矿山开采设计_下.doc

《矿山开采设计_下.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《矿山开采设计_下.doc（193页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、 第三篇 矿井轨道线路及车场设计第十三章 矿井轨道线路计算第一节 矿井轨道 第二节 矿井轨道线路 第三节 轨道线路联接计算 第四节 轨道线路纵断面坡度计算 第五节 矿车运行中的稳定性第十四章 采区车场设计 第一节 采区中部车场设计 第二节 采区下部车场设计 第三节 采区上部车场设计 第四节 采区峒室设计 第五节 单轨吊车运输的线路布置与卡轨车运输的特点第十五章 井底车场设计 第一节 井底车场线路平面布置设计 第二节 井底车场通过能力计算 第三节 井底车场线路坡度设计 第四节 井底车场设计示例 第五节 小型矿井井底车场设计特点 第六节 特大型矿井井底车场设计特点 第七节 底卸式矿车井底车场设计特

2、点附录附录 矿区建设可行性研究报告编制内容附录 采区煤仓容量的确定附录 调度自动化程序附录 部分常用轨道线路联接计算图表附录 矿车的运行阻力附录 井底车场开倒车运行状态分析附录 水仓线路闭合计算参考文献编后记 第三篇 矿井轨道线路及车场设计 第十三章 矿井轨道线路计算 第一节 矿井轨道一. 轨道 矿井轨道是由铺在巷道底板上的道床、轨枕、钢轨和联结零件等组成。 轨道运输目前是巷道运输的主要方式，轨道的结构及其铺设和维护的质量，是影响轨道运输正常工作的重要因素。因此，轨道应铺设得牢固而平稳，并应具有一定的弹性，以缓冲车辆运行的冲击，延长轨道和矿车的服务年限。 轨道线路的空间位置，用平面图和纵断面图

3、表示。平面图可表示线路在平面上的位置、曲率半径及直线与曲线的连接；纵断面图表示线路的坡度。轨道线路应力求成直线，如因为底板本平使巷道弯曲时，为了便于行车，应尽量采用较大的曲率半径。在纵断面上应力求平坦，没有过多的起伏，否则会增加机车运行的困难。如果底板呈波浪形，就必需将凸起部分挖掉或将低凹处垫高。在矿井中，主要是单向运送货载。为了减小重车运行的阻力，都是将巷道掘成一定的坡度，使重车向下坡运行。钢轨是轨道最重要的部分，钢轨直接支撑着行驶列车的车辆，承受列车的负荷并把负荷传给枕木。钢轨的断面形状一般为工字形，其断面积不大且具有足够的抗弯力矩。钢轨可分为轨头、轨腰和轨底三部分，如图13-1所示。轨头

4、供车轮运行并承受车轮的压力。钢轨在使用中虽然被部分磨损，但由于轨头粗大，所以仍然有足够的强度。轨腰的作用是提高轨头、便于接轨。轨底要有足够的面积以便于把钢轨闹定在轨枕上。 图13-1 钢轨 A-钢轨高度；B-轨底宽度；C-轨头宽度；D-轨腰宽度钢轨的型号是以每米长度门重量(kgm)表示。矿用钢轨有11、15、18、24、和38几种型号。使用时应根据运输设备类型、使用地点、提升方式、行车次数和行车速度等确定，一般可按表13-1选用。表13-1 钢轨轨型选择表使 用 地 点运 输 设 备钢轨型号(kg/m)斜 井箕 斗2438矿 车1824井 底 车 场运 输 大 巷10、14t电机车247、8t

5、电机车18无极绳绞车15上、下 山1.0t 矿 车151.5t 矿 车15顺 槽1.0t 矿 车11151.5t 矿 车15二. 道岔轨道线路是由若干直线段和曲线段联接而成，而线路的联接通常是由道岔来实现的。所以，道岔是线路联接的基本元件，它是使车辆由一个线路转驶到另一个线路的装置。(一). 道岔的构造道岔的构造如图13-2所示。它是由尖轨、辙叉、转辙器、道岔曲轨(随轨)、护轮轨和基本轨所组成。 图13-2 道岔结构 1-尖轨；2-辙叉；3-转辙器；4-道岔曲轨；（随轨）；5-护轮轨；6-道岔基本轨尖轨是道岔最重要的零件，在车辆进入时，它接受车辆的碰撞和冲击，通过它实现列车沿左向或右行运行。尖

6、轨应该紧贴基本轨并且有足够的断面强度。尖轨的高度等于或小于基本轨的高度。它的尾部与道岔曲轨用夹板联接，尖端用扁钢联在一起，以拉杆与转辙器联接。转辙器是道岔的操纵机构，用它来拨动尖轨，以达到转辙的目的。辙叉在两条随轨的交叉处，由岔心和翼轨组成，焊接在钢板上形成一个整体。为保证车轮能正常地通过辙叉，在其两对侧基本轨旁，设置护轮轨。辙叉角决定着弯曲随轨的曲线半径和整个道岔的长度，它是道岔特征的基本参数。在线路平面图中，道岔通常以单线表示。道岔的主线与岔线的线段用粗线绘出。单线表示图虽不能表明道岔的结构及道岔内的轨道中心线的实际图形，但它能表明与轨道线路平面布置计算有关的道岔参数，如道岔的轮廓尺寸和辙

7、叉角，从而简化了设计工作。(二). 道岔的类别窄轨道岔标准设计有单开道岔(如图13-3所示)、对称道岔(如图13-4所示)和渡线道岔(如图13-5所示)三种类别。各种型号窄轨道岔标准设计施工图，参见煤炭工业部颁布的窄轨道岔线路联接手册。 图13-3 单开道岔 图 13-4 对称道岔图 13-5 渡线道岔窄轨道岔标准设计共包括615、618、624、91 8和924五个系列。每一系列中按辙叉号码和曲线半径划分为很多型号，例如，DK 615-2-4、DC624-3-12、DX918-5-2019等。道岔名称组成是：(1). DK、DC和DX分别为“单开”， “对称”和“渡线”道岔的代号。(2).

8、615、618、624和918、924数列中的“6”和“9”分别代表600mm和900mm轨距；“15”、“18”和“24”分别代表轨型。(3). 道岔名称中的第二段数字，即两短横线间的数字为辙叉号码(M)，辙叉号码与辙叉角()的关系式为： ， (13-1)辙叉号码2、3、4、5和6号等几种，其相应的辙叉角分别为28420、185530、1415、112516和93138。(4). 道岔名称中的尾数。单开和对称道岔的尾数代表道岔曲线半径，单位是m；渡线道岔的尾数中，前两位数代表曲线半径，单位是m；后两位数代表轨中心距，单位是dm，例如尾数2019，则表示曲线半径为20m，轨中心距为19dm，即

9、1900mm。(5). 单开道岔和渡线道岔有左向和右向之别。我们通常所见到的道岔技术特征表多为右向道姑，岔线在行进方向的右侧。若为左向道岔应在尾数末加“左”字。例如，轨距600mm，轨型18kgm，4号辙叉，曲线半径为12m，双轨线路中心线间距1300mm左向渡线道岔，其名称为DX 618-4-1213左渡线道岔。道岔的规格已标准化，其规格尺寸的标注如图12-3、12-4和12-5所示。图中还绘出了相应的道岔单线图，它是用道岔中轴线表示的道岔基本尺寸。警冲标是停车的界限，在警冲标以内不能停放车辆，否则将影响另一条线路上车辆的通行。(三). 道岔的选择道岔种类选择是否合适，对机车运行速度、行车安

10、全和集中控制程度以对采区和井底车场运输通过能力的影响很大。选用道岔时应从以下几个方面考虑：(1). 与基本轨的轨距相适应。如基本轨线路的轨距是600mm，就应选用600mm轨距的道岔；900 mm轨距时也一样。(2). 与基本轨的轨型相适应。即基本轨轨型是哪种型号，道岔也应选用哪种型号。有时可以采用较基本轨线路轨型高一级的道岔，但绝不允许采用低一级的道岔。例如，基本线路轨型为18kgm，道岔的轨型也应选用18kgm，有时也可选用24kg/m，但不能选用15kgm。(3). 与行驶车辆的类别相适应。即有些道岔可允许行驶电机车，有些仅能行驶矿车。多数标准道岔都能行驶电机车和矿车，少数标准道岔由于曲

11、线半径过小(等于或小于9m)或辙叉角过大(等于或大于185530)，就只能允许行驶矿车。例如，DK615-2-4和DK618-3-6等道岔型号都不允许行驶电机车。(4). 与车辆的行驶速度相适应。即有的道岔允许行驶速度可在153.5ms之间，而有的道岔则限制在1.5ms以下。一般曲线半径越小，辙叉角越大，允许车辆行驶的速度就越小。例如DK 615-2-4，DK 618-2-4，DK918-3-9等道岔，矿车行驶速度不得超过1.5ms。根据所采用的轨道类型、轨距、曲线半径、电机车类型、行车速度、行车密度、车辆运行方向、车场集中控制程度及调车方式的要求，可选择电动的、弹簧的或手动的各种型号道岔。(

12、四). 简易道岔上述的道岔是煤炭工业部规定的标准窄轨道岔，但不少矿井采用一种简易道岔，通常把它叫做“单剑”道岔，如图13-6所示。图13-6 简易道岔1-尖轨；2-辙叉单剑道岔结构十分简单，由岔尖1和辙叉2组成。改变运输线路时，只需拨动忿尖的位置即可，使用很灵便，而且很节省钢材，减少投资，但稳定性较差。在一些运输量不大的人力和串车运输的巷道中，如上山道、轨中巷、上部与中部车场等处均可采用。这种道岔无统一的规格，轨距一般多为600mm。(五). 采区和井底车场内常用道岔型号道岔类型确定之后，辙叉角的选择亦是比较重要的因素。辙叉角越大，道岔曲线半径和长度就较小。车辆通过道岔的平稳性就越差。反之，辙

13、叉角越小，道岔曲线半径和长度就大，车辆通过道岔时就越平稳。在车场内行驶电机车的线路上，多采用单开道岔和渡线道岔；仅在单个矿车运行的副井联接部分的线路上采用对称道岔。单开和渡线道岔通常采用“4”号和“5”号辙叉角。在电机车远行频繁的线路上应采用“5”号辙叉角。副井联接部分线路上一般采用“3”号辙叉角。煤炭工业部颁布的井底车场标准没计中规定：1t系列采用18kgm钢轨，4号道岔；3t系列采用24kgm，5号道岔。煤炭工业部颁布的采区车场标准设计中对道岔选型规定，如表13-2所示。表13-2 道岔选型表 轨距(mm)使 用 地 点大 巷 及 下 部 车 场上、中 部 车 场钢轨(kg/m)道岔钢轨(

14、kg/m)道 岔6001518相应轨型4号道岔15主提升用相应轨型4、5号道岔。辅助提升用相应轨型的3号道岔。600mm轨距的材料线用简易道岔。辅助提升及材料车线均用3、4号道岔。9001824相应轨型4、5号道岔18第二节 矿 井 轨 道 线 路 一. 线路的构成轨道线路是由若干直线段和曲线段联接而成的。在矿井内，轨道线路取决于煤层的赋存条件和矸石系统。轨道线路用中轴线的平面图及纵剖面图来表示。在矿井内，运输平巷或石门线路都具有微小的坡度。线路坡度的平均值称之为平均坡度，通常为35%。二. 矿井窄轨线路的轨距和轨中心距轨距是指直线轨道上两条钢轨轨头内线之间的距离，如图13-7中的它是表示轨道规格的最主要参数。图13-7 轨距和轮距轮距是两车轮