采区中部车场设计

前言通过在辽源职业技术学院内为期两年的学习，对“煤矿开采技术”这一专业有了一定的认识，对井下生产一线的综采工作面有了进一步了解，在此基础上通过查阅资料和指导老师张老师的指导下做了本次设计。

本次毕业设计是为了让我们更清楚地理解怎样确定综采工作面的系统，为我们即将走上工作岗位的毕业生打基础。

通过对综采工作面的系统更加深入的了解和掌握，不断提高技术和工作能力，才能更好的解决好综采工作面设备使用者面临的主要问题，管理好综采工作面的系统。

当系统出现问题时能找出引起系统故障真正的原因由于设计者所学专业知识不够精深，加之时间仓促，在设计中缺漏和不妥之处，恳请评阅人批评指正。

目录第一章采区车场轨道线路设计 (03)第二章采区中部车场形式 (18)第三章采区中部车场设计及计算 (35)第一章采区车场轨道线路设计一、采区车场轨道设计（一）采区轨道线路及线路连接采区轨道线路包括由采区上部、中部、下部车场组成的车场线路和与之相连接的轨道路线。

轨道设计必须与采区运输方式和生产能力相适应；必须保证采区调车方便、可靠；操作简单、安全；作效率和尽可能减少车场的开掘及维护工作量。

平面线路的连接线路包括曲线及道岔的连接，斜面间或斜面与平面间的线路连接都是由竖直面上的曲线连接的。

（二）线路设计的内容和步骤车场线路设计的内容包括线路总平面布置设计及线路坡度设计。

采区车场设计最主要的是车场内轨道线路设计。

轨道线路设计必须与采区运输方式和生产能力相适应；必须保证车场内调车方便、可靠；操作简单、安全；提高工作效率和尽可能减少车场的开掘及维护工程量。

1、设计平面线路确定车场形式—绘制线路总平面布置草图—进行连接点线路设计计算线路平面布置总尺寸，做出线路布置的平面图。

2、线路坡地设计沿有关线路作一个或数个剖面图，并用文字表示出每一坡度范围内线路的长度及坡度。

一、采区轨道线路设计基础知识（轨道、道岔、曲线、线路施工、线路联接点）采区车场轨道线路设计（采区下部、中部、上部车场）二、轨道线路设计基本知识（一）采区轨道线路分类1、线路位置与作用（1）轨道上山（2）采区车场（3）工作面轨道平巷2、线路空间状态（1）水平：下部车场：大巷装车站、区段轨道平巷（2）倾斜：上山中部车场斜面线路。

（二）采区车场线路设计步骤进行采区车场施工设计,必须进行线路设计，为巷道线路施工提供准确数据。

（1）确定车场形式（2）绘制车场平面布置草图（3）进行线路连接点、线路参数设计计算（4）计算线路平面布置总尺寸（5）绘制线路布置图（三）矿井轨道1.轨道在巷道底板铺设道床（道砟）、轨枕、钢轨和联结件等组成。

1）轨型：以单位长度质量表示，/kg·m-1，（kg/m）现采用标准轨型：15、22、30、38、43（新设计矿井使用）原使用的轨型：11、15、18、24 （生产矿井使用）2）轨距（1）轨距：单轨线路是有两根轨道组成,两根轨道上轨头内缘的距离为轨距。

矿用标准轨距：600mm；900mm (762mm)（2）轨距选用：根据矿井生产能力大小和矿井运输方式选用。

大型矿井:一般选用— 900mm轨距使用3t、5t矿车（辅运和主运）中、小型矿井:多选用— 600mm轨距使用1t、3t矿车（辅运和主运）3）轨道线路中心距：双轨线路中心线间距S（1）直线段：S ≥ B +δ，mm。

式中：B —机车宽度，mm；δ—两列车对开时最突出部分之间的距离，/mm，δ> 200mm。

（规程规定）（2）弯曲段：S 1≥ B +δ + ∆S∆S—曲线巷道线路，由于车辆的外伸和内伸轨道中心线必须加宽机车运输：∆S = 300mm ；其它运输：∆S = 200mm《煤矿安全规程》23条规定：装车点：δ> 700mm，摘挂钩点：δ> 1000mm（3）轨中心距选用：线路中心距一般取100mm为单位的整数倍选用。

例：使用3t矿车，机车运输，机车宽度1360mm，轨距900 mm，直线段：S = B+ δ =1360+200=1560mm→1600 曲线段：S1 =S+ ∆S = 1600 + 300 = 1900mm。

矿井轨道轨中心距系列值：600mm轨距(1300、1400、1600、1700、1900）900mm轨距(1600、1800、1900、2200、2500）4）线路表示方法：两根轨道以中心线作为线路的标志，进行线路施工设计时。

图中采用单线表示）单轨线路—单线（细实线）；双轨线路—双线（细实线）。

2.道岔道岔：使车辆由一线路转运到另一线路的装置煤矿常用道岔（新的标准： MT/T2--95）（1）单开 ZDK（2）对称 ZDC（3）渡线 ZDX（增加 Z 代表窄轨道岔）标准道岔共有七个系列600轨距：615、622、630、643、900轨距：915、930、9382）道岔类别及参数（1）ZDK--单开道岔在线路图中，道岔以单线表示。

道岔主线与岔线用粗实线绘出主要参数：a、b —外形尺寸，α—辙叉角。

单开道岔辙叉号有（M：2、3、4、5、6）（2）ZDC--对称道岔道岔参数：a、b —外形尺寸，α—辙叉角。

对称道岔辙叉号（M：2、3、4）（3）ZDX—渡线道岔道岔参数：a、b —外形尺寸；S1—线路中心距；L —道岔总长度； —辙叉角渡线道岔辙叉号（4、5、6）二、平面线路联接线路联接基本类型巷道转弯：直线——曲线——直线巷道平移（线路平移）：直线—曲线—直线—曲线—直线 巷道分岔：直线——道岔——曲线——直线 1、单轨曲线巷道转弯中间必须加入曲线段； 1）曲线参数已知：巷道转角δ ，选用：曲线半径R ，计算：切线长T ：2tanδR T = )mm （ 圆弧长K ：3.57180δδπRR K ==)mm （2）曲线半径确定：车辆进入曲线后，前轴外轨轮，后轴内轨轮碰撞轨道。

根据行车速度，限定碰撞冲击角，确定曲线半径。

BBS c S R ⋅≈=maxmin sin 2ϕ煤矿轨道曲线系列值：4、6、9、12、15、20、25、30、40 /m例：计算曲线参数单轨曲线δ＝40°R=25000 (mm)K、T参数计算：K＝ 17452 (mm)T＝9099 (mm)注：曲线半径是轨中心距的半径。

3）曲线线路外轨抬高和轨距加宽轨道线路进入曲线线段后，为保证车辆安全运行，必须进行外轨抬高和轨距加宽。

（也为施工参数，现场施工人员需要掌握）（1）外轨抬高和轨中心距大小、曲率半径与车辆运行速度有关。

gRV S h g βcos 2=∆计算原理分析 △abo ∽ △ OBA （ △ ACO ） 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 ，将轨道平移一定距离。

C = S B + 2 X ' （2）确定C 值考虑的原则：a.线路外轨 → 内轨，内轨 → 外轨，车辆不能同时受异向曲线两根轨道外轨抬高的影响。

b.车辆离开第一个曲线的X '之后，经过一个SB 直线段后再进入第二曲线的 X '三、采区中部车场线路设计 1、单道起坡甩车式车场 （1）甩入平巷的单道起坡甩车场甩入平巷的单道起坡甩车场2、斜面线路（1）斜面线路的布置方式。

斜面线路回转方式（a）一次回转；（b）二次回转（2）斜面线路联接系统参数。

回转角及伪倾角的计算2、竖曲线竖曲线参数3、平面线路当线路转入平巷后，平行移动了S 距离e T C T S -++=︒)90sin()(/11/δ－平移距为S 时，异向曲线中缓和直线段2C 为2//22sin T SC -=δ4、平面线路的平面图及坡度图 各点标高分别为：○点相对标高为±0D 点：D D h h --=0 A 点：)(0A D D A h h h --+-= C 点：)(0C A A D D C h h h h ---++-=线路坡度图二、双道起坡甩车式车场在斜面上设两个道岔（甩车道岔和分车道岔），使线路在斜面上变为双轨，空重车线分别设置竖曲线起坡。

1、斜面线路道岔－曲线－道岔系统斜面线路布置方式（a）道岔－曲线－道岔系数；（b）、（c）、（d）道岔－道岔系数优点：由于道岔间设有斜面曲线，回转角较大，故甩车场斜面交叉点的长度和坡度均较小，易于开掘和维护，也便于设置简易交岔点。

道岔－道岔系统2、平面线路储车线高、低道线路3、竖曲线斜面线路二次回转方式竖曲线位置的确定斜面线路布置的特点：低道竖曲线紧接在联接点曲线之后布置，但高道竖曲线上端点不能进入第二道岔。

将提、甩车线向垂直轴上投影，可得：/////11sin sin sin )(βββH h h m T L L D G +-+⋅--=将提、甩车线向水平面上投影，得)cos cos cos cos (cos 2///2//12αββαβ⋅-⋅⋅--+⋅=m m l l L L G D G D l l L L -+≈//12cos β三、采区辅助运输采区辅助运输的中部车场一般采用单钩甩车场：1）双翼采区轨道上山与运输上山沿同一层位布置时，需开掘绕道，采用甩入绕道的甩车场；2）两翼同时开采时，运输量较大，采用双向甩车场，分别甩入绕道与平巷。

1 绕道式中部车场所谓绕道式中部车场，即采区上山甩车道由斜面进入平面后再延伸至顶板绕道内，在此设调车线。

其特点为：设顶板绕道；单向甩入绕道。

适用条件：运输上山与轨道上山在同一层位上的单一薄及中厚煤层双翼采区。

2 平巷式中部车场所谓平巷式中部车场，即采区上山甩车道直接甩入区段平巷中，在平巷中设储车线，如图所示。

其布置特点为：采区两翼区段的平巷不在同一水平；双向甩入不同标高的区段平巷；巷道交叉点不易维护。

适用条件：地质构造等原因造成双翼区段不同标高的情况下。

3 石门式中部车场所谓石门式中部车场，即采区上山甩车道直接将矿车甩入区段石门，其布置特点：1)单向甩入石门内；2)轨道上山与石门再与轨道平巷相连；3)运输上山与石门再与区段运输平巷相连；4)石门内设调车场；5)有利于上下区段过渡期(同时生产)的通风。

石门式中部车场的适用条件：煤层群联合布置采区，且轨道上山在下部煤层或底板岩石内。

（二）采区中部车场线路布置甩车场线路布置方式按线路布置方式，甩车场线路布置可分为：1）单道起坡斜面线路一次回转甩车场；2）单道起坡斜面线路二次回转甩车场；3）双道起坡斜面线路一次回转甩车场；4）双道起坡斜面线路二次回转甩车场等。

甩车场线路布置方式甩车场的形式是多种多样的，其线路设计虽有差异，但设计原则和方法基本相同，现以辅助提升的采区中部车场为例进行分析。

甩车场内线路布置按甩车场斜面线路联接系统有单道起坡甩车场和双道起坡甩车场两种，中部车场设计应注意的关键问题选择与布置采区中部车场时，应注意轨道上山与轨道平巷的联接以及运输上山与运输平巷的联接，同时还要注意各巷道间的交叉及相互干挠问题，既要满足运输、行人要求，又要满足通风要求，以形成完善的生产系统第二章采区中部车场形式一、采区中部车场基本形式采区中部车场基本形式有甩车场、吊桥式车场和甩车道吊桥式车场三类。