采区上部车场形式选择及线路布置.ppt

,第十四章采区车场,第一节轨道线路布置的基本概念第二节采区上部车场形式选择及线路布置第三节采区中部车场形式选择及线路布置第四节采区下部车场形式选择及线路布置第五节采区硐室第六节其它辅助运输方式的车场及轨道线路连接特点,1、基本概念采区车场采区上（下）山与区段平巷或阶段大巷连接处的一组巷道及硐室。作用在采区内运输方式改变或过渡的地方完成转载工作。采区车场巷道甩车道、存车线、联络巷道及各种硐室。,第十四章采区车场,2、车场分类按地点分采区上、中、下部车场按服务对象分主提升甩（平）车场；辅助提升甩（平）车场。按线路布置分单道起坡甩（平）车场；双道起坡甩（平）车场。,3、采区车场施工设计线路设计线路总体布置，绘草图；计算各线段和联接点尺寸；计算线路总尺寸；作线路布置的平、剖面图。硐室设计按线路设计，定巷道或硐室断面大小；确定硐室位置,一、矿井轨道矿井轨道巷道底板铺设的道床、轨枕、钢轨和联结件等。（一）轨型1、钢轨的型号，以kg/m表示2、类别重轨24kg/m的钢轨；轻轨24kg/m的钢轨；,第一节轨道线路布置的基本概念,矿井常用轨型有24、18、15、11等。小矿或运输量小的巷道可选用8.5型。3、轨型选用,轨型选用,1）根据列车重量、行车速度、行车频繁情况选择轨型。2）斜井用箕斗提升，选用重轨。3）15万t/a的小矿，斜井及大巷选用18或24型钢轨。采区宜选用8.5型钢轨。,（二）道岔道岔使车辆由一线路转运到另一线路的装置,特点道岔是一个刚性整体装置,1、道岔结构及参数（1）道岔结构1尖轨；2辙叉；3转辙器；4曲轨；5护轮轨；6基本轨。,（2）道岔参数,a、b外形尺寸，辙叉角。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,2、道岔类别（国标）,1）类别单开道岔DK对称道岔DC渡线道岔DX,对称道岔,1,渡线道岔,2）系列615、618、624、918、924每个系列中按辙每个系列中按辙叉号码和曲线半径不同，又有不同型号DK615412DC62439DX91852016（1）符号含义DK、DC、DX单开、对称、渡线。（2）第一段数6、9分别表600mm、900mm轨距。15、18、24分别表示轨型。,第二段数字（4、3、5）为辙叉号码（M）（3）辙叉号（M）M与辙叉角（）的关系是,DK道岔,DK道岔有5个系列615、618、624系列各有5个（M）2、3、4、5、6。918、924系列各有4个（M）3、4、5、6。b段等长。,DC道岔,615、618、624、各有2个（M）2、3。918、924各有1个（M）3b值为岔线实长b1的水平投影。,1,DX道岔,615、618、624各有2个（M）4、5。918、924各有2个（M）4、5。道岔的小，R大，行车速度,（4）道岔半径DK和DC名称尾数表示道岔曲轨的曲线半径，单位为m。如6、9、12、15、20、25、30m。DX名称尾数有四位数。DX91852016DX91852019四位数前两位数表示曲线半径，单位m；后两位数表示轨中心距，单位为dm。如16示1600mm；19示1900mm。,（5）道岔的方向性,DK、DX道岔有方向性左向、右向。道岔手册中所列型号均为右向道岔。如DK615412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末注上（左）字。如DK615412（左）岔线在行进方向（由ab）的左侧。,3、道岔选择,1）与基本轨距一致。如DK615412，只用于600mm轨距。2）与基本轨一致，可高一级，不能低一级。如基本轨型是18kg/m道岔可选18kg/m或者24kg/m。3）与行车速度相适应DKM为2、3号的只能走矿车，不能走机车。DCM为2、3号的只能走矿车，不能走机车。R9m，185530的只能走矿车，不能走机车,4）与行驶车辆速度相适应R小，大，行车v，只走矿车的道岔，其行车v1.5m/秒，车场调车用。5）注意左向、右向。6）道岔选择表18-24、简易道岔1）结构尖轨，辙叉角，无统一标准。2）用途人力推车，行车速度15m/秒。,二、轨道线路,（一）轨距与线路中心距1、轨距及选用1）轨距单轨线路上两根轨道轨头内缘的距离。,轨距及选用,2）选用（1）采用标准轨距600mm；900mm。（2）根据生产能力大小，按表183选用。如1t、3t矿车600mm轨距（辅运）3t、5t矿车900mm轨距（主运）。,2、线路中心距,1）线路中心距双轨线路的中心线间距S（1）直线段SB，mm。式中B机车宽度，mm；两车内侧的距离，mm，200mm。装车点700mm，摘挂钩点1000mm。,（2）弯曲段SBS机车运输S300mm其它运输S200mm。,线路中心距,2）选用线路中心距一般取100mm为单位的整数。例1t矿车，机车运输，轨距600，机车宽1060mm，1060/2530，530220012601300直线段S11300mm曲线段S1S13003001600mm。,3、线路表示方法,用两根轨道中心线作为线路的标志，采用单线表示。单轨线路单线（细实线）；双轨线路双线（细实线）。,（二）轨道曲线线路,车场线路直线段线路联接点线路（圆曲线）1、曲线半径R及弯道转角曲线半径R见表17-4，机车最小值12m1）单轨线路联接系统参数,已知巷道转角曲线半径R（选用）切线长T弧长K,2、曲线处巷道加宽和轨中心距加宽,车箱内伸和外伸,轨中心距加宽车辆外伸1、内伸2，轨中心距加宽值S12机车S300mm，其他车S200mm。曲线段巷道加宽机车运输外伸1200mm，内伸2100mm。曲线段加宽S12,巷道加宽和轨中心距加宽,加宽方法及范围（1）将外轨线路平移S距离（移动外侧线路），利用异向曲线联接方法。（2）加宽范围L0双轨线路中心距加宽必须从直线段开始。在直线段加宽L0内，轨中心距由SS。外轨抬高为抵消离心力的影响，避免挤压外轨900mm轨距时，h1035mm600mm轨距时，h525mm,L0值选取机车运输L05m1t矿车L025m3t矿车L020m,设计时，作图SS，两点用直线相联。施工时，利用异向曲线联接，使之两端曲线相切，，以利于行车,三、轨道线路联接计算,轨道线路联接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、DK道岔非平行线路联接1）特点（1）用DK道岔曲线联接系统变单轨为双轨,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）巷道转角。,,nH/sin，,fabcosRsin,（1）道岔参数a、b、（选定）；（2）曲线线路参数,2、DK道岔平行线路联接,1）特点同一巷道中，用DK道岔和一段曲线变单轨为双轨；2）参数已知道岔参数a、b、；联接曲线参数R、，轨中心距S。求联接系统的轮廓尺寸,参数BSctg，mScsc；nmT,cnbLaBTLDK平行线路联接点长度；m联接系统斜长；C联接系统参数，C≮0,3、DC道岔平行线路联接,1）特点用DC道岔和两段曲线变单轨为双轨；2）参数已知道岔a、b、b1的水平投影；3曲线R、S、转角/2,LaBTC≮0,4、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，将轨道平移一个距离。,定Ca.线路外轨内轨，内轨外轨，车辆不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。,CSB2XL2RsinCcosmS1/sin,SB轴距X外轨抬高递增递减直线段长度,不能带分、秒，可取30、45、60,（二）纵面线路的竖曲线联接和坡度,1、纵面线路的竖曲线联接1）竖曲线线路纵面方向上呈曲线（圆曲线）状A竖曲线上端；C竖曲线下端，起坡点（落平点）；B平面与斜面交点；平面线路与斜面线路的夹角，即竖曲线转角（已知）R1竖曲线半径，竖曲线切线T，圆弧长K,设计R1取值R1（1213）SB1.0t、1.5t矿车R19、12、15m；3t矿车R112、15、20m。,2、线路纵断面坡度，,线路坡度i很小，cos1,线路坡度的确定,（1）线路等阻力坡度设计，即重列车（35‰）下行；空列车（35‰）上行。（2）矿车自动滚行特点i大、单向运行。3吨空矿车9‰3吨重矿车7‰1吨空矿车11‰1吨重矿车9‰,一、采区上部车场采区上部车场采区上山与采区上部区段回风平巷或阶段回风大巷之间一组联络巷道和硐室。,,布置特点1）“轨道上山”以水平的巷道与阶段回风大巷相连，并在平巷内布置储车线及调车线。绞车房与回风大巷在同一水平。,（一）采区上部平车场,第二节采区上部车场形式选择及线路布置,据调车方向分顺向平车场,逆向平车场,顺向平车场,逆向平车场,顺向平车场车辆进入储车线方向与提车线方向一致；,顺向平车场,逆向平车场车辆进入储车线方向与提车线方向相反,逆向平车场,（二）采区上部甩车场,布置特点1）“轨道上山”以倾斜的甩车道与区段回风平巷（或石门）相连，在平巷内设储车线及调车线。2）绞车房高于回风水平。3）按甩车方向，上部甩车场可分单向甩车双向甩车,单向甩车,双向甩车,,（三）上部车场形式选择,1、顺向平车场i、当绞车房与上山变坡点距离近，车场巷道直接与总回风巷相连；ii、煤层群联合布置采区用石门联接各煤层回风平巷和总回风巷；iii、采区上部为风化带或松软岩层。iv、调车方便；巷道断面大，易跑车。,2、逆向平车场当绞车房距轨道上山变坡点较远；煤层联合布置采区；操作安全；通过能力小。,3、采区上部甩车场优点调车省力；通过能力大，可减少工程量。绞车房高，不易维护，绞车房有下行风。选上部车场解决的关键问题选用采区上部围岩稳定。,二、采区上部车场线路设计,采区上部平车场线路特点设置反向竖曲线，上山线路经反向竖曲线变平，设平台，在平台调车。,一、逆向平车场,1、特点车辆进入储车线方向与提车线方向相反。2、线路布置，单道逆向平车场；双道逆向平车场。通过能力小,LABmLbA过卷距离，10-15m;B串车长及富裕长度2m，m；mDK联结尺寸，m；Lb变坡点至基本轨的距离，要求Lbm交叉点长度Lg。,Lg交叉点长度储车线设在平巷内,二、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,顺向单道平车场,（1）线路布置上山经反向竖曲线之后，平台上设单轨线路，停车线长BnLmLhm（m）n一钩车矿车个数；Lm矿车长，m；Lhm富裕长度，Lhm25m；A安全过卷距取1015mC1阻车器直线段长，取12m（2）坡度i34（向绞车房方向）（3）调车由上山变平后，即关阻车器,顺向双道平车场,（1）线路布置变坡点后设LkLkDK道岔联接长度，m。BnLmLhm安全过卷距A1015mC1阻车器直线段长，取12m,（2）坡度i340（向绞车房方向）（3）调车车辆过变坡点后，关阻车器，摘钩，以弯道推入停车线。使用方便，通过能力大，常用于联合布置采区。,第三节采区中部车场形式选择及线路布置,一、采区中部车场形式采区中部车场联结上山和中部区段平巷的一组巷道和硐室。一般为甩车场采区中部甩车场车场分按服务对象，按提升方式，按甩车方向，甩入地点主提升双钩提升单向甩车绕道式辅助提升单钩提升双向甩车石门式平巷式,（一）石门式中部车场,石门式中部车场采区上山甩车道直接将矿车甩入区段石门。布置特点1）单向甩入石门内轨道上山石门轨道平巷相连运输上山石门区段运输平巷相连2）石门内设调车场3）上、下区段过渡期通风。适用煤层群联合布置采区，轨道上山在下部煤层或底板岩石内,（二）绕道式中部车场,绕道式中部车场采区上山甩车道由斜面进入平面后再延伸至顶板绕道内，在此设调车线。,1、绕道式中部车场,单向甩入绕道,（三）平巷式中部车场,平巷式中部车场采区上山甩车道直接甩入区段平巷中，在平巷中设储车线。,特点设顶板绕道单向甩入绕道。适用运输上山、轨道上山同一层位上。单一薄及中厚煤层双翼采区。,2、布置特点1）采区两翼区段的平巷不在同一水平；2）双向甩入不同标高的区段平巷；3）巷道交叉点不易维护。适用地质构造等原因，双翼区段不同标高。,按线路布置单道起坡斜面线路一次回转双道起坡斜面线路二次回转,二、采区中部车场线路设计,（二）辅助提升的采区中部甩车场线路组成①、②、③-道岔A-A以上斜面线路，C-C以下平面线路A-A和C-C之间竖曲线,双道起坡二次回转方式特点1、双道起坡在车场斜面上设两个道岔（甩车道岔、分车道岔）变单轨为双轨，空、重车线分别设置竖曲线起坡,斜面线路布置在斜面上的线路（A点为止）竖曲线A点至C点间的线路，从斜面到平面的过渡线路。起坡点竖曲线的末端C称起坡点。从平面线路由C点向斜面上起坡。平面线路C点之后的平面线路。,2、甩车场线路斜面线路竖曲线平面储车线路,甩车场斜面线路联接计算,（一）单道起坡系统单道起坡-斜面上只布置单轨线路,斜面线路一次回转,斜面线路二次回转,（1）线路bAC，道岔线b直接与AC相连不重合。C点后为平面线路。（2）回转角为道岔的辙叉角，以C点判定。（3）斜面线路经一次回转之后，岔线OA的倾角为，称一次伪斜角。（4）AC在上起坡。,,,,1、单道起坡斜面线路一次回转,2、单道起坡斜面线路二次回转方式,1）特点（1）线路bDAAC，DA与AC不重合。C点后为平面线路。（2）回转角一次回转角为，二次回转后为。（3）伪斜角一次回转线路倾角为，线路二次回转后的倾角二次伪斜角。（4）AC在上起坡。Fig、1819示，括号内数为真实数,,,设置DA的目的减少交叉点长度，利于交叉点维护。但斜面曲线转角不宜过大。影响提升牵引角。矿车行进方向N与钢丝绳牵引方向P的夹角。,,3、提升牵引角,，车不稳，易倾倒；与矿车稳定性有关。矿车重心低，牵引速度慢，可大些。与列车总阻力有关。一次提升矿车少，阻力小，可大些,1）参数二次回转方式角度参数、、、；轮廓尺寸m、n。注意（）、（）括号内数为真实数；、投影数据。,2）换算原则近水平煤层（8）可不换算；8，必须严格换算,4、参数换算,OB为上山方向，上山倾角为在OAB中，ABOBtgCAB中，ABBCtgtgBC/OBtgcostgtg-1costg,,,可换算出、、轮廓尺寸m、n斜面曲线-，T、K竖曲线参数T、h、l、Kp计算各尺寸绘线路平面图按水平投影值（近水平煤层可不换算）绘图标注实际尺寸（斜面尺寸）,5、纵剖面坡度图,1）计算各点标高换算为上山真倾角方向的高差O点与D点高差hodbsinbsincosD点与E点高差hDETsinTsincosE点与A点高差hEATsinTsincos,A点与C点高差hACTsinTsincos,设道岔岔心为0，各点标高为D点hD-hODE点hE-hODhD-EA点hA-hODhDEhEAC点hC-hODhDEhEAhAC）如已知C点标高，亦可反算道岔心O的标高。,2）定各点长度ODb；DAK；ACKp3）角度OD；DE；EA；AC，34）作坡度图沿轨道中心线（将其拉伸后）作剖面图。,中部车场解决的关键问题,轨道上山轨平运输上山运平选择与布置采区中部车场时，应注意各巷道间的交叉及相互干挠的问题。既满足运输、行人要求，又满足通风要求，形成完善的生产系统。,第三节采区下部车场形式选择及线路布置,一、采区下部车场形式选择采区下部车场采区上山与阶段运输大巷联接处的一组巷道和硐室的总称。按装车地点不同，采区下部车场可分为大巷装车式；石门装车式；绕道装车式。,（一）大巷装车式下部车场,采区煤仓的煤炭直接在大巷装入矿车或输送机；辅运由轨道上山与大巷间的绕道相联。,大巷装车式下部车场,优缺点及适用条件优点布置紧凑，工程量省；调车方便。缺点影响大巷通过能力；绕道维护量大适用条件顶绕式上山倾角12，起坡点落在大巷顶板，且顶板围岩稳定的条件。底绕式当上山倾角12，上山提前下扎于大巷底板变平，且底板围岩稳定的条件。,（二）石门装车式下部车场,1、在石门里布置装车站,石门装车式下部车场,2、优缺点及适用条件优点工程量小；调车方便，通过能力大，不影响大巷运输。缺点石门长度有时不够长，就要将车场延伸到煤层平巷内或延长石门。适用煤层群联合布置的采区。,（三）绕道式下部车场,1、绕道式下部车场开一段平行于大巷的巷道，专门布置装车线路。,绕道式下部车场,2、优缺点及适用条件优点不影响大巷运输能力。缺点工程量大；调车时间长。适用采区生产能力大；矿井一翼有两个采区同时生产；不宜布置石门装车站时采用。,（四）布置采区下部车场时应注意的问题,1、轨道上山起坡角25。2、轨道上山顶板或底板绕道出口朝向井底车场方向。3、轨道上山绕道出口应与通过线接轨。4、布置下部车场的关键问题。,,轨道上山轨平运输上山运平选择与布置采区中部车场时，应注意各巷道间的交叉及相互干挠的问题。既满足运输、行人要求，又满足通风要求，形成完善的生产系统。,二、采区下部车场线路设计,采区下部车场构成装煤车场辅助提升车场采区下部车场线路装车站线路绕道线路下部平车场线路。,装煤车场线路设计,（一）大巷装车式线路1）通过式装车站,LD2LH3Lxl1,调车方法调度绞车。,,,2）尽头式装车站,LD2LHLkl1,调车方法尽头通风问题,LH1.25列车长，Lx4号、5号600mm,5号900mmLk4号600mm,5号900mm1t矿车，一列车n2630个3t矿车，一列车n2026个l1le0.5lm坡度i350,轨中心距加宽装车站左、右侧各不小于5m的巷道内将SS。使两车会交时，突出车体部分间隙700mm。巷道加宽装车站左、右侧各大于5m范围巷道加宽。两侧均设人行道。,（二）石门装车站线路尽头式一个装车点,线路联接进石门前，设DX，大巷设单轨平面曲线进石门,,尽头式、两个装车点,问题尽头巷道如何通风如何与“轨道上山”线路相联,轨道上山”线路,,（三）绕道装车式线路布置,绕道式车场装煤点设在与大巷（石门）平行的另一条巷道内。1、单向绕道特点①车辆进出只有一个通道，出口方向朝向井底车场。存车线平行于大巷。②线路进入绕道内，单轨变为双轨。③绕道尽头通风与大巷相连。调车灵活性差。,绕道装车式线路,2、双向绕道特点存车线平行于大巷，设单轨，空、重车线各有进、出口通道。重车线位于井底车场一侧。调车不方便。,绕道装车式线路,3、环行绕道特点①存车线平行于大巷。②车辆在绕道内环行，车位方向不变。③绕道线路由单轨变双轨。④工程量较大。,辅助提升车场,采区辅助提升车场采区下部用于掘进出煤、出矸、进料等的转运站。以大巷装车式绕道线路布置为例1、绕道线路出口方向a绕道出口方向背向井底车场b绕道出口方向朝向井底车场结论多用绕道出口朝向井底车场,1、绕道线路出口方向a绕道出口方向背向井底车场b绕道出口方向朝向井底车场结论多用绕道出口朝向井底车场,2、绕道与（运输大巷）的关系,1）绕道位置（1）顶板绕道a上山不变坡，直接设竖曲线落平进入绕道。适用煤层倾角1825。起坡角125,b上山二次变坡，分段设竖曲线落平进入绕道。上山上抬，起坡角125。适用煤层倾角25,c上山反正二次变坡，上山先下扎，使125。再设竖曲线落平进入绕道。适用煤层倾角1217。,（2）底板绕道,绕道位于大巷底板。d上山反正二次变坡，上山先扎，再设正向曲线进入绕道125用于煤层1012。注25、25，一般取起坡角22,2）绕道与装车站线路的关系,（1）顶板绕道式,装车站储车线路在大巷上帮一侧。绕道线路与大巷下帮一侧线路相连。结论绕道线路与通过线相连（不能与储车线相连）。,绕道与装车站线路的关系（2）底板绕道式,装车站储车线路在大巷下帮一侧。绕道线路应与大巷上帮一侧线路相连。结论绕道线路与通过线相连。,（二）辅助提升车场线路设计,1、平车场竖曲线按上山真倾斜方向布置，上山起坡角以上山倾角代入。起坡角小于25，一般取22。2、起坡点位置起坡点C至大巷通过线的距离为y3、绕道车场开口位置绕道交叉点道岔的a值始端至煤仓中心线的距离为x,第五节采区峒室,一、采区煤仓（一）井巷式煤仓1、煤仓的形式及参数1）煤仓形式垂直式、倾斜式,2）煤仓参数,倾斜式煤仓倾斜角60，斜长＜30m，多用圆断面拱形断面宽度、高度2m。垂直式煤仓“短而粗”；要减少V0，当（V1＋V2＋V3）／V＝90％时，煤仓高度h＞3.5D圆形断面D＝25m，多用45m，h＜30m。,2、煤仓容量原则－保证采区正常生产煤仓容量取决于采区A，装车站通过能力、大巷运输能力等。3、煤仓装煤能力1t矿车，30个矿车，tD9分AD60万t/a；3t矿车，20个矿车，tD8分AD130万t/a。4、煤仓结构及支护煤仓结构上部收口仓身－f＞6可不支护，其余岩层砌碹400mm。下漏斗口－曲面圆台斗仓,下漏斗口－双曲线型,二、采区绞车房,设计绞车房应考虑的主要因素绞车型号及规格；绞车房服务年限；围岩性质等。1、绞车房位置1）围岩稳定、无淋水、矿压小易维护；2）满足提升、施工安全前提下，尽可能靠近变坡点；3）与邻近巷道相隔岩柱＞10m。,2、绞车房通道绞车房两个安全出口钢丝绳通道；风道。绳道绳道中心线与轨道中心线重合，绳道宽22.5m，长5m，断面与连接巷道断面一致。,JT12001000-30型绞车房,第六节其它辅助运输方式的车场及轨道线路连接特点,一、单轨吊车1、基本特征1）以特殊工字钢为轨道悬吊单轨吊车连续运行2）牵引动力－钢丝绳牵引、柴油机车、蓄电池机车。无极绳钢丝绳牵引－＝1825，运距2000m，载重69t，3轨道I140E型工字钢。,柴油机车牵引单轨吊车,2、车场及转载点的布置特点,1）大巷和采区辅运均用单轨吊车时，不设车场直接进入采区。2）大巷或上山用地轨车辅运，采区用单轨吊辅运，需设采区车场转载站。,二、卡轨车三、齿轨机车四、无轨胶轮1）不需轨道，转载少；2）柴油机或蓄电池作动力；3）重载爬坡可达12，空载可达30。,