煤矿井下开采基本方法技术PPT课件

1、 二 井田 1、井田：划分给一个矿井开采的那一部分煤田称为井田。划分给一个露天矿开采的那一部分煤田通常称为矿田。 矿井：组成矿区的社会单元（开发井田的社会组合）。 井田有多大？矿区总体设计的关键。 （讲述普查、详查、精查之间的关系及内容）。 井田范围，走向长，大型（7.0km）、中型（4.0 km）、小型（1.5 km）。（目前井田尺寸要求的变化，因单产的提高） 倾斜宽（平面投影）。 第1页/共129页2、煤田划分为井田的原则（书上14.1）1）充分利用自然条件划分。利用大断层、大褶曲、铁路、公路、河流、城镇等，如图1-1。2）要有合理的尺寸3）有足够的储量。与生产能力、服务年限有关。4）处理

2、好相邻矿井之间的关系，如浅部、深部。如图1-2。3、煤田划分为井田的方法1）垂直划分。切豆腐块；图1-12）水平划分。以一定标高为界；图1-23）按煤组划分（近水平煤层情况）。 第2页/共129页 一 矿山井巷名称 1、矿山井巷：在地下开采中，为提升、运输、通风、排水、动力供应等需要而开掘的井筒、巷道和硐室总称为矿山井巷。 2、矿山井巷的分类 根据分类的不同，分成不同的类型。（图1-3） 1）按空间形态分：垂直（立）、 水平（平）、倾斜（斜） 2）按应用范围分： （1）开拓巷道：为全矿井或一个开采水平服务的巷道，如井筒、水平大巷、井底车场。 （2）准备巷道：为一个采区或几个区段服务的运输、通风

3、等巷道； （3）回采巷道：直接为采煤工作面服务的巷道。（动画）1.2 矿山井巷名称和井田内的再划分第3页/共129页 二 煤层的分类 根据分类的条件不同，按以下几种情况分类： 1）按厚度分为： （1）薄煤层，厚度为 可采厚度1.3 m； （2）中厚煤层，厚度为 1.33.5m； （3）厚煤层，厚度为3.510m； （4）特厚煤层：厚度为10 m以上。 （为什么这样分类？） 2）按倾角分为： （1）近水平煤层，倾角为 0 12； （2）缓斜煤层，倾角为12 25 ； （3）倾斜煤层，倾角为 25 45 ； （4）急倾斜煤层，倾角为45 90 。 （为什么这样分类？） 3）按煤层厚度的变化情况分为

4、：稳定煤层、较稳定煤层、不稳定煤层、极不稳定煤层。 （1）稳定煤层：在井田范围内，煤层全区发育，煤层厚度变化不大，全区可采； （2）较稳定煤层：在井田范围内，煤层绝大部分发育，煤层厚度变化不太大，全区大部分可采； （3）不稳定煤层：在井田范围内，煤层局部发育，煤层厚度变化较大，全区少部分可采； （4）极不稳定煤层：在井田范围内，煤层仅极少部分发育，煤层厚度变化极大，只为串珠状和鸡窝状的形态；第4页/共129页 三 矿井生产能力与井型 1、矿井生产能力：指矿井的设计年生产能力，单位用万t/a或Mt/a表示（矿井生产能力是设计计划任务书给定的，是系列化的，不能随便给定，如100万吨、75万吨，目前

5、，按国际通用方法用Mt/a）。 2、井型：按照矿井生产能力的大小不同，将其划分为不同的级别，以此定为不同的级别，成为不同的井型。 1）小型井：9、15、21、30（万t/a）； 2）中型井：45、60、90（万t/a）； 3）大型井：120、150、180、240（万t/a）； 4）特大型井：300、400、500、600、800、1000、1200、1500、2000、5000（万t/a）。而1200、1500、2000、5000（万t/a）的矿井多数为露天矿井。（转化成Mt/a）第5页/共129页 四 露天矿开采与地下开采的概念 1、露天开采：从散露的地表直接采出有用矿物的方法叫露天开采；

6、（图） 2、地下开采：从地面开始掘进井硐通达有用矿体，然后采出它们，这样的方法称之为地下开采；（图1-3） 3、露天开采与地下开采相比较所具有的特点： 1）优点： （1）产量大，一般可达5001200万吨，有的可达5000万吨； （2）劳动效率高，一般为3.028.0吨/工，是井工开采的数倍，有的达到数十倍； （3）生产成本低，大约是井工开采的50%； （4）资源回收率高，达90%以上； （5）作业空间不受限制； （6）木材、电力消耗少； （7）建设速度快，产量有保证，生产安全，劳动条件好； 2）缺点： （1）占用土地多，污染环境； （2）受气候影响大； （3）对矿床赋存要求严格。 第6页/共

7、129页 五 井田内的再划分 1、非近水平煤层的划分： 1）划分为阶段 阶段：在井田范围内，按一定标高，沿倾斜方向每隔一定的距离，一般为500m2000m，将井田划分为沿走向的若干个长条部分称为阶段；图1-4 2）阶段内的划分： （1）划分为采区 采区：在阶段内，根据地质条件和设备水平等条件的不同，沿走向每隔1000m4000m，划分成具有相对独立的生产系统的开采区域，叫采区，它是矿井生产的基本单元；（图1-5）（采区走向长度为1000m4000m ，动画演示） （2）划分为条带：当煤层倾角比较小时，即小于15 时，可以考虑采用倾斜长壁开采。（图1-6） 条带：在阶段内，根据地质条件和设备水平

8、等条件的不同，沿走向每隔100m350m，划分成可以进行开采的单元，每一个单元称为条带；图1-6 分 带 式 布 置 当井田的走向长度比较长时，每512个条带划分为一个区域，使其具有相对独立的生产系统，此区域也可以称为带区；图1-7。 （3）划分为分段 分段：当井田的走向长度比较短时，如达到4000m以下，并且沿走向没有沿倾斜方向的断层，则沿倾斜方向每隔100m350m，划分成可以进行开采的单元，每一个单元称为一个分段；图1-8 第7页/共129页3）采区内的划分 划分为区段：在采区范围内，按一定标高，沿倾斜方向每隔一定的距离，一般为100m350m，将采区划分为沿走向的若干个长条部分，每一个

9、部分称为区段；图1-9。2、近水平煤层的划分：1）划分为盘区盘区：在近水平煤层中，不能划分为阶段，在大致是煤层的倾斜方向上，在大约3000 m4000m的范围内，在中部布置开采水平大巷（可以有回风大巷），然后在大巷两侧沿大致走向方向，每隔1000m4000m，划分成具有相对独立生产系统的单元，每一个单元称为盘区；（图1-10）（如果沿倾斜方向的距离大于5000 m，可以考虑布置两条大巷）2）划分为条带：大巷两侧沿大致走向方向，根据地质条件和设备水平等条件的不同，沿走向每隔100m350m，划分成可以进行开采的单元，每一个单元称为条带；（图1-6） 第8页/共129页 同样，与非近水平煤层相类似

10、，当井田的走向长度比较长时，每512个条带划分为一个区域，使其具有相对独立的生产系统，此区域称为带区； 3）划分为分段 分段：当井田的走向长度比较短时，如达到4000m以下，并且沿走向没有大致沿倾斜方向的断层，则沿倾斜方向每隔200m350m，划分成可以进行开采的单元，每一个单元称为一个分段； 同非近水平煤层的情况一样，每一个分段布置一个工作面，沿走向从井田的一侧向另一侧推进、采煤，直到井田边界。（图1-13） 4）、盘区内的划分 划分为区段：在盘区范围内，沿大致倾斜方向每隔一定的距离，一般为150m350m，将采区划分为沿走向的若干个长条部分，每一个部分称为区段；（同采区的情况相类似，图1-

11、9） 3、划分成区域 在有些井田中，因为生产能力很大，面积也很大，不能够直接划分成阶段或盘区，而是划分成区域，每一个区域相当于一个小“井田”，煤炭的运输集中，而辅助生产各自独立。（图1-16）第9页/共129页复习思考题 1、说明煤田和矿区开发的概念。 2、绘图表示并说明下列井巷名称：(1) 立井、暗立井；(2) 斜井、暗斜井；(3) 平硐、岩石平巷、石门；(4) 采区上山、采区下山。 3、绘图说明阶段和水平的概念。 4、阶段内的再划分有哪几种方式，各适用于何种条件？ 5、绘图说明矿井的主要生产系统。 6、记住下列概念：露天开采、井工开采、矿井设计生产能力、井田、矿田、采区、带区、分段、盘区、

12、条带、区段 第10页/共129页绪论 煤炭是工业的粮食，在我国，一次能量消耗，煤炭占75%；产量世界之最，煤种多，储量大，在1500米深度内，有多于56000亿吨；而73.5%的储量在1000米以下。 一、煤炭的历史（地质学） 1、煤是由植物生成的 2、我国古代采煤的情况 春秋战国时期，就有煤炭的开采和利用。石涅，涅石，石墨，石炭。明朝时，才称煤炭。记载的书，明末宋应星编著天工开物，地质、开拓、采煤、支护、通风、提升。图第11页/共129页 二、解放以后我国煤炭工业技术的发展 1、产量 49年，3243万吨；50年52年，三年恢复时期，旧矿、旧设备、旧方法； 52年，6650万吨； 5357年

13、，第一个五年计划，中国经济形式变化最大。57年，1.3亿。 5862年，第二个五年计划，大跃进，浮夸风。60年达到3.97亿。采掘严重失调，62年，2.3亿。 6365年，三年调整，产量2.1亿左右。 6670年，第三个五年计划，70年3.5亿。 7175年，第四个五年计划，75年4.8亿，76年，文革结束。 7680年，第五个五年计划，77年5.5亿，78年6.18亿，79年6.35亿。 8195年，第六、七、八个五年计划。 81年，6.2亿；82年，6.66亿；83年，7.14亿；84年，7.9亿；85年，8.7亿；86年，8.94亿；87年，9.28亿；88年，9.8亿；89年，10.5

14、亿；90年，10.8亿； 9095年，市场经济，产量在1113亿之间。96年，13.3亿吨。第12页/共129页 2003年15.9亿，2004年19.5亿，2005年21.1亿，2006年， 23.32亿；2007年， 25.23亿吨，2008年达到了27.93亿吨。去年，2009，30.5亿吨，2010年32.5亿吨。 2、单产及机械化水平 1）、建国初期，风稿落煤，人背，人拉，马拉，高强度体力劳动。 三年恢复时期，推行壁式采煤，使用刮板运输机和截煤机。52年，4331吨/月.面。机械化水平0.73%。 2）、第一个五年计划，引进苏联康拜因，在双鸭山岭西矿使用。57年，5137吨/月.面，

15、机械化水平4.12% 3）、64年，采用了浅截深滚筒式采煤机，可弯曲刮板运输机，采用摩擦式金属支柱，金属铰接顶梁，出现了正规普通机械化采煤工作面。65年，6646吨/月.面，机械化水平8.23%。 4）、74年，我国煤炭系统成立了综合机械化采煤指挥部，引进了43套综采设备。出现了综采机械化采煤工作面。到78年，又引进100套综采设备和100套综掘设备（俗称双百套综合机械化设备）。煤炭机械化水平和单产又上一新台阶。79年，单产为11220吨/月.面；机械化水平达到32.3%。从此正常向前发展。到90年，全国统配煤矿单产16040吨/月.面。其中综采45642吨，高档普采17540吨/月.面，机械

16、水平达到65.1%。第13页/共129页 5）、单产创记录情况 （1）、82年，大同同家梁矿创年产百万吨综采队。到90年，已达到160队次为百万吨综采队，有连续保持9年时间，6年中，最高的产量达到180万年产。 目前，达到百万吨综采队的已经不再是高水平的综采队了，而是以300万、500万、千万吨为目标。如年产1000万吨的（神华集团）。大柳塔矿外观。兖州创造了放顶煤400万吨，到目前达到了600万吨以上。 （2）、高档普采创单产最高达67万吨。从82年到90年，有将近120个高档普采队超过30万吨。 （3）、炮采队也有达到50万吨的。 6）、机械化水平高的局 神华集团（神东公司）、山西的晋城集

17、团、大同同煤集团、潞安、山东的兖州、河南平顶山、河北开滦、陕西等许多矿业集团公司的许多矿井，机械化程度都很高。潞安漳村矿是一个以现代化数字矿山为建设中心的矿井。（录像）而潞安矿业集团是一个现代化矿业集团，在2009年1月，进行了集团50年辉煌的庆祝。（潞安）第14页/共129页三、本课程的内容 1、煤矿开采学：是研究煤矿开采技术的综合性科学。 2、内容：地下开采、井田开拓、准备方式、采煤方法。第15页/共129页2.1 矿井储量 生产能力 服务年限 一、矿井储量 1、地质储量：在井田范围内所包含有的煤层的所有计算出的煤炭储量，包括平衡表内和平衡表外储量 1）平衡表内储量：在目前的技术经济条件下

18、，所要求的煤层质量指标（灰分、发热量等）达到可以利用的、其指标符合要求且在目前技术条件下能够采出的储量（A+B+C+D）。 2）平衡表外储量：目前尚难利用将来可能会利用，目前技术条件不能够采出而将来能够采出的储量。 2、工业储量Zg：经过勘探，其煤层厚度和质量均合乎开采要求，而地质构造又比较清楚的平衡表内储量。A+B+C（+0.5D）。（说明A、B、C、D各级别的意义） 3、矿井设计储量：在矿井设计中，由工业储量减去永久煤柱的损失量。 第16页/共129页 Zs=(ZgP1) Zs：矿井设计储量； Zg：工业储量 P1：永久煤柱的损失量，包括井田境界煤柱、断层煤柱、铁路、公路、河流、城镇、重要

19、建筑等需要保护的煤柱； 4、矿井设计可采储量 Zk=(ZsP2) C Zk：矿井设计可采储量； P2：包括工业广场煤柱、井筒保护煤柱、水平大巷保护煤柱、阶段分界煤柱、主要上下山保护煤柱，可以定义为暂时煤柱。 C：矿井设计的采区回采率 ，分为三类： 厚煤层 75%，中厚煤层80%，薄煤层 85%。第17页/共129页5、各类储量之间的关系 矿井设计可采储量 矿井设计储量 （矿井可采储量) 工业储量 永久煤柱损失 设计损失量 能利用储量 (A+B+C) 矿井地质储量 (A+B+C+D) 远景储量(D) 暂不能利用储量 二、矿井生产能力井型大小的确定，在划分时就需考虑储量，尺寸。1、储量：指工业储量

20、。大型井，投资多，应有较长的生产期（服务年限），储量应大。下表是在一般情况下，矿井和第一开采水平的最低服务年限。（服务年限的计算，后面会讲到）2、开采能力：矿井生产条件能保证的原煤生产能力。主要是采区的生产能力与同时生产的采区数。同采采区数与井型有关。600万及以上，67个以上；400500万，46个；240、300万，34个；150、180万，23个；120万及以下，12个。3、生产环节能力提升、运输、通风、排水、供电、井底车场通过能力等等。各环节能力，一般按设计能力进行设计，如果设备特殊，可能成为限制矿井生产能力的因素。4、安全生产条件：主要是指瓦斯、通风、水文地质等因素。这四个因素储量是

21、基础，开采能力是关键，各环节能力应配套，安全生产条件必须保证。第18页/共129页 1、计算公式：三、矿井服务年限KAZTkT：矿井服务年限，年； A：矿井设计生产能力，万t/a或Mt/a； K：储量备用系数，取 1.31.5。一般取1.4。 2、储量备用系数的意义：、储量备用系数的意义： 考虑两个方面原因：考虑两个方面原因：1）由于在地质勘探过程中，很多地质构造不能完全控制，包）由于在地质勘探过程中，很多地质构造不能完全控制，包括断层、褶皱、岩浆岩侵入带、陷落柱等，加大了煤柱的损失括断层、褶皱、岩浆岩侵入带、陷落柱等，加大了煤柱的损失量；量；2）由于国民经济建设和发展的需要，市场需要煤炭，煤

22、炭的）由于国民经济建设和发展的需要，市场需要煤炭，煤炭的需求量增加，而在矿井设计中，各个生产环节均有富裕能力，需求量增加，而在矿井设计中，各个生产环节均有富裕能力，当实际地质条件与精查地质报告所提供的资料相差不大时，实当实际地质条件与精查地质报告所提供的资料相差不大时，实际的矿井生产能力会提高，从而使实际的产量际的矿井生产能力会提高，从而使实际的产量 增加。增加。A第19页/共129页鉴于以上两个原因，在计算矿井服务年限时，需要留有富裕量。（计算矿井服务年限、水平服务年限都可用此公式。采区的服务年限计算时，是否需要可由教师来确定。）不同的设计矿井生产能力所要求的矿井设计服务年限及第一开采水平设

23、计服务年限见表2-1。第20页/共129页 开拓方式：开拓巷道的布置方式通称开拓方式； 一、开拓方式的分类 （井筒 ：由地面通达矿体的巷道） 1、按井筒形式分：立、斜、平、综、分区域； 2、按水平数的多少分：单水平、多水平； 3、按开采准备方式分：上山式、下山式、上下山式、混合式； 4、按开采水平大巷的布置方式分：分煤层大巷、集中大巷、分组集中。 如立井单水平上下山（采区）式、立井多水平上下山（采区）式、立井多水平上山（采区）式、立井多水平上山及上下山混合（采区）式。图2.2 开拓方式的概念及分类第21页/共129页 二、开拓应解决的问题或内容 1、确定井筒的形式，数目及其配合。合理选择井筒及

24、工业广场的位置。 2、合理地确定开采水平数目和位置（标高） 3、布置大巷和井底车场。 4、确定矿井开采程序，做好水平的接替。 5、进行矿井开拓延深，深部开拓及技术改造。 三、确定井田开拓方式的原则 1、贯彻执行有关煤炭工业的技术政策，初期工程量应少（快、好、省、高、安）。 2、合理集中开拓部署，生产系统简单； 3、合理开发国家资源，减少煤炭损失； 4、执行煤矿安全规程； 5、尽可能采用目前国家能够提供的新技术、新设备、新工艺； 6、有条件时，不同煤种、煤质的煤分别开采。第22页/共129页 复习思考题 1、煤田划分为井田要考虑哪些主要因素？ 2、如何合理确定矿井的生产能力？ 3、确定矿井服务年

25、限时为何要考虑储量备用系数？ 4、试述开拓方式分类及确定的原则。 5、记住下列概念：地质储量、平衡表内储量、平衡表外储量、工业储量、矿井设计储量、永久煤柱、矿井设计可采储量； 6、各种储量之间的关系怎样？ 7、矿井设计的采区回采率 都是多少？第23页/共129页采区车场轨道线路设计采区车场轨道线路设计本章要点本章要点1.1.轨道线路设计基轨道线路设计基础知识础知识（轨道、道岔、曲线、（轨道、道岔、曲线、线路施工、线路联接线路施工、线路联接点）点）2.2.采区车场轨道采区车场轨道线路设计线路设计（采区下部、中部、（采区下部、中部、上部车场）上部车场）2457631第24页/共129页第一节第一节

26、 轨道线路设计基础轨道线路设计基础 一一、轨道线路设计基本知识轨道线路设计基本知识 （一）采区轨道线路分类（一）采区轨道线路分类 1 1、线路位置与作用、线路位置与作用 （1 1）轨道上山）轨道上山 （2 2）采区车场）采区车场 （3 3）工作面轨道平巷）工作面轨道平巷 2 2、线路空间状态、线路空间状态 （1 1）水平：）水平： 下部车场：大巷装车站、区段轨下部车场：大巷装车站、区段轨道平巷道平巷 （2 2）倾斜：上山）倾斜：上山 中部车场中部车场 斜斜面面线路。线路。2457631第25页/共129页（二）采区车场线路设计步骤（二）采区车场线路设计步骤 （进行采区车场施工设计（进行采区车场

27、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。）必须进行线路设计，为巷道线路施工提供准确数据。） （1 1）确定车场形式）确定车场形式 （2 2）绘制车场平面布置草图）绘制车场平面布置草图 （3 3）进行线路连接点、线路参数设计计算）进行线路连接点、线路参数设计计算 （4 4）计算线路平面布置总尺寸）计算线路平面布置总尺寸 （5 5）绘制线路布置图）绘制线路布置图第26页/共129页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。（三）矿井轨道第27页/共129页 1）轨型：以单位长度质量表示， /kgm-1， （kg/m） 矿井使用的轨型系列值： 现采用标准轨型：

28、 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）第28页/共129页新设计矿井轨型选用要求使用地点使用地点运输设备运输设备轨型（轨型（kg / m）运输大巷运输大巷10t，14t电机车电机车7t，8t电机车电机车3038（24） 2230（1824）上下山上下山3 t矿车矿车1t，1.5t矿车矿车2230（18）1522（1115）区段平巷区段平巷3t，矿车，矿车1.5t矿车矿车2230（18）15（11）第29页/共129页2 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

29、；900mm (762mm)第30页/共129页轨距及选用（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）第31页/共129页3）轨道线路中心距： 双轨线路中心线间距S（1）直线段： S B ，mm。式中：B 机车宽度，mm； 两列车对开时最突出部分之间的距离，/mm， 200mm。第32页/共129页轨道线路中心距（3）轨中心距选用： 线路中心距一般取100mm为单位的整数。例：使用3t矿车，机车运输，机车宽度1360mm，轨距 900 m

30、m，直线段： S = B+ =1360+200=1560mm 1560 1600曲 线 段 ： S1 = S + S = 1 6 0 0 + 3 0 0 = 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）第33页/共129页（2 2）弯曲段：）弯曲段：S S 1 1 B B + + S 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： 700mm， 摘挂钩点：

31、 1000mm第34页/共129页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）。 第35页/共129页 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、938 第36页/共129页 1）单开道岔基本结构道岔特征：道岔是一个刚性整体装置 1 尖轨；2 辙叉；

32、3 转辙器；4 曲轨；5 护轮轨；6 基本轨。第37页/共129页2）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， 辙叉角。（M：2、3、 4、5、6）第38页/共129页（2）ZDC-对称道岔道岔参数： a、b 外形尺寸， 辙叉角。（M：2、34）1第39页/共129页（3 3）ZDX 渡线道岔道岔参数：a、b 外形尺寸 S S1 1 线路中心距L 道岔总长度 辙叉角 （4 4、5 5、6 6）baabs1Lxbbaas1L第40页/共129页 3）道岔辙岔号 与辙岔角关系 新计算方法 原计算方法BCAC tant

33、an M1 tan 2tan OBAO212M21第41页/共129页道岔角度对照表M新标准角度值226335426.565318260618.435414021014.036511183611.3106927449.462M原标准角度值228043828.077318553018.9254141514.25511251611.4216931389.527第42页/共129页4）道岔型号含义 （单开、对称道岔） 道岔类别代号 辙叉号 曲率半径 ZDK (ZDC)9 22 / 3/ 15 轨距 轨型 道岔曲轨的曲线半径，单位为：/ /m。（曲率系列值） （6、9、12、15、20、25、30、4

34、0）/m。第43页/共129页 （渡 线 道 岔） 道岔类别代号 辙叉号 轨中心距 ZDX 9 30/ / 5 / /20 19 轨距 轨型 曲率半径 轨中心距，单位为：dm。 16表示1600mm ； 19表示1900mm。第44页/共129页ZDK、ZDX道岔的方向性 分左向、右向。道岔手册中所列型号均为右向道岔。如：ZDK622/4/12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：必须在尾数后注上（左）字。如：ZDK622/ 4 / 12（左）岔线在行进方向（由a b） 的左侧。 第45页/共129页 新型道岔型号与参数值（MT/T295)型号abL

35、TL0ZDK615/2/4263354167819223600ZDK930/4/15140210394248588800ZDC622/3/9182606220028004964ZDC930/4/20140210230048587122ZDX622/5/151611183637684232 15537 16008000ZDX938/5/201911183645516049 18602 19009500第46页/共129页5）道岔选择基本原则 （1）轨距一致 （2）轨型相符 （3）与行驶车辆相适应 （4）符合行驶车辆速度要求 （5）和线路要求相符第47页/共129页（1）与基本轨距一致。 如 ZD

36、K622 /4 /12，只用于600mm轨距。（2）与基本轨相符，可相同或高一级，不能低一级。 如基本轨型是22 k g /m, 道岔轨型选22kg /m或者30kg /m。（3）与行驶车辆相适应 ZDK：通过机车： M必须大于3号道岔， ZDC：通过机车： M必须大于2号道岔。 R 9m， 18 26 06 的道岔只允许通过矿车。第48页/共129页（4）与行驶车辆速度相适应 通过矿车的道岔，其行车v 1.5m / 秒，可选2、3号道岔。（R小， 大，行车v 低）。 通过机车道岔必须在4号以上，v较大。（5）道岔要和线路要求相符： 要注意道岔左向、右向和线路一致性。 合理选用单开和对称道岔。

37、 渡线道岔要和轨中心距一致。第49页/共129页提示： （道岔辙岔尖和线路岔心是不同的）第50页/共129页二、平面线路联接 线路联接基本类型 1.巷道转弯： 直线曲线直线 2.巷道平移（线路平移） 直线曲线直线曲线直线 3.巷道分岔： 直线道岔曲线直线BcTSLTOcOFDRAEmtpkc1410点起轨本基Ma21OdbmTnH43RKOfb第51页/共129页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 选用:曲线半径R 计算: :切线长T： 圆弧长K K： mmRT2tanmmRRK3 .57180第52页/共129页2）曲线半径确定：车辆进入曲线后，前轴外轨轮

38、，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。BBRACDEO行车方向S第53页/共129页：曲线冲击角 和行车速度有关 V1.5m/s 4 c 7 人力推车 V1.5m/s 3 c 10 V3.5m/s 2 c 15 机车牵引 SB：轴距：1t 矿车 SB =880 mm 3t 矿车 SB=1100 mm 煤矿轨道曲线半径系列值： 4、6、9、12、15、20、25、30、40 /m 第54页/共129页举例:3t矿车，列车运行速度18Km/h； 40计算曲线半径及参数。 V=5m/s 取 C= 20 Rmin=CSB =201100 =22000 mm 选R=25 m第

39、55页/共129页 例：计算曲线参数 单轨曲线 40 R=25000 (mm) K、T参数计算： K 17452 (mm) T9099 (mm) 注：曲线半径是轨中心距的半径。第56页/共129页 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。第57页/共129页 计算原理分析 abo OBA （ ACO） ab/OB=ob/G 实际施工中外轨抬高值： 900轨距 ：一般取值 h=1035mm； 600轨距 ：一般取值 h=525mmS

40、gACaOhGOBGvgR2b第58页/共129页 进入曲线如不加宽，车辆将无法通行。 加宽值与曲率半径和轴距有关 s：取值1020mm 加宽方法：外轨不动，内轨向内移动。 要求：线路在进入曲线段以前，进行外轨的抬高和轨距加宽。 超前距离X计算 X=(100300) h = X104 / mmRSgV2v（2）曲线轨距加宽Sg第59页/共129页21SBB2LL1C2L2RR11DA1CB12CD2AC2(3)曲线处巷道加宽车辆进入曲线由于车辆内伸和外伸 ，(巷道必须加宽)车辆外伸 1=c1-c2车辆内伸 2 =c2第60页/共129页 单轨巷道曲线段要确保人行道符合安全规程的规定值，巷道需要

41、加宽。 巷道采用机车运输，曲线段巷道加宽 S = S = 1 1 + + 2 2 外伸 1= 200mm= 200mm， 内伸 2= 100mm= 100mm。第61页/共129页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 = SB + 2 X （2 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 。 第62页/共129页 C = SB + 2 X L= 2RsinL= 2Rsin +C+C c

42、oscos m = S m = S /sin/sin cosarcsinCPSB轴距X 外轨抬高递增递减直线段长度 一般取整数值实际中多选30 、45 、60 整角度导入的辅助角tan =CR2（3）曲线转角理论计算第63页/共129页2.双轨巷道1）轨中心距加宽： 车辆相对运行，考虑车辆外伸、内伸， 轨中心距需加宽 加宽值： S = 1 + 2 轨中心加宽一般取值： 通过机车： S = 300 mm， 其他车辆： S = 200mm。（如巷道断面较大，轨中心距已经考虑加宽值的要求，轨中心距则不需进行加宽）第64页/共129页2）轨中心距加宽方法及范围（1）内侧轨道不动，将外轨线路向外平移 S

43、距离使用异向曲线联接方法（平移外轨）。（2）加宽范围L0双轨线路中心距加宽必须在直线段进行 。在直线段L0 长度内加宽，轨中心距由S S 。在加宽轨距同时，还要进行外轨抬高抵消离心力的影响，避免挤压外轨 900mm900mm轨距时， h =10 h =10 35mm 35mm 600mm 600mm轨距时， h = 5 h = 5 25mm 25mm第65页/共129页 双轨巷道轨中心距加宽L0RR121SS2Ss内侧轨道正常外侧轨道外移 S 巷道需加宽2 S 第66页/共129页L0值选取（提前加宽、抬高长度 ）机车运输： L0 5m3t矿车：L0 =2.50m 1t矿车：L0 = 2 5m

44、 L0RR121SS2Ss轨中心距加宽设计与施工的要求 线路设计时，作图SS ，两点用直线相联。 施工时，必须利用异向曲线联接，使之两端曲 线相切，以利于行车。第67页/共129页三、轨道线路联接点计算 轨道线路联接基本方式 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、ZDK道岔非平行线路联接 1）特点：（1 1）用ZDKZDK道岔 曲线联接系统变单巷为双巷, ,联结两条不同巷道。（2 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；第68页/共129页 （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）曲线转角等于巷道转角 -。

45、M基本轨 起点bmbdO12aKR34HnTfO第69页/共129页 sinsin,2TbamtgRTcoscossinRMHRdMbdn = H/sinn = H/sin ， f = a + bf = a + b coscosR R sinsin （1）道岔基本参数：a、b、 （选定）；（2）曲线线路参数及计算方法：点起轨本基Ma21OdbmTnH43RKOfb第70页/共129页2、ZDK道岔平行线路联接 1）线路联结接特点： （1） 在同一巷道中，用ZDK道岔和一段曲线变单轨为双轨； （2）线路参数主要受轨中心距影响。mnbaBLTTcSK第71页/共129页mnbaBLTTcSK2）联

46、结参数计算：已知：道岔参数a、b、 ；联接曲线参数：R、 ，轨中心距S。计算联接系统的轮廓尺寸： m = S csc ； B = S tan -1， n = m T , c = n b L=a+B+T2tan RT第72页/共129页3、在ZDC道岔平行线路联接1）特点：用ZDC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 / 2aBbb1TTcb1cTnmKSKSSLR第73页/共129页aBbb1TTcb1cTnmKSKSSLR4,22tgRTctgSBTmnSm2csc2bbnCb11,2cosL=a+B+T C 0ZDC道岔平行

47、线路参数计算bbnCb11,2cos第74页/共129页（二）纵面线路的竖曲线联接和坡度 ABTKCR11、纵面线路的竖曲线联接1 1）竖曲线 在斜面线路与平面线路相交时，为保证车辆平缓运行，设置的过渡曲线。A A 竖曲线上端；C C 竖曲线下端，起坡点（落平点）；B B 斜面线路与水平面夹角； 平面线路与斜面线路的夹角，即竖曲线转角（已知）R R1 1 竖曲线半径，竖曲线切线T T ，圆弧长K K 第75页/共129页 竖曲线半径选择的原则：1.串车提升时，相邻两车上沿不碰撞；2.提升长材料时，材料两端不触地。在线路设计时R1取值： R1 =（12 13）SB 1.0t、1.5t矿车 R1：

48、9、12、15m； 3t 矿车： R1：12、15、20m。 ABTKCR1第76页/共129页2、线路纵断面坡度线路坡度： 很小，coscos = 1 = 1 HBHAL1000costgiLHHABAB1000Lhi第77页/共129页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 2）矿车自动滚行 特点：i i大、单向运行。3 3吨空矿车 9 93 3吨重矿车 7 71 1吨空矿车 11111 1吨重矿车 9 9 第78页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 采区下部车场由装车站、绕道、轨道、上山下部平车场和

49、煤仓等硐事组成采区下部车场由装车站、绕道、轨道、上山下部平车场和煤仓等硐事组成 一、大巷装车式下部车场一、大巷装车式下部车场 （一）装车站线路设计（一）装车站线路设计 与调车方法有关：与调车方法有关： （1 1）调度绞车调车）调度绞车调车 （2 2）矿车自动滚动调车）矿车自动滚动调车第79页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 1.1.调度绞车调车时的装车站线路调度绞车调车时的装车站线路 （1 1）线路布置及调车方法）线路布置及调车方法图17-21 调度绞车调车时装煤车场线路布置（a）通过式；（b）尽头式1机车；2调度绞车；3煤仓；4空车储车线；5重车储车线；6装

50、车点道岔；7、8渡线道岔；9通过线第80页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 （2 2）装车站线路参数的确定。装车线路总长度）装车站线路参数的确定。装车线路总长度L LD D 通过式：通过式：L LD D=2L=2LH H+3 L+3 LX X+ L+ L1 1 尽头式：尽头式：L LD D=2L=2LH H+ L+ LK K+ L+ L1 1 式中：式中：L LH H空、重车线长度，各不小于空、重车线长度，各不小于1.251.25列车长度，列车长度，m m L LX X渡线道岔线路联接点长度，渡线道岔线路联接点长度，m m； L LK K单开道岔线路联接点长度

51、，单开道岔线路联接点长度，m m； L L1 1机车加半个矿车长度，机车加半个矿车长度，m m。第81页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 2.2.自动滚动行调车时装车站线路自动滚动行调车时装车站线路 （1 1）调车方法）调车方法图17-22 自动滚行调车时装煤车场线路1通过线；2阻车器；3煤仓；4空车储车线；5重车储车线；6、7渡线道岔；8调车线第82页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 （2 2）装车站线路参数）装车站线路参数 空车存车线分为两段：空车存车线分为两段：L LH1H1段长度为段长度为0.50.5列车长，线路坡度列

52、车长，线路坡度i i1 1，目的是把线路上抬到一定高度，造成空列，目的是把线路上抬到一定高度，造成空列车能自动滚行的条件。一般取车能自动滚行的条件。一般取18182323；i i2 2为空列车自行滚行的坡度，一般取为空列车自行滚行的坡度，一般取9 91111第83页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 装车点中心线至阻车器的距离装车点中心线至阻车器的距离l l1 1，如图，如图17-2317-23（a a）所示。）所示。 图17-23 装车点与阻车器相对位置（a）1t矿车时（一次装载）；（b）3t矿车时（二次装载）1阻车器；2溜口第84页/共129页第二节第二节

53、采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 为避免列车对阻车器冲撞，此段坡度为避免列车对阻车器冲撞，此段坡度i i0 0=0=0（平坡）（平坡） 重车存车线分为两段：重车存车线分为两段：L LH3H3与与L LH4H4。L LH3H3线段长度为线段长度为1 1列车长，列车长，i i3 3为为重列车自动滚行的坡度，一般取重列车自动滚行的坡度，一般取7 79 9。L LH4H4不宜超过不宜超过0.50.5列列车长，车长，i i4 4为重列车上坡段坡度，用它来补偿高差，并防止列车为重列车上坡段坡度，用它来补偿高差，并防止列车冲过储车线终点，一般不超过冲过储车线终点，一般不超过5 5。装车站线路总长度为

54、。装车站线路总长度为L LD D。143212lLLLLLLLHHHHXdD第85页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 （一）绕道线路设计（一）绕道线路设计 主要运输大巷与轨道上山下部平车场想连接的水平巷道称为采区下部车场主要运输大巷与轨道上山下部平车场想连接的水平巷道称为采区下部车场的绕道的绕道 1.1.绕道位置及与装车站线路的关系：绕道位置及与装车站线路的关系： 绕道绕道2 2位于大巷位于大巷1 1的顶板，称为顶板绕道，如图的顶板，称为顶板绕道，如图17-2417-24（a a） （1 1）当轨道上山倾角为）当轨道上山倾角为20202525不需变坡，直接设竖

55、曲线落平。不需变坡，直接设竖曲线落平。 （2 2）当倾角）当倾角2525时，可使上山上抬时，可使上山上抬角，使起坡角达到角，使起坡角达到2525左右，左右，如图如图17-2417-24（b b） （3 3）上山角度较小，可以下扎）上山角度较小，可以下扎角，使起坡角达到角，使起坡角达到2525左右，如图左右，如图17-2417-24（c c） 绕道位于大巷底板称为底板绕道，如图绕道位于大巷底板称为底板绕道，如图17-2417-24（d d），它适用在煤层倾角），它适用在煤层倾角小于小于1010左右的情况。左右的情况。第86页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计图17

56、-24 大巷装车式下部车场绕道的位置（a）（b）（c）顶板绕道；（d）底板绕道1大巷；2绕道；3绕道上山 第87页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 采用顶板绕道时，为了不影响上山的运输，绕道线路应与装车站下帮一侧的通过线相联接，装车站储车线，煤仓放煤口应设在大巷上帮一侧，如图17-25所示。图17-25 绕道布置第88页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 采用底板绕道时，储车线、煤仓放煤口与通过线的相对位置与上述相反。装车站中各渡线道岔的方向也恰采用底板绕道时，储车线、煤仓放煤口与通过线的相对位置与上述相反。装车站中各渡线道岔的

57、方向也恰好相反，如图好相反，如图17-2617-26所示。所示。图17-26 绕道布置 第89页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 2 2、绕道方向、绕道方向 绕道方向是指绕道出口朝向井底车场还是背向井底车场。绕道方向是指绕道出口朝向井底车场还是背向井底车场。 设计中一般采用绕道朝向井底车场方向布置。设计中一般采用绕道朝向井底车场方向布置。 3 3、绕道线路布置、绕道线路布置 （1 1）立式布置）立式布置 图图17-2717-27（a a）、（）、（c c）所示。）所示。 特点是储车线直线与大巷线路相垂直。特点是储车线直线与大巷线路相垂直。 （2 2）斜式布置，

58、如图）斜式布置，如图17-2717-27（b b）、（）、（d d）所示，这种布置的储）所示，这种布置的储车线路与大巷线路夹角一般可在车线路与大巷线路夹角一般可在45459090。第90页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计17-27 绕道线路立式和斜式布置第91页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 （3 3）卧式绕道，图）卧式绕道，图17-2817-28 图17-28 顶板绕道线路布置 第92页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 设绕道交岔点道岔始端至煤仓中心线的距离为X，则SkpHGLmRCLCK

59、LRSX)(211如图17-29所示，设底道起坡点至大巷通过线的垂直距离为y,y值可近似按下式计算。图17-29 顶板绕道起坡点位置第93页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计DTehhysincos21通过线与轨道上山下部平车场储车线内侧通过线与轨道上山下部平车场储车线内侧线路的距离：线路的距离：RCyS1第94页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 底板绕道卧式布置（图底板绕道卧式布置（图17-3017-30），），X X和和Y Y值按下式计算：值按下式计算：LmnCTTCLCKLRSXKPHGcos)()(2211图17-30

60、顶板绕道线路布置第95页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 由于由于S S值较小，绕道转角一般可取值较小，绕道转角一般可取4545。 当当S S及及确定后，便可进行下列计算：确定后，便可进行下列计算：nTSCsin1CRSy第96页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 （三）辅助提升车场线路设计（三）辅助提升车场线路设计图17-31 线路坡度示意图第97页/共129页第二节第二节 采区下部车场线路设计采区下部车场线路设计 1 1、斜面线路：、斜面线路：3 3号对称道岔号对称道岔 2 2、储车线线路、储车线线路 （1 1）储车线线路平