6m。配水井井底底板标高应低于水仓底板标高1.5m。

    配水巷也位于吸水井一侧,通过溢水管与配水井和吸水井相通。为了便于施工和清理,配水巷断面为宽1.0~1.2m,高1.8m的半圆拱形,其底板标高高于吸水井井底1.5m。

    吸水井位于主体硐室靠近水仓一侧,断面为圆形,净径为1.0~1.2m,深5~6m。正常情况下每台水泵单独配一个吸水井。当每台水泵排水量小于100m3/h时,亦可两台水泵共用一个吸水井,但要保证两个吸水笼头之间距离不能小于吸水管直径的两倍。有时视围岩稳定情况和排水设备性能,可以不设配水井和配水巷,只设一个大的吸水井,中间隔开,每两台水泵共用1个吸水井。

     

     

    图9-21  配水系统布置图

    1-水泵及电动机;2-吸水小井;3-配水巷;4-配水井;5-水仓;6-带闸阀的溢水管

    3.水仓

    水仓由主仓和副仓(或称内仓与外仓)组成,两者之间的距离视围岩稳定程度确定,一般为15~20m。当一条水仓清理时,另一条水仓能满足正常使用。水仓一般应布置在不受采动影响,且含水很少的井底车场稳定的底板岩石中。随着矿井设计模式的变化,水仓也有设在井底附近的煤层中,如兖州济宁三号矿井水仓,作方格布置,容量达40000m3。

    一般情况下,水仓入口设在井底车场巷道标高的最低点,即副井空车线的终点(图9-22 a)。当矿井涌水量大或采用水砂充填的矿井,水仓入口可布置在石门或运输大巷的进口处。两条水仓入口可布置在同一地点(图9-22 b),亦可分别布置在两个不同的地点(图9-22 c)这样采区来的水在井底车场外就进入水仓了,井底车场内的涌水就需要经过泄水孔流入水仓。但由于车场中各巷道的坡度方向不同,在车场绕道处的水沟坡度与巷道的坡度要相反(即反坡水沟),以便将车场巷道标高最低点处之积水导入泄水孔进入水仓。为保证一个水仓进行清理时,其一翼的来水应能引入另一水仓,所以在泄水孔处的一段水沟应设转动挡板(图9-22 d)。由于水仓的清理为人工清仓、矿车运输,所以水仓与车场巷道之间需设一段斜巷,它既是清理斜巷又是水仓的一部分。


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