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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,
