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1、煤矿开采方法煤矿开采方法精品课程精品课程课题一课题一 采区车场线路设计采区车场线路设计课题一 采区车场线路设计进行采区上、中、下车场线路设计进行采区上、中、下车场线路设计采区内最集中、最复杂的轨道线路，是采区上、中、下部车场线路。采区内最集中、最复杂的轨道线路，是采区上、中、下部车场线路。釆区轨道线路设计主要是指釆区车场线路设计。采区的轨道线路包釆区轨道线路设计主要是指釆区车场线路设计。采区的轨道线路包括由采区上部、中部、下部车场组成的车场线路和与之相联接的轨括由采区上部、中部、下部车场组成的车场线路和与之相联接的轨道线路。本模块任务主要结合准备方式模块所设计采区（盘区、带道线路。本模块任务主
2、要结合准备方式模块所设计采区（盘区、带区）中的上、中、下车场进行线路设计。区）中的上、中、下车场进行线路设计。任务一 轨道、道岔选择课题一课题一 轨道平面线路设计轨道平面线路设计知识点知识点技能点技能点轨距、轨型、曲线半径选择原则轨距、轨型、曲线半径选择原则矿用轨道、道岔系列及正确选用矿用轨道、道岔系列及正确选用矿井轨道线路加宽与外轨抬高矿井轨道线路加宽与外轨抬高正确选用轨型、道岔、曲线半径正确选用轨型、道岔、曲线半径进行轨道线路设计进行轨道线路设计组织实施矿井轨道线路施工组织实施矿井轨道线路施工任务一 轨道、道岔选择本章要点本章要点1.轨道线路设计基础知识（轨道、道岔、曲线、线路施工、线路联
3、接点）2.采区车场轨道线路设计（采区下部、中部、上部车场）任务一 轨道、道岔选择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）采区轨道线路分类（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）绘制线路布置图任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择（二）采区车场线路设计步骤（二）采区车场线路设计步骤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）矿井轨道任务一任务一 轨道、道岔选择轨道
4、、道岔选择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）任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择新设计矿井轨型选用要求使用地点运输设备轨型（kg / m）运输大巷10t，14t电机车7t，8t电机车3038（24） 2230（1824）上下山3 t矿车1t，1.5t矿车2230（18）1522（1115）区段平巷3t，矿车1.5t矿车2230（18）15（11）任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择任务一任务一 轨道、道岔选择轨
5、道、道岔选择2）轨距轨距（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) （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）任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择3 3）轨道线路中心距）轨道线路中心距： 双轨线路中心线间距双轨线路中心线间距S S（1 1）直线段：）直线段： S S B B ，mmmm。式中：式中：B B 机
6、车宽度，机车宽度，mmmm； 两列车对两列车对开时最突出部开时最突出部分之间的距分之间的距离，离，/mm/mm， 200mm200mm。（3）轨中心距选用：）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=1560mm 1560 1600曲线段： S1 =S+ S = 1600 + 300 = 1900mm。矿井轨道轨中心距系列值：600mm轨距轨距(1300、1400、1600、1700、1900）900mm轨距轨距(1600、1800、1900、2200、2500）任务
7、一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择（2）弯曲段：S 1 B + S S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任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择 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）。 任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择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）
8、 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、643900轨距：915、930、938 任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择道岔特征：道岔是一个刚性整体装置道岔特征：道岔是一个刚性整体装置 任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择 1）单开道岔基本结构1 尖轨；尖轨；2 辙叉；辙叉；3 转辙器；转辙器；4 曲轨；曲轨；5 护轮轨；护轮轨；6 基本轨。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、5
9、、6）任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择（2）ZDC-对称道岔道岔参数： a、b 外形尺寸， 辙叉角。 M （2、3、4）1任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择（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）任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择 3 3）道岔辙岔号）道岔辙岔号 与辙岔角关系与辙岔角关系 tantan tan 2tan 任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择 新计算方法新计算方法原计算方法原计算方法道岔角度对照表道岔角度对照表M新标准角度值新标准角度值226335426.565318260618.43
10、5414021014.036511183611.3106927449.462M原标准角度值原标准角度值228043828.077318553018.9254141514.25511251611.4216931389.5274）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 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。任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择 ZDK (ZDC)9 22 / 3/ 15轨距轨距轨型轨型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
11、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。 任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择型号型号abLTL0ZDK615/2/4263354167819223600ZDK930/4/15140210394248588800ZDC622/3/9182606220028004964ZDC930/4/20140210230048587122ZDX622/5/1516111836376842321553716008000ZDX938/5/2019111836455160
12、491860219009500任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择新型道岔型号与参数值（MT/T295)任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择道道岔岔选选择择基基本本原原则则（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（5）和线路要求相符任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择（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
13、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。任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择（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。合理选用单开和对称道岔。渡线道岔要和轨中心距一致。任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选择提示： （道岔辙岔尖和线路岔心是不同的）任务实施任务实施 根据准备方式模块所设计采区（盘区、带区）的条件进行轨道、道岔的选型和设计。任务一任务一 轨道、道岔选择轨道、道岔选
14、择线路联接基本类型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：直线道岔曲线直线任务二 平面线路联接任务二 平面线路联接1、单轨曲线、单轨曲线巷道转弯中间必须加入曲线段；1）曲线参数）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： 任务二 平面线路联接2）曲线半径确定：）曲线半径确定：车辆进入曲线后，前轴外车辆进入曲线后，前轴外轨轮，后轴内轨轮碰撞轨轨轮，后轴内轨轮碰撞轨道。道。根据行车速度，限定碰撞根据行车速度，限定碰撞冲击角，确定曲线半径。冲击角，确定曲线半径。任务二 平面线路联接：曲线冲击角 和行车速度有关V V1.5m/s
15、41.5m/s 4 c 7 c 7 人力推人力推车车V V1.5m/s 31.5m/s 3 c 10 c 10V V3.5m/s 23.5m/s 2 c 15 c 15 机车牵引机车牵引SBSB：轴距：轴距：1t 1t 矿车矿车 SB =880 mm SB =880 mm 3t 3t 矿车矿车 SB=1100 mmSB=1100 mm煤矿轨道曲线系列值：4 4、6 6、9 9、1212、1515、2020、2525、3030、40 /m40 /m任务二 平面线路联接举例举例:3t:3t矿车，列车运行速度矿车，列车运行速度18Km/h18Km/h； 4040计算曲线半径及参数。计算曲线半径及参数
16、。 V=5m/s V=5m/s 取取 C= 20C= 20 RminRmin=C S B=C S B =201100 =201100 =22000 mm =22000 mm 选选R=25 mR=25 m例：计算曲线参数例：计算曲线参数单轨曲线单轨曲线4040 R=25000 (mm) R=25000 (mm)K K、T T参数计算：参数计算：K K 17452 (mm)17452 (mm)T T9099 (mm)9099 (mm)注：曲线半径是轨中心距的半径。注：曲线半径是轨中心距的半径。任务二 平面线路联接任务二 平面线路联接3 3）曲线线路外轨抬高和轨距加宽）曲线线路外轨抬高和轨距加宽轨道
17、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。加宽。 （也为施工参数，现场施工人员需要掌握）（也为施工参数，现场施工人员需要掌握）（1 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。）外轨抬高和轨中心距大小、曲率半径与车辆运行速度有关。任务二 平面线路联接计算原理分析aboabo OBA OBA（ ACOACO）abab/OB=ob/G/OB=ob/G实际施工中外轨抬高值：实际施工中外轨抬高值：900900轨距轨距 ：一般取值一般取值hh=1035mm=1035mm；600600轨距轨距 ：一般取
18、值：一般取值 hh=525mm=525mm任务二 平面线路联接进入曲线如不加宽，车辆将无法通行。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加宽值与曲率半径和轴距有关ss：取值：取值1020mm1020mm加宽方法：外轨不动，内轨向内移动。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，要求：线路在进入曲线段以前，进行外轨的抬高和轨距加宽。进行外轨的抬高和轨距加宽。超前距离X计算X=(100300) X=(100300) hh = X104 / mm = X104 / mm车辆进入曲线由于车辆内伸和外伸 ，(巷道必须加宽)任务二 平面线路联接车辆外伸车辆外伸 1=
19、c1-c2车辆内伸车辆内伸 2 =c2任务二 平面线路联接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。任务二 平面线路联接（1）特点：单轨线路异向曲线联接，）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。将轨道平移一定距离。 C = SB + 2 X （2）确定）确定C值考虑的原则：值考虑的原则： a.线路外轨线路外轨 内轨，内轨内轨，内轨 外轨，外轨，车辆不能同时受异向曲线两根轨道车辆不能同时受异向曲线
20、两根轨道外轨抬高的影响。外轨抬高的影响。b.车辆离开第一个曲线的车辆离开第一个曲线的X 之后，经过之后，经过一个一个SB直线段后再进入第二曲线的直线段后再进入第二曲线的X 。 C = SB + 2 X L= 2Rsin+Ccos m = S /sin SB轴距轴距X 外轨抬高递增外轨抬高递增递减直线段长度递减直线段长度一般取整数值一般取整数值实际中多选实际中多选3030 、4545 、6060 整角整角度度导入的辅助角导入的辅助角tan =任务二 平面线路联接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
21、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（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距则不需进行加宽）任务二 平面线路联接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 35mm 600mm轨距时，h = 5 25mm任务二 平面线路联接双轨巷
22、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 任务二 平面线路联接任务二 平面线路联接L0值选取（提前加宽、抬高长度 ）机车运输： L0 5m3t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轨中心距加宽设计与施工的要求 线路设计时，作图线路设计时，作图S SS S ，两点用直线相联。，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。线相切，以利于行车。三、轨道线路联接点计算三、轨道线路联接点计算任务二 平面线路联接（一）平面线路联接 1、ZDK道岔非平行线路联接轨道线路联
23、接基本方式轨道线路联接基本方式 平面线路联接平面线路联接 道岔曲线联接道岔曲线联接 纵面线路联接纵面线路联接 竖曲线联接竖曲线联接1 1）特点：）特点：（1 1）用）用ZDKZDK道岔道岔 曲线联接系统变单曲线联接系统变单巷为双巷巷为双巷, ,联结两条不同巷道。联结两条不同巷道。（2 2）道岔是一刚性结构，本身既不能）道岔是一刚性结构，本身既不能抬高外轨，也不能加宽轨距；抬高外轨，也不能加宽轨距；（3 3）采用道岔岔线与弯道曲线直接相连，）采用道岔岔线与弯道曲线直接相连， ( (取消了缓和直线取消了缓和直线C C；) )（4 4）曲线转角）曲线转角等于巷道转角等于巷道转角 -。任务二 平面线路
24、联接任务一：采区下部车场设计课题二：采区车场线路设计任务二：采区中部车场设计任务三：采区上部车场设计任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计一、采区下部车场基本形式1.装车站（按装车地点）2.材料车场大巷装车站石门装车站绕道装车站大巷进入石门进入顶板绕道底板绕道顺向绕道逆向绕道任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计二、采区下部车场线路设计1.装车站线路设计（a）通过式；（b）尽头式1机车；2调度绞车；3煤仓；4空车储车线；5重车储车线；6装车点道岔；7、8渡线道岔；9通过线任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计1.1.
25、装车站线路设计装车站线路设计（1）装车站线路总长度通过式： LD=2LH+3 LX+ L1尽头式：LD=2LH+ LK+ L1式中：LH空、重车线长度，各不小于1.25列车 长度，m LX渡线道岔线路联接点长度，m； LK单开道岔线路联接点长度，m； L1机车加半个矿车长度，m。任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计（2）装车站线路坡度装车站线路坡度和车场的调车方式有关。调车方式调度绞车调车:线路坡度和大巷设计坡度基本相同，为 3 5，装车点处为水平。自动滚行调车:线路坡度要满足车辆自动滚行的要求，大巷坡度变化大。小型矿井有采用。调度绞车调车自动滚行调车任务一：采区下部车场设计任务一
26、：采区下部车场设计自动滚行调车时装煤车场线路1通过线；2阻车器；3煤仓；4空车储车线；5重车储车线；6、7渡线道岔；8调车线任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计计算装车站线路长度示例基本条件：1.矿井生产能力120万t/a，2.采用矿车运输，使用3t固定矿车，3. 牵引机车为10t架线机车，4一列车牵引18个矿车。5采用道岔为：ZDX938/4/1522。任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计主要参数矿车参数：机车参数：长长宽宽高高轴距轴距3t固定固定34501320130011003t底卸底卸3450120014001350长长宽宽高高轴距轴距10t机车机车450013
27、601550110012t防爆机车防爆机车4885135016001220任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计道岔参数道岔参数道岔型号曲率曲率半径半径辙叉角辙叉角质量质量/kgabLTL1ZDx938/4/15191500140210 4583404149591568219007600ZDX938/4/152215001402104991404149591688222008800ZDK938/4/1515001402102524404149599000任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计计算车场线路长度示例：1通过式装车站： LD=2LH+3 LX+ L1 =2x776
28、25+3x16882+6225 =212121mm2尽头式装车站：LD=2LH+ LK+ L1 = 2x77625+9000+6225 =170475mm任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计1）绕道位置及与装车站线路的关系主要运输大巷与轨道上山下部材料车场相连接的水平巷道称为采区下部车场的绕道。绕道2位与大巷1的位置关系不同分为：顶板绕道。绕道位于大巷的顶板方向。如图（a、b,c）底板绕道。绕道位于大巷的底板方向。如图（d），底板绕道一般在煤层倾角小于10左右的情况采用。任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计2辅助材料车场线路设计辅助材料车场线路设计大巷装车式下部车场绕道
29、的位置（a）（b）（c）顶板绕道；（d）底板绕道1大巷；2绕道；3轨道上山 任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计2）下部车场的起坡方式（主要是顶板绕道）（1）当轨道上山倾角为2025一般为一次变坡。如图（a）（2）当上山倾角25时，采用二次变坡。如图（b）（3）上山角度较小，一般也采用二次变坡。如图（c）（4）底板绕道，煤层倾角小，一般也采用二次变坡。如图（d）任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计3）绕道线路布置采用顶板绕道时，为了不影响上山的运输，绕道线路应与装车站下帮一侧的通过线相联接，装车站储车线，煤仓放煤口应设在大巷上帮一侧，如图所示。绕道线路布置任务一：采区下
30、部车场设计任务一：采区下部车场设计采用底板绕道时，储车线、煤仓放煤口与通过线的相对位置与上述相反，布置在巷道的下帮。装车站中各渡线道岔的方向也恰好相反，如图所示。绕道布置方式 任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计4 4）绕道方向与布置形式）绕道方向与布置形式绕道方向是指绕道出口朝向井底车场还是背向井底车场。设计时主要考虑采区上山的通风方式，轨道上山进风一般采用绕道朝向井底车场方向布置。（1）立式布置,图（a）、（c）所示。特点是主要储车线直线段与大巷线路相垂直。（2）斜式布置，如图（b）、（d）所示，这种布置的储车线路与绕道和大巷线路夹角一般可在4575 。（3）卧式布置，储车线路
31、直线段与大巷线路平行布置。任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计下部车场绕道线路的布置形式绕道线路立式和斜式布置任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计卧卧式式顶顶板板绕绕道道布布置置5）材料车场储车线及绕道线路布置任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计（1）储车线长度。储车线长度要求大于0.5 列车长度。一般可考虑810个矿车长度。（2）储车线设高低道。储车线为便于矿车运行，降低劳动强度分为高低道，高道为矸石车线，低道为材料、设备车线。（3）储车线的计算。储车线是从竖曲线起坡点处开始计算，包括直线与曲线段。一般主要计算高道（内侧线），低道长度超过部分，可不设自动滚
32、行的坡度。任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计绕道线路分析（1）单开道岔非平行线路联结（ = 520105 ）（2）单开道岔平行线路联结（平面线路）（3）单开道岔平行线路联结（斜面线路）（4）曲线半径通过机车必须大于12m，不通过机车9m。（5）道岔必须是4号以上任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计6）绕道储车线路主要尺寸参数计算（1）绕道开口位置的确定设绕道交岔点道岔始端至煤仓中心线的距离X，X=S1/2+R1+（LHG-KP-C1）+LK+C+R+M-LS煤仓中心线是已知的点，有X值就确定了绕道开口位置。（2）绕道储车线与大巷线路的距离S S=y+C+R1可通过C控
33、制S的距离大小如C是一段必须的过渡线则S是所需的最小距离。任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计如图所示，设低道起坡点至大巷通过线的垂直距离为y,y值可近似按下式计算。顶板绕道起坡点位置(3) 起坡点至大巷线路的距离y任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计计算确定y值是下部车场设计的关键. 确定y值的主要因素：h2与 h2是轨道上山与大巷之间的岩柱，要求h2必须大于25m。 为控制h2和y值，则必须加大 。在布置尺寸受限制时，一般按接近25进行设计。任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计计算起坡点至大巷线路y值长度示例基本条件：1. 轨道上山的起坡角按22( 24
34、）考虑；2. 确定的轨道上山与大巷距离为h2=4m，(2.5m）3. 低道竖曲线半径12000mm，4大巷的高度h=3600mm，5通过线路中心线与巷道中心线距离e=600mm。任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计=21.34m (16.0m)注意：在巷道进行方案设计与线路布置时，线路布置范围必须考虑到满足要求所需的尺寸。起坡点至大巷线路的距离y值任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计3辅助提升车场斜面线路设计线路坡度示意图采区下部车场由于运输量大一般多为双道起坡，在斜面使用对称道岔变单道为双道，设置竖曲线分别变坡，储车线设计为高低道形式。任务一：采区下部车场设计任务一：
35、采区下部车场设计1）斜面线路：采用3号对称道岔，单道变双道。2）储车线线路（1）储车线线路平面布置。（2）储车线线路纵断面坡度。高道线路坡度iG为：底道线路坡度iD为：高道线路坡度角 为：底道线路坡度角为：11930563749任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计3）下部车场高低道起坡方法（限定起坡点间距）（a）相同半径一次变坡法；（b）不同半径一次变坡法；（c）相同半径二次变坡甩车线上抬法；（d）相同半径二次变坡提车线下扎法；（e）相同半径二次变坡提车线下扎甩车线上抬法 任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计4）竖曲线参数。（1）竖曲线半径一般取9m、12m、15m、2
36、0m。（2）竖曲线线路转角。高道竖曲线线路转角低道竖曲线线路转角任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计（3）高低道竖曲线水平投影长度竖直线两端点高差及水平段投影长度（a）高道 ； （b）低道任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计高道竖曲线水平投影长度：低道竖曲线水平投影长度：任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计（4）高低道竖曲线两端点高差 及高道竖曲线两端点高差低道竖曲线两端点高差任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计（2）高低道竖曲线相对位置的确定。竖曲线及平车场线路各参数剖面示意图任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计（3）高低道线路的有
37、关参数高低道的最大高低差。两起坡点的垂直高差H称为最大高低差。高低道起坡点的合理位置。高低道起坡点超前低道起坡点的水平距离为 。一般控制。高低道线路中心距 （在斜面上达到）任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计底板绕道布置设计特点顶板绕道线路布置任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计石门装车式下部车场设计特点石门装车站线路布置（a）一个装车点；（b）两个装车点 任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计石门装车式下部车场设计特点石门装车站线路布置（a）一个装车点；（b）两个装车点 任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计采区下部车场设计示例分析1 .基本条件分
38、析2 .下部车场形式 （底板绕道卧式车场）3 .辅助车场设计（斜面线路、平面储车线、线路尺寸参数）4 .装车站车场线路设计5 .画出车场线路平面布置图和坡面图任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计 根据所讲采区下部车场布置的基本知识和方法，结合准备方式模块中所设计采区下部车场布置方式和实际条件，进行下部车场线路布置设计。设计步骤与要求：1.选择使用的轨型与道岔；2.确定斜面线路的起坡方式和斜面线路参数；3.计算平面线路各部分连接尺寸与参数；4.按比例绘制采区下部车场线路布置平面图和斜面线路的坡度图。任务一：采区下部车场设计任务一：采区下部车场设计任务二 采区中部车场设计知识点知识点能
39、力点能力点u采采区中部车场基本形式及选用原则区中部车场基本形式及选用原则u采区中部车场的线路设计采区中部车场的线路设计u竖曲线的选用及参数计算竖曲线的选用及参数计算u提升牵引角确定方法与选用原则提升牵引角确定方法与选用原则u选择采区中部车场形式选择采区中部车场形式u进行采区中部车场的线路设计进行采区中部车场的线路设计u绘制中部车场线路图绘制中部车场线路图任务二 采区中部车场设计图17-39 甩入平巷的单道起坡甩车场 一、单道起坡甩车式车场（一）甩入平巷的单道起坡甩车场任务二 采区中部车场设计图17-40 斜面线路回转方式（a）一次回转；（b）二次回转 1、斜面线路、斜面线路（1）斜面线路的布置
40、方式。）斜面线路的布置方式。任务二 采区中部车场设计 回转角及伪倾角的计算 （2）斜面线路联接系统参数）斜面线路联接系统参数任务二 采区中部车场设计 竖曲线参数竖曲线参数 2、竖曲线、竖曲线任务二 采区中部车场设计3、平面线路当线路转入平巷后，平行移动了S距离平移距为S时，异向曲线中缓和直线段为任务二 采区中部车场设计4、平面线路的平面图及坡度图各点标高分别为：点相对标高为0D点：A点：C点： 任务二 采区中部车场设计 线路坡度图任务二 采区中部车场设计甩入绕道式中部车场（a）平面图 （b）绕道底板至轨道机上山底板高度 （二）甩入绕道的单道起坡甩车场任务二 采区中部车场设计甩入石门的单道起坡甩
41、车场（三）甩入石门的单道起坡甩车场任务二 采区中部车场设计二、双道起坡甩车式车场在斜面上设两个道岔（甩车道岔和分车道岔），使线路在斜面上变为双轨，空重车线分别设置竖曲线起坡。1、斜面线路道岔曲线道岔系统优点：由于道岔间设有斜面曲线，回转角较大，故甩车场斜面交叉点的长度和坡度均较小，易于开掘和维护，也便于设置简易交岔点。 道岔道岔系统任务二 采区中部车场设计斜面线路布置方式2、平面线路储车线高、低道线路、平面线路储车线高、低道线路3、竖曲线、竖曲线任务二 采区中部车场设计 斜面线路二次回转方式竖曲线位置的确定斜面线路二次回转方式竖曲线位置的确定任务二 采区中部车场设计 斜面线路布置的特点：低道竖
42、曲线紧接在联接点曲线之 后布置，但高道竖曲线上端点不能进入第二道岔。 将提、甩车线向垂直轴上投影，可得：将提、甩车线向水平面上投影，得任务二 采区中部车场设计一、单道起坡上部顺向平车场1、特点：车辆由斜面进入平台后，车辆进入,储车线方向与提车线方向一致。2、布置方式： 1）顺向单道 （1）线路布置：上山经反向竖曲线之后，平台上设单轨线路 （2）坡度：i = 3 4（向绞车房方向）（3）调车：由上山变平后，即关阻车器 任务二 采区中部车场设计采用这种布置的条件是：采用这种布置的条件是： 单道起坡上部顺向车场 任务二 采区中部车场设计（二）单道起坡上部逆向平车场（二）单道起坡上部逆向平车场1、特点
43、：车辆进入储车线方向与提车线方向相反。、特点：车辆进入储车线方向与提车线方向相反。2、线路布置，、线路布置，单道逆向平车场；双道逆向平车场。单道逆向平车场；双道逆向平车场。通过能力小通过能力小 任务二 采区中部车场设计单道起坡上部逆向平车场单道起坡上部逆向平车场任务二 采区中部车场设计二、双道起坡上部平车场二、双道起坡上部平车场 令低道竖曲线与斜面令低道竖曲线与斜面 平行线路联接点终点平行线路联接点终点 相联，竖曲线起点距相联，竖曲线起点距 离离L1：竖曲线终点水平距离竖曲线终点水平距离L2：任务实施任务实施 根据准备方式模块所设计采区（盘区、带区）的条件选择采区中车场型式，进行采区中部车场的
44、线路设计并绘制出中部车场线路图任务二 采区中部车场设计 采采区上部车场基本形式及选用原则区上部车场基本形式及选用原则 采区上部车场的线路设计采区上部车场的线路设计绞车房形状及位置确定绞车房形状及位置确定采区上部车场安全管理措施及防跑采区上部车场安全管理措施及防跑车的设施器车的设施器选择采区上部车场形式选择采区上部车场形式进行采区上部车场的线路设计进行采区上部车场的线路设计绘制上部车场线路图绘制上部车场线路图制定采区上部车场安全管理措施制定采区上部车场安全管理措施任务三任务三 采区上部车场线路设计采区上部车场线路设计一、单道起坡上部顺向平车场1、特点：车辆由斜面进入平台后，车辆进入,储车线方向与
45、提车线方向一致。2、布置方式： 1）顺向单道 （1）线路布置：上山经反向竖曲线之后，平台上设单轨线路（2）坡度：i = 3 4（向绞车房方向）（3）调车：由上山变平后，即关阻车器 相关知识相关知识:任务三任务三 采区上部车场线路设计采区上部车场线路设计采用这种布置的条件是采用这种布置的条件是： 单道起坡上部顺向车场 任务三任务三 采区上部车场线路设计采区上部车场线路设计（二）单道起坡上部逆向平车场（二）单道起坡上部逆向平车场1 1、特点：车辆进入储车线方向与提车线方向相、特点：车辆进入储车线方向与提车线方向相反。反。2 2、线路布置，单道逆向平车场；双道逆向平车、线路布置，单道逆向平车场；双道
46、逆向平车场场, ,通过能力小通过能力小 。任务三任务三 采区上部车场线路设计采区上部车场线路设计单道起坡上部逆向平车场任务三任务三 采区上部车场线路设计采区上部车场线路设计二、双道起坡上部平车场令低道竖曲线与斜面平行线路联接点终点相联，竖曲线起点距离L1：竖曲线终点水平距离L2：任务三任务三 采区上部车场线路设计采区上部车场线路设计任务实施任务实施 根据准备方式模块所设计采区（盘区、带区）的条件选择采区上车场型式，进行采区上部车场的线路设计并绘制出上部车场线路图任务三任务三 采区上部车场线路设计采区上部车场线路设计课题三 采区硐室采区硐室主要包括：采区煤仓、采区绞车房、采区变电所 和下山采区水
47、泵房与水仓等知识点知识点技能点技能点采区绞车房的设计采区绞车房的设计采区变电所的设计采区变电所的设计采区煤仓容量计算与形式设计采区煤仓容量计算与形式设计进行采区硐室设计进行采区硐室设计绘制硐室的布置图绘制硐室的布置图任务一任务一 上山采区硐室上山采区硐室 一、采区煤仓设计一、采区煤仓设计（一）采区煤仓的容量取决于采区生产能力、采区下部车场装车站和运输大巷的通过能力。（1）在采区高峰生产延续时间内，保证采区连续生产：Q=（AG-AN）tGAG采区生产能力1.52.0倍平均产量，t/hAN通过能力1.01.3平均hG生产延续时间机1.01.5 炮1.52.0运输不均匀系数,机采取1.151.20，
48、炮采取1.5任务一 上山采区硐室（2）按装车站的装车间隔时间来计算：Q=AGt0KbAG采区高峰生产能力，t/h；t0装车间隔时间，一般可按1530min计算；Kb运输不均匀系数。任务一 上山采区硐室（二）、煤仓的形式及参数（二）、煤仓的形式及参数煤仓的形式按倾角分为垂直式，倾斜式和混合式；按断面形状有圆形、拱形、椭圆和矩形仓底倾角为6065（主要参数：断面尺寸和高度）圆形垂直煤仓直径为25，个别5以上；拱形断面倾斜煤仓宽度一般为2m左右，高度可大于2m。煤仓高度不宜超过30，以20为宜有效容积VV90% 3.5D圆形垂直煤仓应设计成“短粗”形。任务一 上山采区硐室任务一 上山采区硐室 煤仓的
49、结构包括煤仓的上部收口、仓身、下口漏斗及溜口和闸门装置等。图18-1 煤仓结构1上部收口；2仓身；3下口漏斗及漏口闸门基础；4漏口和闸门 任务一 上山采区硐室（三）煤仓的结构及支护（三）煤仓的结构及支护1、煤仓上口（1）、为了保证煤仓上口安全，用混凝土收口 ；（2）、为了防止大块煤、矸石、废木料等进入煤仓造成煤仓堵塞，应在煤仓上口安设铁箅子，铁箅子一般采用824kg/m旧钢轨或1020号工字钢做成，铁箅子的网孔尺寸一般为200mm200mm、250mm250mm、300mm300mm，图18-2任务一 上山采区硐室煤仓上口铁箅子煤仓上口铁箅子任务一 上山采区硐室煤仓上口网孔煤仓上口网孔上大块煤
50、炭的上大块煤炭的破碎和杂物的破碎和杂物的清理工作，可清理工作，可在煤仓上部巷在煤仓上部巷道内进行，或道内进行，或者设置专门的者设置专门的破碎硐室。破碎硐室。 大块煤破碎硐室的布置形式图（a）煤仓上口兼作破碎硐室；（b）设有人工破碎硐室的煤仓；（c）设有机械破碎硐室的煤仓1煤仓；2人工破碎硐室；3机械破碎硐室任务一 上山采区硐室2、仓身煤仓仓身一般应砌碹。砌碹的壁厚可为300400mm。3、下口漏斗及溜口和闸门基础（1）煤仓仓身下部的收口漏斗一般为截圆锥形。（2）为了防止堵塞，下口漏斗应尽量消除死角。（3）为了安装溜口和闸门，在漏斗下方留一边长为0.7m的方形孔口，在孔口预埋安装固定溜口的螺栓。
51、任务一 上山采区硐室4、溜口及闸门装置、溜口及闸门装置（1）煤仓的溜口一般均做成四角锥形，在）煤仓的溜口一般均做成四角锥形，在溜口处安设可以启闭的闸门。溜口处安设可以启闭的闸门。（2）选择闸门时，应以操作方便省力，启）选择闸门时，应以操作方便省力，启动迅速可靠为原则，多采用上关式气动闸动迅速可靠为原则，多采用上关式气动闸门。门。 任务一 上山采区硐室（3）、溜口闸门与矿车的位置关系图18-4 溜口与矿车的相对位置1溜口；2闸门；3矿车任务一 上山采区硐室（4）溜口的方向有三种图18-5 溜口方向（a）顺向；（b）侧向；(c)垂直 任务一 上山采区硐室二、采区绞车房设计二、采区绞车房设计（一）、
52、绞车房的位置应在围岩坚固稳定的薄及中厚煤层或顶底板岩层中。（二）、风道及钢丝绳通道两个安全出口：1.绳道：用于运输设备、行人、通风、走绳，绳道宽2000m2500m，并在5m以内，采用不燃性材料支护。2、风道：位于硐室的左、右、后侧，应靠近电机布置，净宽1.21.5m，主要用于回风。任务一 上山采区硐室绞车平面尺寸绞车平面尺寸（a）滚筒直径为）滚筒直径为1200mm；（；（b）滚筒直径为）滚筒直径为1800mm1绳道；绳道；2左侧风道；左侧风道；3电动机壁龛电动机壁龛任务一 上山采区硐室（三）、绞车房的平面布置及尺寸（三）、绞车房的平面布置及尺寸1、绞车房的平面布置在保证安全生产和易于安装检修
53、的条件下，尽可能布置得紧凑，以减少硐室工程量。2、绞车房尺寸任务一 上山采区硐室（四）、绞车房的高度（四）、绞车房的高度 1.2m以上绞车，绞车房应设起重梁， 起重梁一般用2040工字钢，两端插入壁内300400mm，安装1.2m以下绞车可用三角架。任务一 上山采区硐室（五）、绞车房的坡度（五）、绞车房的坡度 绞车房地面应高于钢丝绳通道低板100300mm，并向绳道倾斜23，以免积水。 回风道应向外倾斜，以倾角不大于3为宜。任务一 上山采区硐室（六）、绞车房支护（六）、绞车房支护1、采用不燃性材料支护，并用C15混凝土铺底。2、硐室一般用直墙半圆拱碹。采用料石砌碹时，料石强度等级应大于MU30
54、，砌体允许抗压强度应大于2.2MPa；采用混凝土砌拱时，允许抗压强度应大于2.5MPa。3、有条件的地方尽量采用锚喷支护。任务一 上山采区硐室三、采区变电所设计三、采区变电所设计（一）、采区变电所的位置 一般设在输送机上山与轨道上山之间或设在上（下）山巷道与运输大巷交岔点附近。任务一 上山采区硐室 采采区区变变电电硐硐室室图图任务一 上山采区硐室（二）、采区变电所的尺寸和支护（二）、采区变电所的尺寸和支护 1、采区变电所的高度一般为2.53.5m；2、采区变电所采用不燃性材料支护。3、变电所的地面应高出邻近巷道200300mm，且应有3的坡度。4、变电所硐室长度超过6m时，必须在硐室两端各设一
55、个出口。在通道5m范围内用不燃性材料支护。5、硐室与通道的联接处，设防火栅栏两用门。计算涌水量，确定水仓所需容量计算涌水量，确定水仓所需容量绘制采区下山水仓平、剖、断面图绘制采区下山水仓平、剖、断面图下山水仓设计基本要求，下山水仓设计基本要求，水仓的容量与断面下山泵房设计水仓的容量与断面下山泵房设计任务二 下山采区主要硐室知识点知识点技能点技能点任务二 下山采区主要硐室一、采区水泵房设计一、采区水泵房设计1.水泵房的位置： 在下部井筒（下山）之间，采用垂直或平行井筒（下山）布置并尽量与变电所联合布置。水泵房位置（a）水泵房垂直下山；（b）水泵房平行下山任务二 下山采区主要硐室 2.水泵房主要尺
56、寸水泵房主要尺寸（1）水泵房长度 L=n b + a（n+1）式中：n水泵台数；b水泵及电动机的基础总长度，m；a各基础之间的距离，取1.52m，最外侧基础墙应适当加大到2.53m。 任务二 下山采区主要硐室 （2）水泵房宽度 B = B1 + B2 + B3B1水泵房基础宽度，m；B2吸水井一侧水泵基础至墙的距离，一般为0.80.81m1m；B3有轨道一侧水泵基础至墙的距离，一般为1.52m。 （3）水泵房高度 水泵房净高3 34.5m4.5m； 水泵房地面标高应高出车场轨面0.5m0.5m， 并应向吸水小井设1%的下坡。任务二 下山采区主要硐室 3. 吸水小井（1）吸水小井 形式：（2）吸
57、水小井的断面形状可采用方形或圆形，深度为4.05.5m。 任务二 下山采区主要硐室二、水仓二、水仓 水仓由两个断面相同、间隔1520m的巷道组成，其中一个水仓清理时，另一个水仓正常使用。 1.水仓设计要求：（1）水仓的有效容量应能容纳4h 的采区正常涌水量。（2）水仓向吸水井方向应有12的上坡，以便泥砂沉淀、清理时便于矿车运输。任务二 下山采区主要硐室（3）为便于维护和清理水仓，一般采用 单轨巷道的断面，并需铺设轨道。水仓净断面一般为57m2。水仓的总长度：L = V / S式中：V水仓的有效容量，m3； S水仓的净断面积，m2任务二 下山采区主要硐室 （4）水仓与吸水小井联接处的水仓底板标高
58、应比泵房底板标高低4.55.0m，否则，水泵将因吸水高度的限制而无法抽出水仓内的全部积水。 （5）水仓在清理斜巷的标高最低处，其顶板标高必须较水仓入口处水沟的沟底为低，否则，水仓将灌不满水。任务二 下山采区主要硐室（四）清理斜巷1、清理斜巷的设计应达到的要求（1）倾角20，以保证装满煤泥的矿车在斜巷运行时不泼撒。（2）保证水仓最高水位应低于泵房地面12m，水仓顶必须低于附近巷道最低点的水沟底。任务二 下山采区主要硐室2、设计已知条件（1 1）清理斜巷倾角）清理斜巷倾角2020，一般取，一般取=20=20；（2 2）水仓底板坡度）水仓底板坡度i=1i=122；（3 3）竖曲线半径）竖曲线半径R R取取9 912m12m；（4 4）水仓起点与终点的标高差）水仓起点与终点的标高差 H H 应事先计算。应事先计算。 水仓清理斜巷总坡度图水仓清理斜巷总坡度图任务实施任务实施 结合矿井开采实际条件，按结合矿井开采实际条件，按涌水量涌水量70m3/h,进行水仓进行水仓和水泵房的和水泵房的设计，合理确定水泵房和水仓的尺寸与设计，合理确定水泵房和水仓的尺寸与断面。画出水泵房的平面与断面图。断面。画出水泵房的平面与断面图。
