第十四章 采区车场技术.doc

第十四章 采区车场1、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2、采区车场巷道：甩车道、存车线、联络巷道及各硐室3、车场分类：1） 按地点， 分： 采区上、中、下部车场 。 2）按服务对象， 分： 主提升甩（平）车场； 辅助提升甩（平）车场。3）按线路布置，分： 单道起坡甩（平）车场； 双道起坡甩（平）车场。4、采区车场施工设计1）车场轨道线路设计 （1）要求：i、与采区运输方式和生产能力相适应；ii、调车方便可靠；iii、操作简单，安全，效率高；iv、车场的开掘及维护工程量小。（2）车场线路组成：甩车线路（或平车场线路）+ 装车站线路 + 绕道线路；（3）设计步骤：i、线路总体布置，绘草图；ii、计算各线段和联接点尺寸；iii、计算线路总尺寸；iv、作线路布置的平、剖面图。2）硐室设计按线路设计，定巷道或硐室断面大小；确定硐室位置。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、轨型：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、选用：1）根据列车重量、行车速度、行车频繁情况选择轨型。见表14 1。2）斜井用箕斗提升，选用重轨。（二）道岔 使车辆由一线路转运到另一线路的装置。（switch）1、道岔结构及参数（1）道岔结构1 尖轨；2 辙叉；3 转辙器；4 曲轨；5 护轮轨；6 基本轨。特点：道岔是一个刚性整体装置。（2）参数：a、b 外形尺寸， a 辙叉角。表示法：Fig、14 2，3示。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（one way switch）对称道岔 DC（symmetrical switch）渡线道岔 DX（cross over switch）2）系列：615、618、624、918、924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 12DC624 3 9DX918 5 20 16（1）符号含义：DK、DC、DX 单开、对称、渡线。（2）第一段数：6、9 分别表600、900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（a）的关系是： 道岔角a280438185530141511251693138Ctg a24.0003935.9998818.00018510.00006212.000077M23456DK道岔有5个系列：615、618、624系列各有5个（M）：2、3、4、5、6。918、924系列各有4个（M）：3、4、5、6。b段等长。DC道岔：615、618、624、各有2个（M）：2、3。918、924各有1个（M）：3b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 a 小，R 大，行车速度 （4）道岔半径道岔名称中的尾数段DK 名称尾数表示道岔曲轨的曲线半径，单位为：m。DC如：6、9、12、15、20、25、30m。DX 名称尾数有四位数。如：DX918 5 2016DX918 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600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，a 185530的只能走矿车，不能走机车。4）与行驶车辆速度相适应R小，a 大，行车v ，只走矿车的道岔，其行车v 200mm。装车点： d 700mm，摘挂钩点：d 1000mm。（2）弯曲段：S B + d + DS机车运输：DS = 300mm其它运输：DS = 200mm。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 + DS = 1300 + 300 = 1600mm。按表143选用。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Concept：任何一个车场线路 = 直线段线路 + 联接点线路（圆曲线）。1、曲线半径R及弯道转角d1）单轨线路联接系统参数（图14-7）已知巷道转角d 曲线半径R（选用）切线长T：弧长K：2）选用R；与车辆轴距、轨距有关。 （mm） SB轴距：1t矿车： SB = 550mm1.5 t矿车： SB = 750mm3t矿车： SB = 1100mm7t、8t、10 t机车 ；SB = 1100mm5t矿车、14t机车： SB = 1600mm当SB 1100mm时，按表14 4选用R。2、曲线线路外轨抬高和轨距加宽1）外轨抬高目的：抵消离心力的影响，避免挤压外轨，防止车辆倾倒，必须将外轨抬高。方法：将外轨抬高Dh，使离心力（Gv2/gR）与车辆重力（G）的合力垂直于外轨抬高后的两个轨面的连线，以抵消离心力的作用。抬高Dh：当900mm轨距时，Dh =10 35mm600mm轨距时，Dh = 5 25mm当行车v，R，则Dh 。2）轨距加宽目的：防止车轮挤压外轨及倾倒。方法：将轨距加宽DS。加宽DS：当轴距SB = 550mm， DS = 5 15mm轴距SB = 1100mm，DS= 10 20mm在SB一定时，R，DS。3）抬高加宽在线路上的位置（1）x：在直线某点开始，提前逐步抬高和加宽到曲线起点处，使抬高Dh和加宽DS，正好达到规定的数值x。x 外轨抬高和轨距加宽的递增（递减）距离。一般，x=（100300）Dh 外轨抬高坡度为（1.03.3）；（2）有时，在x = 0时，同时抬高和加宽，达到规定值。但必须降低运行速度，R大。4）抬高Dh、加宽DS对线路设计无影响，只是施工时应注意。1、曲线巷道加宽及轨中心距加宽1） 车箱内伸外伸A1 A2 车箱纵轴长；D1、D2 车辆轮轴；D1 D2 SB车辆前后轮轴距；L1 车轴至矿车前（或后）端的距离；L2 车辆前轴（或后轴）至车辆前后端的距离，即L2 = SB + L1（1）D1、D2始终沿线路移动，当A2刚入曲线时，车箱前端开始外伸；（2）当前轮D2刚进入曲线起点，D 1 D2内割圆弧，A1偏离向外，车箱中部内伸，车箱后端外伸；（3）后轮D1进入曲线，车箱内伸D2，外伸D1，达最大值。机车运输： DS=300mm，1t矿车可取200mm。（4）外伸 D 1= 200mm，内伸 D2 = 100mm。2）曲线巷道加宽（1）曲线段加宽 DS = D1 + D2 （2）直线段加宽范围：L2 D2进入曲线，车辆即内伸外伸。在L2段内，直线与弯道宽相同。（3）某些次要巷道，设有人行道一侧可以不加宽，但应注意车辆撞人！（4）不同车型，加宽L2不同：车 型车辆长(L)SB=L2-L1L1=(L- SB )/2L2加 宽15T矿车2000550725127515003t矿车3500110012252275250010t以下机车4500110017002800300014t机车500016001700330035005t机车3）轴中心距加宽Fig、14 5，6示。车辆外伸D1、内伸D2，轨中心距加宽值：DS = D1 + D2机车： DS = 300 mm，其他车： DS = 200mm。4）L0值选取：（1）设计选取：机车运输： L0 5m1t矿车： L0 = 2 2.5m3t矿车： L0 = 2.5 3.0m（2）巷道加宽：轨中心距加宽DS，巷道加宽DS，直线加宽范围 L0，且外侧帮按直线施工。三、轨道线路联接轨道线路联接 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 单侧分岔点1）特点：（1）用DK道 曲线联接系统变单轨为双轨,联结两条不同巷道。 （2）道岔是一刚结构，本身既不能抬高外轨，也不能加宽轨距； （3）采用道岔岔线与弯道曲线直接相连，取消了缓和直线C； （4）巷道转角 d 。2）联接系统参数 Fig、14 7示（1）道岔参数：a、b、a（选定）；（2）曲线线路参数： b = d - a n = H /sind， f = a + bcosa-Rsina 设计时，据已知选定道岔，可查各参数。 （3）联接点设计作图法：自学。2、DK道岔平行线路联接 Fig、14 8示。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、a；联接曲线参数：R、a，轨中心距S。求：联接系统的轮廓尺寸参数：B = S ctg a， m = Scsc a；n = m -T，c = n - b L=a+B+T L DK平行线路联接点长度； m 联接系统斜长； C 联接系统参数，C 0。设计时，据已知条件，查手册及各参数。3、DC道岔平行线路联接1）特点：Fig、14 9示，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）a ； 曲线：R、S、转角 a / 2、求：联接系统轮廓尺寸参数： L = a + B + T， C 0 3）注意：（1）道岔不能在曲线上铺设；（2）道岔参数设计中，C 0，但有可能C12，起坡点落在大巷顶板，且顶板围岩稳定的条件。底绕式当上山倾角a12，上山提前下扎于大巷底板变平，且底板围岩稳定的条件。（二）石门装车式下部车场1、在石门里布置装车站，如Fig.14-33示，巷道运输系统2、优缺点及适用条件优点：工程量小；调车方便，通过能力大，不影响大巷运输。缺点：石门长度有时不够长，就要将车场延伸到煤层平巷内或延长石门。适用：煤层群联合布置的采区。（三）绕道式下部车场1、绕道式下部车场开一段平行于大巷的巷道，专门布置装车线路。2、优缺点及适用条件优点：不影响大巷运