第七章采区车场设计

第七章

采区车场设计12023/2/42采区车场设计基本概念采区车场：连接采区上山和区段平巷或阶段大巷(回风、运输)的一组巷道和硐室。7.1采区车场设计依据与要求7.2采区上部车场线路设计7.3采区中部车场线路设计7.4采区下部车场线路设计3第七章

采区车场设计采区上（下）山和区段平巷或阶段大巷连接处的一组巷道和硐室称为采区车场。采区车场按地点分为上部车场、中部车场和下部车场。采区车场施工设计，最主要的是车场内轨道线路设计。轨道设计必须与采区运输方式和生产能力相适应；必须保证采区调车方便、可靠，操作简单、安全、高效率；尽可能减少车场的开掘及维护工作量。采区车场线路是由甩车场（或平车场）线路、装车站和绕道线路所组成。在设计线路时，首先进行线路总布置，绘出草图，然后计算各线段和各联接点的尺寸，最后计算线路布置的总尺寸，作出线路布置的平、剖面图。4第七章

采区车场设计7.1.1采区车场设计依据7.1.2采区车场设计要求57.1采区车场设计依据与要求7.1.1.1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。67.1.1采区车场设计依据7.1.1.2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。77.1.1采区车场设计依据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。87.1.2采区车场设计要求7.2.1采区上部车场概述7.2.2上部车场线路计算7.2.3采区上部车场线路设计示例97.2采区上部车场线路设计7.2.1.1采区上部车场形式采区上部车场基本形式有平车场、甩车场和转盘车场三类。上部平车场又分为顺向平车场和逆向平车场。本节主要介绍上部平车场，其基本形式见表7-1。采区上部平车场多用于采区上部是采空区或为松软的风化带，或在煤层群联合布置时，回风石门较长，为便于与回风石门联系时亦可采用。若轨道上山位于煤层时中，为减少岩石工程量，可采用甩车场，甩车场的线路设计见8.3节采区中部车场设计。107.2.1采区上部车场概述表7-1采区上部平车场基本形式117.2.1采区上部车场概述项目顺向平车场逆向平车场图示图注1－总回风巷；2－轨道上山；3－运输上山；4－绞车房；5－阻车器；6－回风巷；K－变坡点优缺点车辆运输顺当；调车方便；回风巷短；通过能力较大；车场巷道断面大摘挂钩操作方便安全；车辆需反向运行；时间长；运输能力较小适用条件绞车房位置选择受到限制时或绞车房距总回风巷较近时采用煤层群联合布置的采区，具有采区回风石门与煤层小阶段平巷相连时采用；运输量小；可用小于8°的甩车场代替7.2.1.2采区上部车场线路布置和线路坡度（1）上部车场线路布置①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。②采区上部平车场曲线半径和道岔应按表7-2的规定选择。127.2.1采区上部车场概述7.2.1.2采区上部车场线路布置和线路坡度采区上部平车场曲线半径和道岔应按表7-2的规定选择。表7-2上部车场曲线半径和道岔选择137.2.1采区上部车场概述名称非综采采区综采采区曲线半径／m平曲线6~1212~20竖曲线9~15道岔根据提升量大小选用4号或5号道岔7.2.1.2采区上部车场线路布置和线路坡度（1）上部车场线路布置③采区上部甩车场曲线半径和道岔可参照中部车场选择。④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2钩串车长。下山采区上部车场为l列车长加5m；年生产能力在0.9Mt及以上的综采采区上部车场为1.5列车长。（2）上部平车场线路坡度①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。②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0.6m。147.2.1采区上部车场概述单道变坡采区上部平车场的线路尺寸见表7-3，双道变坡平车场的参数与表7－3基本相同，若设高低道，可根据有关规定结合具体设计条件进行设计。变坡点与采区绞车房的关系主要决定于上山绞车允许的偏角（1°13′），提升过卷距离和串车总长。变坡点至采区绞车房外壁最小距离根据绞车的型号而有不同，一般在12~35m间。157.2.2上部车场线路计算167.2.2上部车场线路计算名称顺向平车场逆向平车场单轨双轨单轨双轨图示剖面图注A′－平曲线起点至绞车房外壁距离，m；B－一钩串车长，m；Rp－竖曲线半径，m；LK－单开道岔平行线路连接长，m；m1－单开道岔单轨垂直线路连接尺寸，m；m2－单开道岔双轨垂直线路连接尺寸，m；S－双轨轨道中心距，m；A－过卷距离，m；T－竖曲线切线长，m；RS－平曲线半径，m；K－变坡点；β－上山角度，（°）；d’－变坡点至阻车器挡面间距，m；LAK－变坡点到采区绞车房外壁距离，m；d－反向曲线之间插入的直线段，mA′10~10~A5~5~B一钩串车长一钩串车长一钩串车长一钩串车长TRp非综采采区6~，综采采区12~RS非综采采区9~，综采采区12~LKd’1.5~m1m2LAKd’+B+A+A’d’+LK+B+A+A’m1+B+Am2+B+A已知：轨道上山倾角为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2510，轨道上山顶板至煤层底板的法线距离为10m，轨道上山与回风石门轨中心线间距为18m，轨道巷轨中心线距总回风巷轨中心线50m，轨道巷轨中心至巷道上帮间距为1150m。轨道上山作辅助提升用，一次提升1t矿车3辆，采区内由轨道上山进风，要求设计逆向平车场。设计思路为先作出线路布置草图，并把要计算的各部分标以符号，如图7-1所示。7.2.3采区上部车场线路设计示例177.2.3采区上部车场线路设计示例18图7-1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（1）车场错车线选用简易道岔，α=17°，b=2510，其他道岔选用ZDK615-2-4，α=28°04′20″，a=1648，b=1851。存车线轨中心距S=1200；（2）曲线半径R=6000，竖曲线半径R1=12000；（3）过卷安全距离A=5000m，停车线长B=5000，安装阻车器长d=200（以下非经注明，长度单位均为mm）。7.2.4.1选用道岔及有关参数19（1）轨道上山平层面交线至绞车房的距离T'=R1tan0.5β=12000×tan20°/2=2116L=A+B+a+b+d+T' =5000+5000+1648+1851+2000+2116 =15615（2）绕道各段长度①绕道斜长取绕道转角δ等于道岔角。L'=L1/sinδ=18000/sin28°04′20″=38251②单开道岔平行线路联接尺寸Lk=a+Scotα+Rtanα/2 =1500+1200×cot17°+9000×tan17°/2 =6386③存车线长度按2钩车长取Lh=10000④插入线段c的长度c=L1'－(2b+2Lk+Lh) =38251－(2×1851+2×6386+10000)=117777.2.4.2线路计算20（3）回风石门各段长度。①平后面交纹至轨道巷执中水平距离l=(h0+H1)/sinβ+1150 =(10000+2510)/sin20°=27727②回风石门插入线长度n=bsinα+Rcosα=1851×sin28°04′20″+6000×cos28°04′20″

=6165l1=l+T'+d+b－(L1cotδ+a+n) =3777+2116+2000+1851－(18000×cot28°04′20″+1648+6165) =2131l2=L2－3n－a－