車場

車場分為兼辦列車到達和出發作業的車場、辦理自編出發列車作業等。各類車場由辦理同一種作業的站線聯結而成，按作業內容一般可分為：①到達場，辦理列車到達作業。②出發場,辦理列車出發作業。③到發場,兼辦列車到達和出發作業。④通過車場，辦理通過貨物列車的到達和出發作業。⑤編組場，也稱調車場，辦理貨物列車的解體、集結和編組作業。⑥編髮場，兼辦貨物列車的解體、集結、編組和出發作業。⑦地區車場，供地區到發的貨車分類和存放用。⑧交換車場，供鐵路與工礦企業專用鐵道的或上下行調車作業系統的交換車停留用。⑨客車整備場，供辦理客車整備作業用。車場線路的聯結形式有梯形、異腰梯形、平行四邊形、梭形等（見圖）。車場線路的聯結形式同車場用途、地形條件等因素有關，如到達場線路一般採用梭形聯結形式；平面調車場一般採用梯形聯結形式等。

基本介紹

• 中文名：車場
• 外文名：car yard
• 到達場：辦理接入到達解體列車技術作業
• 出發場：辦理自編出發列車作業
• 到發場：兼辦列車到達和出發作業的車場
• 所屬類別：交通

車場介紹

煤礦井底車場作為煤礦的“咽喉”，在整個煤礦開採系統工程中占著舉足輕重的地位。井底車場是轉換煤礦地面生產系統與井下生產系統的關鍵核心部位。井底車場重要性主要體現在它將不同的運輸方式進行效率轉換、將不同形式巷道工程進行合理連線、將主運輸系統和提升系統進行精確銜接，完成煤炭從井下開採到地面加工的重要一環。井底車場的設計應對整個煤礦各個系統完全掌握，並根據井下圍岩情況進行統籌考慮，同時應吸收煤礦井底車場使用過程中實際經驗。將煤礦井底車場設計成運轉流暢、各系統環節獨立而有序銜接、總工程量合理、維護工作低等的有效設計。本文將介紹影響煤礦井底車場設計的不同因素，同時結合設計實例進行詳細解釋，為以後的設計提供參考和借鑑。

設計影響因素

1.1“系統”因素

井底車場設計前首先應對煤礦各個系統進行梳理，主要包括：輔助運輸系統、主運輸系統、通風系統、排水系統、供電系統、緊急避險系統。

1.1.1 輔助運輸系統

輔助運輸系統首先應考慮整個井下的輔助運輸形式，輔助運輸主要形式劃分為有軌系統、無軌系統和有軌無軌並存，其中有軌系統劃分為天軌系統和地軌系統；其次應考慮地面運輸系統與井下大巷主要運輸形式是否一致，是否需要轉換運輸形式；最後應考慮各個運輸形式所服務的範圍和運行區域。井下大巷輔助運輸系統如採用地軌系統，說明地軌形式將覆蓋整個井下，井底車場設計時應結合地面井口及主要廠房進出線方向和井下大巷主要運輸方向，確定井下進出車側方向，同時進出車側應設存車線，一般不小於 1.5 列車長度。轉彎半徑、軌道型號應根據車速和載重選擇，雙軌、單軌應根據輔助運輸量和線路選擇。井底車場形式應根據井筒與大巷相對位置以及主要運輸方向合理選擇井底車場採用臥室車場還是立式車場。

井下大巷輔助運輸系統如採用天軌形式，在上述考慮因數外，還應在進出車側外增設換裝硐室，換裝硐室以外的車場環線部分應是天軌與地軌並存的狀態，大巷可鋪設地軌也可不鋪設，根據輔助運輸種類選擇。其它軌型、轉彎半徑選擇同有軌系統。

井下大巷輔助運輸系統如採用無軌系統，井底車場設計可鋪設軌道也可不鋪設，根據運輸物料種類確定，如存在無軌系統，井底車場的進出車側方向將有所不同，由於有軌系統的操車設備存在，導致井底車場無軌系統的進出車側都應布置於有軌系統的出車方向，在井底車場環行線路設計時應注意。無軌系統和天軌系統一樣，需要在無軌系統的進出車側設定換裝硐室，如大巷主要採用無軌運輸，則井底車場有軌系統僅僅滿足車場環線需要和部分系統需要即可（如井底撒煤清理系統、水倉清理系統等）。

1.1.2 主運輸系統

現在礦井主運輸系統基本為帶式輸送機運輸，因此現代化礦井井底車場設計線上路設計時已很少考慮主運輸系統環節，但一般礦井主立井和副立井距離較近，均位於同一工業場地，根據一般建井工期安排，主、副井的井下貫通一般作為重要節點工程和關鍵工程，故設計井底車場時應考慮最佳貫通線路，和合理的利用貫通線路。立井的主運輸系統的裝載方式按裝載水平劃分為上裝方式、半上裝方式和下裝方式，根據裝載方式不同，井底車場巷道布置不同，主運輸系統的部分輔助環節要依靠井底車場形式來滿足，如機頭設備的安裝、更換、風流的保障、井底撒煤清理基本都應在井底車場巷道布置形式中考慮。

1.1.3 通風系統

設計過程中通風系統能力是確定井底車場巷道淨斷面大小的一個因素，特別在高瓦斯礦井中，風排瓦斯是降低瓦斯濃度的手段之一，要求礦井通風能力要充裕。車場巷道受最高風速限制，井筒與車場連線口的數量和車場通往主要大巷的風流出口數量由礦井配風決定，故通風系統會影響車場布置形式。

1.1.4 排水系統

排水系統對井底車場設計影響較小，在設計時應根據大巷排水系統，合理確定車場主要傾斜度和水倉入口，車場巷道布置時滿足水倉清理所需要的線路和安全巷道設施。

1.1.5 供電系統

供電系統對井底車場影響和排水系統一樣，主要體現為兩點：①下井電纜和用電地點主要走向確定井下主變電所通道方向和布置形式；②由於從井下中央變電所出線電纜較多，要根據井底車場綜合管線布置，合理確定管線走向和吊掛形式。供電系統對井底車場巷道布置形式無決定性影響。

1.1.6 緊急避險系統

煤礦井下緊急避險系統要求在主要井底車場設定永久避難硐室，避難硐室的設定考慮車場發生災害且礦井處於反風狀態時車場人員逃生處所。車場內各系統不同災害類型制定的避險路線和方式影響永久避難硐室布置形式和位置，故避難硐室位置和形式體現了合理的井底車場災變期間人流流向。

1.2設計“環境”因素

井底車場設計考慮完系統因素後便要考慮環境因素，環境因素主要分為地質環境和功能環境。地質環境是車場層位選擇的因素之一，層位的確定要結合整個礦井開拓巷道布置系統和井底連線處層位統一選擇，合理的車場層位應將井底連線處、車場主要硐室和交岔點布置穩定堅硬的岩層內，如細粒砂岩、粗粒砂岩等，同時應避免布置於較大含水層、流沙層、泥岩、砂質泥岩等，減少車場巷道的維修工作。

功能環境指的是根據井下各個系統需要，確定硐室類型，並將井底車場主要功能硐室區分，結合井底車場主要環線布置，合理確定各個功能硐室位置和線路方向。如井底車場中等候室、人車場、檢修硐室、爆炸材料庫等應分別根據人流方向、工作習性、車場線路等綜合考慮。

1.3設計“參數”因素

井底車場參數指的是設備布置和安全參數、斷面參數、支護參數。車場中包含設備參數主要有，操車設備、換裝設備、運輸車輛、以及各個運輸環節中安全間隙、管線吊掛形式及布置方式。上述各個參數直接影響到車場巷道淨斷面的確定，故在車場巷道設計時應充分掌握上述參數。斷面參數指的是井底車場淨斷面參數，其受制於設備布置和安全參數，同時應根據礦井通風能力確定車場有效過風斷面，結合車場巷道所處層位確定車場淨斷面參數。支護參數應根據車場巷道所處層位及圍岩類別，選擇斷面形式、支護方式，遂根據圍岩硬度係數選擇支護參數，如錨桿錨索規格、錨桿錨索間距、砌碹混凝土強度和厚度、U 型鋼支護間距和型號等。綜上，井底車場設計應充分考慮上述因素，以“系統”確定線路，以“環境”確定層位和功能，以“參數”確定斷面。

設計實例分析

2.1 系統設計分析

陝西彬長礦業集團小莊煤礦含煤地層為侏羅系中統延安組，根據沉積旋迴及煤岩組合特徵，將其劃分為三段，自下而上依次為一～三段，第一段含 4下煤、4 煤及 4-1 煤，第二段含 4上煤，第三段含 1、3煤。4 煤層位於延安組下部，基本全井田分布，結構單一，煤層厚度：0.80～35.02m，平均厚度 18.01m，屬特厚煤層。在井田範圍內屬穩定煤層，全區可采。煤層夾矸為泥岩和炭質泥岩，煤層的偽頂為小於 0.5m 的炭質泥岩，零星分布。直接頂類型較多，有泥岩、粉砂岩、細砂岩、粗砂岩。

基於小莊煤礦井底車場的功能性以及自身所處圍岩的特殊情況進行分析，設計選擇車場層位布置於 4 號煤層頂板砂岩當中，車場水平為 +480m，井筒落底標高為 +448.6m，副立井井筒與井底車場連線處和主要交岔點均布置於穩定岩層當中。小莊煤礦輔助運輸系統為無軌運輸 + 有軌運輸，井下大巷及工作面採用無軌運輸，有軌運輸僅服務井底車場，服務內容包括：大件設備上下井、井底撒煤清理系統、水倉清理。井底車場進、出車側為井上下異側進車，井底有軌系統進車側為西側、出車側為東側；井底無軌系統進出車均為東側。

小莊煤礦主運輸採用帶式輸送機，主提升為立井箕斗提升，故井底車場應布置主煤流的轉載、緩衝、定量、裝載等環節。井下裝載方式為半上裝式，裝載水平和井底車場為同一水平，車場內設井底煤倉，大巷帶式輸送機通過井底煤倉緩衝與裝載皮帶巷相連，經過定量斗裝載至主立井提升箕斗。

通風系統對小莊煤礦井底車場影響較小，主要原因為主立井和副立井均位於同一車場，與其連線的進風大巷為三條，故考慮車場巷道布置時，車場巷道與進風大巷的連線巷道應不少於 3 個接入口；同時副立井與車場連線處斷面應滿足井下配風要求。

井底水倉及排水泵房的布置應結合著整個井底車場的傾斜度和傾斜方向布置。由於有軌系統的進、出車側標高差異，應根據車流方向和軌道列車運行方式，合理選擇車場傾斜度和傾斜方向，同時確定了井底水倉的入口位置，井下排水線路同時應結合車場永久避難硐室的位置，應避免井底永久避難硐室處於主排水線路上。

2.2 支護體系分析

井底車場淨斷面 21.7m，支護方式為錨網索噴，支護厚度為 120mm，噴射混凝土等級為 C20。錨桿採用φ22-M24-3000mm高強樹脂錨桿，托盤採用150mm×150mm×12mm拱形高強度托盤, 每根錨桿採用 2 支低粘樹脂錨固劑，1 支規格為 K2335, 另 1 支規格為 Z2360，錨固力不小於 5t；金屬網片採用 φ6.5mm鋼筋加工，網孔為100mm×100mm，巷道鋪底時應鋪設金屬網片，金屬網片保護層厚度 50mm。錨索材料為高強度低鬆弛預應力鋼絞線，公稱直徑18.9mm，長度 15000mm；錨索托盤採用高強錨索托盤，規格為300mm×300mm×16mm;每根錨索採用 3支錨固劑,1 支規格為 K2335，2 支規格為 Z2360。小莊煤礦副立井井底車場巷道總長1582.77m，總掘進量為 43593.6m。

結語

經研究分析煤礦井底車場設計因素與設計實例，有利於現代化礦井井底車場合理布局與科學設計，提高了設計效率，明確了設計依據，最佳化了系統布置；科學、準確的論證分析了井底車場功能，煤炭行業井下車場設計提供了技術支持和借鑑。