第二章-采区车场形式选择及线路布置12学时

1、第二章_采区车场形式选择及线路布置(12学时第一页，共115页。第一节 采区车场设计依据与要求采区车场设计依据地质资料采区车场设计需要的地质资料依据有：（1）采区上（下）山附近的地质剖面图和钻孔柱状图。（2）采区车场围岩及煤层地质资料。（3）采区瓦斯、煤尘及水文地质资料。（4）采区上部车场附近的煤层露头、风氧化带、防水煤岩柱及相邻煤矿巷道开采边界等资料。设计资料进行采区车场设计需要的设计资料有：（1）采区巷道布置及机械配备图。（2）采区生产能力及服务年限。（3）采区上（下）山条数及其相互关系位置和巷道断面图。（4）轨道上（下）山提升任务，提升设备型号、主要技术特征提升最大件外形尺寸，提升一钩最

2、多串车数。（5）大巷运输方式、矿车类型、轨距、列车组成。（6）采区辅助运输方式及牵引设备选型。（7）采区上（下）山人员运送方式从设备主要技术参数。（8）井底车场布置图及卸载站调车方式。第二页，共115页。 采区车场设计要求采区车场设计的要求主要有以下内容：（1）采区车场设计必须符合国家现行的有关规程、规范的规定。（2）采区车场应满足采区安全生产、通风、运输、排水、行人、供电及管线敷设等各方面要求。（3）采区车场布置应紧凑合理，操作安全。行车顺畅，效率高，工程量省，方便施工。（4）采区车场装车设备和调车、摘钩应尽量采用机械和电气操作。第三页，共115页。一 采区上部车场形式选择及线路布置（一）采

3、区上部车场形式及其选择 采区上部车场是采区上山与采区上部区段回风平巷或回风大巷之间的一组联络巷道和硐室的总称。 根据轨道上山与上部区段回风平巷（或回风石门）的连接方式不同，上部车场可分为平车场、甩车场和转盘车场三类。第四页，共115页。1 上部平车场 采区上部平车场特点是： 轨道上山以水平巷道与区段回风平巷或阶段回风大巷相连，在平巷内布置储车线及调车线。绞车房布置在与回风巷同一水平的岩石中。平车场使用的安全性、通过能力及调车劳动量等方面都较甩车场差。 设置反向竖曲线，上山经反向竖曲线变平，然后设置平台，在平台上进行调运。 有顺向平车场和逆向平车场之分： 顺向平车场车辆进入储车线方向与提车线方向

4、一致； 逆向平车场车辆进入储车线方向与提车线方向相反，如下图所示。第五页，共115页。(左)顺向平车场 (右)逆向平车场1运输上山；2轨道上山；3绞车房；4联络石门；5绞车房回风道；6平车场；7总回风道；8采区回风石门反向竖曲线第六页，共115页。2 上部甩车场采区上部甩车场的特点是： 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(或石门)内设储车线及调车线。 甩车场具有安全性好，通过能力大，调车方便，劳动量小等优点。 缺点是采区上部采用甩车场时绞车房布置需要高于回风水平，当上部为采空区或松软的风氧化带时，绞车房维护条件差，且绞车房回风有一段下行风。如图所示为常用的单向甩车场和双

5、向甩车场。第七页，共115页。1运输上山；2轨道上山；3绞车房；4甩车道；采区上部甩车场1-运输上山；2-轨道上山；3-绕道4-甩车道；5-绞车房；6-回风巷；7-风门；8-风窗单向甩车场双向甩车场第八页，共115页。3 转盘车场 转盘车场的特点：轨道上山与区段回风平巷呈十字形相交，利用转盘调车，当矿车沿轨道上山提至转盘上，将转盘旋转90，即可将矿车送入区段回风平巷，如下图所示。 转盘车场调车的通过能力较低，仅适用于小型矿井或生产能力小的采区。 转盘车场示意图第九页，共115页。4 采区上部车场形式选择 1）平车场 由于轨道上山以水平巷道（石门）与区段回风平巷或阶段回风大巷相连，具有绞车房与回

6、风大巷布置在同一水平的特点，因此： （1）当采区上部为采空区或松软的风氧化带时，可采用平车场； （2）当煤层群联合布置，用采区回风石门联接各煤层回风平巷和总回风巷时，可采用平车场。其中：a）当绞车房与轨道上山变坡点距离近、车场巷道直接与总回风巷相连时，可采用顺向平车场； b）当绞车房距轨道上山变坡点较远时可采用逆向平车场。 （3）逆向平车场操作安全，但通过能力小，为调车方便，减少人力推车，也可将逆向平车场设计成能自动滚行的小角度甩车场。第十页，共115页。第十一页，共115页。 2）甩车场 由于具有调车省力、通过能力大和可以减少工程量等优点，因此： （1）对于煤层轨道上山，为减少岩石工程量，可

7、采用甩车场； （2）当采区上部无采空区或松软的风氧化带时，可采用甩车场； （3）在煤层群联合布置回风石门较短、与回风石门联系方便时，可采用甩车场。 3）转盘式车场 巷道工程量省，调车简单，但工人劳动强度大，车场通过能力小，因此，只有小型矿井或能力小的采区可采用转盘式车场。第十二页，共115页。（二）采区上部车场线路布置 采区上部平车场线路布置的总体特点是：设置反向竖曲线，上山线路经反向竖曲线变平，设置平台，在平台上调车，如图所示。图中A、C分别为上山变坡点和平台变坡点。采区上部车场反向竖曲线RL变坡点CC 1-运输上山；2-轨道上山；3-绞车房；4-联络石门；5-绞车房回风道；6-平车场；7-

8、总回风道；8-采区回风石门第十三页，共115页。（1）上部车场线路布置采区上部车场的线路布置可采取单道变坡方式。当采区生产能力大，采区上山作主提升、下山采区的上部车场和接力车场的第二车场运输量大，车辆来往频繁时，也可采取双道变坡的线路布置方式。采区上部平车场曲线半径和道岔应按表7-2的规定选择。 采区上部甩车场曲线半径和道岔可参照中部车场选择。存车线有效长度。采区上部车场进、出车采用小型电机车牵引时存车线为1 列车长；其他牵引方式为2 3钩串车长。下山采区上部车场为l 列车长加5 m；年生产能力在0.9 Mt及以上的综采采区上部车场为1.5 列车长。第十四页，共115页。（2）上部平车场线路坡

9、度上部平车场线路坡度确定。单道变坡和不设高低道的双道变坡轨道坡度应以3 5向绞车房方向下坡；上山采区上部车场水沟坡度以3 4向上山方向下坡；下山采区上部车场以3 5向运输大巷方向下坡。设高低道的双道变坡轨道坡度。高道坡度为9 11；低道坡度为7；高、低道最大高差不宜大干0.6 m。第十五页，共115页。一）顺向平车场线路布置 采区上部顺向平车场线路布置的总体特点是：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，有顺向单道平车场与顺向双道平车场之分。 1 、顺向单轨平车场线路布置 1）顺向单道平车场的线路布置 轨道上山经反向竖曲线之后，在平台上设置单轨线路，如图所示。因此，顺向平车场

10、的长度L为： A第十六页，共115页。 L=A+B+C1 式中：A-安全过卷距离，取5 m； C1 - 阻车器直线段长，取1 2m； B储车线长度，B= n Lm + Lhm (m)，式中n 为一钩车的矿车数，Lm为一辆矿车长度， Lhm为富裕长度，一般取2m。A平曲线起点至绞车房外壁的距离1030m 2) 顺向单道平车场的坡度 顺向单道平车场一般以i = 3 4的坡度向绞车房方向。 3) 顺向单道平车场的调车 由轨道上山变平后，即关闭阻车器。A第十七页，共115页。2 顺向双轨（双道）平车场线路布置特点：在平坡段设有分车道岔，停车线为双轨。1)顺向双道平车场的线路布置 车辆由轨道上山经上山变

11、坡点进入平台变坡点后，设置单开道岔DK，在DK联接长度Lk的末端布置储车线长度B和安全过卷距离A，如图所示。故顺向双道平车场的长度L为：L = A + B + Lk + C1式中：A安全过卷距离，取5m； Lk 单开道岔DK的联接长度，m。 C1 阻车器直线段长度，取1 2m； B储车线长度，B= n Lm + Lhm (m)第十八页，共115页。2) 顺向双道平车场的坡度 顺向双道平车场一般取i = 3 4的坡度，朝向绞车房方向。3) 顺向双道平车场的调车 车辆由轨道上山提过平台变坡点后，关闭阻车器，然后摘钩推入停车线。顺向双道平车场通过能力较大，且使用方便，常用于联合布置采区。2 顺向双轨

12、（双道）平车场线路布置第十九页，共115页。二）逆向平车场线路布置 采区上部逆向平车场线路布置的主要特点是：车辆进入储车线方向与提车线方向相反。有单道逆向平车场与双道逆向平车场之分，如图所示，矿车经轨道上山提至平车场的平台，待最后一个矿车拉过道岔后停车摘钩，再反向经道岔送至平巷或石门。逆向平车场线路布置需要的总长度L为： L = A + B + m + Lb式中：A为过卷距离，5-10m; B为串车长及富裕长度(2m)；m为单开道岔联接尺寸，m；Lb为变坡点C至单开道岔基本轨起点的距离，要求Lb+ m 大于交岔点长度 Lg 。 第二十页，共115页。采区上部车场线路设计示例 已知：轨道上山倾角

13、为20，轨道上山设在煤层底板岩石内，轨道上山轨面至巷道顶板高2 510mm，轨道上山顶板至煤层底板的法线距离为10 m，轨道上山与回风石门轨中心线间距为18 m，轨道巷轨中心线距总回风巷轨中心线50 m，轨道巷轨中心至巷道上帮间距为1150 mm。轨道上山作辅助提升用，一次提升1 t矿车3辆，采区内由轨道上山进风，要求设计逆向平车场。第二十一页，共115页。逆向平车车场计算草图1轨道中心线；2回风石门；3区段回风平巷；4总回风巷；5煤层底板；6平层面交线 第二十二页，共115页。逆向平车车场计算草图1轨道中心线；2回风石门；3区段回风平巷；4总回风巷；5煤层底板；6平层面交线 20251010

14、000180005000012000Zdk615-2-4简易道岔50003*2000+20002000？第二十三页，共115页。逆向平车场线路设计图 2061521168000365779905第二十四页，共115页。二 采区中部车场形式选择及线路布置（一）采区中部车场形式选择是联接采区上山和中部区段平巷的一组巷道和硐室的总称。采区中部车场一般为甩车场，只有无极绳运输时采用中部平车场。 1）按提升方式可分为单钩提升和双钩提升甩车场； 2）按甩车方向可分为单向甩车和双向甩车甩车场； 3）按甩入地点可分为甩入绕道式、甩入石门式及甩入平巷式甩车场； 4）按提升对象可分为辅助提升甩车场和主提升甩车场；

15、 5）按线路布置可分为单道起坡斜面线路一次回转或二次回转甩车场以及双道起坡斜面线路一次回转或二次回转甩车场等，如下图所示。第二十五页，共115页。 采区辅助运输的中部车场一般采用单钩甩车场：1）双翼采区轨道上山与运输上山沿同一层位布置时，需开掘绕道，采用甩入绕道的甩车场；2）两翼同时开采时，运输量较大，采用双向甩车场分别甩入绕道与平巷。第二十六页，共115页。1 绕道式中部车场所谓绕道式中部车场，即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。其特点为：设顶板绕道；单向甩入绕道，如图所示。适用条件：运输上山与轨道上山在同一层位上的单一薄及中厚煤层双翼采区。 甩入绕道的中部车场

16、1-运输上山；2-轨道上山；3-甩车道；4-绕道；5-区段轨道平巷第二十七页，共115页。2 平巷式中部车场所谓平巷式中部车场，即采区上山甩车道直接甩入区段平巷中，在平巷中设储车线，如图所示。其布置特点为：采区两翼区段的平巷不在同一水平；双向甩入不同标高的区段平巷；巷道交叉点不易维护。适用条件：地质构造等原因造成双翼区段不同标高的情况下。双向甩车的中部车场1-轨道上山；2-甩车道；3-区段轨道平巷；4-绕道；5-运输上山；6-交叉点第二十八页，共115页。3 石门式中部车场所谓石门式中部车场，即采区上山甩车道直接将矿车甩入区段石门，其布置特点：1)单向甩入石门内；2)轨道上山与石门再与轨道平巷

17、相连；3)运输上山与石门再与区段运输平巷相连；4)石门内设调车场；5)有利于上下区段过渡期(同时生产)的通风，如下页图所示。石门式中部车场的适用条件：煤层群联合布置采区，且轨道上山在下部煤层或底板岩石内。第二十九页，共115页。甩入石门的中部车场：1-运输上山；2-轨道上山；3-区段运输平巷；4-区段(集中)轨道平巷；5-联络眼；6-甩车道；7-区段溜煤眼；8-区段运输石门(或溜煤眼)；9-区段轨道石门；10-采区变电所；11-区段运输集中平巷；12-联络石门；13-人行道第三十页，共115页。石门式中部车场的矿车运行线路：轨道上山2甩车道6中部轨道石门9区段轨道平巷。 运煤路线：各区段运输平

18、巷运煤石门或溜煤眼8区段溜煤眼7运输上山1。1运输上山2轨道上山3区段运输平巷4区段(或集中)轨道平巷5联络眼6甩车道7区段溜煤眼8区段运输石门(或溜煤眼)9区段轨道石门10采区变电所11区段运煤集中平巷第三十一页，共115页。（二） 采区中部车场线路布置甩车场线路布置方式按线路布置方式，甩车场线路布置可分为：1）单道起坡斜面线路一次回转甩车场；2）单道起坡斜面线路二次回转甩车场；3）双道起坡斜面线路一次回转甩车场；4）双道起坡斜面线路二次回转甩车场等。第三十二页，共115页。甩车场线路布置方式 甩车场的形式是多种多样的，其线路设计虽有差异，但设计原则和方法基本相同，现以辅助提升的采区中部车场

19、为例进行分析。甩车场内线路布置按甩车场斜面线路联接系统有单道起坡甩车场和双道起坡甩车场两种，如下表所示。起坡类型单道起坡(1)双道起坡(2)布置方式斜面线路一次回转方式斜面线路二次回转方式斜面线路一次回转方式斜面线路二次回转方式图示优缺点提升牵引角小，钢绳磨损小；工程量小。交岔点巷道不易维护；空重车倒车时间长，推车劳动强度大；运量小交岔点短，工程量小，易于维护；提升牵引角大，不利于操车，调车时间长，推车劳动量大提升牵引角小，钢绳磨损小；操车方便，生产安全可靠；提升能力大，交岔点长，对开凿维护不利提升能力大，交岔点短，便于维护；空间大，便于操车，提升牵引角大，操车技术要求高适用条件提升量小，用作

20、辅助运输，围岩条件好的采区车场提升量小，用作辅助运输，围岩条件差的采区车场提升量大的车场，尤其适用于石门甩车场(甩入石门方向)适用于提升量大的车场，绕道或平巷更有利第三十三页，共115页。 所谓单道起坡，即在斜面上只布置单轨线路，到平面后根据实际需要布置平面线路。从上山道利用道岔分出一股线路，道岔岔线后接一段曲线或不接，这些线路铺设在斜面上，叫做斜面上的线路，C点以下为平面上的线路。A点到C点之间的线路，是从斜面到平面的过渡线路，即竖曲线。竖曲线的末端C叫做起坡点，即平面线路由此向斜面上起坡。由此可知，甩车场线路系统是一个“立体结构”，既包括斜面上的线路，又包括平面上的线路和竖曲线。 根据斜面

21、线路是否设置斜面曲线，单道起坡甩车场斜面线路有两种布置方式，即斜面线路一次回转方式和斜面线路二次回转方式。1.单道起坡甩车场线路布置 第三十四页，共115页。(1) 单道起坡甩车场斜面线路一次回转方式布置特点：线路联接由甩车道岔岔线末端b竖曲线AC，即道岔线末端b直接与竖曲线AC相连不重合，C点后为平面线路。由于斜面线路不设斜面曲线，线路只经过一次角度回转，故称为线路一次回转方式；回转角即道岔的辙叉角，以C点判定；斜面线路经一次回转之后，道岔岔线OA的倾角为伪倾斜角，故称为一次伪斜角；竖曲线AC在一次伪倾斜角上起坡。第三十五页，共115页。(2) 单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式 线路二次回

22、转布置方式：即线路联接由道岔岔线b段(OD)斜面曲线DA竖曲线AC，斜面曲线DA与竖曲线AC不重合。C点后为平面线路；斜面线路回转角由一次回转角进一步增大到二次回转后的角，相应的斜面线路伪斜角也由线路一次回转后的伪斜角减小为线路二次回转后的伪斜角；在斜面曲线DA末端开始布置竖曲线AC，竖曲线AC在二次伪倾斜角上起坡。布置特点：线路系统从道岔岔线OD段接斜面曲线DA，使线路的斜面回转角增大了，总的回转角度为。第三十六页，共115页。设置斜面曲线DA的目的： 是为了减少甩车场斜面交岔点的长度，以利于交岔点的开掘和维护，并便于采用简易交岔点，但斜面曲线转角不宜过大，过大将加大矿车提升牵引角。提升牵引

23、角：是矿车行进方向N与钢丝绳牵引方向P的夹角，如图所示。由于有了此角必然产生横向分力F，且角越大，横向分力也越大，矿车稳定性也越差，易于倾倒，因此，在设计时一般控制斜面线路二次回转后角的水平投影角为3035。此外，还要考虑以下影响因素：设置斜面曲线DA的目的及提升牵引角第三十七页，共115页。选择提升牵引角的影响因素及防范翻车事故措施：矿车提升牵引角的选择还与矿车重心和牵引速度以及列车总阻力有关，即矿车重心低，牵引速度慢，角可大些；一次提升矿车少，列车总阻力小，角可大些。为此，可采取以下防范翻车事故措施，即：控制二次回转角 的水平投影角，一般取 = 3035，常取 =32。将线路内轨抬高305

24、0 mm，抵消F力。在甩车道上设护轨、导轨等。控制主提升牵引角10；控制辅助提升牵引角20。第三十八页，共115页。（二）甩车场斜面线路联接计算1单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式平面参数计算 单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式各项参数计算如下图及下页表所示。 第三十九页，共115页。（二）甩车场斜面线路联接计算1单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式平面参数计算 单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式各项参数计算如下图及下页表所示。 第四十页，共115页。（二）甩车场斜面线路联接计算1单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式平面参数计算 单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式各项参数计算如下图及下页表所示。

25、第四十一页，共115页。3单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式参数换算1) 换算原则 换算原则为：近水平煤层( 8)可不换算； 8，必须严格换算。2) 换算参数 需要换算的参数有：二次回转方式角度参数、；轮廓尺寸m、n；斜面曲线参数、T、K；竖曲线参数T、h、l、 Kp等。（注意带括号的如()、()等括号内数为真实数据； 、等为投影数据，如图所示。） 图中：OB为上山方向，上山倾角为，二次层面回转角可通过OAB求得：即在OAB中，AB = OBtg ，在CAB中，AB = BCtg ，tg = BC / OBtg =costg ，则 =tg -1 (costg) 。 通过换算，可换算出二次回转方

26、式角度参数、轮廓尺寸、斜面曲线参数及竖曲线参数等。单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式参数换算图 第四十二页，共115页。 单道起坡甩车场斜面线路参数计算项目计算公式备注斜面线路二次层面回转角一次平面回转角a、b道岔外形尺寸；道岔角；轨道上山倾角；斜面线路二次回转角的水平投影角；R斜面曲线半径；R1竖曲线半径；竖曲线在一次伪倾角上起坡，各参数计算时以代替“二次伪倾斜角一次伪倾斜角线路联接点轮廓尺寸斜面曲线转角切线弧长竖曲线竖曲线切线竖曲线起终点高差竖曲线水平投影竖曲线弧长第四十三页，共115页。4绘制单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式平面图 按水平投影值绘线路平面图，近水平煤层可不换算。并标注实

27、际尺寸(即斜面尺寸)。第四十四页，共115页。5绘制单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式纵剖面即坡度图计算各点标高 （计算各点标高即换算为上山真倾角方向的高差） (1) O点与D点高差：hod=bsin =bsincos (2) D点与E点高差：hDE=T sin =T sincos (3) E点与A点高差：hEA=Tsin=T sincos (4) A点与C点高差 ：hAC=Tsin=Tsincos设道岔岔心为 0，则各点标高为： D点：hD= -hOD E点：hE= -(hOD+hD -E) A点：hA= -(hOD+hDE+hEA) C点：hC= -(hOD+hDE+hEA+hAC) （如

28、果已知C点标高，亦可反算道岔心O的标高。）第四十五页，共115页。5绘制单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式纵剖面即坡度图2) 确定各点间长度 O-D：b；D-A：K；A-C：Kp3) 计算各段角度 O-D：； D-E： ； E-A：； A-C：，3 4) 作坡度图 沿轨道中心线绘制单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式剖面图。第四十六页，共115页。作业： 已知轨道上山倾角=1730，选定平面回转角=35，曲线半径R=1200mm,选用ZDK615-4-12(左）道岔，其特征=140210，a=3261mm，b=3539mm，求单道起坡甩车场斜面线路二次回转方式线路连接系统的各项参数。（主要计算:

29、层面回转角、斜面曲线转角、甩车道伪倾角、线路连接尺寸、斜面曲线、竖曲线）第四十七页，共115页。2.双道起坡甩车场线路布置 是在斜面上设置两个道岔（甩车道岔和分车道岔），线路在斜面上变为双轨，分别为空、重车线，在空、重车线分别设置竖曲线起坡；双轨存车线约有2-3钩的串车长度（落平后），通过单开道岔联接点变为单轨。 根据斜面线路是否设置斜面曲线，双道起坡甩车场斜面线路也有两种布置方式，即斜面线路一次回转方式和斜面线路二次回转方式，如右图所示。第四十八页，共115页。双道起坡斜面线路一次回转布置方式双道起坡即在车场斜面上设置两个道岔(甩车道岔、分车道岔)使线路在斜面上变成双轨，空、重车线分别设置竖

30、曲线起坡，落平后的双轨存车线长度约23钩串车长度，再接单开道岔联接点变为单轨，如图所示，图中、为道岔，A-A以上为斜面线路，C-C以下为平面线路，A-A和C-C之间为竖曲线。甩车场线路=斜面线路+竖曲线+平面储车线路。斜面线路为布置在斜面上的线路(止于A点)。竖曲线为 A点至C点间的线路，是从斜面到平面的过渡线路；起坡点即竖曲线的末端C，称为起坡点，即从平面线路由C点向斜面上起坡。C点之后为平面线路。第四十九页，共115页。双道起坡甩车场 按双道起坡甩车场斜面线路布置不同，可有斜面线路一次回转、二次回转两种形式。右图为斜面线路一次回转，其斜面回转角即为道岔角，提升牵引角小，提车甩车均较方便。

31、线路一次回转时，斜面尺寸计算比较简单。计算LK值，LK值为单开道岔平行线路联接点长度。LK = a2+Scot2+Rtg0.52 图中AC，AC分别为高道、低道竖曲线平面投影长度，L1为两竖曲线上端点间距（沿斜面）；L2为两竖曲线下端点的水平间距，H为两坡点高差。 第五十页，共115页。双道起坡甩车场 双道起坡甩车场斜面线路二次回转方式如右图所示。其特点是第二道岔的主线接曲线，而岔线接直线，因而增加了回转角，除提升牵引角稍有增大外，优点比较突出：既有利于交叉点的维护，又不致拉长摘挂钩点至交叉点处的距离，线路布置仍较紧凑；由于甩车速度一般较快，提升速度开始较慢，所以提车线起弯道，甩车线走直道，矿

32、车运输比较可靠。因此被广泛采用。图76中低道竖曲线紧接在单开道岔之后布置，而高道竖曲线已在其联接点之内，线路布置紧凑，但竖曲线不能进入道岔。第五十一页，共115页。双道起坡甩车场 存车线高、低道设计的目的是使重、空车线自溜滚行，并有足够的存车长度。1 t矿车时，存车线也可不设高低道。（1）高、低道线路布置方式 高低道线路是由空车线（甩车线）形成高道，重车线（提车线）形成低道，分别通过竖曲线进入平面构成。高、低道线路布置方式与上山的倾角、高低道的最大高低差以及斜面线路布置有关，其线路布置方式见表712。（2）存车线长度的确定 存车线的长度按下表来定。第五十二页，共115页。双道起坡甩车场 表71

33、2 高、低道线路布置方式 注：表中为上山的一次伪倾斜角，如使用二次伪斜角时，则式中代入，G和D分别为高道、低道与水平面夹角。第五十三页，共115页。双道起坡甩车场（3）高、低道坡度的确定 高、低道的坡度按自溜运行进行设计，而线路的坡度与运行的矿车是空车还是重车、矿车形式、铺轨质量、车场有无弯道及维护程度等因素有关。 高、低道线路坡度一般按下表选取。 在设计中，为了便于计算，也可采用平均坡度进行高低道最大高差的计算，空车一般11，重车9，然后在施工和生产中进行部分调整。第五十四页，共115页。双道起坡甩车场 （4）高、低道的最大高差H 双道起坡甩车场的空、重车线（甩、提车线），由两个方向相反的坡

34、度形成车场的高、低道。高、低道标高差在起坡点附近达最大值H。H = iGLhG+ iDLhD 在采区中部甩车场设计中，一般H为 0.5 m左右，不超过0.8m。（5）高、低道起坡点间距L2 高、低道两个起坡点位置应适当靠近。相距太远时，摘挂钩点相距也较远，把钩工人要来回奔走，而且增加拉绳工作量。一般L2 1.0 m。双道起坡甩车场曲线及其合理位置的确定（1）竖曲线各参数的计算 甩车场设有高低道时，高低道竖曲线各参数计算见表713。 竖曲线半径的选择见下表。第五十五页，共115页。双道起坡甩车场 表713 竖曲线参数计算 第五十六页，共115页。第五十七页，共115页。竖曲线的位置竖曲线的位置确

35、定包括，竖曲线路与斜面线路的相对位置及高低道两竖曲线的相对位置。为使用可靠、设计施工方便和缩短线路，竖曲线与斜面线路联接点曲线大多采用不重合布置。一次回转时，将高道竖曲线紧接在单开道岔平行连接系统之后布置，二次回转时，将低道竖曲线紧靠连接点，而高道竖曲线进入连接点内。故竖曲线相对位置确定主要是指高、低道两竖曲线间的相对位置。高、低道竖曲线相对位置可用两个参数表示，即只要L1、L2值确定，竖曲线的位置即可确定。 轴线投影法的实质就是利用线路布置平面图和坡度图，将该线路分别向垂直轴和水平面投影，按各参数的几何关系求解线路的未知参数。一般说来，确定竖曲线相对位置时，有五个参数应当确定，这就是上述的L

36、1、L2，两起坡点最大高低差H及高、低道竖曲线半径RG、RD，五个参数中，只要先确定任何三个，都可以用轴线投影法求另两个未知数。斜面线路一次回转时将提、甩车线向垂直轴上投影，可得：将提、甩车向水平面投影第五十八页，共115页。双道起坡甩车场 应当指出：所求L2值，最好在1 m左右。若太大，则应另取一个RG值，重新计算公式中的L2值。 为了解决返工次数多和计算量大的问题，可在计算程序中通过变换高、低道竖曲线半径（RG、RD）来计算各种不同情况下的L2值对应的其它线路联接计算，以便从中选出最优设计方案。也可取L2为定值，用联立方程求角L1和RG二个未知数。但设计中RG一般均取整数，求出L1值；再用

37、L1、RG求出L2值，此时L2值一般能满足设计需要。第五十九页，共115页。双道起坡甩车场 求出L1和L2以后，还要重新计算存车长度LhG和LhD。在选定高低道坡度后，存车线闭合点O的位置计算如下图77所示。 设最大高低差H中，高道部分的高差为x，低道起坡点C与闭合点间的距离为低道存车线长度LhD（rD很小，cos rD 1）则tanG = （xx）/LhD tanD = （Hx）/LhD 式中x = iG L2。解上述联立方程，即可求得LhD与x值。则高道存车线长度LhG为LhD+L2。 若存车线处于曲线段，其长度应按曲线弧长考虑。对于外曲线的存车线的长度增加了Kp的长度，为使高低道在O点闭

38、合， Kp高长度应取平坡，并设在闭合点O的联接处。存车线闭合点位置计算图 第六十页，共115页。中部车场设计应注意的关键问题轨上轨平运上运平 选择与布置采区中部车场时，应注意处理好：轨道上山与区段轨道平巷的联接以及运输上山与区段运输平巷的联接，同时还要注意避免各巷道间的交叉及相互干挠问题，既要满足运输、行人要求，又要满足通风要求，以形成完善的生产系统。第六十一页，共115页。作图法设计甩车场 平、竖曲线的关系是平曲线与竖曲线在空间的相互关系。竖平曲线间的布置是否合理，影响到提升牵引角的大小和提升是否顺通，以及车场工程量的大小。 1、先竖曲线，后平曲线布置方式。这种布置方式是将1、2号道岔直接相

39、连，并铺在交岔点内，竖曲线转平后再布置平曲线（即先变平后转弯），竖曲线在平面上的投影是一条直线。这种特点是提升牵引角小，计算简单。 2、竖、平曲线相间布置方式。 这种方式是竖曲线和部分平曲线布置在同一空间，即重合在一起。下面介绍比较采用平、竖曲线相间布置的线路连接方式，a1为一号道岔岔心角，a2为二号道岔岔心角。A点为二号道岔辙岔理论中心，B点为空车线竖、平曲线起点，空、重车线平曲线采用同心园布置，D点为重车线竖、平曲线起点，S为空、重车线轨中心距， R为空车线曲线半径。 第六十二页，共115页。作图法设计甩车场 在双轨巷道里，采区装载点，矿车摘挂钩的地点，二个列车车体最突出部分之间的距离不得

40、小于0.7m，一吨矿车宽为0.88m，所以S值最小应为1.58m（0.7+0.88m=1.58m），S值在弯道过后可以逐渐小，但要符合规程规定（在直线段两车间距最小距离为0.2m，S值最小应为1.08m（0.2+0.88m=1.08m）。在OCD中：OC=OD/cosa2=(R+S)/cosa2, BC=OC-OB=(R+S)/cosa2-R, 在ABC中：AB=BC/tga2=(R+S)/cosa2-R)/tga2 =(R+S)/cosa2-R*cosa2/cosa2)/(sina2/cosa2) =(R+S-cosa2*R)/sina2 =(R*(1-cosa2)+S)/sina2 ， A

41、D=AC-DC=AB/cosa2-（R+S）tga2， 因为，R、S、a2，都是设计中选定的因此可以求出AB、AD值。第六十三页，共115页。作图法设计甩车场第六十四页，共115页。作图法设计甩车场 已知条件：绞车道沿煤层布置，倾角为15；采用一吨矿车，600mm轨距，绞车道一次提升10个车斗，车场通过能力为300t/d，绞岔点采用砌碹支护，绞车道宽2.6m，碹鼻子宽0.5m，曲线巷道E值（重车轨道到巷道边距离）1.2m，F值（空车轨道到巷道边距离）0.8m，空、重车线轨中心距S为1.58m。第六十五页，共115页。作图法设计甩车场 （1）选择道岔 由于车场通过能力较大，故一号道岔选标准6号道

42、岔，a=4.026米，b=5.124米，a=93138“二号道岔为5号道岔，a=112516“,a=3.086米，b=4.114米，用作图法，画平面图（不是平面投影图），一、二号道岔直接连接。（2）布置提甩车线 空车线平曲线半径取R=15米，由上表计算得AB=9.457米，AD=6.288米，作图时，4点为A点，截取4-10点=9.457米，得10点为空车竖平曲线起点B点，截取4-6点=6.288米，得6点为重车竖平曲线起点D点。第六十六页，共115页。作图法设计甩车场 由6点作4-6线的垂线，取长度为R=15+1.58米，由10点作4-10线的垂线，两垂线交于0点，即为空、重车平曲线同心点，

43、DOB=a=112516“（3）作车场巷道轮廓线以0为圆心分别以R=15+1.2+1.58=17.78米，和R=15-0.8=14.2米为半径，作车场巷道两帮轮廓线，绞车道轮廓线可以作出，取碹鼻子宽为0.5米。（4）求碹的道岔之间关尺寸 连接牛鼻子与O点与巷道上帮交点T，连接一号道岔的基本轨起点Q和T两点 在图中可以，直接量出开帮长度为20.8米，垂直于绞车道开帮最大宽度TN为6.52米碹，宽度TM为6.6米等。重车线挂钩点位于碹鼻子处（8点）， 8点为重车线竖曲线二切线之交点。第六十七页，共115页。采区下部车场形式及线路布置采区下部车场形式 采区下部车场是采区上山与阶段运输大巷联接处的一组

44、巷道和硐室的总称，由采区装车站（装煤车场）与辅助提升车场构成（组合而成）。根据装车地点不同，采区下部车场形式可分为大巷装车式、石门装车式和绕道装车式三种。第六十八页，共115页。大巷装车式采区下部车场 大巷装车式采区下部车场，采区煤仓的煤炭直接在大巷装入矿车或输送机；辅助运输由轨道上山与大巷间的绕道相联，如图所示。大巷装车采区下部车场a-顶板绕道 b-底板绕道1-运输上山；2-轨道上山；3-采区煤仓；4-大巷；5-人行道；6-材料车道；7-绕道第六十九页，共115页。大巷装车式采区下部车场大巷装车式下部车场的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

45、大。适用条件： 1顶板绕道式适用于上山倾角12，起坡点落在大巷顶板，且顶板围岩稳定的条件。 2底板绕道式适用于上山倾角12，上山提前下扎于大巷底板变平（即起坡点落在大巷底板），且底板围岩稳定的条件。第七十页，共115页。石门装车式采区下部车场 石门装车式采区下部车场，在采区石门里布置装车站，采区煤仓的煤炭在石门里装入矿车或输送机；辅助运输由轨道上山与石门间的绕道相联，如图所示。1-运输上山；2-轨道上山；3-采区煤仓；4-大巷；5-人行道；6-材料车道；7-绕道；8-采区石门第七十一页，共115页。石门装车式下部车场的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：

46、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。适用条件：适用于煤层群联合布置的采区。第七十二页，共115页。绕道装车式采区下部车场 绕道装车式采区下部车场，在平行于大巷的绕道内布置装车站，采区煤仓的煤炭在绕道里装入矿车或输送机。1-运输上山；2-轨道上山；3-采区煤仓；4-大巷；5-人行道；6-材料车道；7-顶板绕道；8-采区石门；9-绕道装车站储车线第七十三页，共115页。绕道装车式下部车场的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。适用条件：适用于采区生产能力大；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。第七十四页，共115页。布置采区下

47、部车场时应注意的问题1轨道上山起坡角25。2轨道上山顶板绕道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。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第七十五页，共115页。大巷装车站线路布置 根据装车站所在位置不同，大巷装车站线路又可分为通过式和尽头式两种。通过式装车站既要考虑本采区的装车，又要考虑大巷车辆通过装车站进入邻近采区。尽头式车场位于大巷的尽头，仅为边界采区装车服务，没有其他采区的车辆通过，因而线路比较简单。 第七十六页，共115页。采区装车站设计大巷装车式车场线路 采区装车站长度L系指从空车存车线端至重车存车线端（包括两端线路联接道

48、岔长度）之间线路长度的总和。空车存车线有效长度 重车线存车长度 煤仓溜煤闸门口至渡线道岔长度 渡线道岔长度 大巷装车式车场线路布置第七十七页，共115页。通过式：尽头式：式中L装车线总长度，m；l1空车存车线有效长度，l1 = le+nlm+lz； le机车长，m； n一列车矿车个数，个； lm矿车长度，m； lz制动安全距离，可取3 5 m；l2重车线存车长度，l2 = nlm，m；l3煤仓溜煤闸门口至渡线道岔长度，l3 = le+0.5lm；l4渡线道岔长度，m；l5单开道岔长度，m。第七十八页，共115页。采区装车站设计大巷装车式车场线路采区装车站的调车方式:调度绞车调车、电机车调车、推

49、车机调车和自动滑行调车。常用的有调度绞车和电机车调车。当运输大巷采用固定式矿车运输时，常用调度绞车牵引整列车实现不摘钩连续装调车；当采用底卸式矿车运输时，由于装车站存车线不留底车，因此常用电机车牵引整列车进行调车.大巷装车式车场线路布置第七十九页，共115页。装车站的加宽 装车站线路轨中心距加宽： 将装车站左、右侧各不小于5m的线路轨中心距加宽SS，如图所示，使两车会车时，突出车体部分间隙700mm。装车站巷道加宽： 将装车站左、右侧各不小于5m范围的巷道加宽，使两侧均满足设置人行道的要求。 装车站加宽示意图第八十页，共115页。辅助提升车场线路布置 采区的辅助提升下部车场是采区掘进出煤、出矸

50、、进料等的转运站，是采区下部车场的组成部分。下面以大巷装车式下部车场绕道线路布置为例，介绍大巷装车式下部车场辅助提升线路布置。大巷装车式下部车场的辅助提升车场多为绕道式。绕道位于大巷的顶板称为顶板绕道；位于大巷的底板称为底板绕道。第八十一页，共115页。绕道与运输大巷的关系1) 顶板绕道 根据煤层倾角不同，顶板绕道有以下3种形式：采区下部车场顶板绕道 1大巷 2绕道第八十二页，共115页。绕道与运输大巷的关系(1) 上山不变坡直接设竖曲线落平进入绕道，起坡角125。适用于煤层倾角=1825。(2) 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125。适用于煤层倾角25。(3) 上山

51、反、正二次变坡，上山先下扎，使起坡角125，再设竖曲线落平进入绕道。适用于煤层倾角1217。1大巷 2绕道第八十三页，共115页。绕道与运输大巷的关系2) 底板绕道 绕道位于大巷底板，如图所示。上山反、正二次变坡，上山先下扎角，再设正向竖曲线进入绕道。起坡角125，适用于煤层1012。一般取起坡角1 =22。 采区下部车场底板绕道1大巷 2绕道第八十四页，共115页。车场绕道布置 轨道上山在接近下部车场时可以变坡，使轨道上山坡坡角为25（为保证行车安全一般不超25）。对于倾角小的煤层，轨道上山变坡才能形成底板绕道；轨道上山变坡有利于减少工程量；对于倾角较大的煤层，轨道上山变坡有利于行车安全。（

52、1）煤层倾角1225时，宜采用顶板绕道；煤层倾角小于12时，宜采用底板绕道。（2）绕道线路与运输大巷线路间的平面距离，可视围岩条件确定，但应大于10 20 m，绕道线路转角可取30 90。第八十五页，共115页。绕道线路出口方向 绕道线路出口方向 有绕道出口方向背向井底车场与绕道出口方向朝向井底车场之分，一般采用绕道出口朝向井底车场，如图所示。 绕道出口方向(a)背向井底车场方向 (b)朝向井底车场方向第八十六页，共115页。确定起坡点位置顶板绕道 轨道上山变坡段长度 ？大巷中心线至起坡点距离 ？h2运巷至轨上轨面距离h1运巷至轨上变坡前轨面距离煤层倾角坡度角RD竖曲线半径D竖曲线转角第八十七

53、页，共115页。确定起坡点位置底板绕道 起坡点 第八十八页，共115页。辅助提升竖曲线计算 线路平、竖曲线的半径可取9、12、15、20m。平车场存车线有效长度AO=nLm+Le平车场存车线有效长度应符合以下规定：运输材料、设备、矸石的下部车场进、出车线长度应取0.5列车长；轨道上山为混合提升或主提升时，进、出车线长度不应小于1.0列车长；采用人力推车时，进、出车线长度应取510辆列车长。第八十九页，共115页。辅助提升竖曲线计算 第九十页，共115页。辅助提升竖曲线计算 第九十一页，共115页。绕道与装车站线路的关系1) 顶板绕道式装车站储车线路 顶板绕道式装车站储车线路在大巷上帮一侧，绕道

54、线路与大巷下帮一侧线路相连。绕道线路与通过线相连，不能与储车线相连，如图所示。 顶板绕道式车场线路计算图1-煤仓；2-运输上山胶带机中心线；3-轨道上山轨道中心线；4-大巷第九十二页，共115页。2) 底板绕道式装车站储车线路 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的通过线相连，如图所示。 底板绕道式车场线路计算图1-煤仓；2-运输上山胶带中心线；3-轨道上山轨道中心线；4-大巷第九十三页，共115页。2) 绕道线路设计 （1）顶板绕道式(如图)线路设计 设 低道起坡点距大巷中心线水平距离。该值按前述起坡点位置确定得出。e 大巷中心线至外侧轨道中心线的距离。 竖曲线高

55、低道起坡点水平距离，一般为01.0 m左右；不设高低道为0； 竖、平曲线插入直线段，应大于一个矿车长度(竖曲线低道起坡点至曲线终点)，一般取23m。第九十四页，共115页。式中 内、外侧曲线弧长：式中 l5 单开道岔平行线路联接长度； c2插入直线段一般不小于2m。式中 C3必须满足异向曲线联接时插入段长度的需要。 n见非平行线路联接计算。第九十五页，共115页。绕道车场开口位置确定： X=LB+m-LX式中 L X运输机上山中心线至轨道上山中心线间距； LBLg+R3+R1+S/2 m见单开道岔非平行线路联接计算。当上山与大巷不垂直时， 、 值均应换算为沿大巷方向的长度。第九十六页，共115

56、页。（2）底板绕道式(如图)线路设计 图中： 绕道开口位置确定：X=LB+m+X1 底板绕道式车场线路计算图1-煤仓；2-运输上山胶带中心线；3-轨道上山轨道中心线；4-大巷第九十七页，共115页。采区下部车场线路设计实例 条件：某采区设计生产能力为45万t/a，轨道上山沿煤层开掘供辅助提升用。轨道上山线路中心线与运输机上山运输机中心线间距为25m。此采区不是井田边界采区。煤层倾角15，运输大巷位于煤层底板岩层中。运输大巷巷道中心线轨面水平至煤层底板垂直距离为20m，与轨道上山变坡段轨面水平的垂距为15m。采用大巷装车顶板绕道式车场，上山与大巷交角90，轨道上山进风，运输上山回风。大巷与轨道上

57、山均采用600mm轨距1t矿车，7t电机车，每列车30个矿车。上山绞车每钩提24个矿车。车场与大巷内均采用18kg/m钢轨，上山采用15kg/m钢轨。设计：根据条件，首先作出采区下部车场线路布置草图（大巷装车顶板绕道式车场 ）。 顶板绕道式车场线路计算图1-煤仓；2-运输上山胶带机中心线；3-轨道上山轨道中心线；4-大巷第九十八页，共115页。采区下部车场线路平面图第九十九页，共115页。（一）下部平车场线路设计1.斜面线路各参数 采用双道起坡。对称道岔选用DC615-3-9，参数为：a=2000，b=2880，=185530=18.925。 高、低道的线路中心距取为1900mm，设中间人行道，斜面曲线线路半径取为9000mm，对称道岔平行线路连接点长度第一百页，共115页。2.竖曲线各参数及相对位置低道为重车,取坡度为9，则rD =arctan0.009=0.5156=3056；高道为空车，取坡度为11，则rG=a