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1、采矿学电子教案,中国矿业大学 矿业工程学院 主讲：万志军教授,第十三章 采区车场,第一节 采区车场形式 第二节 轨道线路设计基础 第三节 采区中部车场线路设计 第四节 采区下部车场线路设计 第五节 采区上部车场线路设计 第六节 新型辅助运输车场形式 第七节 采区峒室,1、概念 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、联络巷道及各种硐室。 3、车场分类 按地点分： 采区上、中、下部车场 。 按服务对象分：主提升甩（平）车场； 辅助提升甩（平）车场。 按线路布置分：单道起坡甩（平）车场； 双道起坡甩（平）车场。,第一节 采区车场形式,
2、一、采区上部车场形式 二、采区中部车场形式 三、采区下部车场,采区上部车场 采区上山与采区上部区段回风平巷或阶段回风大巷之间一组联络巷道和硐室的总称。,一、采区上部车场形式,顺向平车场,逆向平车场,布置特点： 1）轨上以水平巷道与阶段回风大巷相连，并在平巷内布置储车线及调车线。 2 ）绞车房与回风大巷在同一水平。 3 ）上部平车场分：顺向平车场，逆向平车场,1、采区上部平车场,2、采区上部甩车场,布置特点： 1）轨上以倾斜甩车道与区段回风平巷（或石门）相连，在平巷内设储车线及调车线。 2）绞车房高于回风水平。 3）按甩车方向，可分: 单向甩车 双向甩车,单向甩车,双向甩车,3、上部车场形式选择
3、,1）顺向平车场 绞车房与上山变坡点距离近，车场巷道直接与总回风巷相连； 煤层群联合布置采区用石门联接各煤层回风平巷和总回风巷； 采区上部为风化带或松 软岩层。 调车方便；巷道断面大， 易跑车。,2、逆向平车场 绞车房距轨上变坡点较远； 煤层联合布置采区； 操作安全； 通过能力小。,3）采区上部甩车场 优点： 调车省力；通过能力大，可减少工程量； 绞车房高，不易维护，绞车房有下行风。 适用：采区上部围岩稳定。,二、采区中部车场形式,采区中部车场联结上山和中部区段平巷的一组巷道和硐室的总称。 采区中部甩车场车场分：石门式、绕道式 绕道式分：单向甩车、双向甩车、平巷式,1、石门式中部车场,石门式中
4、部车场采区上山甩车道直接将矿车甩入区段石门。 1）布置特点 （1）单向甩入石门内； （2）石门内设调车场 。 2）适用 煤层群联合布置采区； 轨道在下部煤层或底板岩层内。,（二）绕道式中部车场,绕道式中部车场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。,单向甩入绕道,3、平巷式中部车场,平巷式中部车场采区上山甩车道直接甩入区段平巷中，在平巷中设储车线。,1）布置特点 （1）采区两翼区段的平巷不在同一水平； （2）双向甩入不同标高的区段平巷； （3）巷道交叉点不易维护。 2）适用 地质构造等原因； 双翼区段不同标高。,三、采区下部车场,采区下部车场采区上山与阶段运输大巷联接处
5、的一组巷道和硐室的总称。 按装车地点不同，采区下部车场可分为： 大巷装车式； 石门装车式； 绕道装车式。,1、大巷装车式下部车场,采区煤仓的煤炭直接在大巷装入矿车或输送机；辅运由轨上与大巷间的绕道相联。,1）优缺点 优点：布置紧凑，工程量省；调车方便。 缺点：影响大巷通过能力；绕道维护量大 。 2）适用条件 顶绕式上山倾角12，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12，上山提前下扎于大巷底板变平，且底板围岩稳定的条件。,2、石门装车式下部车场,1）在石门布置装车站,2）优缺点 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
6、伸到煤层平巷内或延长石门。 3）适用 煤层群联合布置的采区。,3、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 优点：不影响大巷运输能力。 缺点：工程量大；调车时间长。 3）适用 采区生产能力大，单轨大巷； 矿井一翼有两个采区同时生产； 不宜布置石门装车站时采用。,4、布置采区下部车场时应注意的问题,（1）轨道上山起坡角25。 （2）轨道上山顶板或底板绕道出口朝向井底车场方向，调车速度快。 （3）轨道上山绕道出口不应与装车站空重车线相接，应与通过线接轨。,一、矿井轨道 二、轨道线路 三、轨道线路联接计算,第二节 轨道线路设计基础,一、矿井轨道 矿井
7、轨道：巷道底板铺设的道床、轨枕、钢轨和联结件等。 1、轨型 1）钢轨的型号：以kg / m表示。 2）类别： 矿井常用轨型有：24、18、15、11等。,3）轨型选用,2、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。,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,1,对称道岔,渡线道岔,（2）系列 615、
8、622、730、938、643等11个。 每个系列中按辙叉号码和曲线半径不同分很多型号： DK615 4 12 DC624 3 9 DX918 5 2016 符号含义： DK、DC、DX 单开、对称、渡线。 第一段数：6、9 分别表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） 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。
9、918、924各有1个（M）：3 b值为岔线实长b1的水平投影。,1,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，行车速度快。,道岔半径 DK 和DC名称尾数表示道岔曲轨的曲线半径，单位：m。 如：6、9、12、15、20、25、30m。 DX 名称尾数有四位数。 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示1600mm ；19示1900mm。,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
10、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18 k g /m，道岔可选18 kg /m或者24 kg /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， 185530的只能走矿车，不能走机车。 （4）与行驶
11、车辆速度相适应 R小， 大，行车v ，只走矿车的道岔，其行车v 1.5m / s，车场调车用。 （5）注意左向、右向。,二、轨道线路,1、轨距与线路中心距 1）轨距及选用 （1）轨距 单轨线路上两根轨道轨头内缘的距离。,（2）选用 采用标准轨距：600mm、900mm。 根据生产能力大小，按表13 - 2选用。 如：1t、3t矿车 600mm轨距（辅运） 3t、5t矿车 900mm轨距（主运）。,2）线路中心距,（1）线路中心距：双轨线路的中心线间距S。 直线段： S B ，mm。 式中：B 机车宽度，mm； 两车内侧的距离，mm， 200mm。 装车点： 700mm， 摘挂钩点： 1000m
12、m。 弯曲段：S B + S 机车运输：S = 300mm 其它运输：S = 200mm。 （2）选用：线路中心距一般取100mm为单位的整数。按表13-2选用。,2、轨道曲线线路,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 曲线半径R见表13-3，机车最小值12m。 （1）单轨线路联接系统参数,已知巷道转角 曲线半径R（选用） 切线长T： 弧长K：,2）曲线处巷道加宽和轨中心距加宽,运行中出现车箱内伸和外伸。 轨中心距加宽： 机车：S=300 mm， 其他车：S= 200mm。,三、轨道线路联接计算,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
13、 1、平面线路联接 1）DK道岔非平行线路联接 （1）特点： 用DK道岔：曲线联接系统， 联结两条不同巷道。,2）DK道岔平行线路联接,特点：同一巷道中，用DK道岔和一段曲线变单轨为双轨。,参数：B = S ctg ， m = S csc ；n = m T ， c = n b，L=a + B + T 式中： 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 。,3）DC道岔平行线路联接,特点：用DC道岔和两段曲线变单轨为双轨。,2、纵面线路的竖曲线联接和坡度,矿井轨道线路除有平面线路外，还有斜面线路，于是有平面与斜面线路联接问题。为避免线路以折线状态拐到平面上，需设竖
14、曲线。 1）纵面线路的竖曲线联接 （1）竖曲线 ：线路纵面方向上呈曲线状。 A 竖曲线上端； C 竖曲线下端，起坡点； B 平面与斜面交点； 平面线路与斜面线路的夹角，即竖曲线转角； R1 竖曲线半径； 竖曲线切线T，圆弧长K。,设计中R1取值： 1.0t、1.5t矿车： 9、12、15m； 3t矿车： 12、15、20m。,2）线路纵断面坡度,线路坡度： i 很小，cos = 1,（1）线路坡度的确定,线路等阻力坡度设计，即： 重列车（3 5）下行； 空列车（3 5）上行。 矿车自动滚行 特点：i大、单向运行。 3t空矿车 9 3t重矿车 7 1t空矿车 11 1t重矿车 9,一、甩车场线路
15、分类和线路布置方式 二、甩车场斜面线路联接计算 三、中部车场解决的关键问题,第三节 采区中部车场线路设计,一、甩车场线路分类和线路布置方式 1、甩车场线路分类 按甩车方向 按甩入地点 双向甩车场 石门式 单向甩车场 绕道式 平巷式 按线路布置 单道起坡斜面线路一次回转 双道起坡斜面线路二次回转,按线路布置 单道起坡斜面线路一次回转 双道起坡斜面线路二次回转,2、辅助提升的采区中部甩车场线路组成 、-道岔 A-A以上斜面线路，C-C以下平面线路， A-A和C-C之间竖曲线。,双道起坡二次回转方式特点： 1）双道起坡在车场斜面上设两个道岔（甩车道岔、分车道岔）变单轨为双轨，空、重车线分别设置竖曲线起坡。,斜面线路：布置在斜面上的线路（A点为止）。 竖曲线：A点至C点间的线路，从斜面到平面的过渡线路。 起坡点：竖曲线的末端C称起坡点。从平面线路由C点向斜面上起坡。 平面线路：C点之后的平面线路。,2）甩车场线路=斜面线路+竖曲线+平面储车线路,二、甩车场斜面线路联接计算,1、单道起坡系统 单道起坡-斜面上只布置单轨线路,斜面线路一次回转,斜面线路二次回转,（1）线路：bAC，道岔线b直接与 AC相连不重合。C点后为平面线路。 （2）回转角：为道岔的辙叉角 ，以C点判定。 （3）斜面线路经一次回转之后，岔
