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1、第八章 井下卡车运输,第一节 概述 第二节 井下卡车的选择 第三节 井下卡车运输道路 第四节 井下卡车废气污染的控制,第一节 概述,井下卡车运输是以柴油驱动的一种无轨运输方式。 无轨采矿运输系统：斜坡道开拓或平硐的矿山，可将矿岩从工作面运往溜井口或运送到地面，在无轨开采地下矿山中可作为阶段运输主要运输设备，构成无轨采矿运输系统，以提高采矿强度； 运距和坡度：地下矿用汽车经济合理运距为5004000m，运输线路坡度不大于20-30。,井下卡车运输的主要优点： 1、机动灵活，应用范围广：自带动力和无轨自行，无需铺轨，坡道较陡。 2、卡车运输简化了巷道的布置，便于一次成巷。 3、与轨道运输比较，卡车
2、运输设备台数少，重量轻，比如小寺沟铜矿，如采用轨道运输就要用182台设备，采用卡车运输设备仅为8台。 4、卡车运输能节省劳动力，比如小寺沟铜矿，卡车运输司机，设备维修，养路等共计17人，而轨道运输则需31人。 5、卡车运输能提高劳动生产率。如瑞典托拉法拉矿，采用井下卡车运输，使劳动生产率从平均2750吨/人年，提高到8900吨/人年。,井下卡车运输缺点： 1、柴油机排出的废气对井下空气污染比较严重。卡车本身虽然配有废气净化装置，但不能彻底解决问题，因此必须辅以强制的机械通风，从而增加通风设施等费用。 2、轮胎消耗量大。 3、维修工作量大，维修费用高。 4、 要求巷道规格较大，斜坡道坡度不应超过
3、30%。,第二节 井下卡车的选择,根据金属矿山井下开采的特点，对于井下卡车的外形尺寸，车体结构，卸载方式以及爬坡能力都有特殊要求。 井下卡车型号及吨位的选择，一般是根据矿岩运输量的大小，装车设备类型和运输距离来选择。必要时可通过技术经济比较来选择技术上可靠，经济上合理的卡车类型方案。,井下卡车按卸载方式有翻卸式和推卸式两种： 翻卸式卡车是用液压缸将车箱向后端翻卸的一种卸载方式。其最大缺点是卸载高度较大，卸载硐室较高。 推卸式卡车是利用液压缸水平推压卸载挡板，将货载卸出车箱，其外形尺寸一般在二米左右，所以后者用于井下更适宜。,二、卡车台数的确定,1、卡车运输能力的计算：,式中：G卡车载重量：吨
4、T-每班工作时间：小时 t-卡车周转一次所需时间：分,t1-装载机装满一辆卡车的时间：分 t2-卡车运行时间：分 t3-卡车的卸载时间（分），0.51分。 t4-卡车调车及停歇时间（分），一般取34分钟。 K1-卡车的载重利用系数，K=1。当矿岩比重小于2.7吨/米3时，应酌减 K2-卡车的工作时间利用系数，每日一班0.9，二班 0.85，三班0.8。,2、卡车的总台数 Q-根据年产量及工作制度计算的班运输量（吨/班） K3-运输不均衡系数，K3=1.11.5 K4-卡车的出车率，K4=0.750.85,第三节 井下卡车运输道路,一、斜坡道的型式 井下卡车运输时，需要有供卡车及其它无轨设备通行
5、的斜坡道，目前国、内外无轨设备运输开拓巷道系统，可大致分类如下： 1、无轨运输开拓系统 （1）、平硐-斜坡道。平硐供卡车运输矿石；斜坡道供卡车作辅助运输。河北小寺沟铜矿即为此种开拓方式。,（2）、通地表的斜坡道 1）起主井作用的斜坡道。一是采用卡车运输矿石，二是采用胶带运输机提升矿石，兼可通行无轨车辆。 2）起付井作用的斜坡道。一是主平硐有轨运输，斜坡道作辅助运输；二是竖井提升，斜坡道作辅助运输。 （3）、不通地表的斜坡道 1）竖井提升，中段（分段）间用斜坡道联络。 2）上部为竖井提升，深部用斜坡道开拓边缘零散矿体。,2、斜坡道的布置形式 直线式、螺旋式和折返式。 （1）直线式斜坡道 通常用于
6、开拓靠近地表的浅部矿体。 在斜坡道上安装皮带运输机提升矿石到地表。在运输机旁，还可以通行无轨设备。,（2）螺旋式斜坡道（螺旋道） 分类：圆柱螺旋，圆锥螺旋和椭圆螺旋。 优点：没有折返道的缓坡（或平坡）段，相同高差时螺旋道较折返道线路短，巷道工程量小，与溜井配合施工时，通风和出渣较方便。 缺点：掘进比较困难（如测量定向、线路外侧超高等）、司机可见距离短，行车安全性差，卡车内外侧轮胎始终处于差速动行状态，车辆和轮胎的磨损都比较大，道路维修困难。,（3）折返式斜坡道（折返道） 结构特点：折返道的倾斜升高部分设计成直线段，转弯部分设计成水平段或略带些坡度。 折返道的优点：施工较容易，司机可见距离长，而
7、且由于设置有缓坡段故行车速度比较快，因而排除有害气体较少，车辆行驶较平稳，轮胎磨损较少，路面容易维护。 折返道的缺点：开拓工程量要比螺旋道增加20%-25%，掘井时需要有较多的通风和出渣的垂直井巷配合。,二、斜坡道形式选择的影响因素 1使用年限：使用年限较长的以折返道为好。 2斜坡道用途：如果为运输矿岩的主干斜坡道应以折返式为好，当运输量较小可选用螺旋道。 3开拓工程量和开拓费用的大小。 4通风条件：螺旋道通风阻力较大，但其线路较短。 5行车安全和道路维修条件。 6围岩条件：为避开不稳定的围岩，用螺旋道还是用折返道，应根据具体情况确定。,三、斜坡道的坡度,增加斜坡道坡度可以缩短开拓长度减少掘进
8、费用。但斜坡道坡度却又与卡车及其它无轨设备的行驶速度，轮胎消耗维修费用，通风费用等有密切关系。 国外的矿山有过这方面的教训，开始为了缩短斜坡道长度选择较陡坡度，但轮胎在较大坡度上运行时，速度受限制，运输效率低，增加消耗，有害气体排除量大大增加，从而增加了通风费用。发动机的磨损及材料消耗均有增加，这都导致设备维修费用增加和设备完好率降低。因此国外有些矿山经过生产实践以后，就将原设计的斜坡道坡度适当减小。,1、选择斜坡道的合理坡度，应考虑下列几方面因素。 （1）巷道的用途：仅为卡车运输可取小一点，如主运输为皮带机运输，可取大一点。 （2）运输量的大小：运输量大可酌情减小坡度。 （3）服务年限的长短
9、；年限长可以取小值。 （4）巷道的总长度和掘进费用； （5）卡车的作业成本（维修费用、轮胎费，燃料费及通风费用） （ 6）卡车的技术性能指标。 国外矿山斜坡道的坡度多为1027%之间，较小值通常是卡车运输矿石的斜坡道坡度，较大值多为皮带运输机斜坡道兼作无轨设备通行时的坡度，,2、斜坡道坡度设计的参考值：,运输矿石或废石的主斜坡道以及大型矿山要通行大量无轨车辆的长距离的辅助斜坡道，取911%。 运送人员，材料设备的一般辅助斜坡道917%。 皮带运输机和无轨设备共用的斜坡道，取2527%； 阶段和分段水平之间的采准联络斜坡道（不作运矿用）取16-25%。 大型矿山运输量大的斜坡道一般应取较小的坡度
10、，小型矿山的斜坡道可取较大的坡度。 卡车运输平巷的坡度一般应保证2-3%的坡度，便于排水。,四、无轨设备巷道断面和弯道半径,1、设计无轨运输设备巷道断面时，应考虑以下因素。 （1）无轨设备的外形尺寸； （2）巷道的用途； （3）岩石的物理力学性质； （4）路面条件、单双线布置形式； （5）压风、油管、水管和电缆等布置方式； （6）通风量。,2、各国对无轨运输巷道尺寸的规定,（1）、关于人行道和隔离栅栏 有些国家曾对无轨设备巷道的断面设计作过具体规定，并提出在巷道中设置人行道。而加拿大等国家在无轨设备巷道中不划分人行道和行车道，在无轨运输的矿山中，人员都由车辆运送，井下作业人员较少，没有必要设置
11、专门的人行道和栅栏。,（2）加拿大矿山规定： 单线无轨设备巷道宽度为无轨设备宽度加安全间隙（0.9-1.5米），单线无轨设备巷道高度为无轨设备高度加安全间隙（0.6-0.9米），车速较低的小型无轨设备的巷道，其安全间隙取小值；大型无轨设备例如卡车通行时，安全间隙取大值。 （3）瑞典一些矿山的主斜坡道断面，单车道宽4.6-5米，高4-4.3米，双车道宽8-10米，高5-6米。,3、转弯半径,根据国外矿山的实践经验，从放矿口的装矿横巷到运输平巷的弯道半径，一般为9-11米。斜坡道的弯道半径在10-30米之间，常取为15-20米，瑞典取10-15米，我国河北小寺沟铜矿斜坡道半径为15米。 在无轨设备
12、巷道转弯处，断面应增加0.61米。,五、路面结构和会让站,1、路面结构：主要用碎石、混凝土、沥表路面 国外矿山认为：在运输繁忙的斜坡道和运输平巷中，应使用沥青或混凝土路面，其投资虽高，但可使车速增加，轮胎磨损减轻，重载行车速度20km/h，空载30-35km/h，而在碎石路面上，重载车速仅为12-16公里/小时，轮胎寿命在碎石路面为800-1000h，而在混凝土路面上达到1600-2000h 因此，国外矿山提倡在运输繁忙的斜坡道、平巷和装矿横巷等使用高级路面，而在辅助斜坡道和其它分支联络斜坡道使用碎石路面。 坡度较大的斜坡道不宜采用碎石路面。,如瑞典基鲁纳矿，在主斜坡道上均采用沥青路面，其厚度
13、为40-50毫米，在主溜井装车点和卸车点则采用混凝土路面，混凝土路面厚度一般为150-200毫米，路基用碎石铺成。,2、会让站和信号系统 （1）会让站（停车安全硐室） 在卡车运输矿石的斜坡道或平巷内，隔150米设置一个； 不运输矿石的斜坡道或平巷内，隔300-350米设置一个； 斜坡道弯道的两端，都应设会让站； （2）信号设施 信号设施由司机手动操纵，当车辆进入斜坡道的弯道时，司机启动巷道顶板上的信号开关，使对面方向驶来的车辆见到红灯信号，于是就停在会让站上，等对方车辆通过弯道后，信号又被关闭。,第四节 井下卡车废气污染的控制,一、废气中的有害成分 1、一氧化碳 2、氮的氧化物 3、醛类 4、油烟,二、废气净化措施 为消除井下柴油机废气对人体的危害，应该采取多方面的措施： 1选择燃烧完全的柴油机和优质燃料 2加强设备的检查和维修 3对柴油机废气进行净化处理 1）氧化催化法 ； 2）水洗法 ； 3）循环法 ；,目前我国对井下柴油机净化标准的规定： CO24ppm CO2 5000ppm NO2 5ppm NO 20ppm SO2 7ppm CH2O 5ppm C3H6O 0.1ppm,4加强通风管理 稀释风量计算 V-每分钟废气排量； V1-每分钟的稀释风量； K-安全稀释系数；QCO、QCO2、QNO2分别各物质在废气中的实际含量。,
