第十一章 (3)竖井设计与施工[可修改版ppt]

S0=S-A，不设梯子间时S0=0.9S；S为井筒净断面面积，㎡； A——为梯子间断面面积，A取2.0m2； Q——通过井筒的风量，m3/s；
vmax—井简中允许的最高风速，m/s。
《煤矿安全规程》规定：升降人员和物料的 井筒，vmax =8m/s；专为升降物料的井筒，vmax =12m/s；无提升设备的风井，vmax=15m/s。
3)根据提升间、梯子间、管路和电缆的布置与尺寸，以 及《矿山安全规程》规定的安全间隙(表12-3)，用图解法或解 析法求出井筒净直径的近似值，然后按《设计规范》的规定， 当井筒净直径小于6.5m时，以0.5m进级确定井简净直径。一 般以0.2m进级确定。
4)根据初步确定的井筒净直径，验算罐道梁和罐道。
为了保证提升容器运行平稳和提升工作安全，罐道绳必 须具有ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定的拉紧力和刚度。
3．其他隔间
井筒断面内还有梯子间和管 路电缆间。梯子间是矿井井下经 立井井筒通往地面的一个安全出 口。梯子间的梯子多采用折返式 布置，如图11-6所示。
管路电缆间，主要安设有 排水管、供水管、压气管和各 种电缆。
㈣确定井筒断面尺寸
⑵钢轨罐道 通常采用的钢轨罐道是38kg/m钢轨，也有采用43kg/m 钢轨的。每根钢轨的标准长度为12.5m，考虑到井筒内冬夏 温差，钢轨接头处须留有4.5㎜的伸缩缝。安装罐道时，每 根钢轨罐道卡在四层罐道梁上，钢轨罐道与工字钢罐道梁之 间的连接，采用特制的罐道卡子和螺栓固定如图11-4所示。
⑶型钢组合罐道 型钢组合罐道是由槽钢加扁钢焊 接成的矩形空心罐道。 组合罐道与罐道梁间的连接方式 如图11-5所示。
立井井筒的组成自上而下可分为：井颈、井身和井底 三个部分(如图所示)。
井颈的深度可为浅表土的全 厚，也可为厚表土深度的一部分, 一般为15～20m。
井颈部分的井壁不但需要加厚， 而且通常需要配有钢筋。
井颈以下至井底车场水平的井 筒部分叫做井身。井身是井筒的主 要组成部分。
井底车场水平以下部分的井筒 叫做井底。
式有单侧布置（ a， c ）、双侧布置（d ）和 正面布置（b ）三种。
钢丝绳罐道的布置 方式如图e和f所示。
钢丝绳罐道的根数 为2～4根，在大、中 型矿井中通常采用四 根罐道。四根钢丝绳 罐道可布置在提升容 器的一侧或布置成四 角形。 P204
㈡提升容器选择
提升容器的选择是由井筒用途和矿井年产量决定的。 专门用作提升煤、矿的容器，通常选用箕斗； 用作升降人员、材料、设备、提升矸石的容器选用罐笼。 一套提升设备兼作提煤和升降人员用时，应选用罐笼。 当一个井筒装有两套提升设备时，提煤容器选用箕斗，而 升降人员的提升容器仍选用罐笼。 提升容器的大小应通过具体计算来确定，也可以参照下表
第十一章 (3)竖井设计与施工
第一节 概述
根据井田开拓方式的不同，井筒分为立井、斜井和平硐。 立井井筒按其用途又分为主井、副井、混合井和风井。 主井是专门用作提升煤炭、矿石的井筒， 在大、中型矿井， 提升容器多采用箕斗，所以主井又常称作箕斗井。 副井是用作升降人员、材料、设备和提升矸 (废) 石的井筒， 并常兼作入风井，由于副井采用的提升容器是罐笼，所以副井 又称为罐笼井。 在同一个井筒内安设有箕斗和罐笼两种提升容器时，该井筒 称为混合井。它主要用于小型矿井和老矿井改扩建的延深井。 风井尽管有时也安设有提升设备，该井筒仍然按其主要用途 命名为风井。
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㈢井筒装备
1．罐道梁
罐道梁是为安设罐道、梯子间、管路和电缆等装 备用的，立井井筒采用刚性罐道时，在井筒内需设罐 道梁。
罐道梁每隔一定距离布置一层，一般采用金属 材料。罐道梁按截面形式分有工字钢罐道梁、型钢 组合空心罐道梁、整体轧制的封闭空心罐道梁和异 形罐道梁等，见左图。
罐道梁的型号应该用计算方法来确
井筒断面尺寸主要指井筒直径。根据选定的井筒 横断面布置方式，提升容器的规格和数量。罐道规格、 梯子间和管路电缆间的尺寸，以及根据预选的罐道梁 型号和有关的安全间隙确定井筒净直径。
1．井筒直径确定步骤如下：
1)根据井筒用途和所采用的提升容器，选择井筒装备的 类型，确定井筒断面布置形式。
2)根据所选用的井筒装备类型，初步选定罐道梁规格和 罐道规格。
定，也可以按经验选择，如表12-2所示。
罐道梁与井壁的固定方式有梁端埋
入井壁和用锚杆固定两种。
2．罐道 罐道是提升容器在井筒中运行的导向装置。
⑴木罐道 木罐道只是在用普通罐笼升降人员和材料设备，而又采 用普通断绳保险器时才被采用。要求木罐道木质致密坚固， 一般用强度较大的松木，并且要进行防腐处理。
第二节 井筒断面设计 一、立井筒断面设计
㈠立井井筒断面布置形式 立井井筒横断面形状有圆形和矩形两种。我国
煤矿立井井筒横断面都采用圆形。
井筒横断面布置应力求紧凑，也要保证必要的 安全间隙，以达到既经济合理又安全的目的。
由于井筒的用途和所采用的设备不同，井筒横 断面布置方式是多种多样的。
刚性罐道的布置方
5）根据验算结果进行必要的调整，重定安全间隙。 2．通风校核
对根据提升容器和井筒装备确定的井筒净直径，必须按照 《矿山安全规程》的要求进行通风速度校核，要求井筒内的风 速不大于允许的最高风速，即：
Q v S0 vMAX
式中 v——通过井筒的风流速度，m/s； S0——井筒通风有效断面面积，㎡，井内设有梯子间时
罐笼井的井底深度一般为l0 m 左右；箕斗井井底深度一般为35～ 75 m; 风井井底深度4～5m。
斜井井筒根据其主要用途通常也分为主 井、副井和风井。
井筒工程是矿井建设主要连锁工程项目 之一。立井井筒工程量一般占全矿井井巷工 程量的 5% 左右，而工期却占矿井施工总工 期的40～50%。井筒工程施工的快慢直接影 响其它井巷工程、有关的地面工程和机电安 装工程的施工。
⑷钢丝绳罐道 目前使用的钢丝绳罐道有普通钢丝绳、密封钢丝绳和异 形股钢丝绳三种。 钢丝绳罐道的固定有两种方式：一种是上端固定在井架 的托梁上，下端在井底内挂以重锤拉紧，这种固定装置要求 有较深的井底，井底水窝内的淤泥应及时清理，否则淤泥将 托住重锤使罐道绳松弛，造成提升容器的碰撞事故。另一种 是将钢丝绳罐道的下端固定在井底内，而将上端在井架托梁 上用液压千斤顶拉紧。