第四章井底车场设计

1、第四章井底车场设计1 第四章井底车场设计2 第四章目录 4.1 窄轨线路窄轨线路 4.2 井底车场设计依据及要求井底车场设计依据及要求 4.3 井底车场的类型及形式选择井底车场的类型及形式选择 4.4 井底车场的平面布置与坡度设计井底车场的平面布置与坡度设计 4.5 井底车场的通过能力井底车场的通过能力 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.7 井底车场设计示例井底车场设计示例 第四章井底车场设计3 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.1 井底车场硐室布置井底车场硐室布置 4.6.2 中央变电所硐室中央变电所硐室 4.6.3 中央水泵房硐室中央水泵房硐室 4.6.

2、4 水仓及清理斜巷水仓及清理斜巷 4.6.5 井下爆破材料库硐室 4.6.6 翻车机及推车机硐室 4.6.7 电机车修理硐室及充电硐室 2021-6-3第四章井底车场设计4 9.19.1井底车场调车方式及线路布置示例井底车场调车方式及线路布置示例 4第九章井底车场2021-6-3 13 19 11 78 2 16 14 2010 6 4 3 5 1 15 18 17 12 N5N6 -重车运行方向；-空车运行向；-材料车运行方向 N2N1 N3 N4 第四章井底车场设计5 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.1 井底车场硐室布置井底车场硐室布置 4.61.1 硐室布置原则硐室

3、布置原则 （1）符合）符合煤矿安全规程煤矿安全规程及及煤炭工业矿井设计规范煤炭工业矿井设计规范的规定的规定 （2）硐室的布置一般随井底车场型式的不同而变化。）硐室的布置一般随井底车场型式的不同而变化。 （3）硐室布置要考虑其用途，地质条件，设备安装尺寸，检修和）硐室布置要考虑其用途，地质条件，设备安装尺寸，检修和 设备更换等因素。设备更换等因素。 （4）尽量减少硐室外的工程量。）尽量减少硐室外的工程量。 （5）硐室布置必须满足技术经济合理的要求。）硐室布置必须满足技术经济合理的要求。 第四章井底车场设计6 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.1.2 主井系统硐室主井系统硐室

4、主井系统硐室有推车机及翻车机硐室、底卸式矿车卸载主井系统硐室有推车机及翻车机硐室、底卸式矿车卸载 站硐室、井底煤仓及箕斗胶带输送机装载硐室、清理撒站硐室、井底煤仓及箕斗胶带输送机装载硐室、清理撒 煤硐室及水窝泵房等。煤硐室及水窝泵房等。 上述硐室布置主要取决于地质及水文地质条件。确定井上述硐室布置主要取决于地质及水文地质条件。确定井 筒位置时，要注意将箕斗装载硐室布置在坚硬稳定的岩筒位置时，要注意将箕斗装载硐室布置在坚硬稳定的岩 层中，大型矿井大巷采用带式输送机运输时，可考虑箕层中，大型矿井大巷采用带式输送机运输时，可考虑箕 斗装载硐室上提或半上提方式。清理井底撒煤斜巷的出斗装载硐室上提或半上

5、提方式。清理井底撒煤斜巷的出 口要尽量布置在主井的重车线侧。口要尽量布置在主井的重车线侧。 第四章井底车场设计7 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.1.3 副井系统硐室副井系统硐室 副井系统硐室有副井井筒与井底车场连接处、主排水泵硐副井系统硐室有副井井筒与井底车场连接处、主排水泵硐 室变电所、副井井底换车设备硐室及等候硐室等。室变电所、副井井底换车设备硐室及等候硐室等。 主排水泵硐室和主变电所应靠近敷设排水管路的井筒，一主排水泵硐室和主变电所应靠近敷设排水管路的井筒，一 般布置在副井井筒与井底连接处附近。般布置在副井井筒与井底连接处附近。 水仓入口一般布置在空车线一侧井底车

6、场高程最低点处。水仓入口一般布置在空车线一侧井底车场高程最低点处。 确定水仓入口时，注意使水仓装满水。当副井井底较深时确定水仓入口时，注意使水仓装满水。当副井井底较深时 ，一般采用泄水巷至主井清理井底撤煤斜巷排水。副井井，一般采用泄水巷至主井清理井底撤煤斜巷排水。副井井 底较浅时，可设水窝泵房单独排水。底较浅时，可设水窝泵房单独排水。 第四章井底车场设计8 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.1.4 其他硐室其他硐室 其他硐室有调度室、急救站、架线电机车库及修理间、其他硐室有调度室、急救站、架线电机车库及修理间、 蓄电池电机车库及充电硐室、防水闸门硐室、井下爆破蓄电池电机车库

7、及充电硐室、防水闸门硐室、井下爆破 材料库、消防材料库、人车站等。其位置应根据线路布材料库、消防材料库、人车站等。其位置应根据线路布 置及各自的要求确定。置及各自的要求确定。 第四章井底车场设计9 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.2 中央变电所硐室中央变电所硐室 4.6.2.1 设计依据设计依据 根据井下动力变压器、高压开关柜、低压配电盘、机车的整根据井下动力变压器、高压开关柜、低压配电盘、机车的整 流设备的容量和平面电器布置图，设计人员结合井下开拓系流设备的容量和平面电器布置图，设计人员结合井下开拓系 统及井底车场形式可进行设计工作。统及井底车场形式可进行设计工作。 4

8、.6.2.2 设计要点设计要点 （1）硐室位置）硐室位置 首先，中央变电所硐室是全矿井下电力总配电站，为了节约首先，中央变电所硐室是全矿井下电力总配电站，为了节约 输入、输出电缆线，配电均衡，安装维修方便和便于提供新输入、输出电缆线，配电均衡，安装维修方便和便于提供新 鲜风流等目的，宜将变电所置于副井与井底车场连接处附近鲜风流等目的，宜将变电所置于副井与井底车场连接处附近 ，只有在布置上受到限制时，中央变电所才单独布置。同时，只有在布置上受到限制时，中央变电所才单独布置。同时 ，因中央水泵房是主要用电户，为使管线安装简单、节省，因中央水泵房是主要用电户，为使管线安装简单、节省， 管理集中，中央

9、变电所常与中央水泵房联合布置，如图管理集中，中央变电所常与中央水泵房联合布置，如图4-37。 第四章井底车场设计10 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 图图4-7 中央变电所硐室与水泵房硐室联合布置形式中央变电所硐室与水泵房硐室联合布置形式 a矿井涌水量小，水泵设备简单时的联合布置；矿井涌水量小，水泵设备简单时的联合布置；b涌水量量大，水泵设备多时的联合布置涌水量量大，水泵设备多时的联合布置 1斜（立）井；斜（立）井；2中央水泵房硐室；中央水泵房硐室；3中央变电所硐室；中央变电所硐室；4管子道；管子道；5水仓；水仓； 6通道；通道；7防水、防火密闭门；防水、防火密闭门；8运输大巷运

10、输大巷 1 2 3 1 5 7 6 7 7 6 1 7 6 3 5 4 2 8 （a）（b） 4 第四章井底车场设计11 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 （2）硐室安全要求）硐室安全要求 变电所必须采用不燃性材料支护，如选用混凝土或料石砌碹，条变电所必须采用不燃性材料支护，如选用混凝土或料石砌碹，条 件允许时也可采用不燃性锚喷支护。件允许时也可采用不燃性锚喷支护。 硐室必须设置易关闭的既防水又防火的密闭门，门内可设向外开硐室必须设置易关闭的既防水又防火的密闭门，门内可设向外开 的铁栅门，但不得防碍铁门的开闭。从硐室出口防火门起的铁栅门，但不得防碍铁门的开闭。从硐室出口防火门起5m

11、内的内的 巷道，应砌碹或用其它不燃性材料支护。巷道，应砌碹或用其它不燃性材料支护。 变电所的地坪，应比位于副井重车线侧的硐室通道与车场巷联接变电所的地坪，应比位于副井重车线侧的硐室通道与车场巷联接 点年的标高高出点年的标高高出0.5m。 硐室不应有滴水现象，电缆沟应设适当流水坡度，以便将积水随硐室不应有滴水现象，电缆沟应设适当流水坡度，以便将积水随 时排出硐室外。时排出硐室外。 中央变电所应根据规定，设置灭火器材，如配备灭火设备和充足中央变电所应根据规定，设置灭火器材，如配备灭火设备和充足 的砂箱，为此，在设计硐室的尺寸时，应留出相应的位置。的砂箱，为此，在设计硐室的尺寸时，应留出相应的位置。

12、 第四章井底车场设计12 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.2.3 平断面布置平断面布置 中央变电所硐室由配电室、变压器中央变电所硐室由配电室、变压器 室、通道与电缆道组成。其平面布室、通道与电缆道组成。其平面布 置如图置如图4-38所示。所示。 5 4231 图图4-8 中央变电所平面布置中央变电所平面布置 1高压开关柜；高压开关柜；2整流器；整流器；3直流配电模式直流配电模式 ；4低压开关柜；低压开关柜；5变压器；变压器； 第四章井底车场设计13 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 （1）配电硐室）配电硐室 配电硐室的长度与宽度取决于所采用的配配电硐室的长度与

13、宽度取决于所采用的配 电盘数量及排列方式（单侧排列或双侧排电盘数量及排列方式（单侧排列或双侧排 列）。配电盘数应以生产后期最大使用数列）。配电盘数应以生产后期最大使用数 为度。此外，设计时还应留出一定的备用为度。此外，设计时还应留出一定的备用 位置。中小型矿井配电设备采用单侧布置位置。中小型矿井配电设备采用单侧布置 为多，低压配电设备与高压配电设置之间为多，低压配电设备与高压配电设置之间 留有便于安装与维修的过道留有便于安装与维修的过道0.82.0m。 配电硐室的宽度主要取决于配电盘采用单配电硐室的宽度主要取决于配电盘采用单 侧或双侧排列，设备检修采用盘前、盘后侧或双侧排列，设备检修采用盘前、

14、盘后 或盘侧形式，与此同时还应考虑配电设备或盘侧形式，与此同时还应考虑配电设备 的强运与安装以及操作要求，一般过道宽的强运与安装以及操作要求，一般过道宽 不小于不小于1.2m，当配电硐室内铺设轨道以便，当配电硐室内铺设轨道以便 运输时，过道应不小于运输时，过道应不小于1.5m，若电缆沿墙，若电缆沿墙 敷设，则开关柜与墙应留出敷设，则开关柜与墙应留出0.70.8m的空的空 隙。在采用单侧排列时配电硐室的宽度常隙。在采用单侧排列时配电硐室的宽度常 为为3.24.0m，可参考图，可参考图4-39。 H d 800 B+2d h B 图图4-9 中央变电所硐室断面中央变电所硐室断面 第四章井底车场设计

15、14 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 （1）配电硐室）配电硐室 配电硐室断面高度，不考虑设备的起吊，只以方便配电设备的安装与检修配电硐室断面高度，不考虑设备的起吊，只以方便配电设备的安装与检修 为准。硐室断面多为半圆拱和三心拱，中小型矿井常用的个央变电所尺寸为准。硐室断面多为半圆拱和三心拱，中小型矿井常用的个央变电所尺寸 见表见表4-15。 表表4-17 中小型煤矿常见中央变电所硐室断面中小型煤矿常见中央变电所硐室断面 图示图示 净宽净宽B mm 净高净高Hmm 料石壁厚料石壁厚d mm 净断面净断面Sm2 300033002508.9 320033003009.5 340033

16、0030010.0 3600330030010.5 3800340030011.4 4000350030012.5 d 第四章井底车场设计15 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 （2）变压器硐室）变压器硐室 动力变压器是带油设备，为安全起见，与配电硐室应分开布置。动力变压器是带油设备，为安全起见，与配电硐室应分开布置。 为使进出线距离最近、管理集中，变压器硐室置于配电硐室附近为使进出线距离最近、管理集中，变压器硐室置于配电硐室附近 ，在设计中变压器硐室与配电硐室间还需设铁栅栏门，同时还需，在设计中变压器硐室与配电硐室间还需设铁栅栏门，同时还需 用栏杆将变压器圈起来。用栏杆将变压器圈

17、起来。 在设计两台或两台以上动力变压器时，两台变压器之间应留出工在设计两台或两台以上动力变压器时，两台变压器之间应留出工 作间隙和安全间隙作间隙和安全间隙0.851.0m。 为使施工掘砌单一化，变压器硐室与配电硐室多采用相同断面。为使施工掘砌单一化，变压器硐室与配电硐室多采用相同断面。 配电硐室与变压器硐室的地坪均需铺砌厚配电硐室与变压器硐室的地坪均需铺砌厚80100mm的混凝土。的混凝土。 第四章井底车场设计16 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 （3）主电缆通道）主电缆通道 主电线道是指地面电缆经副井井筒与中央配电硐室之间的联络通主电线道是指地面电缆经副井井筒与中央配电硐室之间

18、的联络通 道。该道一般称为管子道。管子道不仅铺设矿井排水管，多数兼道。该道一般称为管子道。管子道不仅铺设矿井排水管，多数兼 作电缆输送道。二者共用，不仅管线铺设方便，且管线材料最省作电缆输送道。二者共用，不仅管线铺设方便，且管线材料最省 。即使不共用，专用电缆通道断面大小，只需满足检修、电缆安。即使不共用，专用电缆通道断面大小，只需满足检修、电缆安 装及巷道施工方便即可。巷道应采用不燃性材料，永久性支护。装及巷道施工方便即可。巷道应采用不燃性材料，永久性支护。 （4）通道）通道 通道供运输设备、行人、敷设电缆网之用，应采用不燃性材料支通道供运输设备、行人、敷设电缆网之用，应采用不燃性材料支 护

19、，为保证安全还需设置密闭栅栏两用门，因此巷道断面设计除护，为保证安全还需设置密闭栅栏两用门，因此巷道断面设计除 考虑运送设备的最大外形尺寸外，还应结合选定的密闭门尺寸一考虑运送设备的最大外形尺寸外，还应结合选定的密闭门尺寸一 并确定。并确定。 第四章井底车场设计17 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.3 中央水泵房硐室中央水泵房硐室 4.6.3.1 设计依据设计依据 应占有以下资料方可进行水泵房硐室设计：排水泵的型号、数量应占有以下资料方可进行水泵房硐室设计：排水泵的型号、数量 以及排水管数量与直径；水泵及管道线路平断面布置图；井底车以及排水管数量与直径；水泵及管道线路平断

20、面布置图；井底车 场、水平开拓及中央变电所布置图；校核矿井最大涌水量和水泵场、水平开拓及中央变电所布置图；校核矿井最大涌水量和水泵 排水量，水泵排水量等于矿井正常涌水量（包括充填水及其它用排水量，水泵排水量等于矿井正常涌水量（包括充填水及其它用 水）。水）。 4.6.3.2 设计要点设计要点 （1）水泵选型）水泵选型 （2）硐室位置）硐室位置 （3）水泵房硐室的基本结构）水泵房硐室的基本结构 第四章井底车场设计18 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 （1）水泵选型）水泵选型 水泵最小能力水泵最小能力 （4-12） 水泵扬程水泵扬程 （4-13） 根据水泵最小排水量根据水泵最小排水量

21、Q，可以确定选用一台（不含检修与备用，可以确定选用一台（不含检修与备用 泵）或数台水泵，但每台水泵扬程应满足计算要求，若计算扬泵）或数台水泵，但每台水泵扬程应满足计算要求，若计算扬 程过大，无法选择时，可设计为分段串联方式。程过大，无法选择时，可设计为分段串联方式。 水泵电机率水泵电机率 （4-14） 水泵房硐室设计主要依据所选水泵、电机的外形尺寸以及安装水泵房硐室设计主要依据所选水泵、电机的外形尺寸以及安装 尺寸确定。尺寸确定。 20 24 1 Q Q )( 21 HHKH 10472.36 1 . 1 1 hq N 第四章井底车场设计19 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 （2

22、）硐室位置）硐室位置 水泵房硐室位置的选择应考虑以下因素：水泵房硐室位置的选择应考虑以下因素： 管线敷设最短，这不仅为节约管道、电缆，而且管道阻力以及电压降管线敷设最短，这不仅为节约管道、电缆，而且管道阻力以及电压降 最小。最小。 一旦井下发生水患时，人员、设备便于撤出，或者便于下放排水设备一旦井下发生水患时，人员、设备便于撤出，或者便于下放排水设备 ，增加排水能力，迅速排除事故，恢复生产。，增加排水能力，迅速排除事故，恢复生产。 具有良好的通风条件。根据以上条件和要求，水泵房硐室位置应选在具有良好的通风条件。根据以上条件和要求，水泵房硐室位置应选在 井底车场与副井井筒连接处附近空车线一侧，以

23、便于设备运输与中央变电井底车场与副井井筒连接处附近空车线一侧，以便于设备运输与中央变电 所硐室组成联合硐室。即使有特殊原因也要尽可能靠近副井。水泵房硐室所硐室组成联合硐室。即使有特殊原因也要尽可能靠近副井。水泵房硐室 应设在稳定、坚固的岩层中，并远离采动影响与破碎带。硐室与副井井筒应设在稳定、坚固的岩层中，并远离采动影响与破碎带。硐室与副井井筒 应当有适当的距离，以保证必要的安全岩柱尺寸。根据经验，若硐室布置应当有适当的距离，以保证必要的安全岩柱尺寸。根据经验，若硐室布置 在在f5的稳定岩层中，岩柱的平面尺寸不得小于的稳定岩层中，岩柱的平面尺寸不得小于55或或77m2；若；若f5， 且为不稳定

24、的岩层，则岩柱尺寸应扩大到且为不稳定的岩层，则岩柱尺寸应扩大到1010m2或更大。通常，从安全或更大。通常，从安全 角度考虑，硐室到副井运输道之间岩柱，一般达角度考虑，硐室到副井运输道之间岩柱，一般达1014m，这样管子道的，这样管子道的 倾角为倾角为2530左右，便于施工、安装与设备的运送工作。左右，便于施工、安装与设备的运送工作。 第四章井底车场设计20 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 （3）水泵房硐室的基本结构）水泵房硐室的基本结构 中央水泵房硐室主要由泵房硐室、配水巷道、吸水井、管子道、通道等组中央水泵房硐室主要由泵房硐室、配水巷道、吸水井、管子道、通道等组 成。成。 泵

25、房硐室是设计的核心，在水泵与管子道选择后设计该硐室的长度、宽度泵房硐室是设计的核心，在水泵与管子道选择后设计该硐室的长度、宽度 及断面等。及断面等。 配水巷道又称配水仓，它是水仓与吸水井之间的联络巷道，通过该巷道中配水巷道又称配水仓，它是水仓与吸水井之间的联络巷道，通过该巷道中 的配水阀门完成配水功能，可以向任何一个吸水井供水或停止供水。的配水阀门完成配水功能，可以向任何一个吸水井供水或停止供水。 吸水小井，原则上一台水泵对应一个吸水小井。当水泵排水虽小于吸水小井，原则上一台水泵对应一个吸水小井。当水泵排水虽小于100m3 h，两台水泵可以共用一个吸水井。吸水井深度既要考虑到水仓的联接，两台水

26、泵可以共用一个吸水井。吸水井深度既要考虑到水仓的联接 ，又要考虑到水泵的吸水高度。，又要考虑到水泵的吸水高度。 管子道一端与副井井筒相通，一端与水泵房相接，设计时着重要使水泵等管子道一端与副井井筒相通，一端与水泵房相接，设计时着重要使水泵等 设备的搬运、下放，管道与电线的安装，检修等均较方便。设备的搬运、下放，管道与电线的安装，检修等均较方便。 水泵房通道有两个出口，一个与井底车场或大巷相连，在此出口巷道内应水泵房通道有两个出口，一个与井底车场或大巷相连，在此出口巷道内应 设密闭栅栏两用门，另一出口多与中央变电所相通，并设防火栅栏门相隔设密闭栅栏两用门，另一出口多与中央变电所相通，并设防火栅栏

27、门相隔 。 第四章井底车场设计21 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.3.3 水泵房设计的安全要求水泵房设计的安全要求 （1）中央水泵房硐室必须采用不燃性材料支护，如砌料石或混凝碹，在）中央水泵房硐室必须采用不燃性材料支护，如砌料石或混凝碹，在 坚固的岩层中也可使用锚喷支护，但不得有淋水。坚固的岩层中也可使用锚喷支护，但不得有淋水。 （2）出口通道内需设置向外开启的能防水又防火的密闭门。从硐室出口）出口通道内需设置向外开启的能防水又防火的密闭门。从硐室出口 密闭铁门起密闭铁门起5m内的巷道，应砌碹或用其它不燃性材料支护。内的巷道，应砌碹或用其它不燃性材料支护。 （3）泵房硐

28、室地坪应高出通道与车场连接处底板）泵房硐室地坪应高出通道与车场连接处底板0.5m。泵房地坪与电缆。泵房地坪与电缆 沟底板需向吸水井有沟底板需向吸水井有35的流水坡度，通道也应设的流水坡度，通道也应设35的坡度流向井底的坡度流向井底 家场，以防硐室或巷道积水。家场，以防硐室或巷道积水。 （4）水泵工作的总能力应满足在）水泵工作的总能力应满足在20h内排出矿井内排出矿井24h的正常涌水量。备用的正常涌水量。备用 水泵的能力应不小于工作水泵能力的水泵的能力应不小于工作水泵能力的70。并且工作和备用水泵的总能力。并且工作和备用水泵的总能力 ，应能在，应能在20h内排出矿井内排出矿井24h的最大涌水量。

29、检修水泵的能力应不小于二的最大涌水量。检修水泵的能力应不小于二 作水泵能力的作水泵能力的25。 煤矿安全规程煤矿安全规程规定：水文地质条件复杂的矿井，可根据具体情况，在规定：水文地质条件复杂的矿井，可根据具体情况，在 主泵房内预留安装一定数量水泵的位置。排水管必须有工作和备用两趟或主泵房内预留安装一定数量水泵的位置。排水管必须有工作和备用两趟或 两趟以上管路。涌水量小于两趟以上管路。涌水量小于300m3h的矿井，排水管也不得少于两趟。的矿井，排水管也不得少于两趟。 第四章井底车场设计22 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.3.4 水泵房硐室的几何尺寸水泵房硐室的几何尺寸 （

30、1）泵房硐室长度）泵房硐室长度L 为了减少泵房的宽度，一殷将水泵按串联方式排列，即水泵的长度方向平为了减少泵房的宽度，一殷将水泵按串联方式排列，即水泵的长度方向平 行于硐室的主轴线，水泵多沿硐室长轴方向排列为单排或双排。一般在中行于硐室的主轴线，水泵多沿硐室长轴方向排列为单排或双排。一般在中 、小型矿井中，原则上以单排布置，宁可增加闲空长度，也不增加硐室宽、小型矿井中，原则上以单排布置，宁可增加闲空长度，也不增加硐室宽 度。此时泵房硐室长度度。此时泵房硐室长度L为：为： （4-186） 式中式中:L-泵房硐室长度，泵房硐室长度，m； I-备水泵电机长度总和，备水泵电机长度总和，m； IH-水泵

31、电机长度总和，水泵电机长度总和，m。 a-各设备基础之间的间隔，取各设备基础之间的间隔，取0.52.0m，以便于检修、搬装等；，以便于检修、搬装等； n-水泵台数，台；水泵台数，台； S-附加距离，附加距离，m，一般取，一般取2.53.0m。 SnaIIL H ) 1( 第四章井底车场设计23 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.3.4 水泵房硐室的几何尺寸水泵房硐室的几何尺寸 （2）泵房硐室宽度）泵房硐室宽度B （4-187） 式中式中:B-泵房硐室宽度，泵房硐室宽度，m； b1-搬运设备一侧设备基础至墙间的距离，一般取搬运设备一侧设备基础至墙间的距离，一般取1.42.2m

32、； b2-吸水井一侧由基础至硐室间的检修距离，一般取吸水井一侧由基础至硐室间的检修距离，一般取0.81.2m; b3-设备基础宽度，设备基础宽度，m。 泵房硐室几何尺寸和组成可参见图泵房硐室几何尺寸和组成可参见图4-40。 （3）泵房硐室断面及其高度）泵房硐室断面及其高度H 硐室常为三心拱或半圆拱，根据所选水泵型号，硐室断面净宽在硐室常为三心拱或半圆拱，根据所选水泵型号，硐室断面净宽在 36004200mm，净高，净高37004200mm，净断面在，净断面在11.915.7m2较多，硐室较多，硐室 高度主要取决于起吊梁和水管的敷设情况。高度主要取决于起吊梁和水管的敷设情况。 （4）水泵基础）水

33、泵基础 水泵基础平面尺寸是依所选水泵、电机，外形尺寸和螺孔尺寸确定。一般水泵基础平面尺寸是依所选水泵、电机，外形尺寸和螺孔尺寸确定。一般 基础边缘稍宽于水泵底座边基础边缘稍宽于水泵底座边100200mm，基础深度大于螺栓埋深。，基础深度大于螺栓埋深。 321 bbbB 第四章井底车场设计24 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 B H b1b2b3 h2h1 L aS1L1 S2 图图4-10 水泵房硐室几何尺寸组成水泵房硐室几何尺寸组成 L泵房长度；泵房长度；S1水泵基础距墙端距离；水泵基础距墙端距离；L1电机与水泵基础长长度；电机与水泵基础长长度；a基础间距；基础间距； S2基础

34、距变电所栅栏门距离；基础距变电所栅栏门距离；B泵房宽度；泵房宽度；b1基础一侧距墙距离；基础一侧距墙距离；b3基础宽；基础宽； b2基础距另一端距离；基础距另一端距离；H泵房高；泵房高；h1管道安装高度；管道安装高度；h2起吊梁距拱顶高起吊梁距拱顶高 第四章井底车场设计25 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.3.5 吸水井、配水仓及辅助巷道设计吸水井、配水仓及辅助巷道设计 （1）吸水井与配水仓）吸水井与配水仓 吸水井深度要保证水泵可靠工作，同时又不增加过多的工程量，现行设计吸水井深度要保证水泵可靠工作，同时又不增加过多的工程量，现行设计 多取多取5.05.5m。为了更好地保

35、证吸水底阀不致进入空气而影响吸水，设计。为了更好地保证吸水底阀不致进入空气而影响吸水，设计 中规定，吸水井井底标高要低于配水仓底板标高中规定，吸水井井底标高要低于配水仓底板标高1.5m，如图，如图4-41所示。吸所示。吸 水井断面有圆形、方形和半圆形，为施工方便以圆形为多。水井断面有圆形、方形和半圆形，为施工方便以圆形为多。 图图4-11 吸水井与配水仓平面图吸水井与配水仓平面图 第四章井底车场设计26 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 （2）管子道设计）管子道设计 根据安全要求，泵房硐室地坪及管子道与井筒连接处的高差不小于根据安全要求，泵房硐室地坪及管子道与井筒连接处的高差不小于

36、7m， 管子道倾角多取管子道倾角多取2530，少数达，少数达3540，管子道一般形式如图，管子道一般形式如图4-42所示所示 。 1 2 3 4 5 2 1 图图4-12 管子道布置管子道布置 1主排水泵房；主排水泵房；2管子道；管子道；3井筒；井筒；4管子间；管子间；5转盘转盘 第四章井底车场设计27 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 为搬运设备方便，管子道与井筒连接处，应有为搬运设备方便，管子道与井筒连接处，应有3m左右一段平巷（台），为防止人、设左右一段平巷（台），为防止人、设 备的坠落，与立井连接处，应设栅栏门。备的坠落，与立井连接处，应设栅栏门。 管子道原则上布置一条，尽

37、量选在中央变电所与中央水泵房硐室之间，使管、缆线布置管子道原则上布置一条，尽量选在中央变电所与中央水泵房硐室之间，使管、缆线布置 最短且安装使用方便。最短且安装使用方便。 管子道内应铺设轨道，竖曲线半径采用管子道内应铺设轨道，竖曲线半径采用69m为宜，在管子道平台处附近，一般还需设为宜，在管子道平台处附近，一般还需设 立能临时安放牵引小绞车的位置，以便运送水泵在井筒与平台连接处，还需设立起重梁立能临时安放牵引小绞车的位置，以便运送水泵在井筒与平台连接处，还需设立起重梁 ，以利水泵等设备运输时的起吊工作。，以利水泵等设备运输时的起吊工作。 管子道的断布置主要根据水泵设备的外围尺寸、管道尺寸确定，

38、在断面上布置有轨道、管子道的断布置主要根据水泵设备的外围尺寸、管道尺寸确定，在断面上布置有轨道、 托管梁、人行台阶、管道与电缆，如图托管梁、人行台阶、管道与电缆，如图4-43所示。所示。 1 4 3 2 1 4 3 2 （a）（b） 图图4-13 管子道断面布置管子道断面布置 1排水管；排水管；2电缆持钩；电缆持钩；3电缆；电缆；4人行梯人行梯 第四章井底车场设计28 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 （3）中央水泵房通道）中央水泵房通道 中央水泵房通道可采用梯形、三心拱或半圆拱断面，断面尺寸根据通中央水泵房通道可采用梯形、三心拱或半圆拱断面，断面尺寸根据通 过设备的外形尺寸确定。

39、过设备的外形尺寸确定。煤矿安全规程煤矿安全规程规定，从硐室出口防火门规定，从硐室出口防火门 起起5m内的巷道应砌碹或采用其它不燃性支护。同时还规定，硐室必须内的巷道应砌碹或采用其它不燃性支护。同时还规定，硐室必须 装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开时，不得妨碍巷道交通。铁板装设向外开的防火铁门。铁门全部敞开时，不得妨碍巷道交通。铁板 门上要装设便于关严的通风孔，以便必要时隔绝通风。装有铁门时，门上要装设便于关严的通风孔，以便必要时隔绝通风。装有铁门时， 门内可以加设向外开的铁栅栏门，但不得妨碍铁门的开闭。门内可以加设向外开的铁栅栏门，但不得妨碍铁门的开闭。 穿墙套管的数目与直径，视通过电缆的数

40、量与线径确定。穿墙套管的数目与直径，视通过电缆的数量与线径确定。 第四章井底车场设计29 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.4 水仓及清理斜巷水仓及清理斜巷 4.6.4.1 设计依据设计依据 （1）核定矿井最大涌水量，包含充填水及其它用水量。）核定矿井最大涌水量，包含充填水及其它用水量。 （2）按）按煤矿安全规程煤矿安全规程规定初步估算水仓所需容量。规定初步估算水仓所需容量。 （3）根据井底车场平面布置及纵面坡度设计（初步），选择合适的水）根据井底车场平面布置及纵面坡度设计（初步），选择合适的水 仓入口与清理斜巷位置。仓入口与清理斜巷位置。 （4）井底车场内的岩性状况与地质

41、构造情况。）井底车场内的岩性状况与地质构造情况。 第四章井底车场设计30 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.4.2 设计要点设计要点 （1）水仓入口位置确定是水仓设计中首要解决的问题。水仓布置一放）水仓入口位置确定是水仓设计中首要解决的问题。水仓布置一放 与井底车场设计一并考虑，原则上水仓入口应设在井底车场标高最低与井底车场设计一并考虑，原则上水仓入口应设在井底车场标高最低 点，但布置上常常不易实现，为了统筹运输线路坡度与流水沟坡度在点，但布置上常常不易实现，为了统筹运输线路坡度与流水沟坡度在 施工上不发生困难，标高差不宜过大。因此，水沟坡度应尽量采用与施工上不发生困难，标

42、高差不宜过大。因此，水沟坡度应尽量采用与 线路坡度方向相同的坡度。图线路坡度方向相同的坡度。图4-44所示为一部分矿井水仓入口位置。所示为一部分矿井水仓入口位置。 （a）（b）（c）（d） 1 2 3、4 1 2 34 1 2 4 3 3 4 1 2 图图4-14 水仓入口形式水仓入口形式 1大巷联接巷道；大巷联接巷道；2绞车房；绞车房；3主水仓；主水仓；4副水仓副水仓 第四章井底车场设计31 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 （2）水仓入口设于井底车场内标高最低处，使水沟与井巷施工方便。但清理）水仓入口设于井底车场内标高最低处，使水沟与井巷施工方便。但清理 水仓的车箱与运输车辆易

43、相互干扰。此种设置方法多数是因井底车场内的淋水仓的车箱与运输车辆易相互干扰。此种设置方法多数是因井底车场内的淋 水与积水较多，利用水沟排出积水使车场正常作业，有利于车场内车辆往返水与积水较多，利用水沟排出积水使车场正常作业，有利于车场内车辆往返 和调度。和调度。 （3）水仓入口位于井底车场宜列车入场处附近。此时井底车场内的淋水与积）水仓入口位于井底车场宜列车入场处附近。此时井底车场内的淋水与积 水可设反向水沟坡，成在井底车场最低标高处打泄水钻孔进入水仓或吸水小水可设反向水沟坡，成在井底车场最低标高处打泄水钻孔进入水仓或吸水小 井。此方法适宜在井底车场内淋水小，车场线路结构紧凑时采用。水仓入口井

44、。此方法适宜在井底车场内淋水小，车场线路结构紧凑时采用。水仓入口 可布置在石门或运输大巷车场的进口处附近。当水仓入口设于石门进口附近可布置在石门或运输大巷车场的进口处附近。当水仓入口设于石门进口附近 ，则可将两组水仓入口合并为一个入口，如图，则可将两组水仓入口合并为一个入口，如图4-14中中a、c、d水仓入口可以分水仓入口可以分 别设于运输大巷两翼进口处以截流两翼来水。如图别设于运输大巷两翼进口处以截流两翼来水。如图b，假定右翼水仓入口处标，假定右翼水仓入口处标 高低于左翼水仓入口标高时，则右翼水仓清理时，右翼运输大巷的水要经过高低于左翼水仓入口标高时，则右翼水仓清理时，右翼运输大巷的水要经过

45、 一段反坡才能进入左翼水仓。这时井底车场本身的水流入水仓的办法有二，一段反坡才能进入左翼水仓。这时井底车场本身的水流入水仓的办法有二， 其一，车场的标高最低点距入口不远时，可用反坡水池其二、打泄水孔通向其一，车场的标高最低点距入口不远时，可用反坡水池其二、打泄水孔通向 水仓。水仓。 第四章井底车场设计32 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.4.3 水仓容量与数量水仓容量与数量 水仓容量是按矿井正常涌水量计算的。水仓容量是按矿井正常涌水量计算的。煤矿安全规程煤矿安全规程规定，当矿井正常规定，当矿井正常 涌水量在涌水量在1000m3h及其以下时，主要水仓有效容量能容纳及其以下时

46、，主要水仓有效容量能容纳8h的正常涌水量的正常涌水量 。若正常涌水量大于。若正常涌水量大于1000mh，水仓有效容量按下式计算：，水仓有效容量按下式计算： （4-188） 式中式中:V-泵房硐室宽度，泵房硐室宽度，m3； Q1-矿井正常捅水量，矿井正常捅水量，m3h。 设计中还应遵循设计中还应遵循煤矿安全规程煤矿安全规程的规定：主要水仓的有效容量不得小于的规定：主要水仓的有效容量不得小于4h 的矿井正常涌水量。的矿井正常涌水量。 矿井主要水仓必须合主仓与副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使矿井主要水仓必须合主仓与副仓，当一个水仓清理时，另一个水仓能正常使 用。当涌水量较大，两条水仓长度过

47、长，清理及通风工作困难，或水仓在井用。当涌水量较大，两条水仓长度过长，清理及通风工作困难，或水仓在井 底车场布置上有困难时，才设立多条水仓。底车场布置上有困难时，才设立多条水仓。 )3000(2QV 第四章井底车场设计33 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.4.4 水仓设计应注意的问题水仓设计应注意的问题 （1）主、副水仓的相对位置及与其它联系巷道的关系）主、副水仓的相对位置及与其它联系巷道的关系 主、副水仓宜布置在稳定的岩层中，根据岩层的坚固性以及施工方便，主、副水仓之距主、副水仓宜布置在稳定的岩层中，根据岩层的坚固性以及施工方便，主、副水仓之距 离一段取离一段取1520

48、m。 在设计时还应注意与其他硐室或巷道之间的关系，以方便水仓的布置。例如，水仓内的在设计时还应注意与其他硐室或巷道之间的关系，以方便水仓的布置。例如，水仓内的 最高水位必须低于水泵房地坪最高水位必须低于水泵房地坪12m。；水仓顶必须低于附近巷道最低点的水沟底。；水仓顶必须低于附近巷道最低点的水沟底。 （2）水仓断面的有效利用）水仓断面的有效利用 设计者应当明确由于水仓设计成反坡，淤泥易沉淀堵塞水仓，以及配水仓处水闸阀位置设计者应当明确由于水仓设计成反坡，淤泥易沉淀堵塞水仓，以及配水仓处水闸阀位置 偏离等原因，水仓断面的有效利用率下降，水仓的实际储存容量偏小，尤其当水仓长度偏离等原因，水仓断面的

49、有效利用率下降，水仓的实际储存容量偏小，尤其当水仓长度 越长时，问题越严重。所以，在生产中定期清除堵塞淤泥是确保水仓容量的重要措施。越长时，问题越严重。所以，在生产中定期清除堵塞淤泥是确保水仓容量的重要措施。 （3）清理绞车硐室位置选择）清理绞车硐室位置选择 清理绞车硐室均设于水仓入口处，一般布置上有跨越运输巷与不跨越运输巷两种形式。清理绞车硐室均设于水仓入口处，一般布置上有跨越运输巷与不跨越运输巷两种形式。 为不妨碍运输巷道内的运输与行人，若清理绞车硐室不受布置限制时，尽量不采用跨越为不妨碍运输巷道内的运输与行人，若清理绞车硐室不受布置限制时，尽量不采用跨越 运输巷的形式。运输巷的形式。 第

50、四章井底车场设计34 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.4.5 水仓设计水仓设计 首先依据矿井涌水量对水仓断面、长度进行初算，然后结合井底车场平面布首先依据矿井涌水量对水仓断面、长度进行初算，然后结合井底车场平面布 置主、副水仓。在平面布置过程中，再调整水仓断面、主副水仓长度和水仓置主、副水仓。在平面布置过程中，再调整水仓断面、主副水仓长度和水仓 条数。其目的是保证满足矿井涌水量的同时，平面布置上应做到合理，在基条数。其目的是保证满足矿井涌水量的同时，平面布置上应做到合理，在基 本达到满足与合理之后，再着手进行长度与高差的闭合计算，最终审核水仓本达到满足与合理之后，再着手进

51、行长度与高差的闭合计算，最终审核水仓 断面与水仓长度。断面与水仓长度。 例如，某矿正常总涌水量例如，某矿正常总涌水量200m3h，要求设计水仓。根据前述可知，本矿正，要求设计水仓。根据前述可知，本矿正 常涌水量小于常涌水量小于1000m3h，水仓容量应按，水仓容量应按8h正常涌水量计算，即正常涌水量计算，即 2008=1600m3。初步假定设主、副水仓，每条水仓承担一半涌水量，则。初步假定设主、副水仓，每条水仓承担一半涌水量，则 16002=800m3，或用净断面，或用净断面8.8m2的半圆拱形断面，那么一条水仓长度的半圆拱形断面，那么一条水仓长度 8008.8=91m。 第四章井底车场设计3

52、5 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.4.5 水仓设计水仓设计 通过上述估算，结合井底车场平面布置，寻找水仓位置的可能性和合理性。通过上述估算，结合井底车场平面布置，寻找水仓位置的可能性和合理性。 设计时主、副水仓并不要求等长，但应相近，以满足使用与清理要求。另外设计时主、副水仓并不要求等长，但应相近，以满足使用与清理要求。另外 也可用调整断面大小来调整水仓长度，也可增加水仓总条数，以保证平面布也可用调整断面大小来调整水仓长度，也可增加水仓总条数，以保证平面布 置的合理性及使用上的方便。置的合理性及使用上的方便。 水仓断面形状根据岩层层位，使用年限等因素可采用梯形或半圆拱，

53、一般用水仓断面形状根据岩层层位，使用年限等因素可采用梯形或半圆拱，一般用 料石或混凝土砌碹，或用混凝土支架支护，当采用混凝土支架支护时，水仓料石或混凝土砌碹，或用混凝土支架支护，当采用混凝土支架支护时，水仓 与配水仓（吸水井）以及主、副水仓的连接处要用混凝凝土封闭岩体与配水仓（吸水井）以及主、副水仓的连接处要用混凝凝土封闭岩体35m。 考虑到支架间隙亦可贮水，故水仓净面积应乘以考虑到支架间隙亦可贮水，故水仓净面积应乘以1.2的系数。的系数。 为使淤泥易于沉淀和情理，水仓向配水仓方向设立反坡，其坡度常为为使淤泥易于沉淀和情理，水仓向配水仓方向设立反坡，其坡度常为12， 在水仓最低点即清理斜巷底部

54、附近应设积水窝，在清理水仓时能将积水排出在水仓最低点即清理斜巷底部附近应设积水窝，在清理水仓时能将积水排出 ，以方便清理工作。，以方便清理工作。 第四章井底车场设计36 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.4.6 水仓清理斜巷设计事项水仓清理斜巷设计事项 水仓一般水仓一般26个月清理一次。目前中、小型矿井多采用人工清理，矿车装载，绞车提升的方个月清理一次。目前中、小型矿井多采用人工清理，矿车装载，绞车提升的方 式，清理工作十分繁重，效率低，应当逐步采用机械清理或水力清理。式，清理工作十分繁重，效率低，应当逐步采用机械清理或水力清理。 （1）清理斜巷设计要求）清理斜巷设计要求

55、装满淤泥的重矿车在斜巷段运行时应不至于泼撤，因此，斜巷倾角装满淤泥的重矿车在斜巷段运行时应不至于泼撤，因此，斜巷倾角20。 保证水仓最高水位低于水泵房地坪保证水仓最高水位低于水泵房地坪12m以及水仓顶必须低于附近巷道最低点的水沟底。以及水仓顶必须低于附近巷道最低点的水沟底。 水仓纵断面坡度水仓纵断面坡度 第四章井底车场设计37 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.4.6 水仓清理斜巷设计事项水仓清理斜巷设计事项 （2）设计条件）设计条件 清理斜巷倾角清理斜巷倾角20，可按选用，可按选用=20，经计算后可适当调整。，经计算后可适当调整。 水仓底板坡度水仓底板坡度i=12。 竖曲

56、线半径竖曲线半径R=912m。 水仓起点与终点的标高差水仓起点与终点的标高差H必须事前计算。方法是：根据井底车场运行线路坡度图确定起必须事前计算。方法是：根据井底车场运行线路坡度图确定起 点水平标高和水仓与配水仓连接处的标高，即终点水平标高设计规定配水仓底板标高应高于点水平标高和水仓与配水仓连接处的标高，即终点水平标高设计规定配水仓底板标高应高于 吸水井底板标高吸水井底板标高1.5m以上，从而求出起点标高与终点标高之差以上，从而求出起点标高与终点标高之差H。 水仓纵断面坡度水仓纵断面坡度 第四章井底车场设计38 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 则清理斜巷的斜长：则清理斜巷的斜长：

57、 式中式中:L-含直线段与曲线段之和的全长，含直线段与曲线段之和的全长，m； L0-直线段斜长，直线段斜长，m， ； H-起点水平标高与终点水平标高差，起点水平标高与终点水平标高差，m； R-竖曲线半径，竖曲线半径，m； H1-因水仓底板坡度引起的最大标高差，因水仓底板坡度引起的最大标高差，m； a-斜巷倾角，（斜巷倾角，（）。）。 清理绞车房硐室时，装满淤泥的矿车，用单钩单车的方式提到运输巷标高清理绞车房硐室时，装满淤泥的矿车，用单钩单车的方式提到运输巷标高 水平。由于绞车负荷不大，绞车可以不设混凝土基础，而用膨胀地锚，或水平。由于绞车负荷不大，绞车可以不设混凝土基础，而用膨胀地锚，或 设底

58、架或订设底架或订“霸王桩霸王桩”等方式固定。通常绞车在清理水仓时临时装备。硐等方式固定。通常绞车在清理水仓时临时装备。硐 室尺寸一般为长室尺寸一般为长2.53.0m，宽，宽2.22.7m，高，高2.02.2m。 180 2 0 R LL 2 tan2 sin 0 R hH L 第四章井底车场设计39 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.4.7 沉淀池设计沉淀池设计 当矿井水中含泥砂量大，若大量淤泥直接进入水仓使清理水仓工作频繁，水当矿井水中含泥砂量大，若大量淤泥直接进入水仓使清理水仓工作频繁，水 泵磨损严重，可以在水仓入口前或采区下部或运输大巷适当地点设立沉淀池泵磨损严重，可

59、以在水仓入口前或采区下部或运输大巷适当地点设立沉淀池 ，常用沉淀池形式如图，常用沉淀池形式如图4-45所示。所示。 1 3 122 1 （a）（b） （c） 图图4-15 常见沉淀池形式常见沉淀池形式 1沉淀池；沉淀池；2挡墙；挡墙；3插板门插板门 第四章井底车场设计40 4.6 井底车场的硐室设计井底车场的硐室设计 4.6.4.7 沉淀池设计沉淀池设计 沉淀池设计应注意以下问题，沉淀池设计应注意以下问题， 颗粒是在沉淀池流动过程中逐步沉淀，为使颗粒是在沉淀池流动过程中逐步沉淀，为使0.1mm以上的颗粒容易沉淀，以上的颗粒容易沉淀， 其流动速度应限制在其流动速度应限制在100mms以下。以下。

60、 降低污水流速的方法是设立挡墙或隔板，以增加污水流动阻力和增长污水降低污水流速的方法是设立挡墙或隔板，以增加污水流动阻力和增长污水 流动距离，达到沉淀目的。例如，图流动距离，达到沉淀目的。例如，图4-15（a）沉淀池长度布置受限制，以增）沉淀池长度布置受限制，以增 加隔培数加快沉淀；图加隔培数加快沉淀；图4-15（b）污泥不严重时采用；图）污泥不严重时采用；图4-15（c）双沉淀池，）双沉淀池， 可容较多的污水。可容较多的污水。 挡墙或挡板的设立形式，应当考虑到沉淀池清理工艺的方便，挡墙或挡板的设立形式，应当考虑到沉淀池清理工艺的方便， 加速污物、淤泥沉淀的方法，除在沉淀池结构上加设挡墙、隔板