矿井道岔线路连接

1第二章 铁路道岔线路连接第一节 窄轨铁路一、轨道与轨型轨道运输是矿井运输的主要方式。矿井轨道由铺设在巷道底板上的道床、轨枕、钢轨和联结件等组成。钢轨的型号称为轨型，以每米长度的质量（kg/m）表示。矿用钢轨有 15、22 、30、38和 43kg/m 等 5 种型号。窄轨铁路的中心距有 600mm、762mm 和 900mm 等 3 种轨距。使用时应根据生产能力、运输设备、使用地点参照表 21 选用。表 21 钢轨型号选择使用地点 运输设备 钢轨型号/kg.m -110t、14t 电机车 30井底车场7t、8t 电机车 22运输大巷 10t、14t 电机车 22上、下山 1.0t 矿车 1518平巷 1.5t 矿车 1518二、道岔道岔是使车辆由一条路上转到另一条路上的装置，道岔结构如图 21 所示。它由尖轨、辙叉、转换器、道岔曲轨、护轮轨和基本轨组成。1尖轨；2辙叉；3转换器；4道岔曲轨；5护轮轨；6基本轨图 21 道岔结构1.类型煤矿常用的道岔有单开、对称、渡线 3 类型的道岔，见图 22。单开和渡线道岔又有右和左向之分（在平面图上分线路沿顺时针方向分出时为右向，沿逆时针方向分出时为左向） 。各种道岔按不同类型又分别有 2 号、3 号、4 号、5 号、6 号、7 号、8 号、和 10 号28 种辙叉号数。不同的辙叉号数配备了4m、6m、9m、12m、15m 、20m、25m、30m 、40m、50m、70m 等 11 种曲线半径。渡线道岔、交叉渡线道岔的线路间距，按不同轨距和道岔类型，配有1300mm、1400mm、1500mm、1600mm、1700mm、1800mm、1900mm 、2200mm 和2500mm 等 9 种。2.窄轨铁路道岔型号组成说明在平面线路中，道岔通常用单线表示，如图 22 所示。道岔的主线与岔线的线路用粗线绘出。单线表示虽不能表明道岔的结构及布置的实际图形，但能表明与线路设计有关的道岔参数，如道岔的外形尺寸（a,b）及辙叉角( )等，从而简化了设计工作。（a ） (b)(c) (a)单开道岔 (b)对称道岔 (c)过渡道岔图 22 道岔的类别及单线表示图3.道岔的表示法矿井常用道岔有单开道岔、对称道岔、渡线道岔三种（新的标准：MT/T295）共有7 个系列。 600 轨距有 615、622、630 、643；900 轨距的有 915、930、938。道岔曲轨的曲率半径单位为 m，曲率系列值为 6、9、12、15、20、25、40、40。道岔符号含义如图 23所示。DK、DC 和 DX 分别为“单开” 、 “对称” 、 “渡线”道岔的代号。622、930 数列中的“6”和“9”分别代表 600mm 和 900mm 轨距；“22” 、 “30”分别代表轨型。道岔名称中的第二段数字，即两短横线间的数字为辙叉号码（M） 。道岔号与辙叉角的关系见表 21。符号中的尾数。单开道岔和对称道岔的尾数代表道岔曲轨的曲线半径，单位是 m；渡线道岔的尾数中，前两位代表曲线半径，单位是 m；后两位代表轨中心距，单位是3dm。单开道岔和渡线道岔有左向和右向之别。左向道岔应在尾数加“（左） ”字。例如，DX63041216（左）表示轨距 60mm，轨型 30kg/m， 4 号道岔，曲线半径 12m，双轨中心距 1600mm 的左向渡线道岔。图 23 道岔型号的含义表 22 道岔号与辙叉角的关系道岔号数 M 2 3 4 5撤叉角 4536 6018 012 6381道岔号 M 6 7 8 10撤叉角 729 4 37 245二、道岔的选用选用道岔应从以下几个方面考虑：选用道岔应与基本轨的轨距相适应，也可以选用比基本轨高一级的型号，但不能选低一级的型号。与车辆类型相适应。对于曲线半径过小（等于或小于 9m）或辙叉角过大（等于或大于 18260 6） ，就只能行驶矿车，如 2 号道岔和 3 号道岔。与车辆的行驶速度相适应。曲线半径越小、辙叉角越大，允许车辆行驶速度越小。4如 DK61524，DK6222 4，DK92239 等道岔，其上矿车的行驶速度不得超过1.5m/s。一般当采用 600mm 轨距时，大巷和采区下部车场应选用 2230kg/m 的钢轨和相应轨型的 4 号或 5 号道岔，采区上、中部车场可选用 18kg/m22kg/m 的钢轨和相应轨型的 4 号或 5 号道岔。道岔曲线半径与车辆行驶速度的关系见表 23。 表 23 道岔曲线半径与车辆运行速度的关系表道岔曲线半径车辆轴距的倍数允许行车速度 备注7 V1.5m/s10 V3.5m/s15斜井串车提升时，使用的单开道岔不小于 6 号，曲线半径不小于 25m。V5.0m/s ，行车速度再高时，曲线半径应大于车辆轴距 20 倍以上。三、轨道线路轨距与线路中心距轨距是指单轨线路上两条钢轨头内缘之间的距离，见图 24。目前井下采用的标准轨距多为 600mm 和 900mm 两种。600mm 轨距主要行驶 1t 固定矿车、3t 底卸式矿车；3t 固定矿车和 5t 底卸式矿车均采用 900mm 轨距。为了线路设计方便，设计图中线路都采用单线表示，即两根轨道的中心线作为线路标志。单轨线路用单线表示，双轨线路用双线表示。线路中心距是双轨线路两线路中心线之间的距离。如果以 B 表示矿车或机车的宽度， 表示两车内侧的距离，则线路中心距（S）可以表示为 SB+ mm （21） 煤矿安全规程第二十三条规定；在双轨运输巷中（包括弯道）两条铁路中心线间的距离，必须使 2 列对开列车最突出部分之间的距离不小于 0.2m；在采区装载点，两列列车车体的最突出部分之间的距离不得小于 0.7m，矿车摘挂钩地点，两列列车车体的最突出部分之间的距离不得小于 1m。图 24 轨距为了设计和施工方便，双轨线路有 1200mm、1300mm、1400mm、1600mm 、1900mm等标准中心距，一般情况下不选用非标准值。但在双轨曲线巷道中，由于车辆运行时发生外伸和内伸现象，线路中心距一般比直线巷道加宽一定数值，见表 24。5表 24 线路中心距设备类型及有关参数/mm 线路中心距/mm设备类型 轨距 车宽 直线段 曲线段机车或底卸式矿车 6006009001060120013601300160016001600190019001t 矿车 1.5t 矿车（人力、串车运输）60060088097011001200130014001t 矿车 1.5t 矿车（无极绳运输）6006008809701200120013001400曲线线路（弯道）1.曲线半径和弯道转角矿井轨道线路中，所采用的曲线都是圆曲线，曲线半径的确定与车辆行驶速度、车辆轴距有关。曲线半径可参考表 25 选取。 表 25 曲线半径选用表曲线半径/mm运输方式 600mm 轨距 900mm 轨距机车运输串车运输人力辅助运输12、15 有时 206、9 有时 124、615、20 有时 25、309、12 有时 159在机车行驶数量比较少的弯道上，其曲线半径可采用表中数值的下限；在机车行驶频繁的弯道上，其曲线半径应采用表中数值的上限。在进行曲线线路联接计算时，通常巷道转角 为已知，曲线半径 R 选定后，由几何关系即可得出相应的切线长度 T 和曲线段弧长K。联接点参数用 、R 、T 、 K 表示，在设计图中各参数的标注应按统一规定集中标注，如图 25 所示。（22）tanRT图 25 单轨线路曲线联接 （23）180K62.曲线线路的外轨抬高和轨距加宽车辆在弯道上运行时，如果两根轨道仍在一个水平面上，由于离心力作用，车轮轮缘要向外挤压外轨，增加磨损和运行阻力，严重时将使车辆倾倒或出轨。为此，在曲线处应将外轨抬高一个值，外轨抬高值与曲线半径、轨距及车辆运行速度有关。一般抬高值，采用 900mm 轨距时在 1035mm 之间；600mm 轨距时在 5 25mm 之间。运行速度越高、曲线半径越小，抬高值应越大。当车辆在弯道上运行时，弯道轨距还应该加宽，不然也会发生车轮轮缘挤压钢轨现象，增加阻力，甚至使轮缘被钢轨卡住或是被挤出钢轨面而掉道。因此，曲线段轨距应较直线段适当加宽。弯道轨距加宽值与曲线半径、车辆轴距大小有关，机车运行时，加宽值一般为 1020mm，曲线半径大取下限；串车运输时，一般取 510mm。为了适应外轨抬高和轨距加宽，在曲线与直线线路联接时，从直线段某一点开始，同时逐步进行抬高和加宽，到曲线起点处，使抬高和加宽值正好达到规定的数值，这段直线距离称为外轨抬高和轨距加宽的递增距离，一般取外轨抬高值的 100300 倍，即外轨抬高的坡度在 103.3之间。有时也可以在曲线起点处开始抬高和加宽，逐步达到规定的数值。外轨抬高和轨距加宽值很小，其本身对线路设计没有影响，只需在施工时注意即可。为了使曲线段进行抬高和加宽，有时还需设缓和线，例如异向曲线联接时就要考虑设置缓和线。3.曲线处巷道加宽及轨中心距加宽由于车辆在曲线上运行会发生外伸和内伸现象，巷道也需加宽。原煤炭工业部颁发的标准巷道断面设计规定，机车运行的曲线巷道外侧加宽 200mm，内侧加宽 100mm。双轨线路在曲线处由于同样的原因，线路中心距也要加宽。对于机车运输时，线路中心加工加宽值可取 300mm；1t 矿车串车或人力运输时，一般可取 200mm。双轨线路中心距以及相应巷道加宽的起点，也应从曲线起点以前的直线段开始，为使线路铺设及车辆运行方便，对于机车运输，此段长度 L0 一般取 5m（图 26） ，对于 1t 矿车串车运输取 22.5m。对于比较次要的巷道，车辆运行很少时，可以不加宽线路中心距，直线与曲线之间的过渡线在设计图上均以直线绘出，但在施工时应把此线段稍加工成异向曲线，以便行车。图 26 双轨曲线线距加宽的起点值第二节 轨道线路联接7轨道线路的联接包括平面线路联接和纵剖面上的线路联接。线路平面联接就是将若干直线段线路按一定要求用道岔线路等联接起来，并计算出联接点各个参数，以便确定线路的平面尺寸。纵剖面上的联接即是线路坡度设计，应该根据车辆运行的要求，经计算后确定。线路联接的基本类型有：单开道岔非平行线路联接，单开道岔平行线路联接，对称道岔平行线路联接。一、单开道岔非平行线路联接用单开道岔和一段曲线线路，把方向不同的两条线路联接起来，被联接的两条直线线路不在同一条巷道内，并且相互成一个角度，如图 27 所示。联接点各参数按以下公式计算。图 27 单开道岔非平行线路联接(24)(25)2tanRT(26)si)(bm(27)coiM(28)H(29)sin(210)sincoRbaf(211)180k为了计算各参数，应先选出道岔，查出道岔的 a、b、 值，并确定 R 和 值，这些是联接系统的基础数字。n、m 值表示联接点的轮廓尺寸，它是联接计算的主要参数，以其计算线路总平面布置尺寸，对施工也比较方便。二、单开道岔平行线路联接8用单开道岔和一段曲线使单轨线路变为双轨线路，如图 28 所示。图中的 S 值即为线路中心距。为使线路中心距达到预定的值，在道岔岔线末端与曲线之间插入一直线段 C。图 28 单开道岔平行线路联接已知道岔参数 a、b、 曲线半径 R 及线路中心距 S，联接点各参数计算如下：（212）cotSB或 （213）smin（214）2taT（215）n（216）bc（218）BL（219）180/RKp式中 L联接点长度，是联接点的主要参数。三、对称道岔平等线路联接用对称道岔把单轨线路变为双轨线路，如图 29 所示，联接点各参数计算如下：9图 29 对称道岔线路联接 （220）cotSB（221）4anRT（222）2cssi2Sm（223）Tn（224）5.0co3b（225）1（226）TBaL标准对称道岔只有 2 号、3 号道岔，因为岔角较大，联接长度 L 较单开道岔小。同时要注意，对称道岔 b 值为其岔线的投影长度，道岔岔线实际长度为 b1值，应进行换算。四、纵面线路的竖曲线联接和坡度矿井轨道线路除了有平面线路外，还有斜面线路，如采区上下山，材料斜巷等，于是就有了平面与斜面线路如何联接的问题。另外，在平面线路中，线路在纵断面上都有坡度，完全水平的线路是很少的。1.纵面线路的竖曲线联接线路由斜面过渡到平面时，为了避免线路以折线突然拐到平面上，斜面线路与平面线路之间均需要设置竖曲线，以使车辆运行平稳、可靠。所谓竖曲线，即线路在纵面方向上呈曲线状，如图 210 所示。图中 A 点称为竖曲线上端点，C 点称为竖曲线下端点，或称为起坡点（落平点） ，B 点为斜面与平面的交点。 为斜面线路与平面线路的夹角，即竖曲线转角，通常为已知。R 1为竖曲线半径，由设计者选定。竖曲线半径是采区车场设计中的一个参数。R 1过大，一是使车场线路布置不紧凑，增加了车场巷道工程量，二是推后了摘挂钩点位置，增长了提升时间。尺寸过小，又会出现矿车变位太快，易使相邻两车箱上缘挤撞，造成矿车在竖曲线处车轮悬空而掉道。因此，竖曲线半径选择原则是；串车提升时，相邻两车上缘不碰撞；提升长材料时，材料两端不触地。竖曲线 R1一般为车辆轴距的 1215 倍。在设计中，R 1根据矿车大小按表 26 选取。表 26 竖曲线半径选用矿车类型 竖曲线半径（m）1.0t，1.5t 矿车 9m，12m，15m。3.0t 矿车 12m,15m、20m。2.线路纵断面坡度所谓线路坡度，就是在线路纵断面上两点之间的高差与其水平距离比值的千分值，用符号 表示。如图 211 所示，线路 AB 的长度为 L，点 A、B 的标高分别为 HA、H B，标高差i10h 为 HB-HA，坡度角为 ，则%10costanLhi当坡度很小时， ，故10Lhi图 210 竖曲线 图 211 线路坡度计算对不同的运输方式，可选用不同的线路坡度。大巷采用电机车运输时，重车向井底车场运行，空车向采区运行，为了充分发挥电机车效能，线路应按等阻力坡度设计，即重列车下行和空列车上行的阻力相等。通常电机车运输的线路向井底车场取 35的坡度，以利排水。平巷中采用绞车串车或人力推车时，线路坡度原则上也可按等阻力坡度及流水坡度考虑。一般也为 35,有时略大一些。矿车在坡道上利用其重力或惯性而运行，这种运行称作自动滚行。在自动滚行中，主要是利用轨道的坡度控制速度，3t 矿车空重车坡度一般分别为 9、7;1t 矿车11、9。 11第三章 采区车场设计采区上（下）山和区段平巷或阶段大巷连接处的一组巷道和硐室称为采区车场。采区车场按地点分为上部车场、中部车场和下部车场。采区车场施工设计，最主要的是车场内轨道线路设计。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；提高工作效率和尽可能减少车场的开掘及维护工作量。采区车场线路是由甩车场（或平车场）线路、装车站和绕道线路所组成。在设计线路时，首先进行线路总布置，绘出草图，然后计算各段线路和各联接点的尺寸，最后计算线路的总尺寸，作出线路布置的平、剖面图。一、采区车场设计依据1、地质资料采区车场设计需要的地质资料有：采区上（下）山附近的地质剖面图和钻孔柱状图，围岩性质及厚度，采区瓦斯、煤尘及水文地质资料。2、设计资料采区巷道布置及机械配备图，采区生产能力及服务年限，采区上山条数及其相互关系位置，轨道上山的倾角和巷道断面图，提升任务，提升设备型号、主要技术特征、提升最大件外形尺寸，提升一钩最多串车数，大巷运输方式、矿车类型、轨距、列车组成。3、规范依据采区车场设计要满足煤矿采区车场和硐室设计规范GB505342009 的有关要求。二、采区车场设计要求1、车场位置选择采区车场应布置在稳定岩层或煤层内，应避开较大断层、构造应力区和强今水层。2、车场线路布置车场布置紧凑合理，操作安全。行车通畅，效率高，工程量省，方便施工。满足采区安全生产、通风、运输、排水、行人、供电及管线敷设等各方面的要求。3、车场断面和轨道、管线铺设采区车场的断面形状、支护方式、支护参数、轨道铺设、水沟、管线敷设、辅助设施、铺底等应符合煤矿巷道断面和交岔点设计规范GB50419 的有关规定。第一节 采区上部车场线路设计采区车场形式在根据煤层赋存条件、围岩条件、运量大小综合确定。采区上部车场基本形式有平车场、甩车场和转盘车场三类。见表 31。一、采区上部车场形式选择12采区上部平车场多用于回风石门较长时，若轨道上山以水平的巷道与回风平巷（或石门）相连，绞车房布置在回风巷同一水平的岩石中，则为上部平车场。上部平车场又分为顺向平车场和逆向平车场，两种车场如何选择，主要根据轨道上山、绞车房及回风巷道的相对位置决定。当车场巷道直接与总回风道联系时可采用顺向平车场。当煤层群联合布置采区，且有采区回风石门与各煤层回风巷及总回风巷相联系，可采用逆向平车场。表 31 采区上部平车场的基本形式若轨道上山以倾斜的甩车道与区段回风平巷（或石门）相连，或者轨道上山位于煤层中，为减少岩石工程量，可采用甩车场。甩车场通过能力大，调车方便，劳动量小，但绞车房布置在回风巷标高以上，当上部为采空区或松软的风化带时，绞车房维护比较困难，而且绞车房回风有一段下行风，通风条件差。所以，当采区上部是采空区或松软的风化带时，可选用平车场 。转盘车场的特点是轨道上山与回风平巷呈十字相交，利用转盘调车，即矿车提至转盘上，将转盘旋转 90，再将矿车送入区段回风平巷。但这种车场工人劳动强度大，车场通过能力小。二、采区上部车场线路布置和线路坡度1上部车场线路布置采区上部平车场线路的特点是设置反向竖曲线，上山经反向竖曲线变平，然后设置平台，在平台上进行调运工作。采区上部车场的线路布置可采取单道变坡方式。当采区生产能力大，采区上山作主提升、下山采区的上部车场运输量大，车辆来往频繁时，也可采取双道变坡的线路布置方式。采区上部车场的平、竖曲线半径应按表 32 的规定选用。上部平车场的道岔根据提升量大小确定，一般选用 4 号或 5 号道岔。13采区上部车场的储车线的长度一般为 23 钩串车长度，当用机车牵引时为 1 列车长加5m。下山采区上部车场为 1 列车长加 5m。表 32 平、竖曲线半径矿车类型 平曲线半径（m） 竖曲线半径（m）03.0t 及以上矿车 1220 12203.0t 以下矿车 615 9152上部平车场的线路坡度单道变坡和不设高低道的双道变坡，轨道坡度应以 35向绞车房方向下坡；上山采区上部车场水沟以 34向上山方向下坡；下山采区上部车场水沟坡度应以 35向运输大巷方向下坡。当车场设高低道时，高道的轨道坡度应为 911向绞车房方向下坡，低道的轨道坡度应为 7向下山方向下坡。高、低道最大高差不宜大于 0.6m。3、人行道上部车场摘挂钩段巷道，单道布置时设两侧人行道，双道布置时设中间人行道和一侧人行道。中间人行道宽度不得小于 1.0m。一侧或两侧人行道宽度，从巷道底板起净高 1.6m范围内，综采区不得小于 1.0m，非综采采区不得小于 0.8m。4、风门安装位置当上部车场需要安设风门时，风门应安设在进车侧道岔外的单道上，两道风门间的最小距离，1.0t 和 1.5t 单辆矿车运行时取 6m，3.0t 矿车取 9m。5、阻车器和挡车栏在上部平车场接近变坡点处应安设阻车器，在上部车场变坡点下方略大于 1（列）钩车长度的地点，应安设常闭的挡车栏，放车时方准打开。6、信号硐室和躲避硐上部平车场应在分车道岔人行道岔侧设信号硐室，信号硐室净宽不小于 1.5m，净高不小于 2.0m,净深不小于 1.5m。三、顺向平车场线路计算顺向平车场的特点是：矿车或材料车由轨道上山提至平车场的平台摘钩，然后沿着矿车行进方向进入储车线，在运行过程中矿车不改变方向。 线路布置方式有单道和双道两种。1.单道变坡顺向平车场上山经反向竖曲线变平后，平台上设单轨线路。矿车提过变坡点后，关闭阻车器以防止跑车，然后摘钩，推车入弯道。绞车房位于平面交叉点之后，与交叉点相距约 5m 左右，如图 31a 所示。这种布置方式倒车不便，采用较少。变坡点至绞车房的距离为： （31）ABdTL其中 T竖曲线切线长度，m；为了设置阻车器而增加的直线段长，取 12m；dA过卷距离，取 5mB一钩串车长度，m；平曲线至绞车房外壁距离，1030m.142.双道变坡顺向平车场上山经反向竖曲线变平后设阻车器，然后接单开道岔平行线路联接点，变为双轨线路(图 31b )。为了避免钢丝绳影响线路一侧储车，平台道岔一般不宜采用对称道岔。这种方式车场倒车方便，通过能力大，在采区联合布置时常采用。线路计算按下式计算。（32）CBALDTKa 单道平 车场 b 双道平车场 C 剖面图图 31 顺向平车场单轨线路尺寸计算式中 L K单开道岔平行线路联接尺寸。其他符号意义同上。图 31 中，平曲线半径 ，对于综采区 12m20m，非综采区 912m。竖曲线半径pR为 920m。sR二、逆向平车场图 32(a)为单道逆向平车场的线路布置。线路变平后，设单开道岔非平行线路联接点，矿车反向推入平巷后，在错车线倒车。变坡点 C 到绞车房的距离 L 为（33）TmBA15a单道逆向平车场； b双道逆向平车场图 32 逆向平车场线路设计式中 A过卷距离，用于防止矿车冲入绞车房以及运长材料时便于车辆换向，一般取1015m；B 一钩串车长度；m 单开道岔非平行线路联接尺寸；T竖曲线的切线长度。为了缩短倒车时间，提高通过能力，逆向平车场还可以在车场单开道岔后再设一个分车道岔，变为双轨线路，如图 32（b）所示。但由于角度很小，不易形成高低道，故通过能力仍不大。第二节 采区中部车场设计一、中部车场的形式采区中部车场多采用甩车场，根据所担负的任务不同有主提升甩车场和辅提升甩车场两种，使用较普遍的是单钩提升甩车场，可分为双向甩车场和单向甩车场，见表 33。按甩入地点不同分为绕道式、石门式和平巷式三种。双翼采区轨道上山和运输上山沿同一岩层布置时，为避免车场与运输上山交叉，必须开掘绕道，可采用甩入绕道的甩车场，当两翼同时开采，轨道上山运输量大时可采用双向甩车场（一翼甩入绕道，一翼甩入平巷） ，这对两翼平巷不能布置在同一标高时更为适宜。 当煤层群联合开采时，轨道上山布置在下部煤层或煤层底板岩层内时，采区中部车场采用甩入石门式。16表 33 采区中部车场基本形式项目单侧甩车场 双侧甩车场图示图注1轨道上山；2运输上山；3轨道中间巷；K G高道起坡点；K D低道起坡点；K变坡点优缺点提甩车时间短，操作劳动强度小，矿车能自溜，提升能力大；甩车道处易磨钢丝绳两翼分别甩车，调车方便，搬道劳动量最小；推车劳动量大；易磨钢丝绳，两翼人员来往困难，工程量大适用条件上山倾角小于 25采区甩车场 上山倾角小于 25采区甩车场，阶段两翼开采不同标高1运输上山；2轨道上山；3甩车道； 1轨道上山；2甩车道；3区段轨道平巷；4绕道；5区段轨道巷 4绕道；5运输上山；6交叉点图 34 甩入绕道的中部车场 图 35 双向甩车的中部车场二、中部车场的线路布置中部车场的线路布置有单道起坡和双道起坡两种，一般情况下，宜采用双道起坡。双17道起坡又分为斜面线路一次回转方式和二次回转方式，中部甩车场的线路布置多用双道起坡斜面线路二次回转方式，这种车场布置方式提升能力大，交岔点短，空间大，便于操作，提升牵引角较小，在围岩条件较差时，对巷道维护有利。双道起坡的实质是在斜面线路上设置两个道岔（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。三、单道起坡甩车场所谓单道起坡，即在斜面上只布置单轨线路，到平面后根据实际需要布置平面线路。如图 36 所示。图 36 单道起坡系统从上山利用道岔分出一股线路，道岔岔线后接一段曲线（或不接） ，这些线路铺设在斜面上，叫做斜面上的线路。C 点以下为平面上的线路。A 点到 C 点之间的线路，是从斜面到平面的过渡线路，即竖曲线。竖曲线的末端 C 叫做起坡点，即平面线路由此向斜面上起坡。由此可知，甩车场线路系统是一个“立体结构 ”，既包括斜面上的线路，又包括平面上的线路和竖曲线。根据斜面线路是否设置斜面曲线，单道起坡甩车场斜面线路有一次回转方式和二次回转方式两种。图 37 中 a 为斜面一次回转方式。甩车道岔末端可直接与竖曲线 AK 相接。由于斜面线路不设斜面曲线，线路只经过一次角度回转，故称为线路一次回转方式。回转角度即为道岔的辙叉角 。斜面线路一次回转后，道岔岔线 OA 的倾角为伪倾斜角，称为一次伪倾斜角，竖曲线在一次伪倾斜角上起坡。一次回转方式提升牵引角小，钢绳磨损小，工程量小。交岔点巷道不易维护；空、重车倒车时间长，推车劳动强度大，运量小。此种方式适用于提升量小，围岩条件较好的采区车场。图 37 的 b 为斜面线路二次回转方式。线路系统是从道岔岔线 b 段接以斜面曲线DA，以使线路斜面回转角由一次回转角变为二次回转角，在斜面曲线末端开始布置竖曲线18AC，竖曲线是在二次伪斜角 上起坡。二次回转方式交岔点短，工程量小，易于维护；提升牵引角大，不利于操车，调车时间长，推车劳动量大，适用于提升量小，用用辅助运输，围岩条件差的采区车场。布置斜面线路的目的是为了减少甩车场斜面交岔点的长度，以利于交岔点的开掘和维护，并便于采用简易交岔点。但是斜面曲线转角 不宜太大，以免加大提升牵引角 。提升牵引角是矿车行进方向 N 和钢丝绳牵引方向（通过立滚）P 的夹角，如图 36（b）所示。由于有了此角，必然产生横向分力 F。角度越大，运输可靠性越差，故在设计时，一般控制斜面线路二次回转后 角的水平投影角 为 3035 。控制其水平投影角为上述整数值，是为了简化平面线路设计，以便作平面图。为了绘出设计图纸，必须计算线路系统在平面上的尺寸和纵剖面图上甩车场的坡度和各标高。平面图上标注尺寸时，仍可标注斜面真实尺寸，但需用括号括起来。在进行斜面线路联接尺寸计算时，一次伪斜角、二次伪斜角，一次伪斜角的水平投影角，二次伪斜角的水平投影角是必须用到的，下面根据图 36() 推导。在图中，（34） tancostancostanODBCBD（35）iO令（34）=（35） ，得（36）)costanr(stsita（37）iODC（38）sn令（37）=（38） ，得（39）)iarci(o同理， 二次回转角的水平投影角(310)cstn(r21二次伪斜角， 。 (311)in(aio21单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式各参数见图 36a、c，图 38 及表 34。一般竖曲线和斜面线路是分开布置的，即竖曲线在斜面曲线之后，二者不重合。线路联接系统平面图上各部分尺寸计算出来之后，还必须计算甩车场纵面图上各段的坡度和各控制点的标高。设 O 点标高为 0，则各点标高为：D 点： cosinbhDOE 点： )cs()( SiThDE19A 点： )cosin()( ThhEAEC 点： Ca 一次回转方式 b 二次回转方式 图 37 单道起坡甩车场图 38 线路纵断面变化图计算完毕后，可以绘制线路纵面变化图，即线路起坡图，如图 38 所示。若已知坡点 C 的标高，也可以反算出道岔岔心的标高。表 34 单道起坡系统甩车场斜面线路参数计算项目 计算公式 符号含义一次回转角的水平投影角 )costanr(1斜二次回转角的水平投影角 )tr(21 a、b道岔外形尺寸； 道岔角；轨道上山倾角；20一次伪斜角二次伪斜角 )sinarci(o线路联接点轮廓尺寸 sin)2ta(ciRbmn面线路斜面曲线 180taRKTp弧 长切 线转 角竖曲线 180sin)cos(2ta1RKlhT竖 曲 线 弧 长竖 曲 线 水 平 投 影竖 曲 线 起 点 与 终 点 高 差竖 曲 线 切 线 斜面线路二次回转角的水平投影角，一般为 3035，采区标准设计平面回转角为 35；R斜面曲线半径；R1竖曲线半径；竖曲线在一次伪斜角上起坡，各参数计算时，以 代替 。四、双道起坡甩车场双道起坡的实质是在斜面上设置两个道岔（甩车道岔和分车道岔）使线路在斜面上变为双轨，空、重线分别设置竖曲线起坡。落平后的双轨存车线长度约为 23 钩串车长度，再接单开道岔联接点，变为单轨。双轨存车线可设高低道，以便空重车自滑运行；运量小的辅助运输也可不设高低道。1、双道起坡甩车场斜面线路布置按双道起坡甩车场斜面线路布置不同，可有斜面线路一次回转、二次回转形式。图39 为斜面线路一次回转，其斜面回转角即为道岔角，提升牵引角小，提车甩车均较方便。线路一次回转时，斜面线路计算比较简单。 计算 LK值，L K值为单开道岔平行线路联接点长度。（31）2225.0cotRS式中 S两线路中心距，mm；道岔角，对于辅助提升，一般可用 4 号道岔；2R联接系统的曲线半径。为了线路布置及行车方便，高道竖曲线可紧接在单开道岔平行线路联接系统之后布置，即竖曲线与斜面曲线不重合。图中 AC，AC分别为高道、低道竖曲线平面投影长度，L 1为两竖曲线上端点间距（沿斜面） ；L 2为竖曲线起点间距，H 为两坡点高差。21双道起坡甩车场斜面线路二次回转方式如图 310 所示。其特点是第二道岔的主线接曲线，而岔线接直线，因而增加了回转角，除提升牵引角稍有增大外，优点突出；既有利于交叉点的维护，又不致拉长摘挂钩点至交叉点处的距离，线路布置紧凑；由于甩车速度一般较快，提升速度开始较慢，所以提车线起弯道，甩车线走直道，矿车运输比较可靠。因此被广泛采用。图 310 中低道竖曲线紧接在单开道岔之后布置，而高道竖曲线已进入联接点之内，线路布置紧凑，但竖曲线不能进入道岔。图 39 双道起坡斜面线路一次回转两种方式选择与线路平面布置有关，为避免车辆在异向曲线中运行，石门车场更有利于用一次回转方式，绕道更有利于二次回转方式。2、双道起坡线甩车场平面线 路存车线路高、低道设计的目的是使重、空车线自溜滚行，并有足够的存车长度。1t 矿22车时，存车线也可以不设高道。高、低道线路布置方式通常是由空车线（甩车线）形成高道，重车线（提车线）形成低道，分别通过竖曲线进入平面构成。高、低道线路布置方式与上山的倾角、高低道的最大高低差及斜面线路布置有关，其线路布置方式见表 35。a平面图图； b线路坡度图图 310 双道岔起坡斜面线路二次回转线路布置当高低道竖曲线半径相同时，计算简单，易于施工；当 H 增大而倾角 小时，起坡点间距变大，摘挂钩不便。此种布置方式适用于 H 不大， 角较大的辅助提升。如果加大高道竖曲线半径，使 RGR D，起坡点间距变小，操作方便；一般高道竖曲线半径可为低道竖曲线半径的 1.52 倍。此种布置方式适用于要求 H 较大的车场。表 35 高、低道线路布置方式竖曲线转角图 示 特征高道 低道高、低道一次变坡，竖曲线曲线半径相同，RG=RD GD高道竖曲线半径大于低道竖曲线半径，RGR DGD平、竖曲线半径23平曲线半径可根据轨距、矿车轴距及运行速度选取，机械调车时一般在 1220m，人力推车时为 915m。竖曲线半径竖曲线半径过大，增加甩车场竖曲线弧长，推后摘挂钩点位置，延长提升时间，过小，矿车变位太快，使相邻两车箱上缘挤撞，从而造成矿车联接处车轮悬空而掉道，运送长材料时会将材料搁置于轨道上，影响提升。竖曲线一般在 920m 内选取。甩车场的线路坡度甩车场空重车的线路坡度与运行的矿车是空车还是重车、矿车形式、铺轨质量、车场有无弯道及维护程度等因素有关，按自溜运行设计。高、低道线路坡度按表 36 选取。设计中为了计算方便，也可采用平均坡度设计，一般空车线 =11，重车线 =9。GiDi不设高低道的甩车场坡度，应采用 34 向上（下）山方向下坡。 表 36 甩车场线路坡度矿车类型线路形式空车线 ()Gi重车线 ()Di直线 712 5101.0t、1.5t 矿车曲线 1118 915直线 69 573.0t 矿车曲线 1015 812车场的高低道高、低道最大高差H双道起坡甩车场由空重车线两个相反的坡度而形成高低、道，在竖曲线起坡点附近达最大值H。（32）DGLiH式中 、 高、低道坡度，；GiDLG、L D高、低道存车线有效长度，m。在采区中部车场设计中，一般H 为 0.6m 左右，在设计规范中规定最大高差不宜大于0.8m。高、低道竖曲线起点错距 L2为了操作方便安全，空重车线高低道竖曲线最好是在一点起坡（落平） ，使摘挂钩点之间没有前后错距，或者高道起坡点适当超前低道起坡点一定距离 L2。L2 较大时，摘挂钩点相距也较远，把钩工要来回奔走，而且增加拉绳工作量，一般 L21.0m。高、低道线路中心距对于 600mm 轨距,设计规范规定：高、低道线路中心距一般为了 19002100mm。车场存车线长度一般情况，采区用轨道上山作辅助提升，运输上山作主提升。轨道上（下）山一般采用绞车提升，所以存车线长度一般为 23 钩串车。车场线路设计甩车场线路主要包括三个部分：斜面线路、竖曲线及平面存车线路。甩车场的设计计算，主要是计算甩车道的平、立面尺寸。在此基础上，算出一个车场的闭合线路，即由轨24道上山甩车道岔算至轨道巷（石门、绕道）存车线道岔末端的全部平、立面尺寸，从而构成一个完整的甩车场线路。甩车场施工图绘制时，一般按真实的斜面尺寸作图（层面图） ，尺寸标注时，斜面尺寸加括号表示，平面尺寸不加括号。3、双道起坡甩车场曲线及其合理位置确定竖曲线各参数计算甩车场设有高低道岔时，高低道竖曲线各参数计算见表 37。表 37 竖曲线参数计算 项目 高道竖曲线 低道竖曲线图示存车线与水平夹角 Giarctn Diarctn竖曲线回转角 竖曲线起终点高差 )cos(GGRh )cos(DDRh竖曲线水平投影 insiL iniL竖曲线切线 GGT5.0ta DDT5.0ta竖曲线弧长 18RK18RK竖曲线的位置竖曲线的位置确定包括两个方面内容：竖曲线平面线路的相对位置；高、低道竖曲线的平面相对位置。高、低道竖曲线相对位置可用 L1、L 2值确定。斜面线路一次回转时，将提车线、甩车线分别向垂直轴和水平轴投影就可计算出L1、L 2。将提车线、甩车线向垂直轴投影： HhTmha GDk sinisin)( 112（33）is21TLDk25将提、甩车线向水平面投影： DkGlLaLlTam cos)(cossco 12212cos(12 mlLD式中 ，则cssc22m（34）GDlL1上述两式中， 等符号意义同前， 为第二道岔 a 段长度，、HTk 为第二道岔角 的水平投影角。22线路二次回转时，确定 L1、L 2。将提、甩车线向垂直方向投影：（35）sini)( si)(sin11 1HhmTLmDGD将提、甩车线向水平面投影： )coscos(cos)( 2212 12 mlL lTLGD D（36）式中 L第二道岔岔心至联接点终点的距离，m。其余符号的含义及计算同前。所求 L2值最好在 1m 左右。若太大，则应另取一个 RG值，再计算 L2值。4.平面存车线计算求出 L1 和 L2 以后，还要重新计算存车线长度 LhG和 LhD。在选定高低道后，存车线闭合点 O 的位置计算如图 311 所示。设最大高低差 H 中，高道部分的高差为 x，低道起坡点 C与闭合点间的距离为低道存车线长度 LhD（ 很小， ）,则D1cosD图 311 存车线闭合点位置计算图案（37）hDGLx/)(tan26（38 ）hDDLxH/)(tan式中 。解上述联立议程，即可求得 LhD与 x 值。则高道存车线长度 LhG为2LixGLhD+L2。若存车线处于曲线段，其长度应按曲线弧长考虑。对于外曲线的存车线的长度增加了，为使高低道在 O 点闭合，其长度应取平坡，并设在闭合点 O 的联接处。纵剖面各点标高计算方法与单道起坡系统相同。5、甩车场人行道设置中部车场摘挂钩段应设两个人行道，单道布置时应设两侧人行道，双道布置时在中间和低道侧设人行道。6、信号硐室设置信号硐室设