斜井有軌運輸出渣方案及軌道布置

1、斜井有軌運輸出渣方案及軌道布置斜井井身長388m,坡度14o滿足出渣施工的需要，更好的進(jìn)行 無軌和有軌運輸方式的銜接和轉(zhuǎn)序，根據(jù)現(xiàn)場的實際情況進(jìn)洞50m長度范圍內(nèi)出渣采用裝載機端裝至洞口 5t自卸汽車運輸出渣；50 100m內(nèi)采用ZL30B側(cè)翻裝載機裝渣，5t自卸汽車運輸出渣；后100 388 m采用有軌運輸方式出渣。設(shè)備選擇及施工方法如下： 一、提升機械的選擇：斜井井身出渣采用JTP1.6的絞車、直徑1.2m的游動天輪、直徑 24.5 mm的鋼絲繩，4m3箕斗(4643 M485X1391mm)運渣、挖裝機裝渣； 主洞施工采用JK2.0型提升機、直徑1.6m的游動天輪、直徑31項的 鋼絲繩、

2、8 m3箕斗(6289X 1910X 1570mm)運渣、挖裝機裝渣。計 算說明詳見附錄1.1。二、洞內(nèi)線路布置橫斷面圖：見圖 2.1三、提升設(shè)備及棧道布置：1、前50m采用無軌運輸自卸汽車出渣，在此期間進(jìn)行絞車斜坡 棧道修設(shè)及洞內(nèi)24kg/m型鋼軌鋪設(shè)。洞外布置詳見下圖3.1 ,3.2,3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 3.10。2、50m后因坡度較大，無軌運輸不能滿足施工要求采用，采用 絞車出渣及進(jìn)料。裝渣設(shè)備可考慮小型挖掘機。3、支洞施工結(jié)束后，支洞與主洞交接時進(jìn)行井底渣倉施工，同 時修建提升機棧道及洞內(nèi)鋼軌鋪設(shè)。(進(jìn)行C20底板硅施工改換絞車 臨時軌

3、道為永久軌，提升機軌道一次鋪設(shè)為永久軌說明：隧洞跨度 5m,支洞進(jìn)洞方向由右至左依次布置風(fēng)水管線、8m3箕斗鋼軌、4m34m3箕斗出渣，主洞施工絞車箕斗鋼軌、人行道，尺寸詳見上圖。斜井施工用絞車配 4m3箕斗），提升機（配8m3箕斗）聯(lián)合出渣。縱梁豎向鋼支撐匚二鋼軌 /風(fēng)水管線說明： 絞車棧道寬度為1尸門，斜井施工時不修建提升機棧道，以便前 3：米無軌出渣及進(jìn)料 絞車棧道建好后以進(jìn)料線進(jìn)料。進(jìn)料線與絞車出渣線以DK924-4-15號道岔連接,道岔在洞內(nèi)長度為4m進(jìn)料線寬3米，在洞口前6米處采用與絞車棧道等坡度相連。進(jìn)料現(xiàn)線平坡與余坡交點處采用R=20rmj豎曲線過度鋼軌支撐在橫梁上（橫梁間距i

4、m ,橫梁兩端以縱梁連成整體。出渣線棧道連接形式與絞車棧道相同圖3.1絞車及棧道平面布置圖m -說明：渣倉及卸載裝置為示意圖，根據(jù)實際情況再行設(shè)計。天輪架采用4卞M20工字鋼加8角鋼連接，天輪架基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)4 X 2衽結(jié)構(gòu) 棧道下每道支撐間采用16工字鋼連接。天輪道卷筒距離根據(jù)場地情況確定說明：1、洞口沿天輪方向斜坡棧道共設(shè)中道支撐，間距1m材料如圖所示焊接。2、二工字鋼高度由,每道增加0.25m ,第2遁高7.65m。3 、第一道支撐設(shè)在離洞口 8米處，各支撐基礎(chǔ)采用C2匿基礎(chǔ)。4 、洞口段6nM成硅坡面，與進(jìn)料線6米斜坡面形成整體。5 、地面澆筑50cnn基礎(chǔ)，將提升機內(nèi)側(cè)支撐連同絞車支撐基礎(chǔ)

5、一同澆筑。6 、各支撐上部以2虹字鋼連接成整體，作為縱梁，采用焊接連接。7 、縱向兩道豎撐間連接161字鋼斜撐，橫梁與豎撐間以161字鋼斜撐。8 、洞口兩條線采用一個渣倉，同時施做圖3.3絞車棧道支撐結(jié)構(gòu)圖說明：提升機結(jié)構(gòu)與絞車相似，斜坡棧道與絞車棧道道面再同一平面內(nèi)。天輪架中心到洞口距離與絞車相同，采用25工字鋼與8角鋼連接。天輪頂高10m天輪架基礎(chǔ)為4X 2.5m與絞車基礎(chǔ)緊靠。圖3.4提升機及棧道立面圖渣倉及卸載架結(jié)構(gòu)Mini!進(jìn)料2營詡浦強船I 線說明：提升機棧道寬度為2m結(jié)構(gòu)同絞車棧道，棧道下每道支撐和絞車支撐在一條直線上。絞車與提升機均滿足出渣要求，出渣間歇用絞車進(jìn)料提升機與絞車鋼

6、絲繩卷筒采用前后布置，放與同一控制室內(nèi)。史基礎(chǔ)工字鋼工字鋼,鋼軌工字鋼史基礎(chǔ)鋼軌說明：1、洞口沿天輪方向斜坡棧道共設(shè)22 道支撐，間距1m材料如圖所示焊接。2 、28工字鋼高度由2.4m,每道增 加0.25m ,第 22道高 7.65m。3、第一道支撐設(shè)在離洞口 8米處，各支撐基礎(chǔ)采用C2璐基礎(chǔ)，以30槽鋼連成 整體.4、橫向28工字鋼長度為2m.圖3.6提升機棧道支撐結(jié)構(gòu)圖3.1 棧道基礎(chǔ)及支撐：圖3.7IlII工字鋼礎(chǔ) 基 碎IIIIIIII: I i 1 | II II 11 11 II II | II 11II II; H絞車、提升機棧道支撐及基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖圖3.8棧道支撐正面圖3.1

7、.1 基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)：基礎(chǔ)采用32梢鋼找平，豎向支撐28工字鋼 立于梢鋼上，20工字鋼斜撐立于22梢鋼（長30cm）上，梢鋼 緊扣工字鋼，再澆筑 C25硅基礎(chǔ)。硅厚度為50cm,硅頂面標(biāo)高為311.6m。梢鋼埋入硅30cmn3- - r 7-"圖3.9碎基礎(chǔ)面積圖施工時首先澆筑絞車支撐基礎(chǔ)及提升機內(nèi)側(cè)基礎(chǔ)， 埋入梢鋼立好 工字鋼，考慮無軌運輸及大型設(shè)備進(jìn)洞需要， 提升機外側(cè)支撐可在修 建洞底渣倉時施做。詳見上圖。3.1.2支撐結(jié)構(gòu)：鋼支撐豎向支撐絞車提升機均采用 28工字鋼, 絞車橫梁采用28工字鋼 每根長度為1.5m。架于豎支撐上，焊牢每 道支撐橫梁兩端用20工字鋼（縱梁）連接成。24k

8、g/m型鋼軌焊于橫 梁上。為增加穩(wěn)定性，橫梁與豎向支撐間以16工字鋼鋼連接。工字鋼長度可根據(jù)支撐高度適當(dāng)調(diào)整（一般焊與豎撐中心與橫梁中心處）。 豎向支撐外側(cè)斜撐采用20工字鋼，立于22梢鋼（長30cm）上增加 穩(wěn)定型，埋入硅基礎(chǔ)中。斜撐腳點到相連豎撐腳點的距離隨豎撐高度 增加由0增加到1m。豎撐高度較小時可不做斜撐。沿縱梁方向兩道 豎撐間用16工字鋼連接。提升機縱梁采用28工字鋼橫梁與縱梁間采用16工字鋼連接。 其它施工工藝與絞車棧道支撐相同。進(jìn)料線結(jié)構(gòu)橫梁采用20工字鋼，橫梁與豎撐間斜撐采用 8X 8角 鋼。其它形式與絞車相同。3.2.3人行道施工：當(dāng)絞車與提升機整體棧道修好之后，在提升機棧

9、道一側(cè)修建人行道以便人員維修養(yǎng)護(hù)。人行道用兩根 6.3角鋼（長1.5m）作欄桿間距0.8m,沿縱梁方向間距為1m。道面采用臺階式，高 0.15m,寬 0.35m。用防滑波紋鋼板鑲嵌。2、天輪架施工工藝：根據(jù)現(xiàn)場地形，卷揚機距天輪間距離較小以及箕斗重車行駛 方向造成天輪受力與豎直方向產(chǎn)生偏角。故考慮受力特點天輪架形式 如下：絞車天輪架提升機天輪架圖 3.10天輪架結(jié)構(gòu)圖絞車天輪架基礎(chǔ)為4X1.5m 主柱采用20工字鋼 斜撐采用8X 8角鋼連接；提升機基礎(chǔ)為4X2m,主柱采用25工字鋼斜撐采用8X8角鋼連接，根據(jù)實際情況可適當(dāng)加密。3、渣倉結(jié)構(gòu)：詳見下圖/ 道II I渣倉3.11渣倉結(jié)構(gòu)圖3、大型

10、設(shè)備進(jìn)洞：根據(jù)大型設(shè)備自重及寬度選擇進(jìn)洞軌道，采 用自制平板車放于軌道，鋼絲繩牽引，大型設(shè)備放在平板車上進(jìn)洞。 可考慮在洞口處設(shè)25T龍門吊，用于大型設(shè)備吊運、進(jìn)洞。下放大 型設(shè)備時采用JM-28回柱絞車，下放長度滿足下放 400m要求。4、鋪軌施工：絞車軌道布置：絞車軌道斜井井身施工時開挖工作面前鋪設(shè) 一段40 m長臨時軌（在出渣機械后），軌道位置根據(jù)洞內(nèi)軌線布 置圖測量定位，軌頂標(biāo)高高于設(shè)計洞底標(biāo)高8cm,采用24kg/m型鋼軌，軌距90 cm,中間軌距為80 cm,接頭軌距不大于50 cm, 軌縫6 mm,單根軌長810m。隨著工作面向前延伸，每次移動 裝渣機械時，向前鋪設(shè)臨時軌，同時改

11、換臨時軌為永久軌。保持 臨時軌長度為40m。固定軌采用14梢鋼反扣，梢鋼長1.3m。井 口處間距50cm,井身間距70cm,人工將基底面整平夯實后，打 入錨桿、嵌入基巖50cm,上部套絲扣，用18圓鋼做固定錨桿。 用錨桿將扣件固定在梢鋼上，扣件夾住鋼軌，固定在梢鋼上，備好24kg/m軌的連接配件及撐桿。提升機軌道布置：在斜井井身施工結(jié)束后鋪設(shè)，鋪設(shè)定位根 據(jù)軌線布置圖測量放樣。采用 43kg/m鋼軌，軌距140cm,軌枕 以14梢鋼反扣一次鋪設(shè)為永久軌，梢鋼長 1.8m,中間軌距70 cm,接頭軌距不大于50 cm,軌縫6 mm,單根軌長25m或12.5m 施工工藝同絞車軌道鋪設(shè)工藝。在斜井施

12、工結(jié)束后，修設(shè)井底渣倉時，進(jìn)行基底 C20硅施 工，軌枕固定于硅中，絞車軌頂高出硅面 8cm,提升機軌頂高出 硅面8cm。軌道鋪設(shè)要求：鋪設(shè)臨時軌時，安設(shè)計標(biāo)高找平底板，按照永久軌道中心線 設(shè)采用永久軌的軌型為改為永久軌創(chuàng)造條件。為防止鋼軌變形， 枕木要用碎石找平。掘進(jìn)工作面臨時軌道鋪設(shè)方式要適應(yīng)裝巖的 需要，可考慮輕便軌節(jié)或短軌、爬道，短軌長 23m。隨著工作 面向前延伸，每夠一節(jié)鋼軌鋪設(shè)一節(jié)整節(jié)軌道。三、洞內(nèi)人行道的設(shè)置：人行道寬度為60cm,并設(shè)人行踏步。采用硅臺階式，每節(jié)臺階 高15cm,沿底板長度50cm,沿洞向?qū)挾?5cm。并在行車線側(cè)安裝 1.5m高的活動防護(hù)欄，為安拆方便采用插

13、管式，豎桿和橫桿用50 80鋼管在行車道外側(cè)邊預(yù)埋 80鋼管。四、托輻布設(shè)：在每軌道斜井坡道入口處，安設(shè)一大地滾右線安裝 320mm、 采用7310單列圓錐滾子軸承，其它地段每 15m安設(shè)一小地滾 159mm采用36209單列徑向滾珠軸承，安裝于斜井坡到上用螺栓 固定在軌枕上，大地滾應(yīng)做硅基礎(chǔ)，但地滾安裝高度不得妨礙箕 斗、礦車、或鏟斗、裝巖機通過。五、斜井安全設(shè)施：1、 絞車應(yīng)有深度指示器及防過卷裝置，并在鋼絲繩上設(shè)明顯 的深度標(biāo)志。2、 使用斗車在斜井井身設(shè)阻車器，在井身及井底車場變坡點 附近設(shè)擋車器，擋車器必須經(jīng)常處于正位關(guān)閉狀態(tài)，放車 時可打開。車輛本身設(shè)斷繩保險裝置以防跑車。3、 斜

14、井防跑車裝置，在工作面處安簡易防跑車裝置，在井身 內(nèi)安設(shè)電動防跑車裝置，該裝置的電源與提升機設(shè)備的安 全回路相互閉鎖，自動控制。4、 為防止斷繩跑車，鋼絲繩掛鉤應(yīng)加保險栓。附錄一 出渣系統(tǒng)選擇計算說明書1.1 一次提時間的計算：t=2ld/vpj -vmax+ 9=2X450/0.9X 3+12=345sld提升長度mld=400mVpj.Vmax-平均提升速度 m/s ； Vpj = (0.75-0.9) Vmax、當(dāng)提升長度 小于200m時取下限，大于600cm時取上限，由于450接近600m故 取上限，取Vpj =0.9VmaxVmax 最大提升速度，m/s;取3m/s;8-提升休止時間

15、取12s考慮箕斗洞底裝渣時間130s,洞外卸渣時間為30s,則箕斗一次 提升時間為505s1.2 礦車容積的選擇：v 單車=k2tvaf/ (3600k1T) =1.25 X505X 180X 1.15/ (3600X0.85 X15) 八 3=3mvi-隧洞每天出渣量：取180mT-隧道每天出時間 當(dāng)每天出渣三班、每班5h時，每天出渣時間15 h;Ki-容器裝滿系數(shù)，取0.856提升不均勻系數(shù)，取1.25af-提升能力寬裕系數(shù)，取1.15;t- 一次出渣時間采用4.0 m箕斗，自重4.0噸，渣體重為4.0 X 1.6=6.4噸，取6.8噸?；烦叽鐬?4643X 1485X 1391) mm

16、1.3 提升鋼絲繩的選擇：鋼絲繩的選擇主要根據(jù)鋼絲繩的單位長度重量。計算出鋼絲繩的單位長度重量后，根據(jù)相關(guān)資料選擇鋼絲繩的直徑；并驗算出鋼絲繩的安全系數(shù)。A提升鋼絲繩的單位長度重量計算：Pk=n (Q + Q) (sin %+f1C0S%) / (110 "m-L (sin % +f2cos% ) (kg/m)式中：Q-提升容積及連接裝置的自重；Q 2-提升容積的有效載重；L-鋼絲繩提升長度；er-鋼絲繩公稱抗拉強度，取170kg/mni2;f1-提升容器的阻力系數(shù)，取0.015;f 2作岡絲繩移動的阻力系數(shù)，.取0.4;% -斜井傾角；m-安全系數(shù)，為安全保險取0.9 ;n-一次提

17、升車數(shù)。P k=(4500+6800) (sin14 +0.015cos14 )/ (110X 170/9-400(sin14 +0.4cos14 ) =1.59 (kg/m)初步選擇：直徑為 24.5 mm的6X19鋼絲繩，單位長度重量Pab=21.65N/m,鋼絲繩破斷拉力為 Q=320500N其安全系數(shù)計算：m=Q d/ (Q+ Q) (sin % +f1cos % ) +RbL (sin % +f 2cos % )=320500/ (4500+6800) (sin14 +0.015cos14 ) +21.65 X400(sin14 +0.4cos14 ) =38.3>9 可知安全

18、最后選擇直徑為24.5 mm的6X 19鋼絲繩，單位長度重量Pab=21.65N/m,鋼絲繩破斷拉力為 Q=389KN繩長450cm1.4 天輪的選擇：鋼絲繩與天輪的圍包角為 15 o < % <35 o時 Dr>30ds=30X 24.5=735mm故我們選擇了 Dr=1200mm勺游動天輪。天輪的游動距離：Y=Bj-b X2tg %Bj-絞車的卷筒寬度 取1.2m;Y-游動天輪的游動距離m% <1o101，取1o101提升機的傾角為14o;b-天輪至絞車距離取29mY=1.2-29 X2tg1 o101=0.02m 取 800mm故選擇直徑Dr=1200mmi勺游動

19、天輪，游動距離為 800mm1.5 提升絞車的選擇：根據(jù)絞車選擇原則，卷筒直徑 D天=4080d繩=147卜1960mm選擇D天=1600mm勺JTP-1.6型礦用提升絞車、卷筒寬度 1.2m卷筒寬度：Bj= (H+D / (兀 pj) +3) (ds+e ) =907mm 取 1.2m1.6 大靜張力：F 最大=n (Q+Q) (sin a +f iCOS a ) +PkL (sin a +f2cos% ) = (4500+6800) (sin14 +0.015cos14 ) +1.59X450 (sin14 + 0.4cos14 ) =3299kg靜張力差：F 差二F 最大-n Q1 (s

20、in %-f cos % ) =3299-4500 (sin14 -0.015cos14 ) =2276kg1.7 動機功率：N=K 備.F 最大.V 最大/102 刀=1.5X3299X 2.45/102 X0.9 = 132KW故選用:JT1600X 1200-20型絞車，F(xiàn) 最大為 4500>3299kgF 差>2276kg最大運行速度為3.06m/s,電動機功率為130 KW5、 慢速卷揚機的選擇：主要作為洞內(nèi)物料設(shè)備保障的提升動力，在對其進(jìn)行選擇時，主要考慮了洞內(nèi)施工中的一些大型設(shè)備自重(TK312H3型挖裝 機自重22t, s14梭礦自重12.6噸，&6梭礦自重

21、16t,為了安全起 見選者牽引力為25t的JM-25A的回柱卷揚機。6、 主洞渣料提升系統(tǒng)的布置：(提升機的選擇)1.1 一次提時間的計算：t=2ld/Vpj .Vmax+ 0=2X450/0.9X 5+12=345sId提升長度mld =400mVpj.Vmax-平均提升速度 m/s ； Vpj = (0.75-0.9) Vmax、當(dāng)提升長度 小于200m時取下限，大于600cm時取上限，由于450接近600m故 取上限，取vpj =0.9vmaxVmax 最大提升速度，m/s;取5m/s;8-提升休止時間取12s考慮箕斗洞底裝渣時間150s,洞外卸渣時間為50s,則箕斗一次 提升時間為41

22、2s1.2 礦車容積的選擇：V 單車=k2tVaf/ (3600k1T) =1.25 X412X 640X1.15/ (3600X0.85 X15) =8n3Vi-隧洞每天出渣量：取640mT-隧道每天出時間 當(dāng)每天出渣三班、每班5h時，每天出渣時間15 h;Ki-容器裝滿系數(shù)，取0.856提升不均勻系數(shù)，取1.25af-提升能力寬裕系數(shù)，取1.15;t- 一次出渣時間采用8.0 m3箕斗，自重8.0噸，渣體重為8.0 X 1.6=14.4噸，取10.4 噸?；烦叽鐬?4643X 1485X 1391) mm1.3 提升鋼絲繩的選擇：鋼絲繩的選擇主要根據(jù)鋼絲繩的單位長度重量。計算出鋼絲繩的單

23、位長度重量后，根據(jù)相關(guān)資料選擇鋼絲繩的直徑；并驗算出鋼絲繩的安全系數(shù)。A提升鋼絲繩的單位長度重量計算：Pk=n (Q + Q) (sin %+ficos%) / (110 "m-L (sin % +f2cos % ) (kg/m)式中：Q-提升容積及連接裝置的自重；Q 2-提升容積的有效載重；L-鋼絲繩提升長度；er-鋼絲繩公稱抗拉強度，取170kg/mni2;fi-提升容器的阻力系數(shù)，取0.015;f 2作岡絲繩移動的阻力系數(shù)，.取0.4;% -斜井傾角；m-安全系數(shù)，為安全保險取0.9 ;n-一次提升車數(shù)。P k= ( 8000+ 12800) (sin14 + 0.015cos

24、14 ) / (110X 170/9-450 (sin14 +0.4cos14 ) =3.318 (kg/m)初步選擇：直徑為31順的6X 19鋼絲繩，單位長度重量Pab=33.83N/m,鋼絲繩破斷拉力為Q=554500N其安全系數(shù)計算：m=Q d/ (Q+Q) (sin % +f1cos % ) +RbL (sin % +f2cos % ) =320500/(8000+12800) (sin14 +0.015cos14 ) +33.83 X450 (sin14 +0.4cos14 ) =37.1>9 可知安全最后選擇直徑為31順的6 X 19鋼絲繩，單位長度重量 Pab=33.83N

25、/m,鋼絲繩破斷拉力為 Q=608.5KN,繩長450cm.1.4 天輪的選擇：鋼絲繩與天輪的圍包角為 15 o < % <35 o時 Dr>40ds=40x 31=1240mm我們選擇了 Dr=1600mnt勺游動天輪。天輪的游動距離：Y=Bj-b X2tg %Bj-絞車的卷筒寬度 取1.2m;Y-游動天輪的游動距離m% <1o101，取1o101提升機的傾角為14o;b-天輪至絞車距離取29mY=1.2-29 X2tg1 o101=0.02m 取 800mm故選擇直徑Dr=1200mm勺游動天輪，游動距離為 800mm1.5 提升絞車的選擇：根據(jù)絞車選擇原則，卷筒直

26、徑 D天=4080d繩=186卜2480mm 選擇D天=2000mm勺JTP-1.6型礦用提升絞車、卷筒寬度 1.5m 卷筒寬度：Bj 取1.2m1.6 大靜張力：F 最大=n (Q+Q) (sin a +f 1cos a ) +RL (sin a +f2cos %) = (8000+12800) (sin14 +0.015cos14 ) +3.318 X450 (sin14 + 0.4cos14 ) =5903kg靜張力差：F 差=F 最大-n Qi (sin %-f cos % ) =5903-4500 (sin14 -0.015cos14 ) =4045kg故選用:JK2/20型提升機F 最大為 6000>5903kgF 差 6000>4045kg最大運行速度為5.0m/s工程量材料清單設(shè)備:1、 JTP-1.6絞車用鋼絲繩：直徑為24.5mm的6X19鋼絲繩，單位長度重量21.65N/m,鋼絲繩破斷拉力為Q=389KN繩長510cm1 JK2/