井底車(chē)場(chǎng)與硐室培訓(xùn)教案中國(guó)礦業(yè)大學(xué)

1、.井底車(chē)場(chǎng)與硐室第一節(jié)井底車(chē)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)與形式井底車(chē)場(chǎng)是指位于開(kāi)采水平，連接礦井主要提升井筒和井下主要運(yùn)輸、通風(fēng)巷道的若干巷道和硐室的總稱(chēng)，是連接井筒提升和大巷運(yùn)輸?shù)臉屑~。它擔(dān)負(fù)對(duì)煤炭、矸石、伴生礦產(chǎn)、設(shè)備、器材和人員的轉(zhuǎn)運(yùn)，并為礦井通風(fēng)、排水、動(dòng)力供應(yīng)、通信、安全設(shè)施等服務(wù)。一、井底車(chē)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)由于礦井開(kāi)拓方式不同，井底車(chē)場(chǎng)可分為立井井底車(chē)場(chǎng)和斜井井底車(chē)場(chǎng)兩大類(lèi)。因其車(chē)場(chǎng)結(jié)構(gòu)基本相同，故這里只討論立井井底車(chē)場(chǎng)。圖91為我國(guó)年產(chǎn)0.61.2Mt礦井常用的環(huán)形刀式井底車(chē)場(chǎng)立體示意圖；圖9-2為3.0Mt的兗州鮑店煤礦井底車(chē)場(chǎng)立體結(jié)構(gòu)示意圖，其煤炭運(yùn)輸采用膠帶輸送機(jī)。從圖中可以看出，井底車(chē)場(chǎng)是由主要運(yùn)輸

2、線路、輔助線路、各種硐室等部分組成。圖91環(huán)行刀式立井井底車(chē)場(chǎng)立體示意圖l主井，2副井；3主排水泵硐室；4吸水小井；5翻籠硐室；6斜煤倉(cāng)；7箕斗裝載硐室；8清理撤煤斜巷；9主井井底水窩泵房；10防火門(mén)硐室；11調(diào)度室；12等候室；13馬頭門(mén)；14主變電所，15管子道；16內(nèi)水倉(cāng)；17外水倉(cāng)；18機(jī)車(chē)庫(kù)及修理間；19主要運(yùn)輸大巷；主井重車(chē)線；主井空車(chē)線；副井重車(chē)線；副井空車(chē)線；繞道圖92膠帶輸送機(jī)上倉(cāng)立井井底車(chē)場(chǎng)立體示意圖1主井；2副井，3、4、5膠帶輸送機(jī)巷；6圓筒煤倉(cāng)；7給煤膠帶輸送機(jī)巷；8箕斗裝載硐室；9、10軌道運(yùn)輸大巷；11副井重車(chē)線；12副井空車(chē)線；13主井井底清理撒煤硐室；14副井

3、清理斜巷；15主變電所；16主排水泵硐室；17水倉(cāng)；18調(diào)度室；19機(jī)車(chē)修理間；20等候室；21消防材料庫(kù)；22管子道1主要運(yùn)輸線路（巷道）包括存車(chē)線巷道和行車(chē)線巷道兩種。存車(chē)線巷道是指存放空、重車(chē)輛的巷道。如主、副井的空、重車(chē)線，材料車(chē)線等。行車(chē)線巷道是指調(diào)動(dòng)空、重車(chē)輛運(yùn)行的巷道。如連接主、副井空、重車(chē)線的繞道，調(diào)車(chē)線，馬頭門(mén)線路等。大型礦井的主井空重車(chē)線長(zhǎng)度各為1.52.0列車(chē)長(zhǎng)；中小型礦井的主井空重線長(zhǎng)度各為1.01.5列車(chē)長(zhǎng)；副井空重車(chē)線的長(zhǎng)度，大型礦井各按1.01.5列車(chē)長(zhǎng)，中小型礦井按0.51.0列車(chē)長(zhǎng)；材料車(chē)線長(zhǎng)度，大型礦井應(yīng)能容納10個(gè)以上材料車(chē)，一般為1520個(gè)材料車(chē)，中小型

4、礦井應(yīng)能容納510個(gè)材料車(chē)；調(diào)車(chē)線長(zhǎng)度通常為1.0列車(chē)和電機(jī)車(chē)長(zhǎng)度之和。2輔助線路（巷道）主要是指通往各種硐室的巷道。如通往主排水泵硐室、水倉(cāng)的通道，主井撒煤清理斜巷（或水平巷道）及通道，管子道，通往電機(jī)車(chē)修理庫(kù)的支巷等。3硐室為了滿足生產(chǎn)技術(shù)、管理和安全等方面的需要，井底車(chē)場(chǎng)內(nèi)需設(shè)置若干硐室。按它們?cè)诰总?chē)場(chǎng)中所處的位置和用途不同可分為副井系統(tǒng)硐室、主井系統(tǒng)硐室以及其它硐室。（1）副井系統(tǒng)硐室如圖93，副井系統(tǒng)硐室主要包括：1）馬頭門(mén)硐室。位于副井井筒與井底車(chē)場(chǎng)巷道連接處，其規(guī)格主要取決于罐籠的類(lèi)型、井筒直徑以及下放材料的最大長(zhǎng)度。其內(nèi)安設(shè)搖臺(tái)、推車(chē)機(jī)、阻車(chē)器等操車(chē)設(shè)備。材料、設(shè)備的上下，矸

5、石的排出，人員的升降以及新鮮風(fēng)流的進(jìn)入都要通過(guò)馬頭門(mén)。2)主排水泵硐室和主變電所。主排水泵硐室和主變電所通常聯(lián)合布置在副井附近，使排水管引出井外、電纜引入井內(nèi)均比較方便，且具有良好的通風(fēng)條件，一旦有水災(zāi)時(shí)可關(guān)閉密閉門(mén)，使變電所能繼續(xù)供電，水泵房能照常排水。水泵房通過(guò)管子道與副井井筒相連，通過(guò)兩側(cè)通道與井底車(chē)場(chǎng)水平巷道相連。其內(nèi)分別安設(shè)水泵和變電整流及配電設(shè)備，負(fù)責(zé)全礦井井下排水和供電。3）水倉(cāng)。水倉(cāng)一般由兩條獨(dú)立的、互不滲漏的巷道組成，其中一條清理時(shí)，另一條可正常使用。水倉(cāng)入口一般位于在井底車(chē)場(chǎng)巷道標(biāo)高最低點(diǎn)，末端與水泵房的吸水井相連。其內(nèi)鋪設(shè)軌道或安設(shè)其他清理泥沙設(shè)備，用以?xún)?chǔ)存礦井井下涌水和

6、沉淀涌水中的泥沙。4）管子道。其位置一般設(shè)在水泵房與變電所連接處，傾角常為2530，內(nèi)安設(shè)排水管路，與副井井筒相連。除以上硐室外，副井系統(tǒng)的硐室還包括等候室和工具室以及井底水窩泵房等。（2）主井系統(tǒng)硐室主井系統(tǒng)硐室主要有：1）推車(chē)機(jī)、翻車(chē)機(jī)（或卸載）硐室或膠帶機(jī)頭硐室。對(duì)于采用礦車(chē)運(yùn)輸?shù)牡V井，位于主井空、重車(chē)線連接處，其內(nèi)安設(shè)推車(chē)機(jī)和翻車(chē)機(jī)，將固定式礦車(chē)中的煤卸入煤倉(cāng)。對(duì)于底卸式礦車(chē)而言，在卸載硐室內(nèi)安設(shè)有支承托輥、卸載和復(fù)位曲軌、支承鋼梁等卸載裝置。對(duì)于采用膠帶運(yùn)輸?shù)牡V井，膠帶機(jī)頭硐室位于膠帶輸送機(jī)巷盡頭，直接卸煤于井底煤倉(cāng)中。2）井底煤倉(cāng)。煤倉(cāng)的作用是儲(chǔ)存煤炭、調(diào)節(jié)提升與運(yùn)輸?shù)年P(guān)系。煤倉(cāng)上

7、接翻車(chē)機(jī)硐室或卸載硐室，下連箕斗裝載硐室（圖914 a）。對(duì)于大型礦井，則通過(guò)給煤機(jī)巷間接與箕斗裝載硐室相接（圖914 b）。3）箕斗裝載硐室。對(duì)采用礦車(chē)運(yùn)輸?shù)牡V井，箕斗裝載硐室位于井底車(chē)場(chǎng)水平以下（圖91），上接煤倉(cāng)下連主井井筒；當(dāng)大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸時(shí)，箕斗裝載硐室可位于井底車(chē)場(chǎng)水平以上（圖92），這樣可減少主井井筒的深度。其內(nèi)安設(shè)箕斗裝載（定容或定重）設(shè)備，將煤倉(cāng)中的煤按規(guī)定的量裝入箕斗。另外，主井清理撒煤硐室位于箕斗裝載硐室以下，通過(guò)傾斜巷道與井底車(chē)場(chǎng)水平巷道相連，其內(nèi)安設(shè)清理撒煤設(shè)備，將箕斗在裝、卸和提升煤炭過(guò)程中撒落于井底的煤裝入礦車(chē)或箕斗清理出來(lái)；主井井底水窩泵房是位于主井清理

8、撒煤硐室以下，其內(nèi)安設(shè)水泵。（3）其他硐室1）調(diào)度室。位于井底車(chē)場(chǎng)進(jìn)車(chē)線的入口處。其內(nèi)安設(shè)電訊、電氣設(shè)備，用以指揮井下車(chē)輛的調(diào)運(yùn)工作。2）電機(jī)車(chē)庫(kù)及電機(jī)車(chē)修理間硐室。位于車(chē)場(chǎng)內(nèi)便于進(jìn)出車(chē)和通風(fēng)方便的地點(diǎn)。其內(nèi)安設(shè)檢修設(shè)備、變流設(shè)備、充電設(shè)備（蓄電池機(jī)車(chē)）。供井下電機(jī)車(chē)的停放、維修和對(duì)蓄電池機(jī)車(chē)充電使用。3）防火門(mén)硐室。多布置在副井空、重車(chē)線上離馬頭門(mén)不遠(yuǎn)的單軌巷道內(nèi)。其內(nèi)安設(shè)兩道便于關(guān)閉的鐵門(mén)或包有鐵皮的木門(mén)。一旦井下或井口發(fā)生火災(zāi)時(shí)用來(lái)隔斷風(fēng)流，防止事故擴(kuò)大。此外，在井底車(chē)場(chǎng)范圍內(nèi)，有時(shí)還設(shè)有乘人車(chē)場(chǎng)、消防列車(chē)庫(kù)、防水閘門(mén)等。爆炸材料庫(kù)和爆炸材料發(fā)放硐室一般設(shè)在井底車(chē)場(chǎng)范圍之外適宜的地方。二

9、、井底車(chē)場(chǎng)形式由于井筒形式、提升方式、大巷運(yùn)輸方式及大巷距井筒的水平距離等不同，井底車(chē)場(chǎng)的形式也各異。井底車(chē)場(chǎng)按運(yùn)行線路不同，可分為環(huán)形式、折返式和環(huán)形折返混合式等三種類(lèi)型。1環(huán)形式井底車(chē)場(chǎng)（1）立井環(huán)形式車(chē)場(chǎng)根據(jù)主、副井筒或空、重車(chē)線與主要運(yùn)輸巷道（運(yùn)輸大巷或石門(mén)）的相互位置關(guān)系，即相互距離及其方位不同，可將環(huán)形式車(chē)場(chǎng)分為臥式、斜式和立式三種。l）臥式：當(dāng)主、副井筒距主要運(yùn)輸巷道較近，而且主、副井存車(chē)線與主要運(yùn)輸巷道平行布置時(shí)，采用臥式（圖94 a）。這種車(chē)場(chǎng)兩翼進(jìn)車(chē)、回車(chē)線繞道可以全部利用主要運(yùn)輸巷道，節(jié)省開(kāi)拓工程量。缺點(diǎn)是交岔點(diǎn)及彎道較多，重列車(chē)需在彎道上頂車(chē)。2）斜式：當(dāng)主、副井筒距主

10、要運(yùn)輸巷道較近，或者由于地面生產(chǎn)系統(tǒng)的需要，必須使主、副井存車(chē)線與主要運(yùn)輸巷道斜交時(shí)，采用斜式（圖94 b）。這種車(chē)場(chǎng)特點(diǎn)是可以局部利用主要運(yùn)輸巷道。因車(chē)場(chǎng)進(jìn)車(chē)處不宜布置三角道岔，所以，當(dāng)兩翼來(lái)車(chē)時(shí)，只有一翼較方便。圖94立井環(huán)形式井底車(chē)場(chǎng)a臥式；b一斜式；c一立式；d一刀式l主井；2副井；3翻車(chē)機(jī)硐室；4運(yùn)輸大巷或石門(mén)；5主井重車(chē)線；6主井空車(chē)線；7副井重車(chē)線；8副井空車(chē)線；9繞道；10調(diào)車(chē)線3）立式：當(dāng)主、副井筒距主要運(yùn)輸巷道較遠(yuǎn)，而且主、副井存車(chē)線與主要運(yùn)輸巷道垂直時(shí)采用立式（圖94 c）；若主、副井筒距主要運(yùn)輸巷道更遠(yuǎn)時(shí)，可采用另一種立式（圖94 d），常稱(chēng)為刀式。前者車(chē)場(chǎng)可兩翼來(lái)車(chē)，

11、并設(shè)有專(zhuān)用的回車(chē)線，工程量較大，需在彎道上頂車(chē)作業(yè)。后者車(chē)場(chǎng)為甩車(chē)、頂車(chē)創(chuàng)造了有利條件。（2）斜井環(huán)形式車(chē)場(chǎng)與立井環(huán)形式車(chē)場(chǎng)一樣，斜井環(huán)形式車(chē)場(chǎng)也可分成臥式、斜式和立式三種，故其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和優(yōu)缺點(diǎn)與立井均相同，如圖95所示。主斜井一般采用箕斗或膠帶輸送機(jī)，副斜井為串車(chē)提升。圖95斜井環(huán)形式車(chē)場(chǎng)a臥式；b刀式1主斜井；2副斜井2折返式井底車(chē)場(chǎng)（1）立井折返式車(chē)場(chǎng)同樣，根據(jù)主副井筒或空、重車(chē)線與主要運(yùn)輸巷道（運(yùn)輸大巷或石門(mén)）的相互位置關(guān)系，可將折返式車(chē)場(chǎng)分為：梭式和盡頭式兩種。1）梭式。當(dāng)主、副井筒距主要運(yùn)輸巷道很近，而且主、副井存車(chē)線與主要運(yùn)輸巷道合一時(shí)，可采用梭式（圖96 a）。卸煤方式可用翻車(chē)

12、機(jī)，也可用底卸式礦車(chē)。輔助運(yùn)輸仍利用環(huán)形線路。2）盡頭式。當(dāng)主、副井筒距主要運(yùn)輸巷道遠(yuǎn)，而且主、副井存車(chē)線與主要運(yùn)輸巷道垂直時(shí)，可采用盡頭式（圖96 b）。礦車(chē)只能從一端入場(chǎng)，經(jīng)卸載后回到始端，車(chē)場(chǎng)作業(yè)在主石門(mén)中進(jìn)行。這種車(chē)場(chǎng)實(shí)為單側(cè)進(jìn)車(chē)的梭式車(chē)場(chǎng)。（2）斜井折返式車(chē)場(chǎng)斜井折返式車(chē)場(chǎng)，因開(kāi)拓方式和主井提升方式的不同，形式多種多樣。圖97表示主井采用膠帶輸送機(jī)或箕斗提升，副井采用串車(chē)提升的折返式車(chē)場(chǎng)。其特點(diǎn)是：調(diào)車(chē)作業(yè)均在直線上進(jìn)行，可兩翼進(jìn)車(chē)，左翼來(lái)車(chē)可采用不解體甩車(chē)方式，有利于提供生產(chǎn)能力；另外，該種車(chē)場(chǎng)的斷面類(lèi)型少，交岔點(diǎn)也少，故巷道掘進(jìn)工程量小。由于折返式車(chē)場(chǎng)比環(huán)形式車(chē)場(chǎng)線路彎道少，所以

13、井底車(chē)場(chǎng)通過(guò)能力大；由于運(yùn)煤巷道多數(shù)與礦井主要運(yùn)輸巷道合一，交岔點(diǎn)減少，線路結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化，因此開(kāi)拓工程量小。正由于折返式車(chē)場(chǎng)比環(huán)形式車(chē)場(chǎng)具有上述顯著的優(yōu)點(diǎn)，所以目前折返式井底車(chē)場(chǎng)越來(lái)越廣泛地被應(yīng)用于各種井型的礦井，尤其對(duì)大型礦井，優(yōu)點(diǎn)更為突出。3折返環(huán)形混合式井底車(chē)場(chǎng)在設(shè)計(jì)中由于各種條件的限制，為解決調(diào)頭問(wèn)題（礦車(chē)一端與鏈環(huán)焊死），就采用了盡頭環(huán)形混合式井底車(chē)場(chǎng)（圖98）和梭式環(huán)形混合式井底車(chē)場(chǎng)（圖99）?；旌鲜杰?chē)場(chǎng)可以發(fā)揮折返式與環(huán)形式車(chē)場(chǎng)的優(yōu)點(diǎn)。圖99梭式環(huán)形混合式井底車(chē)場(chǎng)1主井；2副井；3卸載站；4翻車(chē)機(jī)硐室4大巷用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤的井底車(chē)場(chǎng)上述的井底車(chē)場(chǎng)形式均是以礦車(chē)運(yùn)輸為主的。隨著設(shè)計(jì)

14、礦井生產(chǎn)能力的擴(kuò)大和機(jī)械化程度的提高，井底車(chē)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)形式也發(fā)生新的變化。例如，在大型礦井中，從采區(qū)經(jīng)大巷到井底車(chē)場(chǎng)直到地面的出煤系統(tǒng)中，采用“一條龍”的膠帶機(jī)連續(xù)運(yùn)輸，軌道僅作為輔助運(yùn)輸；此外，有的礦井一翼采用膠帶機(jī)連續(xù)運(yùn)輸，另一翼又采用大容量礦車(chē)運(yùn)輸。這種運(yùn)輸方式的變化，導(dǎo)致井底車(chē)場(chǎng)的結(jié)構(gòu)形式也相應(yīng)改變，最明顯的改變就在于井底煤倉(cāng)與箕斗裝載硐室抬高到井底車(chē)場(chǎng)水平以上，使得井底車(chē)場(chǎng)結(jié)構(gòu)得以簡(jiǎn)化（見(jiàn)圖92）。三、井底車(chē)場(chǎng)形式選擇1影響選擇井底車(chē)場(chǎng)形式的因素（1）井田開(kāi)拓方式井底車(chē)場(chǎng)形式隨井筒（硐）形式改變，同時(shí)還取決于主副井筒和主要運(yùn)輸巷道的相互位置，即井底距主要運(yùn)輸巷道的距離及提升方向。距離近

15、時(shí)，可選用臥式環(huán)行車(chē)場(chǎng)或梭式折返車(chē)場(chǎng)；距離遠(yuǎn)時(shí)，可選用刀式環(huán)行車(chē)場(chǎng)或盡頭式折返車(chē)場(chǎng)；距離適當(dāng)時(shí)，可選用立式或斜式環(huán)行車(chē)場(chǎng)；當(dāng)?shù)孛娉鲕?chē)方向與主要運(yùn)輸巷道斜交時(shí)，應(yīng)選擇相應(yīng)的斜式車(chē)場(chǎng)。（2）大巷運(yùn)輸方式及礦井生產(chǎn)能力年產(chǎn)90萬(wàn)t及其以上礦井，當(dāng)采用底卸式礦車(chē)運(yùn)煤，應(yīng)選擇折返式車(chē)場(chǎng)。特大型礦井可布置兩套卸載線路；當(dāng)大巷采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)煤時(shí)，車(chē)場(chǎng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，僅設(shè)副井環(huán)行車(chē)場(chǎng)即可；中小型礦井通常采用固定式礦車(chē)運(yùn)煤，可選擇環(huán)行或折返式車(chē)場(chǎng)。（3）地面布置及生產(chǎn)系統(tǒng)地面工業(yè)場(chǎng)地比較平坦時(shí)，車(chē)場(chǎng)形式的選擇一般取決于井下的條件。但在丘陵地帶及地形復(fù)雜地區(qū)，為了減少土石方工程量，鐵路站線的方向通常按地形等高線布置。

16、地面井口出車(chē)方向及井口車(chē)場(chǎng)布置也要考慮地形的特點(diǎn)。因此，要根據(jù)鐵路站線與井筒相對(duì)位置、提升方位角，結(jié)合井下主要運(yùn)輸巷道方向，選擇車(chē)場(chǎng)布置的形式。罐籠提升的地面井口車(chē)場(chǎng)及罐籠進(jìn)出車(chē)方向應(yīng)與各開(kāi)采水平井底車(chē)場(chǎng)一致，因此有時(shí)為了減少地面土石方工程量，各開(kāi)采水平井底車(chē)場(chǎng)存車(chē)線方向可與地面等高線方向平行。（4）不同煤種需分運(yùn)分提的礦井此時(shí)，井底車(chē)場(chǎng)應(yīng)分別設(shè)置不同煤種的卸載系統(tǒng)和存車(chē)線路。2選擇井底車(chē)場(chǎng)形式的原則在具體設(shè)計(jì)選擇車(chē)場(chǎng)形式時(shí)，有時(shí)可能提出多個(gè)方案，進(jìn)行方案比較，擇優(yōu)選用。井底車(chē)場(chǎng)形式必須滿足下列要求：（1）車(chē)場(chǎng)的通過(guò)能力，應(yīng)比礦井生產(chǎn)能力有30以上的富裕系數(shù)，有增產(chǎn)的可能性；（2）調(diào)車(chē)簡(jiǎn)單管理

17、方便，彎道及交岔點(diǎn)少；（3）操作安全，符合有關(guān)規(guī)程，規(guī)范要求；（4）井巷工程量小，建設(shè)投資?。槐阌诰S護(hù)，生產(chǎn)成本低；（5）施工方便，各井筒間、井底車(chē)場(chǎng)巷道與主要巷道間能迅速貫通，縮短建設(shè)時(shí)間。第二節(jié)井下主要硐室的設(shè)計(jì)各種硐室設(shè)計(jì)的原則和方法基本上是相同的。一般首先根據(jù)硐室的用途，合理選擇硐室內(nèi)需要安設(shè)的機(jī)械和電氣設(shè)備；然后根據(jù)已選定的機(jī)械和電氣設(shè)備的類(lèi)型和數(shù)量，確定硐室的形式及其布置；最后再根據(jù)這些設(shè)備安裝、檢修和安全運(yùn)行的間隙要求以及硐室所處圍巖穩(wěn)定情況，確定出硐室的規(guī)格尺寸和支護(hù)結(jié)構(gòu)。有些硐室還要考慮防潮、防滲、防火和防爆等特殊要求。一、箕斗裝載硐室設(shè)計(jì)1箕斗裝載硐室與井底煤倉(cāng)的布置形式箕

18、斗裝載硐室與井底煤倉(cāng)的布置，主要根據(jù)主井提升箕斗及井底裝載設(shè)備布置方式、煤種數(shù)量及裝運(yùn)要求、圍巖性質(zhì)等因素綜合考慮確定。以往中小型礦井廣泛采用箕斗裝載硐室與傾斜煤倉(cāng)直接相連的布置形式（圖910）；對(duì)于井型為90240萬(wàn)t的大型礦井，由于要求煤倉(cāng)容量較大，所以多采用一個(gè)直立煤倉(cāng)通過(guò)一條裝載膠帶輸送機(jī)與箕斗裝載硐室（單側(cè)式）連接（圖911）；對(duì)于300萬(wàn)t/a以上的特大型礦井，要求煤倉(cāng)容量更大，需采用多個(gè)直立煤倉(cāng)通過(guò)一條或兩條裝載膠帶輸送機(jī)巷與單側(cè)或雙側(cè)式箕斗裝載硐室連接（圖912）。箕斗裝載硐室的形式主要取決于箕斗和箕斗裝載設(shè)備的類(lèi)型及裝載方式。根據(jù)箕斗在井下裝載和地面卸載的位置和方向，硐室有同

19、側(cè)裝卸式（裝載與卸載的位置和方向在同一側(cè)進(jìn)行）和異側(cè)裝卸式（裝載與卸載的位置和方向在相反一側(cè)進(jìn)行）之區(qū)分。每類(lèi)又可分為通過(guò)式和非通過(guò)式兩種。當(dāng)硐室位于中間生產(chǎn)水平，同時(shí)在兩個(gè)水平出煤時(shí)，采用通過(guò)式；當(dāng)硐室位于礦井最終生產(chǎn)水平或固定水平時(shí)，采用非通過(guò)式。主井內(nèi)僅有一套箕斗提升設(shè)備時(shí)，箕斗裝載硐室為單側(cè)式（硐室位于井筒一側(cè)）；若有兩套箕斗提升設(shè)備時(shí)，裝載硐室為雙側(cè)式（井筒兩側(cè)設(shè)箕斗裝載硐室）。2箕斗裝載硐室位置箕斗裝載硐室由于與井筒連接在一起且服務(wù)于生產(chǎn)的全過(guò)程，掘進(jìn)時(shí)圍巖暴露面積較大，所以應(yīng)該布置在沒(méi)有含水層、沒(méi)有地質(zhì)構(gòu)造、圍巖堅(jiān)固處，以便施工和維護(hù)。一般當(dāng)大巷采用礦車(chē)運(yùn)輸時(shí)，硐室位于井底車(chē)場(chǎng)水

20、平以下；但采用膠帶輸送機(jī)運(yùn)輸時(shí)，硐室位于井底車(chē)場(chǎng)水平以上。兗州鮑店煤礦年設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力300萬(wàn)t，主井凈直徑6.5m、深474.7m，井內(nèi)裝備兩對(duì)12t箕斗，井底車(chē)場(chǎng)位于430m水平，裝載系統(tǒng)位于350m水平。主井井筒的兩對(duì)箕斗并列呈單面布置。硐室上方經(jīng)膠帶輸送機(jī)巷與3個(gè)并列的凈徑8m的圓筒式煤倉(cāng)相連，見(jiàn)圖913。圖912箕斗裝載硐室與多個(gè)垂直煤倉(cāng)布置形式l主井井筒；2箕斗裝載硐室；3垂直煤倉(cāng)；4膠帶輸送機(jī)機(jī)頭硐室；5裝載膠帶輸送機(jī)巷；6配煤膠帶輸送機(jī)巷；7給煤機(jī)硐室；8機(jī)電硐室；9翻籠硐室；10裝載膠帶輸送機(jī)機(jī)頭硐室；11通道；A1井筒中心線與煤倉(cāng)中心線間距，A1=1525m；A2井筒中心線與

21、煤倉(cāng)中心線間距，A2=2035m；B煤倉(cāng)中心線間距，B=2030m，C兩條裝載膠帶輸送機(jī)巷間之間距，C=1012m3箕斗裝載硐室的斷面形狀及尺寸確定箕斗裝載硐室的斷面形狀多為矩形，當(dāng)圍巖較差，地壓較大時(shí)可以采用半圓拱形。箕斗裝載硐室的尺寸，主要根據(jù)所選用的裝載設(shè)備的型號(hào)、設(shè)備布置、設(shè)備安裝和檢修，以及考慮人行道和行人梯子的布置要求來(lái)確定。箕斗裝載設(shè)備有非計(jì)量裝載與計(jì)量裝載兩種形式，見(jiàn)圖914。圖中l(wèi)1、l2、l3、l4、t的尺寸由所選用的裝載設(shè)備、給煤機(jī)的尺寸及其安裝、檢修和操作要求而確定；l5、l7由選定的翻車(chē)機(jī)設(shè)備或卸載曲軌設(shè)備的尺寸和安裝要求確定；l6、l8則根據(jù)煤倉(cāng)上、下口結(jié)構(gòu)尺寸的合

22、理性來(lái)確定。A主要取決于翻籠硐室或卸載硐室與井筒之間巖柱的穩(wěn)定性。若采用的是傾斜煤倉(cāng)，則還與傾斜煤倉(cāng)的容量及為保證煤沿煤倉(cāng)底板自由下滑不致堵塞的傾角（一般=5055）的大小有關(guān)，一般916m。若采用垂直煤倉(cāng)，A=1540m。4箕斗裝載硐室的支護(hù)箕斗裝載硐室的支護(hù)可用素混凝土和鋼筋混凝土，其支護(hù)厚度取決于硐室所處圍巖的穩(wěn)定性和地壓的大小。一般圍巖較好、地壓較小的，僅布置一套裝載設(shè)備的箕斗裝載硐室，可采用C15C20，300500mm厚的素混凝土支護(hù)；當(dāng)圍巖較松軟、地壓較大又布置有兩套裝載設(shè)備的箕斗裝載硐室，可采用C15C20，厚400500mm鋼筋混凝土支護(hù)。圖914箕斗裝載硐室主要尺寸確定圖（

23、a）非計(jì)量裝載硐室；（b）計(jì)量裝載硐室二井底煤倉(cāng)設(shè)計(jì)為了保證礦井均衡連續(xù)的生產(chǎn)，縮短裝載時(shí)間，提高運(yùn)輸和提升效率，一般應(yīng)在井底車(chē)場(chǎng)內(nèi)設(shè)置井底煤倉(cāng)和上山采區(qū)下部車(chē)場(chǎng)設(shè)置采區(qū)煤倉(cāng)。1煤倉(cāng)的形式與斷面形狀井底煤倉(cāng)根據(jù)圍巖穩(wěn)定性及礦井年生產(chǎn)能力的大小，有傾斜煤倉(cāng)與直立煤倉(cāng)兩種形式，見(jiàn)圖94。傾斜煤倉(cāng)適用于圍巖較好、開(kāi)采單一煤種或開(kāi)采多煤種但不要求分裝分運(yùn)的中小型礦井。垂直煤倉(cāng)適用于圍巖較差、可以分裝分運(yùn)的大型礦井。無(wú)論垂直式或傾斜式煤倉(cāng)，其下部都要收縮成截圓錐形或四角錐形，以便安裝閘門(mén)。水平煤倉(cāng)目前在國(guó)外應(yīng)用較廣泛，國(guó)內(nèi)晉城礦務(wù)局已試驗(yàn)成功。垂直煤倉(cāng)多為圓形斷面，傾斜煤倉(cāng)為半圓拱形斷面。傾斜煤倉(cāng)的一側(cè)

24、應(yīng)設(shè)人行通道，寬為1.0m左右，內(nèi)設(shè)臺(tái)階及扶手以便行人。在煤倉(cāng)與人行道間墻壁上設(shè)檢查孔，寬高為500mm200mm。檢查孔上設(shè)鐵門(mén)，以檢查煤倉(cāng)磨損和處理堵倉(cāng)事故。垂直煤倉(cāng)底部收縮成圓錐形或雙曲面形，設(shè)計(jì)為錐形斷面時(shí)應(yīng)設(shè)壓氣破拱裝置，以免堵倉(cāng)。2煤倉(cāng)容量的確定煤倉(cāng)容量取決于礦井的生產(chǎn)能力、提升能力以及井下的運(yùn)輸能力等諸多因素。煤炭工業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：“井底煤倉(cāng)的有效容量，對(duì)中型礦井一般按提升設(shè)備每0.51h所提升的煤量計(jì)算；對(duì)大型礦井一般按提升設(shè)備每12h所提升的煤量計(jì)算?！币酝嘤玫膬A斜煤倉(cāng)容量較小，一般為4060t。近年來(lái)隨著井型增大，容量大的垂直煤倉(cāng)廣泛被采用，容量一般在300600t之間，

25、最大已達(dá)3000t（山西陽(yáng)泉一礦北頭嘴井）、大容量煤倉(cāng)對(duì)礦井提升和井下運(yùn)輸煤炭具有調(diào)節(jié)和貯存作用。但是，也應(yīng)當(dāng)看到，煤倉(cāng)容量過(guò)大，勢(shì)必增加工程量，延長(zhǎng)施工工期。其合理容積可按下式計(jì)算：（9l）式中，Q為井底煤倉(cāng)有效容量，t；A為礦井設(shè)計(jì)日產(chǎn)量，t；0.150.25為系數(shù)，大型礦井取小值，中型礦井取大值。國(guó)外大型礦井的井底煤倉(cāng)的容量，是按礦井生產(chǎn)煤量與提升煤量的差值來(lái)確定的，并在采區(qū)設(shè)活動(dòng)煤倉(cāng)。3煤倉(cāng)支護(hù)煤倉(cāng)應(yīng)盡量布置在圍巖穩(wěn)定、易于維護(hù)的部位，以達(dá)到施工方便、安全，加快施工速度，節(jié)約投資的目的。煤倉(cāng)開(kāi)在中硬巖層內(nèi)時(shí)，傾斜煤倉(cāng)用C20素混凝土支護(hù)，厚度取250350mm；垂直煤倉(cāng)可用錨噴支護(hù)或C

26、20素混凝土支護(hù)，素混凝土支護(hù)時(shí)可取300400mm，錨噴支護(hù)應(yīng)根據(jù)直徑的大小進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)井底煤倉(cāng)位于軟弱巖層中（或煤層中）時(shí)，采用鋼筋混凝土支護(hù)。煤倉(cāng)底板應(yīng)采用耐沖擊、耐磨且光滑的材料鋪底。直立煤倉(cāng)的鋪底材料可采用鐵屑混凝土和石英砂混凝土，標(biāo)號(hào)不小于C20，厚度80150mm。傾斜煤倉(cāng)鋪底材料多用鋼軌，一般用1524kg/m鋼軌正反交替布置或軌頭向上布置，其間隙可充填普通混凝土或石英砂混凝土。三副井馬頭門(mén)設(shè)計(jì)馬頭門(mén)是指立井井筒與井底車(chē)場(chǎng)巷道的連接部分（或交匯處），實(shí)際上它是垂直巷道與水平巷道相交的一種特殊形式的交岔點(diǎn)。但是人們習(xí)慣稱(chēng)為馬頭門(mén)，而且通常是指罐籠立井與井底車(chē)場(chǎng)巷道的連接部。馬頭門(mén)

27、的設(shè)計(jì)原則和依據(jù)是以提升運(yùn)輸要求、通風(fēng)和升降人員的需要為前提的，設(shè)計(jì)內(nèi)容包括馬頭門(mén)型式的選擇、馬頭門(mén)的平面尺寸和高度的確定、斷面形狀和支護(hù)方法的選擇。1馬頭門(mén)的形式馬頭門(mén)的形式主要取決于選用罐籠的類(lèi)型、進(jìn)出車(chē)水平數(shù)目，以及是否設(shè)有候罐平臺(tái)。當(dāng)采用單層罐籠，或者采用雙層罐籠但采用沉罐方式在井底車(chē)場(chǎng)水平進(jìn)出車(chē)和上下人員時(shí)；或者采用雙層罐籠，用沉罐方式在井底車(chē)場(chǎng)水平進(jìn)出車(chē)，而上下人員同時(shí)在井底車(chē)場(chǎng)水平和井底車(chē)場(chǎng)水平下面進(jìn)行時(shí)，通常用雙面斜頂式馬頭門(mén)，如916 a所示。當(dāng)采用雙層罐籠，用沉罐方式進(jìn)出車(chē)，進(jìn)車(chē)側(cè)設(shè)固定平臺(tái)，出車(chē)測(cè)設(shè)活動(dòng)平臺(tái)，上下人員可以同時(shí)在兩個(gè)水平進(jìn)出時(shí)；或者當(dāng)采用雙層罐籠，設(shè)有上方推

28、車(chē)機(jī)及固定平臺(tái)，雙層罐寵可在兩個(gè)水平同時(shí)進(jìn)出車(chē)和上下人員時(shí)，可以采用雙面平頂式馬頭門(mén)，如圖916 b所示。圖916馬頭門(mén)的形式2馬頭門(mén)平面尺寸的確定馬頭門(mén)的平面尺寸包括長(zhǎng)度和寬度。長(zhǎng)度是指井筒兩側(cè)對(duì)稱(chēng)道岔基本軌起點(diǎn)之間的距離，它主要取決于馬頭門(mén)軌道線路的布置和安設(shè)的搖臺(tái)、阻車(chē)器和推車(chē)機(jī)等操車(chē)設(shè)備的規(guī)格尺寸，以及井筒內(nèi)選用的罐籠布置方式和安全生產(chǎn)需要的空間來(lái)確定?，F(xiàn)以雙股道為例說(shuō)明馬頭門(mén)平面尺寸的確定方法，如圖917所示。馬頭門(mén)的長(zhǎng)度按下式計(jì)算：（92）式中，L馬頭門(mén)的長(zhǎng)度，m；L0罐籠的長(zhǎng)度m，L4、分別為進(jìn)、出車(chē)側(cè)搖臺(tái)的搖壁長(zhǎng)度，m；L3、分別為進(jìn)、出車(chē)側(cè)搖臺(tái)基本軌起點(diǎn)至搖臺(tái)活動(dòng)軌轉(zhuǎn)動(dòng)中心的

29、距離，m；L2搖臺(tái)基本軌起點(diǎn)至單式阻車(chē)器輪擋面之間的距離，m；b3單式阻車(chē)器輪擋面至對(duì)稱(chēng)道岔連接系統(tǒng)終點(diǎn)之間的距離，視有無(wú)推車(chē)機(jī)分別取4輛礦車(chē)長(zhǎng)或12輛礦車(chē)長(zhǎng)，m；b4搖臺(tái)基本軌起點(diǎn)至對(duì)稱(chēng)道岔連接系統(tǒng)終點(diǎn)之間的距離，m；L1對(duì)稱(chēng)道岔基本軌起點(diǎn)至對(duì)稱(chēng)道岔連接系統(tǒng)終點(diǎn)之間的距離，其長(zhǎng)度根據(jù)選用道岔類(lèi)型、軌道中心線間距按線路連接系統(tǒng)可計(jì)算出，m；b2對(duì)稱(chēng)道岔基本軌起點(diǎn)至復(fù)式阻車(chē)器前輪擋面之間的距離，m；b1復(fù)式阻車(chē)器前輪擋面至后輪擋面之間的距離，m；L5單開(kāi)道岔基本軌起點(diǎn)至材料車(chē)線進(jìn)口變正常軌距之間的距離，其長(zhǎng)度可以按單開(kāi)道岔平行線路連接系統(tǒng)計(jì)算出，m。圖917副井馬頭門(mén)二股道平面尺寸確定圖2馬頭門(mén)

30、寬度確定馬頭門(mén)寬度則取決于井筒裝備、罐籠布置方式和兩側(cè)人行道的寬度。馬頭門(mén)兩側(cè)巷道均應(yīng)設(shè)雙邊人行道，各邊的寬度不應(yīng)小于900mm，對(duì)于綜合機(jī)械化采煤礦井，按照現(xiàn)行煤礦安全規(guī)程要求，不應(yīng)小于1000mm馬頭門(mén)的寬度可按下式計(jì)算：（93）式中，B馬頭門(mén)的寬度，m；為軌道中心線之間距離，即等于井筒中罐籠中心線間距，m；A非梯子間側(cè)軌道中心線至巷道壁距離，一般取A礦車(chē)寬/20.8m；C梯子間側(cè)軌道中心線至巷道壁距離，一般取C礦車(chē)寬/20.9m；馬頭門(mén)的寬度通常在重車(chē)側(cè)自對(duì)稱(chēng)道岔（或單開(kāi)道岔）連接系統(tǒng)終點(diǎn)開(kāi)始縮小，至對(duì)稱(chēng)道岔（或單開(kāi)道岔）基本軌起點(diǎn)收縮至單軌巷道的寬度。但是在空車(chē)側(cè)，過(guò)了對(duì)稱(chēng)道岔（或單開(kāi)

31、道岔）基本軌起點(diǎn)不遠(yuǎn)即進(jìn)入雙軌的材料存車(chē)線。為了減少井底車(chē)場(chǎng)巷道的斷面變化和方便施工，往往空車(chē)側(cè)馬頭門(mén)的寬度不再縮小。3馬頭門(mén)高度的確定馬頭門(mén)的高度，主要取決于下放材料的最大長(zhǎng)度和方法、罐籠的層數(shù)及其在井筒平面的布置方式、進(jìn)出車(chē)及上下人員方式、礦井通風(fēng)阻力等多種因素，并按最大值確定。我國(guó)井下用最長(zhǎng)材料是鋼軌和鋼管，一般為12.5m。8m以?xún)?nèi)的材料放在罐籠內(nèi)下放（打開(kāi)罐籠頂蓋），而超過(guò)8m的長(zhǎng)材料則吊在罐籠底部下放。此時(shí)，材料在井筒與馬頭門(mén)連接處的最小高度按圖918所示，并按公式（94）計(jì)算。（94）式中，Hmin下放最長(zhǎng)材時(shí)馬頭門(mén)所需的最小高度，m；L下放材料的最大長(zhǎng)度，取L=12.5m；W井

32、筒下放材料的有效弦長(zhǎng)。當(dāng)有一套提升設(shè)備時(shí)，取W= 0.9D；若有兩套提升設(shè)備，W可根據(jù)井筒斷面布置計(jì)算出；D井筒凈直徑，m；下放材料時(shí)，材料與水平面的夾角，當(dāng)D = 48m，L=12.5m時(shí)，。隨著井筒直徑的增加，下放最大長(zhǎng)材已不是確定馬頭門(mén)最小高度的主要因素，最小高度主要取決于罐籠的層數(shù)、進(jìn)出車(chē)方式和上下人員的方式。另外，大型礦井尤其是高瓦斯礦井，井下需要的風(fēng)量很大，若馬頭門(mén)高度低了，斷面必然縮小，通風(fēng)阻力會(huì)增大。因此，馬頭門(mén)高度按上述因素確定后還應(yīng)按通風(fēng)要求進(jìn)行核算，并且馬頭門(mén)的凈高度不應(yīng)小于4.5m。馬頭門(mén)最大斷面處高度確定后，隨著向空、重車(chē)線兩側(cè)的延伸，拱頂逐步下降至正常巷道的高度。一

33、般副井馬頭門(mén)的拱頂坡度為1015，風(fēng)井馬頭門(mén)的拱頂坡度為1618。4馬頭門(mén)斷面形狀及支護(hù)由于馬頭門(mén)與井筒連接處斷面大（如常村煤礦副井馬頭門(mén)掘進(jìn)寬8.21m，高14m，掘進(jìn)斷面積為109m2）、地壓大，所以，馬頭門(mén)斷面形狀多選用半圓拱形。當(dāng)頂壓和側(cè)壓較大時(shí)，可采用馬蹄形斷面；當(dāng)頂壓、側(cè)壓及底壓均較大時(shí)，可采用橢圓形或圓形所面。馬頭門(mén)的支護(hù)材料多用C20以上混凝土。通常圍巖的堅(jiān)固性系數(shù)f = 46時(shí)，支護(hù)厚度為500600mm，馬頭門(mén)上、下2.5m范圍內(nèi)的一段井筒的井壁還應(yīng)適當(dāng)加厚100200mm，以便安設(shè)金屬支撐結(jié)構(gòu)物。當(dāng)圍巖不穩(wěn)定、地壓大，或馬頭門(mén)與井筒連接處高度和寬度均較大時(shí)，可采用鋼筋混凝

34、土支護(hù)，配筋率為0.751.5。當(dāng)連接處位于膨脹性巖層時(shí)，可采用錨噴或加金屬網(wǎng)作為臨時(shí)支護(hù)，然后再砌筑永久混凝土或鋼筋混凝土支護(hù)。四、主排水泵硐室設(shè)計(jì)主排水泵硐室由泵房主體硐室、配水井、吸水井、配水巷、管子道及通道組成，見(jiàn)圖919。主排水泵硐室和水倉(cāng)構(gòu)成了中央排水系統(tǒng)。主排水泵硐室按水泵吸水方式不同，又可分為臥式水泵吸入式、臥式水泵壓入式以及潛水泵式三種。第一種應(yīng)用最為廣泛，第二種為少數(shù)金屬礦和煤礦采用，個(gè)別礦山采用第三種?，F(xiàn)以臥式水泵吸入式中央泵房為例說(shuō)明其設(shè)計(jì)方法。圖919臥式水泵吸入式主排水泵硐室主體硐室平面布置1主體硐室；2配水巷；3水倉(cāng)；4吸水小井；5配水井；6主變電所；7水泵和電動(dòng)

35、機(jī)；8軌道；9通道；10柵欄門(mén)；11密閉門(mén)；12調(diào)車(chē)轉(zhuǎn)盤(pán)；13防火門(mén)；14管子道；15帶閘門(mén)的溢水管；16副井井筒1泵房的位置為縮短電纜和管道線路，便于排水設(shè)備運(yùn)輸，提供良好的通風(fēng)條件，以及有利于集中管理、維護(hù)和檢修，水泵房在絕大多數(shù)情況下都設(shè)在井底車(chē)場(chǎng)副井附近的空車(chē)線一側(cè)，并與主變電所組成聯(lián)合硐室。泵房與相鄰巷道的連接方式，應(yīng)根據(jù)井筒位置、井底車(chē)場(chǎng)布置、圍巖等條件具體確定。泵房通道與井底車(chē)場(chǎng)巷道的運(yùn)輸要通過(guò)道岔直接相連接（圖920 a），或設(shè)轉(zhuǎn)盤(pán)相連（圖920b）。管子道與立井連接時(shí)，可布置在井筒出車(chē)側(cè)（圖920 a），也可布置在井筒進(jìn)車(chē)側(cè)（圖920 b）。圖920主排水泵房與相鄰巷道連接方

36、式1主排水泵房；2管子道；3通道；4主變電所；5車(chē)場(chǎng)巷道；6副井井筒；7水倉(cāng)；8密閉門(mén)；9防火門(mén)；10井底車(chē)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)巷道2配水井、配水巷和吸水井的布置配水井、配水巷和吸水井構(gòu)成配水系統(tǒng)，三者關(guān)系見(jiàn)圖921。配水井位于泵房主體硐室吸水井一側(cè)，一般布置在中間水泵位置，與中間吸水井通過(guò)溢水管直接相連。根據(jù)配水井上部硐室安設(shè)配水閘閥的要求，一般配水井的尺寸是平行配水巷方向長(zhǎng)2.53.0m，垂直配水巷方向?qū)挒?.02.5m，深56m。配水井井底底板標(biāo)高應(yīng)低于水倉(cāng)底板標(biāo)高1.5m。配水巷也位于吸水井一側(cè)，通過(guò)溢水管與配水井和吸水井相通。為了便于施工和清理，配水巷斷面為寬1.01.2m，高1.8m的半圓拱形，

37、其底板標(biāo)高高于吸水井井底1.5m。吸水井位于主體硐室靠近水倉(cāng)一側(cè)，斷面為圓形，凈徑為1.01.2m，深56m。正常情況下每臺(tái)水泵單獨(dú)配一個(gè)吸水井。當(dāng)每臺(tái)水泵排水量小于100m3/h時(shí)，亦可兩臺(tái)水泵共用一個(gè)吸水井，但要保證兩個(gè)吸水籠頭之間距離不能小于吸水管直徑的兩倍。有時(shí)視圍巖穩(wěn)定情況和排水設(shè)備性能，可以不設(shè)配水井和配水巷，只設(shè)一個(gè)大的吸水井，中間隔開(kāi)，每?jī)膳_(tái)水泵共用1個(gè)吸水井。圖921配水系統(tǒng)布置圖1水泵及電動(dòng)機(jī)；2吸水小井；3配水巷；4配水井；5水倉(cāng)；6帶閘閥的溢水管3水倉(cāng)水倉(cāng)由主倉(cāng)和副倉(cāng)（或稱(chēng)內(nèi)倉(cāng)與外倉(cāng)）組成，兩者之間的距離視圍巖穩(wěn)定程度確定，一般為1520m。當(dāng)一條水倉(cāng)清理時(shí)，另一條水倉(cāng)

38、能滿足正常使用。水倉(cāng)一般應(yīng)布置在不受采動(dòng)影響，且含水很少的井底車(chē)場(chǎng)穩(wěn)定的底板巖石中。隨著礦井設(shè)計(jì)模式的變化，水倉(cāng)也有設(shè)在井底附近的煤層中，如兗州濟(jì)寧三號(hào)礦井水倉(cāng)，作方格布置，容量達(dá)40000m3。一般情況下，水倉(cāng)入口設(shè)在井底車(chē)場(chǎng)巷道標(biāo)高的最低點(diǎn)，即副井空車(chē)線的終點(diǎn)（圖922 a）。當(dāng)?shù)V井涌水量大或采用水砂充填的礦井，水倉(cāng)入口可布置在石門(mén)或運(yùn)輸大巷的進(jìn)口處。兩條水倉(cāng)入口可布置在同一地點(diǎn)（圖922 b），亦可分別布置在兩個(gè)不同的地點(diǎn)（圖922 c）這樣采區(qū)來(lái)的水在井底車(chē)場(chǎng)外就進(jìn)入水倉(cāng)了，井底車(chē)場(chǎng)內(nèi)的涌水就需要經(jīng)過(guò)泄水孔流入水倉(cāng)。但由于車(chē)場(chǎng)中各巷道的坡度方向不同，在車(chē)場(chǎng)繞道處的水溝坡度與巷道的坡度要

39、相反（即反坡水溝），以便將車(chē)場(chǎng)巷道標(biāo)高最低點(diǎn)處之積水導(dǎo)入泄水孔進(jìn)入水倉(cāng)。為保證一個(gè)水倉(cāng)進(jìn)行清理時(shí)，其一翼的來(lái)水應(yīng)能引入另一水倉(cāng)，所以在泄水孔處的一段水溝應(yīng)設(shè)轉(zhuǎn)動(dòng)擋板（圖922 d）。由于水倉(cāng)的清理為人工清倉(cāng)、礦車(chē)運(yùn)輸，所以水倉(cāng)與車(chē)場(chǎng)巷道之間需設(shè)一段斜巷，它既是清理斜巷又是水倉(cāng)的一部分。圖922水倉(cāng)的布置形式水倉(cāng)的容量根據(jù)煤礦安全規(guī)程有關(guān)規(guī)定按以下情況分別確定，當(dāng)?shù)V井正常涌水量小于或等于1000m3/h時(shí)，水倉(cāng)有效容量按下式計(jì)算：Q8Q0（95）式中，Q為水倉(cāng)的有效容量，m3；Q0為礦井正常涌水量，m3/h。當(dāng)?shù)V井正常涌水量大于1000m3/h時(shí)，水倉(cāng)有效容量按下式計(jì)算：Q2（Q03000）4Q

40、0（96）式中符號(hào)意義同前。此時(shí)水倉(cāng)容量按4h正常涌水量計(jì)算而不是8h計(jì)算。因?yàn)檠途鹿实陌l(fā)生不是因水倉(cāng)容積小而造成的。當(dāng)Q01000m3/h時(shí)，若按8Q0計(jì)算，則Q太大，水倉(cāng)工程量太大，保安煤柱要求過(guò)大，很不合理。水倉(cāng)的長(zhǎng)度和其斷面積當(dāng)其容量一定時(shí)是相互制約的。為利于澄清水中泥砂和雜物，水倉(cāng)中水的流速一般為0.0030.007m/s。4主體泵房的設(shè)備布置（1）水泵主排水泵硐室的主體硐室中，水泵一般沿硐室縱向單排布置（圖919），以減小硐室的跨度，有利于施工和維護(hù)。當(dāng)水泵數(shù)量很多，圍巖又堅(jiān)固穩(wěn)定時(shí)，水泵亦可雙排布置。（2）排水管根據(jù)礦井正常涌水量和最大涌水量，選擇排水管的直徑和敷設(shè)趟數(shù)。一般情

41、況下要設(shè)置23趟，其中一趟作為備用。排水管的鋪設(shè)采用1014號(hào)槽鋼或工字鋼制成托管架，裝設(shè)于距硐室地坪2.12.5m高處的硐室壁上。（3）電纜與電氣設(shè)備電纜的敷設(shè)有沿墻懸掛和設(shè)電纜溝兩種方式。前者使用與檢修方便，但長(zhǎng)度增加，故采用電纜溝敷設(shè)較多。電纜溝尺寸按敷設(shè)電纜的數(shù)量確定。（4）起吊和運(yùn)輸設(shè)備為便于安裝、檢修水泵，敷設(shè)管線，在每組水泵和電機(jī)中心處預(yù)埋兩根1833號(hào)工字鋼作為起吊橫梁，橫梁高度為2.43.4m，距拱頂為0.91.2m。硐室中靠近管子道的一側(cè)鋪設(shè)輪軌，與管子道和通道銜接處設(shè)轉(zhuǎn)盤(pán)，完成設(shè)備運(yùn)輸?shù)拇怪鞭D(zhuǎn)向。5主體硐室尺寸的確定（見(jiàn)圖923）（1）硐室的長(zhǎng)度由下式確定：（97）式中，

42、L主體硐室的長(zhǎng)度，m；n水泵臺(tái)數(shù)，根據(jù)其正常涌水量和最大涌水量選用，應(yīng)考慮工作、備用和檢修臺(tái)數(shù)；l1水泵及其電機(jī)的基礎(chǔ)長(zhǎng)度，m；l2相鄰兩臺(tái)水泵和電機(jī)基礎(chǔ)之間的距離，一般為1.52.0m；l3、l4為硐室端頭兩側(cè)的基礎(chǔ)距硐室端墻或門(mén)之間的距離，一般為2.53.0m。圖923主體硐室尺寸確定圖（2）硐室寬度由下式確定：（98）式中，B主體硐室的寬度，m；b1吸水井一側(cè)，水泵基礎(chǔ)至硐室墻之間的檢修距離，一般為0.81.2m；b2水泵和電機(jī)基礎(chǔ)寬度，m；b3鋪設(shè)軌道一側(cè)，水泵基礎(chǔ)至硐室墻的距離，一般取1.52.2m。（3）硐室的高度以下式確定：（99）式中，H主體硐室高度，m；h1水泵基礎(chǔ)頂面至硐室

43、地面高度，一般為0.10.2m；h2水泵的高度，m；h3閘板閥的高度，m；h4逆止閥的高度，m；h5四通接頭高度，m；h6三通接頭高度，m；h7三通接頭至起重梁高度，一般大于0.5m；h8起重梁到拱頂?shù)母叨?，一般?.91.2m。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，設(shè)備的基礎(chǔ)一般埋入底板0.81.2m，高出地表0.10.2m。6主體硐室的斷面形狀及支護(hù)主體硐室的斷面形狀可根據(jù)巖性和地壓大小確定，一般情況下采取直墻半圓拱斷面。硐室內(nèi)應(yīng)澆筑100mm厚混凝土地面，并高出通道與井底車(chē)場(chǎng)連接處車(chē)場(chǎng)底板0.5m。硐室多用現(xiàn)澆混凝土支護(hù)，并做好防滲漏工作。當(dāng)圍巖堅(jiān)固無(wú)淋水時(shí)，亦可采用光爆、錨網(wǎng)噴支護(hù)。7管子道與泵房通道設(shè)計(jì)管子道平

44、、剖面見(jiàn)圖924。管子道與井筒連接處底板標(biāo)高應(yīng)高出硐室地面標(biāo)高7m以上，其傾角一般為30左右。為搬運(yùn)設(shè)備方便，管子道與井筒連接處應(yīng)設(shè)一段3m左右的平臺(tái)，出口對(duì)準(zhǔn)一個(gè)罐籠，以便裝卸設(shè)備、上下人員方便。管子道應(yīng)設(shè)置人行臺(tái)階、托管支架和電纜支架，以利檢修。泵房通道是主體硐室與井底車(chē)場(chǎng)的連接通道，斷面形狀可采用半圓拱，其尺寸應(yīng)根據(jù)通過(guò)的最大設(shè)備外形尺寸來(lái)確定。從通道進(jìn)、出口起5m內(nèi)，巷道要用非燃性材料支護(hù)，并裝有向外開(kāi)的防火鐵門(mén)。鐵門(mén)全部敞開(kāi)時(shí)，不得防礙巷道交通。鐵門(mén)上要裝有便于關(guān)嚴(yán)的通風(fēng)孔，以便必要時(shí)隔絕通風(fēng)。鐵門(mén)內(nèi)加設(shè)向外開(kāi)的不妨礙鐵門(mén)開(kāi)閉的鐵柵欄門(mén)。泵房與變電所之間應(yīng)設(shè)防火鐵門(mén)，墻上設(shè)電纜套管，

45、鐵門(mén)結(jié)構(gòu)與通道上的密閉鐵門(mén)相似。五、井下主變電所的設(shè)計(jì)特點(diǎn)井下主變電所是井下總配電站，由地面經(jīng)井筒引入的高壓電流經(jīng)過(guò)配電、變電和整流給井下提供動(dòng)力和照明之用。由于井下主排水泵是主要用電戶(hù)，為了節(jié)省電纜和一旦礦井發(fā)生突發(fā)事故時(shí)仍能延緩其工作時(shí)間，所以主變電所和主排水泵硐室通常建成聯(lián)合硐室，設(shè)置于副井井筒附近。主變電所由配電室（兼整流）、變電器室和通道組成。其設(shè)計(jì)特點(diǎn)有：1變電所的布置形式與尺寸，主要根據(jù)所選用的變電器、高低壓開(kāi)關(guān)柜、整流設(shè)備以及直流配電柜等設(shè)備配置的數(shù)量、外形輪廓尺寸、維修設(shè)備的要求和行人安全間隙等因素確定。為節(jié)省工程量，在不妨礙通道內(nèi)各種安全設(shè)施布置的前提下，常采用“L”形布置

46、。2通道內(nèi)以及變電所與水泵房之間應(yīng)設(shè)置容易關(guān)閉的、既能防水又能防火的密閉門(mén)。3變電所的地坪標(biāo)高應(yīng)高出通道與井底車(chē)場(chǎng)連接處軌面標(biāo)高0.5m。一般變電所的地坪標(biāo)高還應(yīng)高于水泵房的地坪標(biāo)高0.3m。4由于地面變電所的高壓電纜通常是自副井井筒經(jīng)管子道引入變電所的，所以不需再設(shè)置專(zhuān)門(mén)的電纜通道。在配電室內(nèi)設(shè)電纜溝，電纜懸掛或架于電纜溝中的托架上。5變電所與主排水泵硐室聯(lián)合建造，對(duì)于大型水泵房，由于電機(jī)發(fā)熱量較大，有時(shí)使兩個(gè)硐室的室溫超過(guò)30，所以要?jiǎng)?chuàng)造良好的通風(fēng)條件，采取專(zhuān)門(mén)的降溫措施，使硐室本身的溫度差不超過(guò)10。6變電所的斷面形狀和支護(hù)與聯(lián)合建筑的主排水泵硐室的斷面形狀和支護(hù)是一致的。第三節(jié)硐室施工

47、一、我國(guó)硐室施工技術(shù)的發(fā)展隨著我國(guó)煤礦井巷施工技術(shù)的發(fā)展，經(jīng)過(guò)不斷總結(jié)與改革，逐步形成了具有煤礦特色的一套先進(jìn)的硐室施工方法。近二十多年來(lái)，硐室施工技術(shù)的改革主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）在硐室工程中成功地應(yīng)用了光爆錨噴技術(shù)。光面爆破使硐室斷面成形規(guī)整，減輕了對(duì)圍巖的震動(dòng)破壞，有利于提高圍巖的穩(wěn)定性，從而為錨噴支護(hù)創(chuàng)造了有利的條件；錨噴支護(hù)能及時(shí)地封閉和加固圍巖，縮短硐室圍巖的暴露時(shí)間，并且錨噴支護(hù)本身剛度適宜，具有一定可縮性，它既允許圍巖產(chǎn)生一定量的變形移動(dòng)以發(fā)揮圍巖自身承載能力，同時(shí)又能有效地限制圍巖發(fā)生過(guò)大的變形。因此，光爆錨噴技術(shù)可以綜合有效地提高圍巖穩(wěn)定性和施工作業(yè)的安全性，大大地減

48、少硐室施工的難度。（2）由于錨噴技術(shù)在硐室工程中的應(yīng)用，促進(jìn)了硐室施工方法的簡(jiǎn)化。用自上向下分層施工法逐步取代了自下向上分層施工法，全斷面施工逐步取代了導(dǎo)硐法施工。下行分層施工和全斷面施工法具有步驟簡(jiǎn)單、效率高、進(jìn)度快、安全和質(zhì)量容易保證，使硐室工程的施工工期大為縮短。（3）硐室支護(hù)多采用錨、噴、網(wǎng)、砌復(fù)合支護(hù)形式和“二次支護(hù)”技術(shù)，即先進(jìn)行一次支護(hù)，再進(jìn)行二次支護(hù)。一次支護(hù)選用具有一定可縮性的錨噴網(wǎng)支護(hù)型式，既起到臨時(shí)支護(hù)的作用，其本身又是永久支護(hù)的組成部分，待硐室全部掘出以后，再在一次支護(hù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次支護(hù)；二次支護(hù)現(xiàn)多選用剛性較大的混凝土或鋼筋混凝土整體澆筑，也可用錨噴網(wǎng)支護(hù)。復(fù)合支護(hù)

49、型式和二次支護(hù)技術(shù)具有先柔后剛的特性，能較好地適應(yīng)開(kāi)硐后圍巖壓力變化規(guī)律，是硐室支護(hù)工程中的重大革新和突破，它不僅保證了施工的安全，而且由于連續(xù)施工，整體性好，改善了工程的支護(hù)質(zhì)量。（4）采用了先進(jìn)的設(shè)備和工藝，提高了硐室施工的機(jī)械化水平。如使用反井鉆機(jī)鉆擴(kuò)井下圓筒式煤倉(cāng)、立井砌壁中用液壓滑升模板過(guò)馬頭門(mén)和箕斗裝載硐室等，改善了作業(yè)環(huán)境，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，加快了工程進(jìn)度，提高了工程質(zhì)量。施工技術(shù)的進(jìn)步，改善了硐室工程施工的面貌，我國(guó)煤礦井下的不少硐室施工都取得了速度快、效率高、質(zhì)量好、成本低的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，為我國(guó)硐室工程積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。二、硐室施工特點(diǎn)井底車(chē)場(chǎng)內(nèi)的各種硐室由于用途不同，其結(jié)構(gòu)，

50、形狀和規(guī)格也相差很大。與巷道相比，具有以下特點(diǎn)：（l）硐室的斷面大、長(zhǎng)度小，進(jìn)出口通道狹窄，服務(wù)年限長(zhǎng)，工程質(zhì)量要求高，一般要求防水、防潮、防火等性能。（2）硐室周?chē)锕こ梯^多，一個(gè)硐室常與其它硐室或井巷相連，因而硐室圍巖的受力情況比較復(fù)雜，難以準(zhǔn)確分析，硐室支護(hù)較為困難。（3）多數(shù)硐室安設(shè)有各種不同的機(jī)電設(shè)備，故硐室內(nèi)需要澆筑設(shè)備基礎(chǔ)，預(yù)留管纜溝槽以及安設(shè)起重梁等?？紤]硐室施工，除應(yīng)注意其本身特點(diǎn)外，還要和井底車(chē)場(chǎng)的施工組織聯(lián)系起來(lái)，考慮到各工程之間的相互關(guān)系與合理安排。硐室圍巖穩(wěn)定性基本取決于自然因素（圍巖應(yīng)力、巖體結(jié)構(gòu)、巖石強(qiáng)度、地下水等）和人為因素（位置、斷面形狀、尺寸、支護(hù)方式、施

51、工方法等）。在設(shè)計(jì)和施工時(shí)，均應(yīng)綜合考慮這些因素對(duì)硐室圍巖穩(wěn)定性的影響。必須明確，硐室圍巖的穩(wěn)定性與硐室施工方法有關(guān)，選擇硐室密集區(qū)域的硐室施工方法時(shí)，應(yīng)合理安排硐室的施工順序并根據(jù)圍巖的穩(wěn)定性分析、判斷允許巖石暴露的面積和時(shí)間，以選擇合理的掘進(jìn)方法。在確定硐室施工方法前應(yīng)作好硐室圍巖的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)勘測(cè)工作，以便對(duì)圍巖的穩(wěn)定性作出評(píng)價(jià)，并以此為基礎(chǔ)正確地選擇硐室的掘進(jìn)方法和支護(hù)型式與參數(shù)。三、硐室施工方法硐室施工方法的選擇，主要取決于硐室斷面大小和圍巖的穩(wěn)定性。而圍巖的穩(wěn)定性不僅與硐室圍巖的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件等自然因素有關(guān)，而且與硐室的斷面形狀、施工方法以及支護(hù)型式等人為因素有關(guān)。根

52、據(jù)硐室斷面大小和圍巖的穩(wěn)定狀況，我國(guó)煤礦井下硐室施工方法可分為三類(lèi)：即全斷面施工法、分層施工法和導(dǎo)硐施工法。1全斷面施工法全斷面施工法是按硐室的設(shè)計(jì)掘進(jìn)斷面一次將硐室掘出，與巷道施工方法基本相同。有時(shí)因硐室高度較高，打頂部炮眼比較困難，全斷面可實(shí)行多次打眼和爆破，即先在硐室斷面的下部打眼放炮，暫不出矸，站在矸石堆上再打硐室斷面上部的炮眼，爆破后清除部分矸石，隨之進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，然后再清除全部矸石并支護(hù)兩幫，從而完成一個(gè)掘進(jìn)循環(huán)。全斷面施工法一般適用于圍巖穩(wěn)定、斷面高度不很大（小于5m）的硐室。由于全斷面施工的工作空間寬敞，施工機(jī)械設(shè)備展得開(kāi)，故具有施工效率高、速度快、成本低等特點(diǎn)。2分層施工方法

53、分層施工方法是將硐室沿其高度分為幾個(gè)分層，采用自上向下或自下向上的順序進(jìn)行分層施工，有利于正常的施工操作。根據(jù)施工條件，可以采用在逐段分層掘進(jìn)，隨之進(jìn)行臨時(shí)支護(hù)，待各個(gè)分層全部掘完之后，再由下而上一次連續(xù)整體地完成硐室的永久支護(hù)；也可以采用掘砌完一個(gè)分層，再掘砌下一個(gè)分層；還可以將硐室各分層前后分段同時(shí)施工，使硐室斷面形成臺(tái)階式工作面。上分層超前的稱(chēng)正臺(tái)階工作面，下分層超前的稱(chēng)倒臺(tái)階工作面。（1）正臺(tái)階工作面（下行分層）施工法按照硐室的高度，整個(gè)斷面可分為23個(gè)以上分層，每分層的高度以2.03.0m為宜；也可以按拱基線分為上、下兩個(gè)分層。上分層的超前距離一般為23m，如圖925所示。圖925正

54、臺(tái)階工作面施工法如果硐室是采用砌碹支護(hù)，在上分層掘進(jìn)時(shí)應(yīng)先用錨噴支護(hù)進(jìn)行維護(hù)，砌碹工作可落后于下分層掘進(jìn)面1.53.0m，下分層也隨掘隨砌，使墻緊跟迎頭。整個(gè)拱部的后端與墻成一整體，所以是安全的。采用這種施工方法應(yīng)注意的問(wèn)題是：要合理確定上下分層的錯(cuò)距，距離太大，上分層出矸困難；距離太小，上分層鉆眼困難，故上下分層工作面的距離以便于氣腿式鑿巖機(jī)正常工作為宜。圖926為遼寧原撫順礦務(wù)局龍鳳礦水泵房正臺(tái)階工作面施工法。圖926龍鳳礦水泵房正臺(tái)階工作面施工法這種施工方法的優(yōu)點(diǎn)是施工方便，有利于頂板維護(hù)，下臺(tái)階爆破效率較高。缺點(diǎn)是使用鏟斗裝巖機(jī)時(shí)，上臺(tái)階要人工扒矸，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，上下臺(tái)階工序配合要求嚴(yán)

55、格，不然易產(chǎn)生相互干擾。（2）倒臺(tái)階工作面（上行分層）施工法如圖927，下部工作面超前于上部工作面。施工時(shí)先開(kāi)挖下分層，上分層的鑿巖、裝藥、連線工作借助于臨時(shí)臺(tái)架。為了減少搭設(shè)臺(tái)架的麻煩，下分層的掘進(jìn)矸石先不要排出，以便上分層掘進(jìn)時(shí)代替臨時(shí)臺(tái)架進(jìn)行作業(yè)。圖927倒臺(tái)階工作面施工法采用錨噴支護(hù)時(shí)，支護(hù)工作可以與上分層的開(kāi)挖同時(shí)進(jìn)行，隨后再進(jìn)行墻部的錨噴支護(hù)；采用混疑土支護(hù)時(shí)，下分層工作面超前46m，高度為設(shè)計(jì)的墻高，隨著下分層的掘進(jìn)先砌墻，分層隨挑頂隨砌筑拱頂。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：不必人力扒矸，爆破條件好，施工效率高，砌碹時(shí)拱和墻接茬質(zhì)量好。缺點(diǎn)是：挑頂工作較困難，下分層需要架設(shè)臨時(shí)支護(hù)，故不宜采用。分層施工法一般適用于穩(wěn)定或中等穩(wěn)定的圍巖，掘進(jìn)斷面面積較大的硐室。由于這種施工方法的空間寬度較大，工人作業(yè)方便。因此，與導(dǎo)硐施工法相比，具有效率高、速度快、成本低等特點(diǎn)。3導(dǎo)硐施工法導(dǎo)硐施工方法曾廣泛用于圍巖穩(wěn)定性差、斷面積特大的硐室。其施工特點(diǎn)是在硐室的某一部位先用小斷面導(dǎo)硐掘進(jìn)，然后再行開(kāi)幫、挑頂或挖底，將導(dǎo)硐逐步擴(kuò)大至硐室的設(shè)計(jì)斷面。根據(jù)導(dǎo)硐所在位置的不同，有中央下導(dǎo)硐施工法、頂部導(dǎo)硐施工法、兩側(cè)導(dǎo)硐施工法之分。某特大斷面硐室導(dǎo)硐施工法的施工順序如圖928所示，該硐室斷面為馬蹄形，掘進(jìn)斷面積為147.6m2，劃分為七個(gè)