井下斜坡道

井下斜坡道，又叫斜坡道，用於通行無軌設備、運輸礦石和無軌設備出入井下的傾斜通道。

基本介紹

• 中文名：井下斜坡道
• 外文名：underground ramp
• 別名：斜坡道
• 套用：通行無軌設備
• 學科：採礦

構成與用途

井下斜坡道是運輸礦石直通地表的主要斜坡道，構成斜坡道開拓，或與其他井巷聯合使 用，構成聯合開拓。運行於斜坡道內的主要無軌設備有各種型號的鏟運機、卡車、鑽車、人車等。國外礦山套用斜坡道較廣。

中國於20世紀70年代已開始建設斜坡道。

分類

類型按用途和線路布置形式分類。

用途

主斜坡道，從井下運送礦石到地面的斜坡道；輔助斜坡道，不運輸礦石，主要作為無軌採掘設備出人井下的通道，並可運送人員、材料設備；聯合斜坡道，一側設帶式輸送機從井下運輸礦石到地表，另一側通行無軌設備和作輔助運輸的斜坡道。

線路布置形式

直線式斜坡道，即整個線路無彎道，多用於礦床埋藏不深，傾角較緩，用汽車運輸的礦山。它便於車輛行駛，行車視距大，掘進方便；折返式斜坡道，車輛運行路線由直線段和水平段交替組成。直線段是傾斜的，用來改變高程；水平段是水平的或略有坡度，用來改變路線方向，以便折返行駛車輛;此種斜坡道由於布置靈活，司機視距好，行車安全，路面維護方便等，故套用最廣。螺旋式斜坡道，也稱回返式斜坡道，路線呈扁形橢圓螺旋形，橢圓兩端的路線為水平的或緩坡段，以便於車輛拐彎換向行駛，其餘路線為傾斜的，用於改變路線的高程。這種斜坡道由於施工條件複雜，行車安全條件差， 故使用較少。

參數

參數包括坡度、寬度、高度和曲率半徑。

斜坡道坡度

用輪胎式設備運輸的主斜坡道，坡度不大於10%，輔助斜坡道不大於15%，使用年限很短的可適當加大；用帶式運輸機運輸的聯合斜坡道的坡度為25%一27%。坡度太大，車輛運行速度慢，運輸效率低，耗油量和污風排放量大，輪胎和機件磨損快；坡度太小，巷道長度增大，掘進費和掘進時間均增加。

斜坡道寬度

取決於運輸設備外形的寬度、人行道寬度、車速和安全間隙等因素，一般為1.8m，拐彎處加寬0.4—0.7m，並從內側向外側將底板逐漸抬高，使外側比內側超高2%一6%。

斜坡道高度

一般為車輛運行時的高度加上0.3—0.6m的空高。

斜坡道曲率半徑

通行大型無軌設備的不小於20m，中小型無軌設備的不小於10m。路面斜坡道路面的質量與服務年限長短有關。服務年限長的，宜用混凝土整體澆灌，且最好一次澆灌成功；服務年限短的，可用厚度不小於150mm的鋼筋 混凝土預製板鋪築；中等服務年限的，可用瀝青碎石路面，路面一側應設水溝排水。

礦山井下斜坡道運輸車輛調度系統

研究背景

我國大中型礦山都有供材料、設備、人員等運輸的斜坡道，由於受到岩層結構、開鑿成本等各方面因素的影響，井下斜坡道主巷道多採用腳踏車道雙向通行的方式，通過在某些區段設立會車區實現車輛的避讓。多數礦山斜坡道自動化控制基礎薄弱，沒有有效的路段使用狀態指示信號來引導車輛行駛，車輛在巷道內行駛完全處於無序狀態，司機只能通過主觀判斷盲目行車，往往形成相向行駛的多台車輛在單行道相遇，造成交通堵塞，甚至是撞車、追尾等安全事故，嚴重影響生產。“礦井斜坡道運輸車輛調度系統”運用無線射頻感測技術、計算機技術、通信技術、網路技術等，對斜坡道內各種行駛車輛進行實時監測、定位和指揮調度。指導司機按照正常有序的行車規則行駛，避免由於盲目行車所帶來的安全隱患，同時地面管理人員可以及時掌握井下行駛車輛在巷道內的動態分布及作業情況，保障井下車輛高效安全作業，提高整個礦山的管理水平。

系統工作原理

根據斜坡道區間分布情況、作業環境和車輛運行特點，安全性、可靠性、實用性是系統設計的主要原則。車場作為巷道內行駛車輛的合理避讓場所，是整條巷道的控制核心，只有充分、合理的利用車場，才能夠實現巷道內車輛的高效、有序運行。通過對斜坡道區間分布情況的分析研究，決定在車場兩端、岔道、環形放礦點等需要管制的各區段相應巷道的半圓形拱壁頂部安裝讀卡器和區間信號燈，下井作業的車輛上分別安裝卡號單一的無源射頻車載識別卡。附著射頻識別卡的車輛在巷道內通過無線射頻識別設備工作區域時射頻識別卡被激活，射頻識別卡隨即將載有車輛識別碼的信息經卡內發射模組發射給無線射頻識別設備。計算機通過訪問無線射頻識別設備獲取途經車輛所攜帶的射頻識別卡的ID信息，控制軟體根據所採集的車輛ID信息數據以及空間分布，動態分析車輛在巷道內的行駛狀態和巷道內各單行道、車場、環形放礦點的使用狀態，建立移動分區聯鎖－閉鎖控制算法，完成對車輛及巷道整體使用情況分析，自動控制紅綠燈的轉換，指導車輛駕駛人員按照正常有序的行車規則進行行駛。

系統功能特點

（1）交通運輸監控調度

系統採用有限狀態數據模型動態擴充的方法，建立移動分區聯鎖－閉鎖控制算法，自動控制信號燈狀態轉換，指揮巷道內各種車輛的運行，並在監視界面上實時顯示巷道的使用情況和各車輛的運行狀態和動態分布情況。

（2）手動控制

系統管理人員可以通過密碼驗證進入手動控制模式，通過點擊界面上某一區間的信號燈來控制紅綠狀態翻轉，以滿足某些特殊情況下處理緊急事務的需要。

（3）車輛管理

建立了車輛信息資料庫，記錄了卡號、車型、司機、部門、聯繫方式等信息，供查詢與列印。

（4）軌跡查詢

系統建立了運行軌跡資料庫，記錄了每台車輛從進入硐口到出硐口整個過程的具體行駛路線、到達與離開某點的時間等信息供查詢，並可生成報表列印。

（5）違章記錄

建立了車輛違章資料庫，記錄了違章車輛的卡號、車型、司機、違章地點、違章時間、行駛方向等信息，供查詢和列印。