第十四章采区车场线路设计

第十四章采区车场线路设计

第十四章采区车场线路设计 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知识 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。）（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

（三）矿井轨道 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。

1）轨型：以单位长度质量表示 kg·m-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）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=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(1300、1400、1600、1700、1900） 900mm轨距(1600、1800、1900、2200、2500）

（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

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）

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 1 — 尖轨； 2 — 辙叉； 3 — 转辙器； 4 — 曲轨； 5 — 护轮轨； 6 — 基本轨。道岔特征：道岔是一个刚性整体装置

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、6）

（2）ZDC--对称道岔道岔参数： a、b — 外形尺寸，— 辙叉角。（M：2、34） 1

（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Ｍ＝＝ tan －１ α＝2tan－１Ｍ＝＝tanα－１ α＝tan－１

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)922 / 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） 道岔类别代号辙叉号轨中心距 ZDX930/5/2019 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/T2—95)

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（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，182606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。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。 Φ Φ

φ：曲线冲击角和行车速度有关 • V＜1.5m/s φ≤4° c ≤ 7 人力推车 • V＞1.5m/s φ≤3° c ≤ 10 • V＞3.5m/s φ≤2° c ≤ 15 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； • δ＝40°计算曲线半径及参数。 • V=5m/s 取 C= 20 • Rmin=CSB • =20×1100 • =22000 mm • 选R=25 m

例：计算曲线参数 • 单轨曲线 • δ＝40° • R=25000 (mm) • K、T参数计算： • K＝ 17452 (mm) • T＝9099 (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。 • （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 Δh=10~35mm； • 600轨距：一般取值 • Δh=5~25mm

（2）曲线轨距加宽ΔSg • 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 • Δs：取值10~20mm • 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`=(100~300) Δh • = X104 /mm

(3)曲线处巷道加宽 车辆进入曲线由于车辆内伸和外伸， (巷道必须加宽) 车辆外伸Δ1=c1-c2 车辆内伸 Δ2 =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。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。

（3）曲线转角理论计算 β—导入的辅助角 tan β= C = SB+ 2 X L= 2Rsin+Ccos m = 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

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

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=2.5~0m 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SS，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β等于巷道转角 -α。

（1）道岔基本参数： a、b、（选定）；（2）曲线线路参数　　及计算方法：  f = a + bcosRsin n = H/sin，

第十四章 采区车场线路设计