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1、煤矿开采方法,精品课程课件,第三篇 开采设计,第十七章 采区车场轨道线路设计,第十七章采区车场轨道线路设计,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),第一节 轨道线路设计基础,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。)
2、 (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,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,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: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),新设计矿井轨型选用要求,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;900mm (762mm),轨距及选用,(2
3、)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: 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。,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 mm, 直线段: S = B+ =1360+200=1560mm1560 1600 曲线
4、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),(2)弯曲段:S 1 B + 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,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、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、938,1)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; 3 转辙器; 4 曲轨; 5 护轮轨; 6 基本轨。,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、
6、5、6),(2)ZDC-对称道岔道岔参数: a、b 外形尺寸, 辙叉角。 (M:2、3 4),1,主要参数: a、b 外形尺寸, 辙叉角。,(3)ZDX 渡线道岔 道岔参数: a、b 外形尺寸 S1 线路中心距 L 道岔总长度 辙叉角 (4、5、6),3)道岔辙岔号 与辙岔角关系新计算方法 原计算方法, tantan, tan 2tan,道岔角度对照表,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、40)/m。,(渡 线 道 岔)道岔类
7、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。,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。,新型道岔型号与参数值(MT/T295),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
8、 (5)和线路要求相符,(1)与基本轨距一致。如 ZDK622 /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, 182606的道岔只允许通过矿车。,(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
9、理选用单开和对称道岔。渡线道岔要和轨中心距一致。,提示: (道岔辙岔尖和线路岔心是不同的),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,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:,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。,: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 1
10、5 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,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,例:计算曲线参数 单轨曲线 40R=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。,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。(
11、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。,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=525mm,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 / mm,(2)曲线轨距加宽Sg,(3)曲线处巷道加宽,车辆进入曲线由于车辆内伸和外伸 , (巷
12、道必须加宽),车辆外伸 1=c1-c2车辆内伸2 =c2,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 + 2 X,(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。,C = SB + 2 X L= 2Rsin+Ccos m =
13、 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,导入的辅助角tan =,(3)曲线转角理论计算,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),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
14、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900mm轨距时,h =10 35mm600mm轨距时,h = 5 25mm,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2 S,L0值选取 (提前加宽、抬高长度 ) 机车运输: L0 5m 3t矿车:L0 =2.50m 1t矿车:L0 = 2 5m,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。,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)用ZDK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)曲线转角等于巷道转角 -。, ,n = H/sin,,f = a + bcosRsin,(1)道岔基本参数: a、b、(选定); (2)曲线线路参数及计算方法:,2、ZDK道岔平行线路联接,