第14章-采区车场

第十四章采区车场第十四章采区车场本章要点：1.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；2.采区车场轨道线路设计：采区下部、中部、上部车场。本章要点：1.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；2.采区车场轨道线路设计：采区下部、中部、上部车场。一、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。一、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、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；矿井使用的轨型系列值：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）。轨型选用要求轨型选用：1）根据列车重量、行车速度、行车频繁情况选择轨型。2）斜井用箕斗提升，选用重轨。3）15万t/a的小矿，斜井及大巷选用18或24型钢轨。采区宜选用8.5型钢轨。（二）道岔道岔：使车辆由一线路转运到另一线路的装置。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）道岔参数：a、b-外形尺寸，-辙叉角。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。对称道岔渡线道岔2、道岔类别（国标）1）类别：单开道岔-DK；对称道岔-DC；渡线道岔-DX。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，如：DK615-4-12、DC624-3-9、DX918-5-2016（1）符号含义：DK、DC、DX；单开、对称、渡线。（2）第一段数：6、9-分别表示600mm、900mm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（）的关系是：DK道岔：DK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）：3；b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。道岔的小，R大，行车速度单开道岔单线和实物对比图渡线道岔单线和实物对比图对称道岔单线和实物对比图（4）道岔半径DK和DC名称尾数表示道岔曲轨的曲线半径，单位为：m；如：6、9、12、15、20、25、30m。DX-名称尾数有四位数，如：DX918-5-2016；DX918-5-2019。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表示1600mm，19表示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ab）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ab）的左侧。3、道岔选择1）与基本轨距一致。如DK615-4-12，只用于600mm轨距。2）与基本轨一致，可高一级，不能低一级。如基本轨型是18kg/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。R9m，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，大，行车v，只走矿车的道岔，其行车v1.5m/秒，车场调车用。5）注意左向、右向。6）道岔选择：表14-2。4、简易道岔：1）结构尖轨，辙叉角，无统一标准；2）用途：人力推车，行车速度1.5m/秒。二、轨道线路1、轨距概念：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：SB，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，200mm。（2）弯曲段：S1B+SS：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：1000mm。（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900mm；直线段：S=B+=1360+200=1560mm，15601600；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）。5、曲线半径。6、弯道转角。7、曲线线路的外轨抬高和轨距加宽。8、曲线处巷道加宽及轨中心距加宽。具体内容见后续部分。三、轨道线路联接计算（一）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。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，曲线半径R，计算切线长T：圆弧长K：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。ΦΦφ：曲线冲击角，和行车速度有关V＜1.5m/s，φ≤4°，c≤7，人力推车；V＞1.5m/s，φ≤3°，c≤10；V＞3.5m/s，φ≤2°，c=15，机车牵引；SB-轴距；1t矿车SB=880mm，3t矿车SB=1100mm；煤矿轨道曲线半径系列值：4、6、9、12、15、20、25、30、40（/m）。例1:3t矿车，列车运行速度18Km/h；δ＝40°，计算曲线半径及参数。解：V=5m/s，取，C=20；Rmin=CSB=20×1100=22000mm，选R=25m例2：计算单轨曲线参数。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：和轴距大小、曲率半径与车辆运行速度有关。实际施工中外轨抬高值：900轨距：一般取值，Δh=10-35mm；600轨距：一般取值，Δh=5-25mm；（2）曲线轨距加宽ΔSg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，Δs：取值10-20mm。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`=(100-300)Δh超前距离X`=(100-300)Δh（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。单轨巷道曲线段要确保人行道符合安全规程的规定值，巷道需要加宽。巷道采用机车运输，曲线段巷道加宽S=1+2（外伸1=200mm，内伸2=100mm）。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+2X（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。（3）曲线转角理论计算：β-导入的辅助角tanβ=C=SB+2X，L=2Rsin+Ccos，m=S/sin；SB-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=300mm，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）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SS；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。900mm轨距时，h=1035mm；600mm轨距时，h=525mm。双轨巷道轨中心距加宽内侧轨道正常，外侧轨道外移S，巷道需加宽2S。L0值选取（提前加宽、抬高长度）：机车运输：L05m；3t矿车：L0=2.5-0m；1t矿车：L0=25m。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。（二）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。★平面线路联接1）特点：（1）用DK道岔-曲线联接系统变单巷为双巷,联结两条不同巷道；（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；（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β等于巷道转角-α。1、DK道岔非平行线路联接n=H/sin，f=a+bcosRsin2）道岔基本参数：a、b、（选定）；3）曲线线路参数及计算方法：2）联结参数计算：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=Scsc，B=Stan-1；T,c=nb，L=a+B+T；2、DK道岔平行线路联接图14-81）线路联结接特点：（1）在同一巷道中，用DK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。3、DC道岔平行线路联接1）特点：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）；3）曲线：R、S、转角/2；L=a+B+T，C≮0★纵面线路的竖曲线联接和坡度1、纵面线路的竖曲线联接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-竖曲线上端；C-竖曲线下端，起坡点（落平点）；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）；R1-竖曲线半径；竖曲线切线T；圆弧长K。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=（1213）SB。1.0t、1.5t矿车，R1：9、12、15m；3t矿车，R1：12、15、20m。2、线路纵断面坡度线路坡度：γ很小，cos=11）线路坡度的确定（1）线路等阻力坡度设计，重列车（35‰）下行；空列车（35‰）上行。（2