《井巷工程》作业2-交岔点平面尺寸计算 (2)
双轨巷道单侧分岔分支点设计
设计任务：
某双轨巷道单侧分岔分支点，支巷在主巷右侧，其B1=B3=4000mm，B2= 2400mm，m=1600mm，（加宽后的轨道中心距），b1=b2=1030mm，
b3=1350mm，δ=45°，壁厚300mm，牛鼻子厚
600mm，采用7吨架线式电机车，一吨矿车，600mm 轨距，弯道半径R=15000mm，试设计该交岔点。
1. 交岔点平面尺寸设计
1.1计算曲率中心位置
首先根据题目要求，选择DK615-6-15，辙岔角α=11º25′16″，
a=3117mm，b=4233mm，L=7350mm，O点的位置距离基本轨起点的横轴长度J、距基本轨中心线的纵轴长度H，可如下求得：
=3117+4233cos11º25′16″-15000sin11º25′16″
= 3117+4149 -2970
=4296 （mm）
=15000cos11º25′16″+4233sin11º25′16″
=14703+838
=15541 （mm）
从曲率中心O到支巷起点T连一直线，此OT线与O点到主巷中心线垂线夹角为θ，其值为：
=
=31.7 º
1.2基本起点（预定为变断面起点）至变断面（斜墙）终点的水平距离P
1.3计算交岔点的最大宽度TM
为了计算交岔点最大断面TM，须解直角三角形MTN：
=4000sin31.7 º
=2102 mm
=4000cos31.7 º+600+1030
=5033 mm
故=5454 mm
1.4计算柱墩至基本轨起点的距离L2
自基本轨起点至柱墩面的距离：
=10786+2102
=12888 mm
1.5计算斜墙斜率及（斜墙）变断面的起点Q
计算斜墙斜率的方法是先按预定的斜墙起点（变断面起点）求算斜率i。
，然后选用与它最相近的固定斜率i，即：
=(5033-4000)/10786
=0.1
这里取i=0.15。
确定了斜墙的斜率后，便可反算定出确定的斜墙（变断面）的起点Q（Q点可在Q0点的右边或左边）及交岔点扩大断面部分的长度：
=6887 mm
于是变断面（断面加宽）的起点纸基本轨起点的距离：
Y=P-L0=10786-6887
=3899 mm
因为Y值为正，所以Q点在Q0的右侧。
1.6计算交岔点的总长度L
交岔点工程的计算长度L，是从基本轨起点算起，至柱墩M点再延长2000mm，于是：
L=L2+2000=12888+2000=14888 mm。
交岔点计算
（四）交岔点工程量及材料消耗量计算1、交岔点工程量计算范围一般是从基本轨起点至柱墩，再由柱墩向支巷各延伸2m 。
如果斜墙起点在基本轨起点左侧，则应从斜墙起点开始算起。
2、交岔点工程量的计算方法（1）分段计算法将交岔点按不同的断面分为n 个计算段，求出每段掘进体积，然后相加。
（2）近似计算将交岔点中间断面变化段取平均断面计算，其具体计算方法按图9-13进行。
①交岔点体积计算)()(2132111S S g S S L S Y V MT +⋅++⋅+⋅=式中 S1、S2、S3、STM ——分别为主巷、支巷及交岔点最大断面的净断面积或掘进断面积或基础的掘进断面积L1、g 、Y ——分别为中间断面变化段长度、支巷延伸长度及基本轨起点至变断面起点的长度。
②交岔点各种材料消耗量计算方法与体积计算方法相同，只是将各断面面积S 换为相应的该断面每米拱、壁、基础及充填材料消耗量V1、V2、V3、VTM 即可。
③柱墩端壁材料消耗量计算式中 S`TM 、S`2、S`3——分别为该断面的拱部掘进断面积T ——柱墩端壁厚度④粉刷面积计算：式中 Sn1、Sn2、Sn3、SnTM ——分别为该断面每米巷道的粉刷面积S`n ——柱墩端壁的粉刷面积⑤锚杆数量、金属网面积的计算方法与粉刷面积计算相同，只是将各断面和端壁的粉刷面积换为该断面的 锚杆数量和金属网面积。
按上述近似计算、柱墩可不再另计算掘进工作量，材料消耗量加3～4m ³即可。
（五）交岔点的作图及制表①按1：100的比例绘出交岔点平面图②按1：50的比例绘出主巷、支巷及最大宽度TM 处的断面图③作出交岔点断面变化特征表、工程量及主要材料消耗量表。
第二节 交岔点设计
4
3.交岔点按其结构不同分
可分为牛鼻子交岔点和穿尖交岔点，如图6-21 所示。牛鼻子交岔点受力较好，应用广泛；而穿尖 交岔点长度短、拱部低、工程量小、施工简单、通 风阻力也小，但承载能力低，故多用于岩层坚固稳 定、最大宽度小于5m，巷道转角大于45°的情况。 一般情况下多采用牛鼻子交岔点，锚喷支护交岔
6.警冲标
警冲标是表示道岔可以安全停车的最近标志点， 即只要机车或矿车停在另一条轨道的警冲标之
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外，另一条轨道上的车辆就能安全通过道岔而不会 撞车。另外警冲标也常作为运输线路划分区间的标
志。在进行井底车场线路设计时，经常也需要知道 道岔终点至警冲标的距离。 (二)道岔的类型
（4）注意：单开道岔和渡线道岔有左向和右向
之别，道岔手册中所列均为右向道岔，表示道岔岔
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DK615—4—12
右向道岔 曲线半径,m 辙岔号码(M) 轨型,(kg/m) 轨距,600mm 单开道岔
DC624—3—12
右向道岔 曲线半径,m 辙岔号码(M) 轨型,(kg/m) 轨距,600mm 对称道岔
DX918—5—2019
右向道岔 轨中心距,dm 曲线半径,m 辙岔号码(M) 轨型,(kg/m) 轨距,900mm 渡线道岔
DX618—4—1213(左) 左向道岔 轨中心距,dm
曲线半径,m 辙岔号码(M) 轨型,(kg/m) 轨距,600mm 渡线道岔
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图6-32 道岔符号意义
其中第一个数字6或9表示轨距为600㎜或900㎜；而 后两个数字表示轨型为15kg/m或18kg/m或24kg/m。
交岔点平面尺寸参数计算和作图方法的探讨
交岔点平面尺寸参数计算和作图方法的探讨
黄汉富
【期刊名称】《煤》
【年(卷),期】1995(004)001
【总页数】2页(P25-26)
【作者】黄汉富
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TD264.1
【相关文献】
1.平面尺寸链计算方法的探讨 [J], 苏尚荣
2.平巷交岔点平面尺寸的简便计算 [J], 杨真;王刚;魏述晨
3.两次分车交岔点斜面尺寸计算公式探讨 [J], 樊春辉
4.甩车场交岔点斜面尺寸计算中有关角度的确定 [J], 张铁城;柳钟银
5.多平面截切圆柱体的三面投影作图方法探讨 [J], 于淑静;韩加好
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矿山井巷工程断面尺寸计算表
≨-为达到坑木标准长度的附加长度； V m-巷道允许通过的最高风速，米/秒
m-棚腿插入底板的深度，一般采用250mm, d-坑木直径， h n-背板厚度，半圆木厚0-50mm 平均25mm， x-背板密度系数，f＜3时，X=1；f=4～6时，X=0.5；f≧8时，X=0。
h c-轨面至巷道底板高度， h b-道渣面至底板高度，道渣面至轨面高度ha=hc-h b
a 、c为轨道中心线到巷道两边的距离。
按照标准设计，设备宽度边离巷道边300毫米，行
≨-为达到梁、腿标准长度的附加长度
ha-顶梁断面的高度
he-棚、腿断面的高度
bn-背板宽度
hn-背板厚度
m-棚腿插入底板的深度，一般采用100mm,不小于100mm为原则；
x-背板密度系数，f≦3时，X=1；f=4～6时，X=0.5；f≧7～10时，根据具体情况确定。
Vm-巷道允许通过的最高风速，米/秒。
井巷工程课程设计
井巷工程课程设计设计人：学号：指导老师：设计题目：某煤矿年设计能力为90万，为低瓦斯矿井，采用中央分列式通风，其最大涌水量为300m3/h。
通过该矿第一水平翼运输大巷的涌量为160m3/h，采用ZK10--9/550架线式电机车牵引3t矿车运输。
大巷穿过的岩层为中等稳定，岩石的坚固性系数F=4~6，大巷需通的风量为28m3/s。
巷道内敷设一趟直径为200mm的压风管和一趟直径为100mm 的水管。
试设计该运输大巷直线段的断面及掘进施工爆破参数等。
在双轨左侧设有一交岔点，连接与该大巷垂直的一条平巷。
机车的运行速度为5m/s，交岔点材料石砌碹支护。
试对该道岔点进行设计。
第一章巷道断面及支护支架第一节选择巷道断面形状年产90万吨矿井的第一水平运输大巷，一般服务年限在20年以上，采用900mm规矩的双轨运输大巷，其净宽在3m以上，又穿过中等稳定的岩层，故选用钢筋砂浆锚杆和喷射混凝土支护，巷道为半圆拱形断面。
第二节巷道断面尺寸的确定（一）确定巷道净宽度B查表3-1可知ZK10--9/550电机车A1=1360mm、高h=1550mm；3t 矿车宽1200mm高1400mm。
根据《煤矿安全规程》，取巷道人行侧道宽840mm，非人行道一侧宽a=400mm。
又查表6-1-4，知本巷双轨中线距离b=1600mm，则两电机车之间的距离为1600-（1360/2+1360/2）=240mm故巷道净宽度B=a 1+b+c 1=(400+1360/2)+1600+(1360/2+840)=4200mm.（二）确定巷道拱高 h 0半圆拱形巷道拱高h0=B/2=4200/2=2100mm.半圆拱半径R= h0=2100mm.（三）确定巷道壁高h 31．按架线电机车导电弓子要求确定h 3由表6-1-5中半圆形巷道拱高公式得h 3≥h 4+hc-212)()(b K n R +--式中，h 4为轨面起电机车架线高度，按《煤矿安全规程》取h 4=2000mm ；hc 为道床总高度。
交岔点设计指导书
二、交岔点设计交岔点设计包括平面尺寸、断面形状和尺寸和工程量、材料消耗量等内容。
㈠平面尺寸的确定确定交岔点平面尺寸，就是要定出交岔点扩大断面的起点和柱墩的位置，即交岔点斜墙的起点至柱墩的长度，定出交岔点最大断面处的宽度，并计算出交岔点单项工程的长度。
这些尺寸主要取决于通过交岔点的运输设备类型、运输线路布置的型式、道岔型号以及行人和安全间隙的要求，所以在设计前，应首先确定各条巷道的断面及主巷与支巷的关系，并以下述条件作为设计交岔点平面尺寸的已知条件：所选道岔的a、b、a值，支巷对主巷的转角:.；各条巷道的净宽度、B、B2、B3及其轨道中心线至柱墩一侧边墙的距离b i, b2、b3。
此外，尚需确定往墩的宽度（一般取500mm）轨道的曲率半径R。
交岔点的种类很多，在表8-2中列出了六类交岔点的计算图和计算公式。
其中第一类、第四类和第五类是基本的，其他类型可视为这三类的变换或组合。
因此下面只讨论第一类交岔点的计算。
1 •单轨巷道单侧分岔点（图8-58 ）图8-58 单轨巷道单侧分岔点平面尺寸计算图a —辙岔中心至道岔起点的距离；b—辙岔中心至道岔终点的距离；L—道岔长度(8-27)(8-29) (8-30) (8-31)TN —BL首先，应根据前述己知条件求曲线半径的曲率中心 O 的位置，以便以O 为圆心、R 为半 径定出弯道的位置。
O 点的位置距离基本轨起点的横轴长度为 J ,距基本轨中心线的纵轴长 度为H,可如下求得：J = a b cos ： Rs in ： （ 8-25）H = R cos 二怦 bsia ：（ 8-26）从曲率中心O 到支巷起点T 联一直线，此OT 线与O 到主巷轨道中心线的垂线之夹角为 9，其值为：= 丄 H —500—b 2- cos-R + d注意：此处之9角不是原来规定的巷道转角「•。
基本轨起点（预定为变断面起点）至变断面（斜墙）终点的水平距离为P :P = J [R — (B 3—b 3)]sinv - J (R b 3— B 3)sinr（8-28 ）为了计算交岔点最大断面宽度 TM 需解直角三角形MTNTM = NM 2 TN 2而 NMB s sin 9 TN =B 3COSV 500 B 2于是，自基本轨起点至柱墩的距离:L 2= P NM（8-32）为了计算交岔点的断面变化，需确定斜墙TQ的斜率i ,其方法是先按预定的斜墙起点（变 断面起点）求算斜率i °,然后选用与它最相近的固定斜率i 即:(8-33)根据i 0值的大小，选取i 为0.2或0.25或0.3，个别情形可取0.15。
平巷交岔点平面尺寸的简便计算
ｏ ｈ ｎ ｌ ａｉｎ ｒｔ ｆ ｈ ｎ ｌ ｅ ａｌａ ｈ ｒ ｓ ｉ ｇ ｐ ｉ ｔａ ｄ ｅ ｃ ｅ ｔ ｎ ｌｄ ｓａ ｃ ｆｔｅ ｄ ｌ ｒ ｓ ｉ ｇ ｐ ｉ ｔ Ａ ｎ ｔ ｅ ｉｃ ｉ ｔ ａｅ ｏ ｅ ｉ ｃ ｉ ｄ ｗ ｌ ｔ ｅ ｃ ｏ ｓｎ ｏ ｎ ｎ ａ ｈ ｓ ｃ ｉ ａ ｉｔ ｎ ｅ ｏ ｅｔ ｃ ｏ ｓｎ ｏ ｎ ． ｎ ｏ ｔ ｎ ｔ ｏ ｈ ａ ｃ ｍｐ ｅ ｅ ｅ ａ ｙ ｃ ｌ ｕ ａｉｎ ｍｅｈ ｄ ｗａ ｕ ｏ ｌｔｄ ｓ ｔｅ ｓ ａｃ ｌ ｔ ｔｏ ｓｓ ｍｍａ ｚ ｄ Ｔ ｕ ｈ ｅ ｉ ｄ ａ ｗ ｕ ｄ ｂ ｒ ｌａ ， ｔ ｅｃ ｌｕ ａ ｉｎ ｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｉ ｒ ｅ ． ｈ ｓｔ ｅ ｄ ｓ ｎ ｇ ｉｅ ｏ ｌ ｅ ｍｏ ｅ ｃｅ ｒ ｈ ａｃ ｌｔ ｒ ｃ ｓ ｏ ｗｏ ｌ ｅｍｏ ｅ ｃｅ ｒｐ ｅ ｅ ｔｔ ｎ ａ ｄ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｔ ｏ ｆ ｈ ｏ ｄ ｙ ｗｉ ｍａｌｔｒ ｉ ｇ ａ ｇｅ ８ ｗ ｓ ａ ｄ ｄ Ｔ ｅ ｅ ｓ ｕ ｄ ｂ ｒ ｌ ａ ｒ ｓ ｎ ａｉ ｎ ｈ ｅ ｉ ｎ ｍｅｈ ｄ ｏ ｅ ｒ ａ ｗａ ｔ ａ ｓ ｌ ｕ ｎｎ ｎ ｌ ａ ｄ ｅ ． ｈ ａ ｙ ｏ ｔ ｈ
平巷交岔点平面尺寸的简便计算
3. 1
直交三角交叉点
直交三角交叉点平面图如图 5 所示。
图4
B2 ≠B3 的对称道岔交岔点平面图
计算方法如下： i0 = WN1 － b1 L1 － N1 M （ 6）
式 中 （ 6 ） 有 WN1 ， N1 M， L1 三 个 未 知 数，现 列 出 的 WN1 ，N1 M，L1 的方程组如下： WN1 = B3 ˑ cosθ + 250 N1 M = B3 ˑ sinθ L1 = a + l 1 后面的计算过程和 B2 = B3 的对称道岔交岔点的一样， 直到算出 i，接下来求 i1 。 i1 = NN1 － （ B1 － b1 ） L0 （ 7） 角度计算： β3 = 180 ʎ － β － θ1 － θ 垂直方向值的计算： m = H + D1 水平方向上各段距离的计算： 图5 直交三角交叉点示意图
设计技术
煤
炭
工
程
2011 年第 11 期
平巷交岔点平面尺寸的简便计算
杨
摘
真，王
刚，魏述晨
（ 中国矿业大学，江苏 徐州 221116 ）
要： 论文通过研究井巷工程中平巷交岔点的设计方法和设计手册中计算公式的推导过 程，对交岔点斜墙的斜率和三角交岔点各段距离进行了优化计算 ，归纳总结出一套简便的计算方 法，使设计思路更加清晰、计算过程更加条理，而且补充了巷道转角 δ 较小时的设计方法。为设 计人员在今后的工作中提供便利 。 关键词： 道岔； 交岔点； 斜墙斜率； 断面尺寸 000404 中图分类号： TD21 ； TD263 文献标识码： B 文章编号： 1671 － 0959 （ 2011 ） 11-
4
2011 年第 11 期
煤
井巷工程交叉点设计
巷道交叉点设计某矿采用ZK7-6/250型架线式电机车1.5吨矿车运输，一运输巷道以单轨单侧交岔点与另一巷道相连，两巷道间转角60°，巷道的断面形状均为半圆拱，交岔点岩石坚固性系数f=4~6，料石碹支护,支护厚度为250。
交岔点道岔型号为ZDK615-4-12，巷道的曲线半径为15m 。
运输巷道与支巷的断面尺寸分别为：巷道净宽B1=B2=B3=2300mm ，轨道中心线至柱墩侧边墙的距离b1=b2=1370,b3=930mm ；自底板起巷道的墙高为h1=h2=2000mm ，h3=1800mm,试设计此交岔点。
一、选择基本数据已知巷道断面形状为半圆拱形，其中主巷断面1B = 2300 mm ，1b =1370mm ；2B = 2300 mm ，2b = 1370 mm ；支巷断面3B = 2300 mm ，3b = 930 mm 。
道岔型号为ZDK615-4-12的道岔参数为：a= 3340 mm ，b= 3500 mm ，α=14°15′00″。
巷道曲线半径R= 15000 mm 。
二、交叉点平面尺寸计算1、确定曲线的曲率中心点O 的位置D ααsin cos R b -= H ααsin cos b R +=则D = 3500×0.9692 - 15000×0.2462 = - 300 mm H = 15000×0.9692 + 3500×0.2462 = 15400 mm2、计算θ角32500cos b R b H +--=θ所以32500a r c c o s b R b H +--=θθ= 20093015000137050015400arccos++-- = 32°59′11″3、从柱墩面到岔心和到基本轨起点的距离()D b R l ++=θsin 31=（15000+930+200）× 0.5444-300 = 8482 mm a l L +=11= 8482 + 3340 = 11822 mm 4、交叉点最大面积的宽度 解直角△TNM 则有22MN TN TM +=式中 23500cos B B TN ++=θ=（2300 + 300）× 0.8388 + 500 +2300 =4981 mm θs i n 3B MN == （2300 + 300）× 0.5444 = 1415 mm2214154981+=TM = 5178 mm5、交叉点变化断面部分长度iB TN L 10-=取 3.0=i 则=+-=3.0)3002300(49810L 7937 mm6、断面加宽起点至基本轨起点的距离MN L L Y --=01 = 11822 – 7937 – 1415 = 2470 mm三、中间断面尺寸计算已知Ⅰ—Ⅰ断面自巷道底板起的墙高为2000 mm ，在TM 断面处净宽最大，故墙应降到最低，取其h = 16000 mm 。
井巷工程试卷(名词解释简答论述)
《井巷工程》考试试卷（一）1、岩石的空隙比：是指岩石中各种孔隙、裂隙体积占岩石内固体部分实体总体积的百分比。
2、围岩分类：为了判定巷道周围岩体的稳定性并合理选择支护类型，对较大范围内的岩体加以量的区分，称为围岩分类。
3、正向起爆：起爆药包装在眼口端，爆轰波由外向里传爆的起爆方式。
4、最小抵抗线：从装药中心到自由面的最短距离称为最小抵抗线。
5、毫秒爆破：利用毫秒雷管或其他设备控制爆破的顺序，使每段之间只有几十毫秒的时间间隔。
四、简答题1、影响稳定爆轰的主要因素是什么？答：（1）药卷直径(2)炸药密度（3）起爆冲能（4）其他因素。
包括药包外壳的强度、炸药的粒度、变质程度以及填塞质量等。
2、爆破引起瓦斯爆炸的因素有哪些？预防爆破引起瓦斯爆炸的措施是什么？答：（1）引起因素：空气冲击波、炽热的固体颗粒、爆炸生成的高温气体。
（2）预防措施：加强通风，避免瓦斯超限，严格执行一炮三检制和三人连锁放炮制。
3、掘进工作面上的炮眼按用途不同分为哪几种？它们的作用各是什么？答：分为三种：掏槽眼、辅助眼（崩落眼）、周边眼。
掏槽眼：首先将工作面某部分岩石破碎下来，使工作面形成第二个自由面，为其他炮眼爆破创造有利条件。
辅助眼：充分利用掏槽眼所创造的自由面，最大限度均匀地将岩石崩落，并为周边眼的光面爆破创造条件。
周边眼：控制巷道设计断面轮廓的形成。
4、锚杆支护的工作原理是什么？答：（1）加固拱作用（2）悬吊作用（3）组合梁作用4）围岩补强作用5）减小跨度的作用5、掘进通风方式有哪几种？请画出压入式通风的示意图。
答：压入式、抽出式、混合式。
图见课本P128五、论述题怎样才能实现光面爆破？答：要实现光爆，必须做到周边眼爆破后既不把围岩壁的岩石炸碎，不产生明显的炮震裂缝，又把岩石沿炮眼连线整齐地切断下来，使围岩壁面规整，没有大的凹凸，符合设计要求。
为此采取下列措施：1、尽量减少爆炸裂隙①控制冲击动压产生的粉碎性破坏选择密度小的炸药，并通过合理的装药结构加大爆轰波峰压的衰减。