采区车场设计课件

第十四章 采区车场
第十四章 采区车场
1、基本概念：
采区车场：采区上（下）山与区段平巷或阶段大巷连接处的一组巷道及硐室。
作用：在采区内运输方式改变或过渡的地方完成转载工作。
采区车场巷道：甩车道、存车线、联络巷道及各种硐室。

第一节 轨道线路布置的基本概念
一、矿井轨道
矿井轨道：巷道底板铺设的道床、轨枕、钢轨和联结件等。
（一）轨型
1、钢轨的型号，以kg / m表示
2、类别：
重轨  24kg /m的钢轨；
轻轨  24kg /m的钢轨；

矿井常用轨型有：24、18、15、11等。
小矿或运输量小的巷道可选用8.5型。
3、轨型选用：
轨型选用
1）根据列车重量、行车速度、行车频繁情况选择轨型。
2）斜井用箕斗提升，选用重轨。
3）15万t /a的小矿，斜井及大巷选用18或24型钢轨。采区宜选用8.5型钢轨。
（二）道岔道岔— 使车辆由一线路转运到另一线路的装置
（2）道岔参数：
a、b — 外形尺寸，  — 辙叉角。
在线路图中，道岔以单线表示。
道岔主线与岔线用粗实线绘出

2、道岔类别（国标）
1）类别：
单开道岔 — DK
对称道岔 — DC
渡线道岔 — DX

对称道岔
渡线道岔

2）系列：615、618、624、918、924
每个系列中按辙每个系列中按辙叉号码和曲线半径不同，又有不同型号：
DK615 — 4 — 12
DC624 — 3 — 9
DX918— 5 — 2016
（1）符号含义： DK、DC、DX
单开、对称、渡线。
（2）第一段数：6、9 — 分别表600mm、900mm轨距。 15、18、24 — 分别表示轨型。

第二段数字（4、3、5）为辙叉号码（M）
（3）辙叉号（M）：
M 与辙叉角（）的关系是：
DK道岔
DC道岔：
615、618、624、各有2个（M）：2、3。
918、924各有1个（M）：3
b值为岔线实长b1的水平投影。
DX道岔：
615、618、624各有2个（M）：4、5。
918、924各有2个（M）：4、5。
道岔的   小，R  大，行车速度 

（4）道岔半径
DK 和DC名称尾数表示道岔曲轨的曲线半径，单位为：m。
如：6、9、12、15、20、25、30m。
DX — 名称尾数有四位数。
DX918 — 5 — 2016
DX918 — 5 — 2019
四位数 — 前两位数：表示曲线半径，单位：m；后两位数：表示轨中心距，单位为：dm。
如：16示1600mm ；19示1900mm。
（5）道岔的方向性
DK、DX道岔有方向性 — 左向、右向。
道岔手册中所列型号均为右向道岔。
如：DK615 — 4 — 12未注明左、右，均为右向道岔。
右向道岔 — 岔线在行进方向（由a  b）的右侧。
左向道岔：必须在尾数末注上（左）字。
如：DK615 — 4 — 12（左）
岔线在行进方向（由a  b） 的左侧。
3、道岔选择
1）与基本轨距一致。如DK615 — 4 —12，只用于600mm轨距。
2）与基本轨一致，可高一级，不能低一级。如基本轨型是18 k g /m
道岔可选18kg /m或者24kg /m。
3）与行车速度相适应
DK：M为2、3号的只能走矿车，不能走机车。
DC：M为2、3号的只能走矿车，不能走机车。
R  9m，  185530的只能走矿车，不能走机车

4）与行驶车辆速度相适应
R小， 大，行车v ，只走矿车的道岔，
其行车v  1.5m / 秒，车场调车用。
5）注意左向、右向。
6）道岔选择：表18-2
4、简易道岔
1）结构尖轨，辙叉角，无统一标准。
2）用途：人力推车，行车速度  15m / 秒。
二、轨道线路
（一）轨距与线路中心距
1、轨距及选用
1）轨距：单轨线路上两根轨道轨头内缘的距离。
轨距及选用
2）选用：
（1）采用标准轨距：600mm；900mm。
（2）根据生产能力大小，按表18 — 3选用。
如：1t、3t矿车 — 600mm轨距（辅运）
3t、5t矿车 — 900mm轨距（主运）。
2、线路中心距
线路中心距
2）选用：线路中心距一般取100mm为单位的整数。
例：1t矿车，机车运输，轨距600，机车宽1060mm，
1060 / 2 = 530， 530  2 + 200 = 1260 1300
 直线段：S1 = 1300mm
曲线段：S1 + S = 1300 + 300 = 1600mm。

3、线路表示方法：
用两根轨道中心线作为线路的标志，
采用单线表示。
单轨线路 — 单线（细实线）；
双轨线路 — 双线（细实线）。
（二）轨道曲线线路
车场线路=直线段线路+联接点线路（圆曲线）
1、曲线半径R及弯道转角
曲线半径R见表17-4，机车最小值12m
1）单轨线路联接系统参数

已知巷道转角
曲线半径R（选用）
切线长T：
弧长K：

2、曲线处巷道加宽和轨中心距加宽
车箱内伸和外伸

轨中心距加宽：
车辆外伸1、内伸2，
轨中心距加宽值：S = 1 + 2
机车： S = 300 mm，
其他车： S = 200mm。
曲线段巷道加宽：
机车运输：
外伸  1= 200mm，内伸 2 = 100mm。
曲线段加宽 S = 1 + 2
巷道加宽和轨中心距加宽

加宽方法及范围
（1）将外轨线路平移S距离（移动外侧线路），
利用异向曲线联接方法。
（2）加宽范围L0
双轨线路中心距加宽必须从直线段开始 。
在直线段加宽L0内，轨中心距由S  S。
外轨抬高
为抵消离心力的影响，避免挤压外轨
900mm轨距时，h =10  35mm
600mm轨距时，h = 5  25mm

L0值选取：
机车运输： L0  5m
1t矿车： L0 = 2  5m
3t矿车： L0 = 2  0m
三、轨道线路联接计算
轨道线路联接
平面线路联接 — 道岔曲线联接
纵面线路联接 — 竖曲线联接
（一）平面线路联接
1、DK道岔非平行线路联接
1）特点：
（1）用DK道岔— 曲线联接系统变单轨为双轨,联结两条不同巷道。
（2）道岔是一刚性结构，本身既不能抬高外轨，也不能加宽轨距；

    

2、DK道岔平行线路联接
1）特点：同一巷道中，用DK道岔和一段曲线变单轨为双轨；
2）参数：
已知：道岔参数a、b、；联接曲线参数：R、，轨中心距S。
求：联接系统的轮廓尺寸

3、DC道岔平行线路联接
1）特点：用DC道岔和两段曲线变单轨为双轨；
2）参数：已知：道岔a、b、(b1的水平投影) ；
3)曲线：R、S、转角  / 2

4、线路的平行移动
1）特点：单轨线路异向曲线联接，即在两个反向曲线之间加一缓和直线C，将轨道平移一个距离。

C = SB + 2 X
L = 2R sin  + Ccos 
m = S1 /sin
（二）纵面线路的竖曲线联接和坡度
1、纵面线路的竖曲线联接
1）竖曲线 — 线路纵面方向上呈曲线（圆曲线）状
A — 竖曲线上端；
C — 竖曲线下端，—起坡点（落平点）；
B — 平面与斜面交点；
 — 平面线路与斜面线路的夹角，即竖曲线转角（已知）
R1 —竖曲线半径，
竖曲线切线T，
圆弧长K

设计：R1取值： R1 =（12  13）SB
1.0t、1.5t矿车 R1：9、12、15m；
3t矿车： R1：12、15、20m。
2、线路纵断面坡度，
线路坡度：

i 很小，cos = 1

线路坡度的确定
（1）线路等阻力坡度设计，即：
重列车（3  5‰）下行；
空列车（3  5‰）上行。
（2）矿车自动滚行
特点：i大、单向运行。
3吨空矿车 9‰
3吨重矿车 7‰
1吨空矿车 11‰
1吨重矿车 9‰
第二节 采区上部车场形式选择及线路布置
一、采区上部车场
采区上部车场 — 采区上山与采区上部区段回风平巷或阶段回风大巷之间一组联络巷道和硐室。

据调车方向分：顺向平车场,逆向平车场
顺向平车场—车辆进入储车线方向与提车线方向一致；
逆向平车场—车辆进入储车线方向与提车线方向相反
（二）采区上部甩车场
单向甩车
双向甩车
（三）上部车场形式选择

3、采区上部甩车场
优点：调车省力；通过能力大，可减少工程量。
绞车房高，不易维护，绞车房有下行风。

选上部车场解决的关键问题？
选用：采区上部围岩稳定。

二、采区上部车场线路设计
一、逆向平车场
1、特点：车辆进入储车线方向与提车线方向相反。
2、线路布置，
单道逆向平车场；
双道逆向平车场。
通过能力小
L=A+B+m+LbA—过卷距离， 10-15m; B—串车长及富裕长度(2m)，m； m—DK联结尺寸， m；  Lb —变坡点至基本轨的距离，要求：Lb+ m  交叉点长度Lg。
二、顺向平车场
1、特点：车辆由斜面进入平台后，车辆进入,储车线方向与提车线方向一致。
2、布置方式：
1）顺向单道
顺向单道平车场
顺向双道平车场
（1）线路布置
变坡点后设Lk Lk — DK道岔联接长度，m。
B = nL m+ Lhm
安全过卷距：A = 10 15mC1 — 阻车器直线段长，取1 2m

（2）坡度i=3  4% 0（向绞车房方向）
（3）调车：车辆过变坡点后，关阻车器，摘钩，以弯道推入停车线。
使用方便，通过能力大，常用于联合布置采区。

第三节 采区中部车场形式选择及线路布置
一、采区中部车场形式
采区中部车场—联结上山和中部区段平巷的一组巷道和硐室。一般为甩车场
采区中部甩车场车场分：
按服务对象， 按提升方式， 按甩车方向， 甩入地点
主提升 双钩提升 单向甩车 绕道式
辅助提升 单钩提升 双向甩车 石门式
平巷式
（一）石门式中部车场

（二）绕道式中部车场
（三）平巷式中部车场

（二）辅助提升的采区中部甩车场线路组成 ①、②、③-道岔A-A以上斜面线路，C-C以下平面线路 A-A和C-C之间竖曲线

斜面线路 — 布置在斜面上的线路（A点为止）
竖曲线 — A点至C点间的线路，从斜面到平面的过渡线路。
起坡点 — 竖曲线的末端C称起坡点。从平面线路由C点向斜面上起坡。
平面线路 — C点之后的平面线路。
甩车场斜面线路联接计算
（一）单道起坡系统
单道起坡-斜面上只布置单轨线路

（1）线路：bAC，道岔线b直接与
AC相连不重合。C点后为平面线路。
（2）回转角：为道岔的辙叉角 ，以C点判定。
（3）斜面线路经一次回转之后，岔线OA的倾角为  ，称一次伪斜角。
（4）AC在 上起坡。
2、单道起坡斜面线路二次回转方式
1）特点：
（1）线路：b  DA  AC，DA与AC不重合。C点后为平面线路。
（2）回转角：一次回转角为，二次回转后为  。
（3）伪斜角：一次回转线路倾角为 ，线路二次回转后的倾角 
  — 二次伪斜角。
（4）AC在  上起坡。Fig、18 — 19示，括号内数为真实数！

设置DA的目的：减少交叉点长度，利于交叉点维护。但斜面曲线转角  不宜过大。 影响提升牵引角 。
：矿车行进方向N与钢丝绳牵引方向P的夹角。

可换算出：、、
轮廓尺寸：m、n
斜面曲线： =  - ，T、K
竖曲线参数：T、h、l、 Kp
计算各尺寸
绘线路平面图
按水平投影值（近水平煤层可不换算）绘图
标注实际尺寸（斜面尺寸）
5、纵剖面 — 坡度图
1）计算各点标高：换算为上山真倾角方向的高差！
O点与D点高差：
hod=bsin =bsincos
D点与E点高差：
hDE=T sin =T sincos
E点与A点高差：
hEA=Tsin=T sincos

中部车场解决的关键问题：
轨道上山轨平
运输上山运平
选择与布置采区中部车场时，应注意各巷道间的交叉及相互干挠的问题。
既满足运输、行人要求，又满足通风要求，形成完善的生产系统。

第三节 采区下部车场形式选择及线路布置
（一）大巷装车式下部车场

大巷装车式下部车场
（二）石门装车式下部车场
1、在石门里布置装车站
石门装车式下部车场
（三）绕道式下部车场

绕道式下部车场
（四）布置采区下部车场时应注意的问题
：
二、 采区下部车场线路设计
装煤车场线路设计

（二）石门装车站线路 尽头式：一个装车点

轨道上山”线路

（三）绕道装车式线路布置
绕道装车式线路
绕道装车式线路
辅助提升车场
1、绕道线路出口方向 a — 绕道出口方向背向井底车场b —绕道出口方向朝向井底车场结论：多用绕道出口朝向井底车场
2、绕道与（运输大巷）的关系

（2）底板绕道：

绕道与装车站线路的关系（2）底板绕道式
（二）辅助提升车场线路设计
1、平车场竖曲线按上山真倾斜方向布置，上山起坡角以上山倾角代入。起坡角小于25，一般取22。
2、起坡点位置起坡点
C至大巷通过线的距离为y
3、绕道车场开口位置
绕道交叉点道岔的a值始端至煤仓中心线的距离为x

第五节 采区峒室
一、采区煤仓
（一）井巷式煤仓
1、煤仓的形式及参数
1）煤仓形式：垂直式、倾斜式
2）煤仓参数
倾斜式煤仓：倾斜角60，斜长＜30m，
多用圆断面
拱形断面宽度、高度>2m。
垂直式煤仓：“短而粗”；要减少V0， 当（V1＋V2＋V3）／V＝90％时，煤仓高度h＞3.5D
圆形断面 D＝25m，多用45m，h＜30m。

2、煤仓容量(原则－保证采区正常生产)
煤仓容量取决于采区A，装车站通过能力、大巷运输能力等。
3、煤仓装煤能力
1t矿车，30个矿车，tD = 9分AD = 60万t / a；
3t矿车，20个矿车，tD =8分 AD = 130万t / a。
4、煤仓结构及支护
煤仓结构
上部收口：仓身 － f ＞6可不支护，其余岩层砌碹400mm。
下漏斗口 － 曲面圆台斗仓
下漏斗口 － 双曲线型
二、采区绞车房
设计绞车房应考虑的主要因素：绞车型号及规格；
绞车房服务年限；围岩性质等。
1、绞车房位置
1）围岩稳定、无淋水、矿压小易维护；
2）满足提升、施工安全前提下，尽可能靠近变坡点；
3）与邻近巷道相隔岩柱＞10m。

2、绞车房通道
绞车房两个安全出口
钢丝绳通道；
风道。
绳道：绳道中心线与轨道中心线重合，绳道宽22.5m，长5m，断面与连接巷道断面一致。
第六节 其它辅助运输方式的车场及轨道线路连接特点
柴油机车牵引单轨吊车
2、车场及转载点的布置特点