矿井轨道运输

1、矿矿 井井 轨轨 道道 运运 输输 第一节第一节 概述概述 o 一、轨道运输系统一、轨道运输系统 轨道运输在矿井运输中仍占有重要的地位，因轨道运输在矿井运输中仍占有重要的地位，因 为轨道运输在不少矿井中仍是一种主要的运输为轨道运输在不少矿井中仍是一种主要的运输 方式，即便在原煤运输系统全部采用连续运输方式，即便在原煤运输系统全部采用连续运输 机械的矿井（如刮板输送机、带式输送机），机械的矿井（如刮板输送机、带式输送机）， 材料、设备、矸石以及人员的运输仍然需要采材料、设备、矸石以及人员的运输仍然需要采 用轨道运输。用轨道运输。 o 1.1.轨道运输的优点及缺点轨道运输的优点及缺点 轨道运输的主

2、要优点：轨道运输的主要优点： 能充分适应运输距离的变化和巷道的弯曲，既能能充分适应运输距离的变化和巷道的弯曲，既能 用于水平巷道又能用于倾斜巷道，且倾角几乎不用于水平巷道又能用于倾斜巷道，且倾角几乎不 受限制。受限制。 轨道运输的缺点：轨道运输的缺点： 运输能力与运输距离有关。其他条件相同时，运运输能力与运输距离有关。其他条件相同时，运 输能力随运输距离的增加而降低；工作组织复杂，输能力随运输距离的增加而降低；工作组织复杂， 需要较多的辅助作业。需要较多的辅助作业。 o 2.2.矿井轨道的分类矿井轨道的分类 （1 1）按轨距的大小分类。矿井窄轨轨道的轨距可）按轨距的大小分类。矿井窄轨轨道的轨距

3、可 分为分为3 3类：类：900mm900mm轨距；轨距；762mm762mm轨距；轨距；600mm600mm轨距。轨距。 900mm900mm和和600mm600mm轨距的轨道应用较广，轨距的轨道应用较广，762mm762mm轨距的轨距的 轨道已很少应用。轨道已很少应用。 （2 2）按使用地点的不同分类。矿井轨道可分为用）按使用地点的不同分类。矿井轨道可分为用 于主要运输线路的轨道和用于一般运输线路的轨道。于主要运输线路的轨道和用于一般运输线路的轨道。 主要运输线路轨道：包括井底车场、主要运输大巷主要运输线路轨道：包括井底车场、主要运输大巷 和主要运输石门的轨道，以及井上的运煤、运矸石和主要

4、运输石门的轨道，以及井上的运煤、运矸石 的干线和集中装、卸、甩车场的轨道。的干线和集中装、卸、甩车场的轨道。 一般运输线路的轨道：除去主要运输线路外的轨道。一般运输线路的轨道：除去主要运输线路外的轨道。 （3 3）按年运输量的不同分类。）按年运输量的不同分类。 一级线路轨道：单线重车方向年运输量在一级线路轨道：单线重车方向年运输量在100100万万 t t以上的以上的900mm900mm轨距的轨道。轨距的轨道。 二级线路轨道：单线重车方向年运输量在二级线路轨道：单线重车方向年运输量在5050 100100万万t t的的900mm900mm轨距的轨道和单线重车方向年运轨距的轨道和单线重车方向年运

5、 输量在输量在3030万万t t以上的以上的600mm600mm轨距的轨道。轨距的轨道。 三级线路轨道：单线重车方向年运输量三级线路轨道：单线重车方向年运输量3030万万t t以以 下的下的600mm600mm轨距的轨道和单线重车方向年运输量轨距的轨道和单线重车方向年运输量 在在5050万万t t以下以下900mm900mm轨距的轨道。轨距的轨道。 o 3.3.矿井轨道的组成矿井轨道的组成 矿井轨道由两部分组成，即轨道的下部建筑和上部矿井轨道由两部分组成，即轨道的下部建筑和上部 建筑。建筑。 （1 1）轨道的下部建筑。轨道的下部建筑是上部建）轨道的下部建筑。轨道的下部建筑是上部建 筑的基础，即

6、巷道的底板，包括路基和附属设施。筑的基础，即巷道的底板，包括路基和附属设施。 为了保证轨道的工程质量，从而保证车辆安全运行，为了保证轨道的工程质量，从而保证车辆安全运行， 要求巷道底板岩层坚硬而且稳定。如果底板岩层松要求巷道底板岩层坚硬而且稳定。如果底板岩层松 软而且不稳定，遇水则发生膨胀使轨道发生底鼓现软而且不稳定，遇水则发生膨胀使轨道发生底鼓现 象，很容易导致运输轨道变形，增加对轨道的日常象，很容易导致运输轨道变形，增加对轨道的日常 维修量，而且对车辆安全运行极其不利。维修量，而且对车辆安全运行极其不利。 （2 2）轨道的上部建筑。轨道的上部建筑主要包括）轨道的上部建筑。轨道的上部建筑主要

7、包括 道床、轨枕、钢轨、联接零件和道岔等。道床、轨枕、钢轨、联接零件和道岔等。 o 二、矿井轨道运输的站场设备二、矿井轨道运输的站场设备 矿井轨道运输的主要设备有运输绞车（或提升矿井轨道运输的主要设备有运输绞车（或提升 机）、矿用车辆和矿用电机车等。在矿井轨道机）、矿用车辆和矿用电机车等。在矿井轨道 运输中，除了上述主要运输设备外，为了进行运输中，除了上述主要运输设备外，为了进行 矿车的编组、收发、定位、装卸等作业，必须矿车的编组、收发、定位、装卸等作业，必须 在系统中设置装车站、斜井上下的收发车场和在系统中设置装车站、斜井上下的收发车场和 井底车场等各种站场，并配以相应的站场设备。井底车场等

8、各种站场，并配以相应的站场设备。 常用的站场设备主要有翻车机、阻车器、推车常用的站场设备主要有翻车机、阻车器、推车 机和调度绞车等。机和调度绞车等。 o 1.1.调度绞车调度绞车 调度绞车是广泛用于井下站场的调车设备，由于结构调度绞车是广泛用于井下站场的调车设备，由于结构 简单、重量不大和移动方便，这种绞车也广泛用于巷简单、重量不大和移动方便，这种绞车也广泛用于巷 道牵引矿车或拖运材料、设备等。牵引力较大的调度道牵引矿车或拖运材料、设备等。牵引力较大的调度 绞车，还在一些采区轨道上（下）山的运输或上（下）绞车，还在一些采区轨道上（下）山的运输或上（下） 的掘进中得到应用。对调度绞车的要求是，结

9、构尺寸的掘进中得到应用。对调度绞车的要求是，结构尺寸 及重量小，钢丝绳速度不大，便于移动和固定就位，及重量小，钢丝绳速度不大，便于移动和固定就位， 起动平稳，在某种情况中要求能够远程控制。起动平稳，在某种情况中要求能够远程控制。 目前煤矿中使用的调车设备，有目前煤矿中使用的调车设备，有JDJD11.411.4型、型、JDJD2525 型和型和JDJD4040型等。型等。JDJD11.411.4型调度绞车广泛用于煤矿型调度绞车广泛用于煤矿 井下中间巷道和掘进巷道，用以牵引矿车或拖运材料，井下中间巷道和掘进巷道，用以牵引矿车或拖运材料， 也可用于装载站作为矿车编组的调车设备和装载调车也可用于装载站

10、作为矿车编组的调车设备和装载调车 设备。设备。 o 2.2.推车机推车机 推车机用于在较短的距离内推动单个或成组矿推车机用于在较短的距离内推动单个或成组矿 车，用以完成必要的调车作业。车，用以完成必要的调车作业。 （1 1）按用途分为：用以向翻车机内推送不摘钩）按用途分为：用以向翻车机内推送不摘钩 的车组的；用以在井下装车站和倾斜巷道收发的车组的；用以在井下装车站和倾斜巷道收发 车场内推送不摘钩车组的；向提升罐笼和翻车车场内推送不摘钩车组的；向提升罐笼和翻车 机内推送单个或成对矿车的。机内推送单个或成对矿车的。 （2 2）按传动部的类型分为：电动的、气动的和）按传动部的类型分为：电动的、气动的

11、和 电动液压的；电动液压的； （3 3）按牵引机构的类型分为：链式的、绳式的）按牵引机构的类型分为：链式的、绳式的 和活塞式的；和活塞式的； （4 4）按牵引机构的布置特点分为：链式和绳式）按牵引机构的布置特点分为：链式和绳式 牵引机构的两分支（股）布置在垂直平面内的；牵引机构的两分支（股）布置在垂直平面内的； 链式和绳式牵引机构的两分支（股）布置在水链式和绳式牵引机构的两分支（股）布置在水 平面内的；平面内的； （5 5）按牵引机构的运行特点分为：可逆的和不）按牵引机构的运行特点分为：可逆的和不 可逆的；可逆的； （6 6）按推爪的型式分为：单推爪的和双推爪；）按推爪的型式分为：单推爪的和双

12、推爪； （7 7）按推爪作用于矿车上的部位分为：推车底）按推爪作用于矿车上的部位分为：推车底 上的专用挡板的；推车轴的和推车箱的，也有上的专用挡板的；推车轴的和推车箱的，也有 推车缓冲器碰头的。推车缓冲器碰头的。 o 3.3.翻车机翻车机 翻车机是固定车箱式矿车的卸载设备。当井下翻车机是固定车箱式矿车的卸载设备。当井下 巷道采用固定车箱式矿车运输，而立井采用箕巷道采用固定车箱式矿车运输，而立井采用箕 斗或斜井采用连续运输机械或斜井箕斗提升时，斗或斜井采用连续运输机械或斜井箕斗提升时， 翻车机设在井底车场；当立井采用罐笼或斜井翻车机设在井底车场；当立井采用罐笼或斜井 采用串车提升时，翻车机设在井

13、上口附近。采用串车提升时，翻车机设在井上口附近。 o 翻车机可按下述方法分类：翻车机可按下述方法分类： 按矿车的卸载方式分为：侧翻式（圆形）翻车机，按矿车的卸载方式分为：侧翻式（圆形）翻车机， 前倾式（方形）翻车机。按用途分为：车组需分前倾式（方形）翻车机。按用途分为：车组需分 解的，车组不分解的；按电动机的工作特点分为：解的，车组不分解的；按电动机的工作特点分为： 电动机连续运转的；每个工作循环均需起动和停电动机连续运转的；每个工作循环均需起动和停 止电动机的；按传部的类型分为：电动的，液压止电动机的；按传部的类型分为：电动的，液压 的和气动的；按同时翻卸的矿车数目分为：单车的和气动的；按同

14、时翻卸的矿车数目分为：单车 翻车机；双（多）车翻车机；按控制方式分为：翻车机；双（多）车翻车机；按控制方式分为： 自动的和半自动的；按回转方向（或进车方向）自动的和半自动的；按回转方向（或进车方向） 分为：右转（侧）翻车机或左转（侧）翻车机。分为：右转（侧）翻车机或左转（侧）翻车机。 o 4.4.阻车器阻车器 阻车器也称为停车器，其作用是将运动中的矿阻车器也称为停车器，其作用是将运动中的矿 车，停止在某一固定位置阻止其前进。根据运车，停止在某一固定位置阻止其前进。根据运 输作业的需要，阻车器有单式和复式两种。其输作业的需要，阻车器有单式和复式两种。其 操动方式有手动、气动、液动、电动及机械联操

15、动方式有手动、气动、液动、电动及机械联 动等。手动是通过手柄直接操纵传动机构使阻动等。手动是通过手柄直接操纵传动机构使阻 车器动作；气动、液动或电动是通过操纵控制车器动作；气动、液动或电动是通过操纵控制 手把或按钮使阻车器动作；机械联动则是利用手把或按钮使阻车器动作；机械联动则是利用 翻车机翻转或罐笼升降或矿车的运行等为动力，翻车机翻转或罐笼升降或矿车的运行等为动力， 通过杠杆传动系使阻车器动作。通过杠杆传动系使阻车器动作。 o 三、轨道运输安全三、轨道运输安全 （1 1）在有机车运行的线路上施工时，施工区段）在有机车运行的线路上施工时，施工区段 的两端的两端40m40m以外必须设红灯示警，并

16、设专人防护以外必须设红灯示警，并设专人防护 和指挥机车的停止。在主要运输大巷施工时，和指挥机车的停止。在主要运输大巷施工时， 防护人员与施工地点之间距离不得少于防护人员与施工地点之间距离不得少于60m60m；在；在 曲线段施工时，防护人员必须站在直线段。曲线段施工时，防护人员必须站在直线段。 （2 2）机车通过施工区段前，必须经专人检查轨）机车通过施工区段前，必须经专人检查轨 道线路，确认无影响列车安全通过的隐患后方道线路，确认无影响列车安全通过的隐患后方 可放行。车辆通过时，所有工作人员必须躲在可放行。车辆通过时，所有工作人员必须躲在 安全地点。安全地点。 o （3 3）在有电线的地点施工时

17、，应先停电、后施）在有电线的地点施工时，应先停电、后施 工；不停电时，长柄工具要平拿、平放，操作工；不停电时，长柄工具要平拿、平放，操作 时不准碰架线，以防触电。时不准碰架线，以防触电。 （4 4）凡双轨运输，遇特殊情况不能行驶机车时，）凡双轨运输，遇特殊情况不能行驶机车时， 必须在此线路的两端用明显的标志示警，并通必须在此线路的两端用明显的标志示警，并通 知调度。知调度。 o第二节第二节 矿井轨道基本知识矿井轨道基本知识 一、轨道的结构一、轨道的结构 一般矿井轨道由上部建筑和下部建筑构成，矿一般矿井轨道由上部建筑和下部建筑构成，矿 井轨道以巷道底板作为它的下部建筑。因此，井轨道以巷道底板作为

18、它的下部建筑。因此， 铺设轨道的巷道底板应为稳定、坚硬岩石，否铺设轨道的巷道底板应为稳定、坚硬岩石，否 则，巷道底板的不稳定或底鼓，会使轨道变形则，巷道底板的不稳定或底鼓，会使轨道变形 而遭破坏。如果由于技术上的原因，铺轨（永而遭破坏。如果由于技术上的原因，铺轨（永 久性轨道）巷道必须做在软岩层时，巷道底板久性轨道）巷道必须做在软岩层时，巷道底板 应砌倒拱璇。应砌倒拱璇。 o （一）矿井轨道的上部建筑（一）矿井轨道的上部建筑 1.1.道床道床 道床是轨枕的基础，并将轨道的上部建筑和下道床是轨枕的基础，并将轨道的上部建筑和下 部建筑连接成一个整体，防止轨道的纵、横向部建筑连接成一个整体，防止轨道

19、的纵、横向 移动，以保持线路纵、横剖面的正常状态。道移动，以保持线路纵、横剖面的正常状态。道 床根据其结构的不同分为道碴道床和固定道床床根据其结构的不同分为道碴道床和固定道床 两大类。两大类。 o （1 1）道碴道床。由道碴层组成的道床承受钢轨）道碴道床。由道碴层组成的道床承受钢轨 传来的压力，并均匀地分布到轨道的下部建筑上传来的压力，并均匀地分布到轨道的下部建筑上 去；它能保证在轨枕及钢轨的下面向巷道一侧的去；它能保证在轨枕及钢轨的下面向巷道一侧的 水沟内排水畅通。为了保证道床的这些性能良好，水沟内排水畅通。为了保证道床的这些性能良好， 除性能良好的道碴材料外，道床应具有一定的厚除性能良好的

20、道碴材料外，道床应具有一定的厚 度。度。 最好的道碴材料是强度和韧性都较大的碎石或砾最好的道碴材料是强度和韧性都较大的碎石或砾 石，如花岗岩或石灰岩碎石。易碎及具有吸水性石，如花岗岩或石灰岩碎石。易碎及具有吸水性 的岩石或其他材料不宜做道碴。对道碴块度的要的岩石或其他材料不宜做道碴。对道碴块度的要 求是，碎石为求是，碎石为202070mm70mm，砾石为，砾石为202040mm40mm。 o 道碴层的厚度应根据巷道底板的承载能力和通道碴层的厚度应根据巷道底板的承载能力和通 过线路的货流强度确定。轨道倾角在过线路的货流强度确定。轨道倾角在1010以下，以下， 货流量为每昼夜货流量为每昼夜1001

21、004000t4000t时，道碴层在轨枕时，道碴层在轨枕 以下的厚度不应小于以下的厚度不应小于10cm10cm。每昼夜的货流量超。每昼夜的货流量超 过过4000t4000t的主要运输巷道的道碴层厚度（轨枕以的主要运输巷道的道碴层厚度（轨枕以 下）应不小于下）应不小于15cm15cm。 巷道底板若为软岩层，干燥状态的容许压力不巷道底板若为软岩层，干燥状态的容许压力不 超过超过5 5105Pa105Pa，潮湿状态的容许压力不超过，潮湿状态的容许压力不超过 1 1105Pa105Pa时，建廇道碴层厚度取时，建廇道碴层厚度取20cm20cm。辅助巷。辅助巷 道可取道可取5 510cm10cm。 o 在

22、水平巷道及倾角小于在水平巷道及倾角小于1010度的倾斜巷道中，应度的倾斜巷道中，应 将道碴铺设轨道枕的将道碴铺设轨道枕的2/32/3，但道碴与轨底平面之，但道碴与轨底平面之 间的距离不得小于间的距离不得小于3cm3cm。 在倾角超过在倾角超过1010的倾斜巷道中，轨枕应置于在的倾斜巷道中，轨枕应置于在 巷道底板上凿出的横槽内，槽深不应小于轨枕巷道底板上凿出的横槽内，槽深不应小于轨枕 厚度的厚度的2/32/3，轨枕下面的道碴厚度不应小于，轨枕下面的道碴厚度不应小于5cm5cm。 道床边坡宽度（由轨枕的一端至道碴层底边线道床边坡宽度（由轨枕的一端至道碴层底边线 的水平距离）不应小于的水平距离）不应

23、小于10cm10cm。 道碴道床具有施工简单，投资少等优点，但维道碴道床具有施工简单，投资少等优点，但维 护工作量较大。主要用于服务年限较短，底板护工作量较大。主要用于服务年限较短，底板 不稳定的井下轨道运输巷道。不稳定的井下轨道运输巷道。 o （2 2）固定道床。由于煤矿井下条件恶劣，给轨）固定道床。由于煤矿井下条件恶劣，给轨 道的铺设和维修带来不便。为了保证轨道的整道的铺设和维修带来不便。为了保证轨道的整 体性和稳定性，近年来国内煤矿使用和推广了体性和稳定性，近年来国内煤矿使用和推广了 固定道床固定道床混凝土整体道床，混凝土可加钢混凝土整体道床，混凝土可加钢 筋或钢质轨枕。在倾斜井、巷中使

24、用固定道床筋或钢质轨枕。在倾斜井、巷中使用固定道床 不仅提高了轨道质量，从而保证行车的稳定性不仅提高了轨道质量，从而保证行车的稳定性 和安全，以及减少轨道线路的维修工作，并能和安全，以及减少轨道线路的维修工作，并能 有效地防止轨道有效地防止轨道“爬行爬行”（轨道的整体滑动）。（轨道的整体滑动）。 有关各矿的使用经验完全证明了固定道床的优有关各矿的使用经验完全证明了固定道床的优 越性。越性。 o 固定道床目前有两种形式，即预埋螺栓式和预埋轨固定道床目前有两种形式，即预埋螺栓式和预埋轨 枕式。枕式。 预埋螺栓式就是将螺栓根据轨枕间距和轨距要求的预埋螺栓式就是将螺栓根据轨枕间距和轨距要求的 位置，浇

25、灌在混凝土的固定道床上。位置，浇灌在混凝土的固定道床上。 预埋轨枕式就是将预制好的混凝土轨枕，根据轨枕预埋轨枕式就是将预制好的混凝土轨枕，根据轨枕 间距确定的位置，浇灌在混凝土的固定道床内，使间距确定的位置，浇灌在混凝土的固定道床内，使 轨枕和道床形成一整体。轨枕和道床形成一整体。 固定道床与道碴道床相比较，固定道床的轨枕与道固定道床与道碴道床相比较，固定道床的轨枕与道 床浇灌为一个整体，增强了轨枕的稳定性，可保持床浇灌为一个整体，增强了轨枕的稳定性，可保持 轨距的一致，减少运输事故。但投资较高，维修较轨距的一致，减少运输事故。但投资较高，维修较 困难。困难。 固定道床除用于倾斜井巷之外，对于

26、服务年限较长固定道床除用于倾斜井巷之外，对于服务年限较长 的大型矿井，必要时也可用于主要运送平巷和井底的大型矿井，必要时也可用于主要运送平巷和井底 车场。车场。 o 2.2.轨枕轨枕 轨枕用于固定两根轨道，并使其保持一定的距离。轨枕用于固定两根轨道，并使其保持一定的距离。 钢轨将压力直接传给轨枕，并经轨枕较均匀地传钢轨将压力直接传给轨枕，并经轨枕较均匀地传 给道床；轨枕还能保持轨道的稳定性，防止轨道给道床；轨枕还能保持轨道的稳定性，防止轨道 的纵向和横向移动。的纵向和横向移动。 运行车辆在轨枕上的压力引起道床的反作用。因运行车辆在轨枕上的压力引起道床的反作用。因 此，为了减小轨枕的弯距，必须将

27、靠近轨枕两端此，为了减小轨枕的弯距，必须将靠近轨枕两端 的道碴砸实。同时轨枕的尺寸影响轨枕两端及中的道碴砸实。同时轨枕的尺寸影响轨枕两端及中 间部分的反作用力，因而，应合理选择轨枕的尺间部分的反作用力，因而，应合理选择轨枕的尺 寸。寸。 轨枕按材质的不同分为木轨枕、钢筋混凝土轨枕、轨枕按材质的不同分为木轨枕、钢筋混凝土轨枕、 钢轨枕；按用途的不同分为普通轨枕、道岔岔枕。钢轨枕；按用途的不同分为普通轨枕、道岔岔枕。 o （1 1）木轨枕。按使用性能，木质轨枕最好。常用木材）木轨枕。按使用性能，木质轨枕最好。常用木材 为松木。木轨枕也称枕木，其规格尺寸如表为松木。木轨枕也称枕木，其规格尺寸如表1

28、11 1。 表表1 11 1枕木规格尺寸表枕木规格尺寸表 轨距轨距/mm轨型轨型/（kg*m-1）长度长度/mm 宽度宽度/mm 高度高度/mm 上宽上宽下宽下宽 600 15.18 1200 1200 150 120 150 150 120 120 24 1200 1200 160 130 160 160 140 140 762 15.18 1500 1500 150 120 150 150 120 120 24 1500 1500 160 130 160 160 140 140 900 15.18 1600 1600 150 120 150 150 120 120 24 1600 1600

29、 160 130 160 160 140 140 允许误差允许误差20-10-1010 o 木轨枕重量轻，富有弹性，容易加工制作，成木轨枕重量轻，富有弹性，容易加工制作，成 本低，与钢轨连接简单，铺设和养护较方便，本低，与钢轨连接简单，铺设和养护较方便， 并且有较好的绝缘性能。木枕与碎石道碴之间并且有较好的绝缘性能。木枕与碎石道碴之间 有较大的摩擦系数，能增强轨道的稳定性。但有较大的摩擦系数，能增强轨道的稳定性。但 道钉易松动，不易保持轨距，易腐朽、磨损和道钉易松动，不易保持轨距，易腐朽、磨损和 开裂，使用年限较短，更换频繁。为提高木枕开裂，使用年限较短，更换频繁。为提高木枕 的使用寿命，在使

30、用前均经防腐处理，铺轨时的使用寿命，在使用前均经防腐处理，铺轨时 在枕木与钢轨之间设置钢轨垫板。在枕木与钢轨之间设置钢轨垫板。 木质轨枕的尺寸建议按表木质轨枕的尺寸建议按表1 11 1选取。选取。 o （2 2）钢筋混凝土轨枕。钢筋混凝土轨枕主要优）钢筋混凝土轨枕。钢筋混凝土轨枕主要优 点是寿命长，抗压强度高，不腐朽，在潮湿环点是寿命长，抗压强度高，不腐朽，在潮湿环 境更能提高其强度。它的缺点是重量大，导电，境更能提高其强度。它的缺点是重量大，导电， 易裂，铺设及修理劳动强度大。易裂，铺设及修理劳动强度大。 钢筋混凝土轨枕按制作工艺分为普通混凝土轨钢筋混凝土轨枕按制作工艺分为普通混凝土轨 枕和

31、预应力混凝土轨枕。钢筋混凝土轨枕外形枕和预应力混凝土轨枕。钢筋混凝土轨枕外形 及尺寸见表及尺寸见表1 12 2。 o表表1 12 2钢筋混凝土轨枕外形尺寸钢筋混凝土轨枕外形尺寸 普通混凝土轨枕强度低，易断裂。预应力混凝土轨枕普通混凝土轨枕强度低，易断裂。预应力混凝土轨枕 是在浇灌混凝土前对所配的钢筋（或钢丝）施加拉力，是在浇灌混凝土前对所配的钢筋（或钢丝）施加拉力， 当浇灌混凝土有一定强度后，从轨枕两端切断钢筋，当浇灌混凝土有一定强度后，从轨枕两端切断钢筋， 由于钢筋的收缩给予轨枕纵向一定的应力，使其提高由于钢筋的收缩给予轨枕纵向一定的应力，使其提高 抗弯性能，从而提高使用寿命。抗弯性能，从而

32、提高使用寿命。 轨距轨距/mm 轨枕外形尺寸轨枕外形尺寸/mm LH1H2H3H4B1B2B3 600 900(762) 1200 1500 50 50 70 80 120 130 90 90 120 120 150 150 127.5 132 o 轨枕尺寸应根据弯矩确定。减少轨枕中间部分的支轨枕尺寸应根据弯矩确定。减少轨枕中间部分的支 撑面积，增加中间部分在道床上的单位压力可以减撑面积，增加中间部分在道床上的单位压力可以减 小弯矩值。所以，钢筋混凝土轨枕中间部分的断面小弯矩值。所以，钢筋混凝土轨枕中间部分的断面 面积应小于两端的断面面积，这样还可达到节约制面积应小于两端的断面面积，这样还可达

33、到节约制 造轨枕用料的目的。造轨枕用料的目的。 采用预应力钢筋不仅可以降低材料消耗，还可提高采用预应力钢筋不仅可以降低材料消耗，还可提高 轨枕的抗裂强度。轨枕的抗裂强度。 为了减小钢筋混凝土的导电性，建议在垫板和轨枕为了减小钢筋混凝土的导电性，建议在垫板和轨枕 之间放置绝缘垫，例如橡胶、压缩木板和夹布胶木之间放置绝缘垫，例如橡胶、压缩木板和夹布胶木 等制成的绝缘垫。等制成的绝缘垫。 钢筋混凝土轨枕仅适用于主要运输巷道。钢筋混凝土轨枕仅适用于主要运输巷道。 o （3 3）钢轨枕。钢轨枕一般用）钢轨枕。钢轨枕一般用1212号号1616号的槽钢号的槽钢 制作，其长度一般与木轨枕、钢筋混凝土轨枕制作，

34、其长度一般与木轨枕、钢筋混凝土轨枕 相同，槽钢轨枕可以立式安装，也可平式安装。相同，槽钢轨枕可以立式安装，也可平式安装。 由于槽钢价格高昂，所以只在特殊地段（临时由于槽钢价格高昂，所以只在特殊地段（临时 轨道和道岔敷设处）使用。轨道和道岔敷设处）使用。 o 3.3.钢轨钢轨 钢轨是轨道上部建筑的重要组成部分之一。它钢轨是轨道上部建筑的重要组成部分之一。它 不仅引导车辆运行，且直接承受载荷，并经轨不仅引导车辆运行，且直接承受载荷，并经轨 枕将载荷传递给道床及巷道底板（轨道的下部枕将载荷传递给道床及巷道底板（轨道的下部 建筑），在使用架线电机车和建筑），在使用架线电机车和“信集闭信集闭”的区的区

35、段还兼做轨道电路。段还兼做轨道电路。 在运行车辆的作用下，钢轨产生弯曲，所以，在运行车辆的作用下，钢轨产生弯曲，所以， 钢轨应具有足够的刚度；另一方面，为了减小钢轨应具有足够的刚度；另一方面，为了减小 车辆行经钢轨接头、道岔时冲击作用的影响，车辆行经钢轨接头、道岔时冲击作用的影响， 钢轨又应具有足够的柔度和耐磨性。钢轨又应具有足够的柔度和耐磨性。 o （1 1）钢轨类型。钢轨的类型是以每米长的质量）钢轨类型。钢轨的类型是以每米长的质量 （kg/mkg/m）来表示的。钢轨每米长质量越大，则）来表示的。钢轨每米长质量越大，则 抗冲击、弯曲、振动的能力就越强，承载力也抗冲击、弯曲、振动的能力就越强，

36、承载力也 越大，矿井轨道所用的钢轨有轻轨和重轨之分，越大，矿井轨道所用的钢轨有轻轨和重轨之分， 常用钢轨的断面及轨端侧面和主要技术参数见常用钢轨的断面及轨端侧面和主要技术参数见 表表1 13 3。 表表1 13 3常用钢轨的主要技术参数常用钢轨的主要技术参数 钢轨类型钢轨类型/ （kg*m-1) 理论重量理论重量/ （kg*m-1） 标准长度标准长度 /m 断面尺寸断面尺寸/mm螺栓孔尺寸螺栓孔尺寸/mm 截面截面 面积面积 /mm2 ABHDabcrld 轻轻 轨轨 11 15 18 22 24 11.20 14.720 18.060 22.300 24.450 610 710 410 71

37、0 32.00 37.00 40.00 50.80 51.00 66.00 76.00 80.00 93.66 92.00 80.50 91.00 90.00 93.66 107.00 7.00 7.00 10.00 10.72 10.90 46.5 46.5 46.5 46.5 100 100 100 100 7 9 9 10 10 24 28 28 30 30 35 39.25 39 41.60 46 14.31 18.80 23.70 31.40 重重 轨轨 30 33 38 43 50 30.100 33.286 38.733 44.653 51.514 710 12.5 12.5 1

38、2.5 12.5、25 60.33 60.00 68.00 70.00 70.00 107.95 110.00 114.00 114.00 132.00 107.95 120.00 134.00 140.00 152.00 12.30 12.50 13.00 14.50 15.50 56 56 56 56 110 110 110 110 160 160 160 160 42.50 49.50 57.00 65.80 o （2 2）钢轨选择。为延长钢轨使用寿命，保证安）钢轨选择。为延长钢轨使用寿命，保证安 全运输，要正确选用钢轨类型。选用钢轨时，主全运输，要正确选用钢轨类型。选用钢轨时，主 要应

39、考虑电机车和矿车的重量，行车的速度和行要应考虑电机车和矿车的重量，行车的速度和行 车的密度等。车辆载重量越大，车速越大，行车车的密度等。车辆载重量越大，车速越大，行车 密度越高，采用钢轨型号就越大。井下轨道和工密度越高，采用钢轨型号就越大。井下轨道和工 业广场轨道的轨型，一般可分别按表业广场轨道的轨型，一般可分别按表1 14 4和表和表1 1 5 5选用。选用。 o （3 3）钢轨的磨耗限值。钢轨的磨损是由于车轮）钢轨的磨耗限值。钢轨的磨损是由于车轮 的滚动、滑动以及砸撞等造成，为保证运输安全，的滚动、滑动以及砸撞等造成，为保证运输安全， 有关规程规定了垂直磨损限值。矿井主要运输线有关规程规定

40、了垂直磨损限值。矿井主要运输线 路上的钢轨垂直磨耗限值见表路上的钢轨垂直磨耗限值见表1 16 6。 表表1 14 4井巷轨道钢轨类型选择井巷轨道钢轨类型选择 使用地点使用地点运输设备运输设备钢轨型号钢轨型号/（kg*m) 斜井斜井 箕斗箕斗 矿车矿车 2438 1824 主要运输平巷及井底车场主要运输平巷及井底车场 10、14t电机车电机车 7、8t电机车电机车 无极绳绞车无极绳绞车 24 18 15 上山、下山上山、下山 1t矿车矿车 1.5t矿车矿车 15 15 工作面巷道工作面巷道 1t矿车矿车 1.5t矿车矿车 1115 15 表表1 15 5 矿井工业广场轨道钢轨类型选择矿井工业广场

41、轨道钢轨类型选择 表表1 16 6 主要线路钢轨垂直磨耗限值主要线路钢轨垂直磨耗限值 轨道类型轨道类型 900mm轨距轨距600mm轨距轨距 行驶行驶14t电电 机车机车 行驶小于行驶小于 14t电机车电机车 或或120hp 行驶小于行驶小于 10t电机车电机车 行驶小于行驶小于 10t电机车电机车 或或80hp以以 下内燃机下内燃机 人推车人推车 钢轨类型钢轨类型/（kg*m-1)243818242415241115 轨道类型轨道类型/（kg*m)15182224 垂直磨损限值垂直磨损限值/mm679 o 4.4.钢轨的连接及固定零件钢轨的连接及固定零件 钢轨的连接及固定零件有鱼尾板（道夹板

42、）、螺栓、垫钢轨的连接及固定零件有鱼尾板（道夹板）、螺栓、垫 板及道钉等。板及道钉等。 o （1 1）鱼尾板。钢轨之间通常用鱼尾板和螺栓连接。鱼）鱼尾板。钢轨之间通常用鱼尾板和螺栓连接。鱼 尾板的作用是通过固定螺栓夹紧两根钢轨使其联接，制尾板的作用是通过固定螺栓夹紧两根钢轨使其联接，制 止轨端错位。在钢轨两端的轨腰上和鱼尾板上有椭圆形止轨端错位。在钢轨两端的轨腰上和鱼尾板上有椭圆形 孔眼，以适应钢轨因温度变化而引起的伸长或缩短。为孔眼，以适应钢轨因温度变化而引起的伸长或缩短。为 此，在钢轨接头处应留有不大于此，在钢轨接头处应留有不大于5mm5mm的间隙。鱼尾板有的间隙。鱼尾板有 两种基本形式，

43、即平面鱼尾板和角形鱼尾板，平面鱼尾两种基本形式，即平面鱼尾板和角形鱼尾板，平面鱼尾 板与钢轨密贴。平面鱼尾板用于连接直线轨道的钢轨，板与钢轨密贴。平面鱼尾板用于连接直线轨道的钢轨， 在弯道上则应使用角形鱼尾板。角形及双头形鱼尾板的在弯道上则应使用角形鱼尾板。角形及双头形鱼尾板的 技术规格见表技术规格见表1 17 7，平面鱼尾板的技术规格见表，平面鱼尾板的技术规格见表1 18 8。 表表1 17 7 角形及双头形鱼尾板技术特征角形及双头形鱼尾板技术特征 轨轨 型型 鱼尾板鱼尾板 型式型式 尺寸尺寸/mm 单个质单个质 量量/kg ABCDELnmkldbRh 24 33 36 角形角形 双头形双

44、头形 双头形双头形 88.59 94.03 24 31 40 18 18 20 38.5 74.1 364 790 790 42 65 65 90 160 160 110 110 100 120 120 21 24 24 28 32 32 9.6 12 12 40.0 45.38 47.65 4.22 12.415 表表1 18 8 平面鱼尾板技术特征平面鱼尾板技术特征 鱼尾板类型鱼尾板类型 长度长度/mm 横截面积横截面积 /mm2 质量质量/kg 轨型轨型/ （kg*m-1) 型式型式有孔有孔无孔无孔 5 8 11 15 18 扁平扁平 扁平扁平 扁平扁平 扁平扁平 扁平扁平 212 27

45、0 358 372 372 1.76 3.49 7.11 10.12 8.5 0.269 0.687 1.91 2.78 2.33 0.293 o （2 2）道钉。道钉的作用是把钢轨固定在木轨枕）道钉。道钉的作用是把钢轨固定在木轨枕 上，使钢轨与轨枕连接成整体，增强轨道框架上，使钢轨与轨枕连接成整体，增强轨道框架 的刚度。道钉钉头为鸭嘴形，钉杆为方形，钉的刚度。道钉钉头为鸭嘴形，钉杆为方形，钉 尖为楔形刃角。道钉一般用钢料锻制而成，道尖为楔形刃角。道钉一般用钢料锻制而成，道 钉的规格见表钉的规格见表1 19 9。 表表1 19 9 道钉规格表道钉规格表 轨型（轨型（kg*m-1)钉杆截面尺寸钉

46、杆截面尺寸/mm长度长度/mm 11 1518 24 88 1212 1414 75 100 110 o （3 3）垫板。垫板的作用是增加轨枕受压面积。）垫板。垫板的作用是增加轨枕受压面积。 垫板有平板形和楔形两种。楔形板可使钢轨有垫板有平板形和楔形两种。楔形板可使钢轨有 一定的内倾角，用于弯曲线路的外轨，使运行一定的内倾角，用于弯曲线路的外轨，使运行 中的车轮中心始终压在钢轨中心线上，减少钢中的车轮中心始终压在钢轨中心线上，减少钢 轨的不均匀磨损。轨的不均匀磨损。 o （4 4）鱼尾螺栓与弹簧垫圈。鱼尾螺栓是用来紧）鱼尾螺栓与弹簧垫圈。鱼尾螺栓是用来紧 固钢轨与鱼尾板的，必须有足够的强度和抗

47、剪固钢轨与鱼尾板的，必须有足够的强度和抗剪 切能力。弹簧垫圈要与鱼尾螺栓配套使用，其切能力。弹簧垫圈要与鱼尾螺栓配套使用，其 作用是防止螺母退扣。作用是防止螺母退扣。 鱼尾螺栓的规格见表鱼尾螺栓的规格见表1 11010。 表表1 110 10 鱼尾螺栓规格鱼尾螺栓规格 轨型轨型/ （kg*m-1) 直径直径/mm 圆头直径圆头直径 /mm 圆头高圆头高/mm 螺纹长度螺纹长度 /mm 螺纹长度螺纹长度 /mm 11 158 24 12 16 18 22 30 35 8 9.5 13 24 37 43 46 75 90 o 5.5.钢轨接头钢轨接头 钢轨接头是轨道最薄弱的地方。使用鱼尾板和螺钢轨

48、接头是轨道最薄弱的地方。使用鱼尾板和螺 栓连接时，不仅需要经常检查和维护钢轨接头，栓连接时，不仅需要经常检查和维护钢轨接头， 而且当车辆行经钢轨接头时会产生冲击和振动，而且当车辆行经钢轨接头时会产生冲击和振动， 使钢轨接头和车轮的磨损加快，车辆不能平稳运使钢轨接头和车轮的磨损加快，车辆不能平稳运 行，降低车辆运行的安全性，缩短车辆的寿命。行，降低车辆运行的安全性，缩短车辆的寿命。 为了减小车轮从一根钢轨过渡到另一根钢轨时的为了减小车轮从一根钢轨过渡到另一根钢轨时的 冲击，震动，以及使列车运行时达到平稳，钢轨冲击，震动，以及使列车运行时达到平稳，钢轨 必须有良好的接头，钢轨的接头形式按接头与轨必

49、须有良好的接头，钢轨的接头形式按接头与轨 枕的相互位置分为悬接式和承垫式，按两条钢轨枕的相互位置分为悬接式和承垫式，按两条钢轨 接头的相对位置分为对接式和错接式，按用途分接头的相对位置分为对接式和错接式，按用途分 为导电式和绝缘式。为导电式和绝缘式。 o （1 1）悬接式与承垫式。悬接式接头悬于两轨枕）悬接式与承垫式。悬接式接头悬于两轨枕 之间。当列车通过接头时，先被车轮碾压的轨之间。当列车通过接头时，先被车轮碾压的轨 端下弯，二轨端出现瞬时不平顺；从而产生冲端下弯，二轨端出现瞬时不平顺；从而产生冲 击和振动。冲击变形过大常使鱼尾板弯曲、断击和振动。冲击变形过大常使鱼尾板弯曲、断 裂。为了克服

50、这一缺点，可适当地把接头处两裂。为了克服这一缺点，可适当地把接头处两 侧的轨枕间距缩小，以提高接头处轨端的抗弯侧的轨枕间距缩小，以提高接头处轨端的抗弯 强度。轨枕间距一般为强度。轨枕间距一般为440440480mm480mm。 o 承垫式接头又分单承垫式和双承垫式两种。单承垫承垫式接头又分单承垫式和双承垫式两种。单承垫 式接即钢轨接头位于一根轨枕上。在列车通过接头式接即钢轨接头位于一根轨枕上。在列车通过接头 时，两轨端受压有先有后。先受压的轨头与其下部时，两轨端受压有先有后。先受压的轨头与其下部 轨枕一侧发生弹性下沉，与另一侧轨枕上的轨头出轨枕一侧发生弹性下沉，与另一侧轨枕上的轨头出 现高差。

51、由于受力一前一后，导致轨枕左右摇晃，现高差。由于受力一前一后，导致轨枕左右摇晃， 造成轨枕压裂。鱼尾板及鱼尾螺栓变形或切断。造成轨枕压裂。鱼尾板及鱼尾螺栓变形或切断。 双承垫式接头是两根轨枕承垫一个接头，两轨枕间双承垫式接头是两根轨枕承垫一个接头，两轨枕间 有有202025mm25mm间隙。间隙。 悬接式接头的性能比承垫式好，矿井轨道一般采用悬接式接头的性能比承垫式好，矿井轨道一般采用 悬接式接头。悬接式接头。 o （2 2）对接式与错接式。轨道的两条钢轨的接头左）对接式与错接式。轨道的两条钢轨的接头左 右相对，称为对接式接头，其相对错距最大不超过右相对，称为对接式接头，其相对错距最大不超过

52、50mm50mm，当列车通过时，两股道上的冲击力同时发生，当列车通过时，两股道上的冲击力同时发生 和消失，易于保持列车平稳运行。对接式多用于直和消失，易于保持列车平稳运行。对接式多用于直 线段。线段。 轨道的两条钢轨的接头位置相互错开称为错接式，轨道的两条钢轨的接头位置相互错开称为错接式， 接头的相对错距最小为接头的相对错距最小为2m2m。错接式一般用于曲线段。错接式一般用于曲线段 和使用抱轨式人车的斜井绞车道，这样可以避免车和使用抱轨式人车的斜井绞车道，这样可以避免车 辆通过曲线段时两个车轮同时通过接头而减小车辆辆通过曲线段时两个车轮同时通过接头而减小车辆 的摇摆和振动。斜井人车在制动时避免

53、两个抱爪同的摇摆和振动。斜井人车在制动时避免两个抱爪同 时作用于接头，使其制动平稳，抓捕可靠。时作用于接头，使其制动平稳，抓捕可靠。 o （3 3）导电式和绝缘式。导电接头的固联零件与）导电式和绝缘式。导电接头的固联零件与 固联方法与一般接头相同，只是为了减少接头固联方法与一般接头相同，只是为了减少接头 处的电阻，在鱼尾板与钢轨轨腹空隙内安装了处的电阻，在鱼尾板与钢轨轨腹空隙内安装了 两头固定在钢轨上的导电体。导电体可以是扁两头固定在钢轨上的导电体。导电体可以是扁 钢、圆钢或裸铜绞线。钢、圆钢或裸铜绞线。 绝缘接头的固联形式也与一般接头相同，但鱼绝缘接头的固联形式也与一般接头相同，但鱼 尾板是

54、用绝缘材料制作，并在两轨头空隙内填尾板是用绝缘材料制作，并在两轨头空隙内填 加绝缘材料。将导电回路隔开，达到两轨端间加绝缘材料。将导电回路隔开，达到两轨端间 绝缘的目的。绝缘的目的。 o 6.6.钢轨接头间隙钢轨接头间隙 这了防止钢轨由于热胀冷缩对线路的影响，接这了防止钢轨由于热胀冷缩对线路的影响，接 头处的两轨端间须留一定间隙（即轨缝）。间头处的两轨端间须留一定间隙（即轨缝）。间 隙的大小直接影响轨道的质量，间隙过大，列隙的大小直接影响轨道的质量，间隙过大，列 车通过接头时的冲击力和震动也大。间隙过小，车通过接头时的冲击力和震动也大。间隙过小， 会造成线路胀轨，使线路不平顺。会造成线路胀轨，

55、使线路不平顺。 o 钢轨接头间隙可按质量标准化中的规定值选用。钢轨接头间隙可按质量标准化中的规定值选用。 o （二）轨道的下部建筑（二）轨道的下部建筑 矿井轨道的下部建筑是轨道的基础，其质量和矿井轨道的下部建筑是轨道的基础，其质量和 状态的好坏将直接影响轨道线路的使用寿命状态的好坏将直接影响轨道线路的使用寿命. . 矿井轨道分地面轨道和井下轨道，其下部建筑矿井轨道分地面轨道和井下轨道，其下部建筑 也不同。也不同。 1.1.地面轨道的下部建筑地面轨道的下部建筑 地面轨道的下部建筑主要为路基，一般用土填地面轨道的下部建筑主要为路基，一般用土填 筑。筑。 o 2.2.井下轨道的下部建筑井下轨道的下部

56、建筑 井下轨道的下部建筑就是巷道的底板，要求底井下轨道的下部建筑就是巷道的底板，要求底 板为稳定的坚硬岩石，否则底板的变形将会造板为稳定的坚硬岩石，否则底板的变形将会造 成轨道变形。井下轨道路基坡度应尽量设计为成轨道变形。井下轨道路基坡度应尽量设计为 等阻坡度，同时满足井下排水的需要。为确保等阻坡度，同时满足井下排水的需要。为确保 轨道质量，巷道底板出现凹凸现象时要及进整轨道质量，巷道底板出现凹凸现象时要及进整 修，高的要削平（即卧底），低凹坑要用碎石修，高的要削平（即卧底），低凹坑要用碎石 或碎矸填平，并用钢砖排列找平后再铺道碴。或碎矸填平，并用钢砖排列找平后再铺道碴。 o 井下轨道运输巷道

57、要做好排水工作，防止巷道井下轨道运输巷道要做好排水工作，防止巷道 积水侵蚀和软化底板，降低底板的承载能力和积水侵蚀和软化底板，降低底板的承载能力和 冲刷道床，腐蚀钢轨及扣件，造成路基变形，冲刷道床，腐蚀钢轨及扣件，造成路基变形， 影响轨道的使用寿命。消除积水的方法是在巷影响轨道的使用寿命。消除积水的方法是在巷 道底板的一侧设置有一定坡度，低于道床的排道底板的一侧设置有一定坡度，低于道床的排 水沟，以便将道碴中的积水泄出流走。水沟，以便将道碴中的积水泄出流走。 o 二、轨距、轨道方向、轨面前后高低、钢轨的二、轨距、轨道方向、轨面前后高低、钢轨的 内倾度和轨道的坡度内倾度和轨道的坡度 1.1.轨距

58、轨距 轨距是指轨道上两根钢轨轨顶内侧垂直平面间轨距是指轨道上两根钢轨轨顶内侧垂直平面间 的距离的距离SgSg。为了保证车轮在轨道顺利运行，轨。为了保证车轮在轨道顺利运行，轨 顶内侧垂直平面与车轮轮缘之间必须留有一定顶内侧垂直平面与车轮轮缘之间必须留有一定 的间隙。的间隙。 o 轨距测量确定的点是在钢轨内侧距轨顶轨距测量确定的点是在钢轨内侧距轨顶13mm13mm处。处。 这是因为轨头内侧稍呈圆弧形，统一规定一个这是因为轨头内侧稍呈圆弧形，统一规定一个 测量点测量点, ,可减少测量误差，保证线路轨距的准确可减少测量误差，保证线路轨距的准确 性。性。 o 煤矿窄轨铁路质量标准对各种轨距的允许偏差煤矿

59、窄轨铁路质量标准对各种轨距的允许偏差 值作了限制性的规定：主要运输线路直线段轨值作了限制性的规定：主要运输线路直线段轨 距上偏差为距上偏差为5mm5mm，下偏差为，下偏差为-2mm-2mm；曲线段则根；曲线段则根 据曲率半径规定轨距加宽后轨距上偏差据曲率半径规定轨距加宽后轨距上偏差5mm5mm， 下偏差下偏差-2mm-2mm。一般运输线路直线上偏差。一般运输线路直线上偏差6mm6mm， 下偏差下偏差-2mm-2mm，曲线加宽后上偏差，曲线加宽后上偏差6mm6mm，下偏差，下偏差 -2mm-2mm。 o 2.2.轨道方向轨道方向 轨道方向是轨道线路平面位置的延向，它表示轨道方向是轨道线路平面位置

60、的延向，它表示 直线轨道是否直顺，曲线段轨道是否圆顺的程直线轨道是否直顺，曲线段轨道是否圆顺的程 度。煤矿窄轨铁路质量标准规定：主要运输线度。煤矿窄轨铁路质量标准规定：主要运输线 路直线段目视直顺，用路直线段目视直顺，用10m10m弦量不超过弦量不超过10mm10mm；曲；曲 线段目视圆顺，用线段目视圆顺，用2m2m弦量相邻正矢差：半径弦量相邻正矢差：半径50m50m 以上不超过以上不超过2mm2mm，半径，半径50m50m以下不超过以下不超过3mm3mm。一般。一般 运输线路直线段目视直顺，用运输线路直线段目视直顺，用10m10m弦量不超过弦量不超过 12mm12mm；曲线段目视圆顺，用；曲