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1、斜井井颈是指接近地面出口，井壁需要加厚的一段井筒，由筒壁和壁座组成，井颈结构形式如图11-1所示。在冲积层中的斜井，从井口至坚硬岩石间必须砌碹，并应延深至坚硬岩石内至少5m，同时应有防渗水措施。井颈支护应露出地表以上，并高出当地历史最高洪水位1m以上。处于地震高发区的斜井，还应遵守国家颁布的有关抗震要求对井颈段加固。为了防止来自井口的火灾蔓延，在主、副斜井的井颈段同样应设金属防火门。对于副斜井，人员安全出口、通风道、暖风道（寒冷地区）以及敷设压风管、排水管和动力、照明电缆用的孔道，均需设于防火门以下的井颈段并与地面接通。在斜井井颈周围应修筑排水沟，以防地表水流入井筒内。为了使工作人员、机械设备

2、免受风、雨、雪和寒冷空气的侵袭，在井口还应建造与提升设备和提升方式相适应的防护设施。当为串车提升时，则建井口棚；当为胶带输送机运输时，则建胶带走廊；当为箕斗提升时，则建造井楼。为了使井颈上面构筑物与建筑物的静荷载与动荷载不致直接作用于井颈的筒壁上并消除构筑物和建筑物发生不均匀下沉的可能性，他们的基础不要与井颈的筒壁相连接。2.斜井井口布置（1）胶带输送机斜井井口布置用各种胶带提升的主斜井井口布置均比较单一，往往通过一条胶带机走廊将井口和选煤厂或装车仓连接为一个整体。地面布置紧凑，衔接方便，不需铺设地面井口轨道线路。所以建筑和经营费用省、效率高、占地少、井口布置简单，机械化和自动化程度高。由于使

3、用胶带机运输，井筒倾角不能大于17。（2）箕斗斜井井口布置采用箕斗提升的斜井，其提升容器为斜井箕斗，因而需在地面设置卸载架、井口受煤装置及地面转运设施或轨道线路等。图11-2为箕斗提升主斜井井口布置示意图。箕斗斜井的井筒倾角一般在2035之间，个别情况也可大于35，井口建筑为井楼。（3）串车斜井井口布置采用串车提升的主、副斜井在井口必须设置一系列的调车设备和地面轨道线路，使矿车能够从斜井井筒向井口地面或从井口地面向井筒的顺利过渡，并能储存一定数量的空、重车和材料车等。这部分连接线路是井口车场的附属部分。井口车场常用的型式有井口平车场和井口甩车场。（4）斜风井井口布置斜风井井口部分由井筒、风硐、

4、人行道（兼安全出口）及防爆门组成。为减少通风阻力，风硐与井筒的夹角不宜过大，一般为3045为减少漏风，人行道与井筒的夹角应尽量大一些，人行道内必须设置能正向和反向开启的风门各两道。在装有主要扇风机的出风井井口，正对井筒风流方向应安装防爆门，其断面不得小于出风井井口断面。图11-3和图11-4是两种分别适用于轴流式扇风机和离心式扇风机通风的斜井井口布置方式。3.斜井井口线路设计（1）斜井井口平车场平车场的最大优点是，在不增大提升设备能力的前提下，比甩车场具有较大的提升能力和通过能力。所以在设计斜井井口车场时，应首先考虑平车场方案。串车提升主斜井多为双钩提升，所以井筒内部都铺有双轨线路。串车提升的

5、副斜井一般采用单车提升，故副斜井井筒内多为单车线路。我国矿山一般都采用顺向平车场，并铺设三股轨道与井内线路相连接。车场的中间一股为重车道，设计成下坡，重车升井后借助重力和惯性自动滑行到储车线；两侧为空车道，近井口段线路设计为平坡或下坡，要入井的空车或材料车需用推车机推动入井。也有的矿井平车场采用双股轨道直接与井筒线路连接，地面采用十字渡线道岔或两个对称道岔分车。图11-5为常用的三股道平车场示意图。1）车场线路布置从井筒内任何一股道上提出的重车，出井后继续沿着倾斜面向上，使与地面形成一个高差，然后经一竖曲线至车场水平。重车组在车场内通过一组对称道岔的连接系统，进入中间的重车线上，沿下坡自动滑行

6、。空车由两侧的空车线借坡度自动滑行至井口，停于反坡前，挂钩后利用推车机将空车组推入井口，由地面提升机送入井底车场内。空车线路也可不设反坡，但为防止跑车，必须设阻车器和安全闸。斜井井筒内的两股线路向平车场三股线过渡时，必须以一个道岔组作为连接系统。该连接系统可以铺在平车场的平坡段上，也可以铺在井筒坡度变为小于9的斜面上，然后接竖曲线过渡到平坡段上。该连接系统可由两个单开道岔和一个对称道岔组成，单开道岔一个为左开，另一个为右开，其线路连接见图11-6a。另一种应用较多的形式是由三个对称道岔组成的组合道岔系统，其线路连接方式见图11-6b。由于矿车在车场内运行速度不是太快，为避免线路连接系统尺寸过大

7、，造成车场长度增加，一般说来，选用的道岔型号不宜过大，现场多选用3号道岔。图11-7为某矿斜井井口平剖面布置示意图。2）车场线路坡度由于影响坡度确定的因素很多，因此设计时多根据经验数据来确定，施工后再根据试验进行调整。重车线坡度通常设计为两段。重车出井口经竖曲线变平处开始设计一段上坡，以补偿空重车线高差。此段坡度一般较大，可按车场空重车线闭合计算确定。过驼峰后一段重车线，改为下坡，坡度取812。当自动摘钩时，坡度大可使矿车自动滑行距离远些。若采用不停车人工摘钩时，坡度不宜超过1520。空车线坡度，当采用推车机或调度绞车时，坡度可取小于10的下坡或平坡，以保证空车组自动滑行到井口阻车器前。阻车器

8、至井口一段空车线坡度要求不严，可采用下坡或平坡。空车组进入井内主要利用推车机或调度绞车。为了安全，这一段可设23的反坡。3）线路设计计算及各参数确定线路各参数的确定，应以车场线路布置、提升系统、操车设备、生产安全、操作方便等条件来确定。a. 提升钢丝绳前仰角的确定串车提升时，钩头车位于一次变坡点或二次变坡点时，在提升钢丝绳与水平面的夹角，即前仰角的作用下，可能使钩头车绕其后轴向上抬起，使其失去平衡而脱轨。因此，在线路设计中应确定合理的前仰角1、2，如图11-8所示。前仰角是根据钩头车竖向稳定条件来确定的，可由力系平衡方程求得。在进行井口平车场线路设计时，前仰角1应控制在10以内，相应的二次坡道

9、角取630830。二次变坡点处前仰角2远大于1角，但由于即将摘钩，使作用于钩头车的牵引力已很小，前仰角2的增大，不会使钩头车失稳，设计中仅需验算1即可，2和3均无需验算。b一次变坡点处竖曲线半径R1的确定由图11-8可知，R1值过大则使L1值相应加大，造成布置上的不合理；R1值过小又会使矿车在竖曲线上运行时变位太快造成不平稳且受到矿车自身结构的限制。根据经验，R1值一般取1530m之间。c. 天轮位置的确定天轮中心至井口的水平距离A值，主要取决于停车线的长度、水平弯道长度及一、二次变坡点之间的距离。即：AL1L2L3L4 （11-1）式中：L1钩头车中心位于一次变坡点竖曲线前的位置距井口的距离

10、，m； （11-2）L矿车长度，m； 斜井井筒倾角，度；二次坡道角，度； L2组合道岔尺寸的长度，m； L3二次变坡点处，钩头车位于竖曲线前平道位置距竖曲线另一端的距离，取22.5m；L4平车场停车线及水平弯道所有的长度之和，一般水平弯道长度为1015m左右，停车线长度应能容纳不少于两倍的一次提升串车长度。此外从摘挂钩位置到水平弯道还应考虑810m摘钩缓冲段。两个单开道岔与一个对称道岔组成的连接系统可按图11-6a计算。L2LkCOLD（11-3）Lk单开道岔长度，m； CO插入段长度，一般取CO03.0m； LD对称道岔线路连接长度，其值为 （11-4）道岔辙岔角，度； S双轨轨中距，m；三

11、个对称道岔组成的连接系统可按图11-6b计算。 （11-5）这时，为便于道岔连接，轨中距S要适当加大，可取1.92.0m。d）绞车距天轮的水平距离E的确定当绞车滚筒作单层缠绕时，允许绳偏角130；当为二层或三层等多层缠绕时，允许绳偏角控制在110左右。根据最大偏角，即可求出天轮至滚筒的钢丝绳弦长（11-6）（11-7）B1单个滚筒的宽度，m两个滚筒间的距离，m； S两个天轮中心的距离，m；天轮游动距离，若为固定天轮，=0;允许外偏角，度；允许内偏角，度；根据求得的钢丝绳的最小弦长和天轮架设高度，即可求出天轮中心至绞车滚筒中心的水平距离E。在设计中应注意：摘挂钩地点提升钢丝绳的悬垂点距轨面的高度

12、D值（见图11-8）一般不小于2.8m，以利摘挂钩人员往返通过时的安全；为了不使天轮至绞车间的钢丝绳悬垂过大，天轮至摘挂钩点钢丝绳的长度应大于天轮至绞车间的钢丝绳长度，设计时可按1.5倍考虑。（2）斜井井口甩车场甩车场随道岔布置方式、地面运输方向、运输类别及井口地形不同又分为两种，一种是二号道岔向外（远离井筒方向）分岔的弯道式井口甩车场。此种车场因受地形及运输方向的影响，储车线必须布置在地面的弯道上，如图11-9a所示。另一种是二号道岔向里（靠近井筒方向）分岔的直线式井口甩车场。此种车场因受地形及运输方向的限制，甩车场的储车线必须布置在与井筒轴线的投影相平行的方向上，如图11-9b所示。根据井

13、口标高与地面标高的高差大小，甩车方式可分为两种，即地面一次甩车和地面二次甩车。地面一次甩车，即提出井口的矿车由井口斜坡桥台一次甩入地面车场水平。二次甩车，即井口标高与地面车场标高高差太大时，为减少一次甩车的时间，采用两套提升设备进行二次甩车。显然两次甩车方式复杂又不经济，因而绝大多数井口都采用一次外甩车方式。井口甩车场与井下甩车场不同，一般是空车线路布置在斜井筒的一侧。从井下提上来的重车经过桥台上的一号道岔后停车，扳动一号道岔下放重车，并经一号、二号道岔甩入外侧的重车线。在高低道起坡点附近进行重车摘钩和空车挂钩；启动绞车将空车提过二号道岔和一号道岔，再扳动一号道岔，下放空车进入井内。整个线路由

14、一号道岔和二号道岔、储车线以及必要的连接线路组成。为了减少牵引角对提空车的有害影响，一号道岔常用6号道岔，二号道岔可选用45号弹簧道岔。2）线路坡度如图11-10所示，重车线的坡度应保证重车组甩入平面后能自动滑行到储车道岔正常轨距处。根据经验，在摘钩处应设一段56m的平坡，以利摘钩；平坡之后加大坡度到1520，以提高矿车滑行速度；此后再使坡度变缓到10以减轻对前方车辆的撞击；在储车线道岔前的一段距离约为储车线长度的三分之一，变为平坡；为防止车辆冲击储车道岔，可在此道岔前的一段距离内，设一段20的上坡。空车线调车一般靠电机车顶推，在竖曲线起坡点前的一段线路，其坡度设计成810的下坡。见图中虚线部

15、分，空、重车线的高差一般应控制在1.0m以内。3）线路参数确定井口甩车场的线路设计计算与井下甩车场完全相同，只是在空重车线、储车线路以及桥台等的布置上有所不同。井口甩车场的线路设计见井下甩车场设计部分。a.桥台桥台是井口以上的斜台，是为井口甩车场甩车而专门设置的。桥台倾角可以和斜井一致，也可以不一致。一般情况下可做成612的倾角，其中以79为宜。桥台的长度，即从井口至天轮间的水平距离L，取决于井口甩车场一号道岔至井口间的水平距离L58以及一号道岔至斜井天轮间的水平距离L89，详见图11-11。LL58L89（11-8）为布置井口甩车线，L58必须保持一定的水平距离，根据经验，一般为2030m。

16、一号道岔至天轮间的水平距离L89一般为4050m，并可由下式求得：L89L1LgLr（11-9）L1串车提升或下放的一号道岔之上所必须占用的最小长度，其值为：L11.5Lc，或L1nLkLo （11-10） Lc串车的长度，m； n串车的矿车个数，辆； Lo矿车长度的富裕值，考虑运送长材料和设备时，需要加大矿车间的连接长度，一般取Lo1.0m； Lg提升过卷长度，一般取610m； Lr天轮半径，m；Lk每辆矿车的长度，m；一般桥台设计总长度在6080m之间。b.储车线对于井口甩车场，除设置空、重车线外，混合井需设置矸石专运线。矸石专运线可用单开道岔由车场的重车线上分岔，以便单独储存矸石车。作为

17、辅助提升的副斜井井口甩车场还需设置材料车线。材料车线靠近空车线布置，但不宜合用一个道岔，以免空车有时会压住道岔而影响材料车的下放。储车线的有效长度一般应为1.52.0列车长度，有的甚至长达200m。（二）斜井井身结构1.斜井井筒断面形状及其布置斜井井筒的断面形状及支护方式、断面设计方法与巷道相同。但斜井井筒是连接工业场地和井下各开采水平的主要进出口，服务年限长，因此斜井多用混凝土砌碹或料石砌碹支护。近年来大多数斜井开始采用锚喷支护并取得了相当好的效果，井口明洞部分多为碹体支护结构。斜井井筒有直墙半圆拱形、切圆拱形、三心拱形及梯形。据统计斜井井筒断面形状95以上为直墙半圆拱形。斜井井筒断面布置原

18、则是：设备之间的安全间隙要符合煤矿安全规程的要求，保证提升安全可靠；便于设备的检修和维护；满足通风要求和上下人员的安全。（1）胶带输送机斜井井筒断面布置在胶带输送机斜井中，井筒内除安设胶带输送机外，还应铺设检修道，以便升降在安装、检修中所需要的设备。有的矿井检修道还兼作提升人员的人车道。根据胶带输送机、检修道和人行道相对位置的不同，普通胶带机斜井井筒断面有三种布置形式，如图11-12所示。比较三种布置形式可知，图11-12a的布置形式有利于检修输送机和轨道，又便于设备的装卸和撒煤的清理。因此大多数普通胶带机斜井都采用这种布置方式。普通胶带输送机的单机长度都不超过400m，不能适应长距离大运量的

19、要求。为增加运输距离，可以把几台普通胶带输送机串连使用，但这种加长运距的方式给井筒开凿（增加搭接硐室）、线路维修和操作带来很大不便。目前大型胶带斜井都采用钢绳芯胶带输送机和钢绳牵引胶带输送机，其断面布置方式同图11-12a，单机长度已达12km，最长的已达19.2km。（2）箕斗斜井井筒断面布置箕斗斜井均采用双钩提升。箕斗斜井井筒一般不兼作回风井，除布置消防洒水管路和信号、通讯电缆外，一般不布置其它设备。箕斗斜井井筒断面布置较为简单，水沟和人行道布置于同一侧，如图11-13所示。（3）串车斜井井筒断面布置串车提升既可作为矿井的辅助提升（副斜井），也可作为中、小型矿井的主提升。在串车提升的斜井井

20、筒中除提绞设备外，一般还设有水沟、人行道、管路和各种电缆。根据轨道、人行道和水沟及管路的相对位置的不同，其井筒断面布置有四种方式，如图11-14所示。图11-14a、b两种布置方式，水沟同管路重迭布置，断面能充分利用。但前者人行道侧的躲避洞被管路挡住，出入时不够安全和方便，而后者管路靠近轨道，发生脱轨或跑车事故时，管路易被撞坏。图11-14c、d两种方式，是将水沟和管路分别布置在井筒两侧，为了布置水沟和管路，要加宽非人行道一侧的宽度。在实际设计中，考虑到矿井的扩大生产，多将井筒断面尺寸加大，设计中也常采用这两种断面布置方式。2.斜井井筒装备与设施根据斜井井筒的用途和生产要求，井筒内除设有提升设

21、备和轨道外，还设有轨道、人行道台阶、扶手、躲避洞和各种管路电缆等。（1）轨道和道床斜井井筒轨道型号是根据提升容器的类型、提升速度和提升量确定的。一般串车提升采用15、18、24kg/m的轻轨；箕斗斜井钢轨取33、38、43及50kg/m的重轨。倾角小于20的斜井井筒，其道床与一般的水平巷道的道床结构相似，只是因提升容器的不同对道床有不同的要求而已。串车斜井一般采用石渣道床，如提升量大、服务年限长，用固定道床较好。对于提人的串车斜井，要结合人车断绳保险装置的要求确定道床结构。国产CRX型斜井人车断绳保险装置适用于木轨枕、石渣道床，红旗型人车则适用于整体道床。箕斗斜井，因一次提升量大、提升速度快等

22、原因，不宜采用石渣道床，近年来设计的箕斗斜井多为混凝土整体道床，且效果较好。胶带输送机斜井均为大型矿井，服务年限较长。为减少生产期间的维修和清理撒煤的工作量，其检修道一般都采用整体道床，并与胶带输送机底板浇筑成一整体。如检修道兼作斜井人车轨道，则应结合人车断绳保险装置的要求考虑道床结构。一般大、中型矿井的箕斗斜井、胶带输送机斜井以及坡度大于10、提升速度大于3.5m/s的串车斜井均可采用整体道床结构。其结构和扣件的连接形式见图11-15。与平巷轨道不同，斜井中的轨道由于钢轨自重和提升容器运行时车轮和轨头之间的摩擦和冲击，使钢轨沿井筒的倾斜方向产生很大的下滑力，从而造成线路的损坏或产生严重事故，

23、因此，斜井井筒内轨道防滑是设计中的一个突出问题。轨道下滑力的大小与斜井筒的倾角、提升速度、提升量、线路铺设质量、操作技术水平及底板岩石的岩性、涌水量等情况密切相关。但井筒倾角大于15时，铺设轨道时应考虑防滑措施。斜井轨道防滑装置可分为固定钢轨法和固定轨枕法两类。固定钢轨法就是在斜井井筒底板上每隔3050m设一混凝土防滑底梁和其它固定装置，将钢轨固定在底梁上，达到防止钢轨下滑的目的。固定轨枕法则是将轨枕固定在斜井底板上，钢轨以螺栓或道钉紧固在轨枕上。由于轨道在提升中的震动，它与轨枕的连接固定常产生松动，不仅增加了维修量且不可靠，因此目前多采用固定钢轨法。其固定方法见图11-16。（2）水沟为了避

24、免井筒内流水冲刷道床，在斜井筒内应设置水沟。斜井井筒内水沟服务年限长，水流速度快，水沟均以混凝土砌筑。只有当底板岩石坚硬、涌水量在5m3/h以下时，水沟可以不砌筑。为了将井筒内的水截至斜井一侧的主排水沟内，井筒内每隔3050m应布置横向斜水沟，其坡度不小于3。在箕斗斜井和胶带输送机斜井中，为减少井底排水和清理工作，应将斜井上部涌水利用水沟直接引至井底车场的主水仓，而不使井筒内的水沟和井底车场内的水沟相通。斜井井筒水沟断面参数与平巷相同，水沟坡度与井筒倾角一致。（3）人行道台阶与扶手根据井筒内实际需要和倾角的大小，斜井中应设人行台阶和扶手。一般井筒倾角在715时仅设扶手，以利在人员行走时抓扶；井

25、筒倾角在1530时设台阶和扶手。台阶用料石或混凝土砌块砌筑，也可以用混凝土浇筑而成。人行台阶的宽度以不小于600mm为宜，台阶的踏步尺寸以行人方便舒适为准。根据经验，当台阶踏步高度R的两倍加上台阶宽度T为650700mm时较好。即2R+T650700mm （11-11）踏步的高度则根据井筒倾角而定，即 （11-12）扶手用木料、塑料管、钢管制作均可。扶手安设的高度一般为800900mm，扶手离井壁之间的距离为6080mm。当井筒倾角为30时，除应安设扶手外还需设置栏杆；当井筒倾角大于45时，则需设梯子间，以确保上下人员的安全。（4）井内躲避洞在串车斜井和箕斗斜井中，煤矿安全规程中明确规定，提升

26、时一律不得行人。但在生产实践中，往往要利用提升间隙进行检修。为不延误生产，及时进行检修，同时要确保检修人员的安全，斜井井筒内每隔3050m必须设置躲避洞。躲避洞在井筒施工期间作为放炮员放炮时的躲避所及小型工具的存放点。躲避洞设在人行道一侧，并尽量避开管路、电缆等，以利人员出入。躲避洞的尺寸不大，一般宽为1.5m，高1.8m，深为1.01.2m。（5）管路和电缆敷设管路和电缆通常设在副斜井井筒内，以保证检修时不影响主井提升，并且由副井下放材料设备也较主井方便。为了便于安装、检修，管路安设不宜过高。为防腐蚀，通常将排水管安设在专用的混凝土墩上，用扁钢加以固定。压风管和洒水管安设在埋于墙内的槽钢或I

27、字钢悬臂梁上，管路架设要求与平巷相同。电缆和管路宜分别设在斜井井筒的两侧，若必须设在同一侧时，则电缆应放在管路上方，间隔应大于300mm，悬挂高度应大于提升容器的高度，以减少电缆被撞坏的可能性。（三）斜井井底结构对串车斜井而言，井底是指井筒与车场水平的连接部分，对箕斗斜井和胶带输送机斜井而言，井底则是指井底装载水平及井底水窝部分。不同类型的斜井，其井底结构也不一样。1.斜井井筒与井底车场的连接（1）箕斗斜井、胶带输送机斜井和车场硐室的连接箕斗斜井和胶带输送机斜井在车场水平上都没有巷道和它们直接相通，必须通过一组硐室和人行道在车场水平以下和斜井井筒相连。这一组硐室包括翻车机硐室、煤仓、箕斗装载硐

28、室或胶带机装载硐室。这一组各自独立而以煤仓为纽带、相互关联的硐室，在空间又有多种布置形式。图11-17为目前我国常用的三种布置形式。一般可以根据井底车场主井重车线和斜井筒的相对位置来确定。胶带机斜井井底结构与箕斗斜井不同的只是胶带机斜井的煤仓下口设有给煤机可连续地向胶带输送机上装煤。若采用钢绳芯胶带机或钢丝绳牵引式胶带机运输时，斜井中只要一条胶带机即可。钢丝绳牵引式胶带机在井底要设钢丝绳拉紧硐室。（2）串车斜井井筒与井底车场的连接串车提升斜井，为使矿车从斜井筒顺利地过渡到井底车场水平上，需要在井筒与车场水平之间设置一组完整的轨道线路运输系统，它和井底车场被统称为串车提升车场。2.斜井井底平车场串车提升的斜井井筒与井底车场连接处的形式，可以分为三类，即平车场、甩车场和吊桥。当斜井井筒不需要延深时，