6、第六部分-采区车场设计3.0

第六部分采区车场设计第一节采区车场设计依据第二节采区上部车场线路设计第三节采区中部车场线路设计第四节采区下部车场线路设计第一节采区车场设计依据

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。

（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。一、采区车场设计依据1.地质资料

（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2.设计资料（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）山人员运送方式及设备主要技术参数（8）井底车场布置图及卸载站调车方式二、轨道线路布置的基本概念1、矿井轨道（1）轨型15kg/m、22kg/m、30kg/m、38kg/m、43kg/m（2）轨距我国煤矿矿井下轨道线路为窄轨线路。目前，标准轨距有600mm、762mm和900mm三种。（3）双轨线路中心距

双轨线路中心距是指两条线路中心线之间的距离，简称轨中心距。

直线段双轨线路中心距S可由式表示：2、道岔

道岔是一个刚性整体装置，是使车辆由一条轨道线路上转到另一条轨道线路上的装置

由尖轨、辙叉、转辙器、道岔曲轨、护轮轨和基本轨组成。3、平面曲线线路（1）曲线半径选取

为使车辆通过弯道时，其轮缘在曲线轨道上都能正常内接。

要求曲线轨道半径不得小于允许的最小值，其大小与车辆行驶速度和车辆的轴距有关，（2）轨距、轨中心距和巷道加宽①轨距加宽

而在弯曲段行驶时，如果弯曲段与直线段的轨距仍相同，当轴距较大且曲线半径较小时，车轮将被钢轨卡住，或是被挤出轨面而掉道。

因此，曲线段轨距应较直线段适当加宽。

弯道轨距加宽值与曲线半径和车辆轴距有关。

机车运输时，加宽值一般为10～20mm，曲线半径大时取下限；

串车运输时，一般取5～10mm。②轨中心距和巷道加宽双轨线路中心距在曲线段加宽时，一般内轨不动，外轨线路曲线半径增加。

线路中心距由增加到。

在机车运输时，线路中心距加宽值可取300mm1t矿车串车或人力运输时，一般可取200mm。加宽段长度不宜小于5m。

对于双轨中心距加宽的长度，一般也取5m

只运行1t矿车时可取2m。③曲线线路外轨抬高车辆在弯道上运行时，应将曲线外轨抬高一个值

外轨抬高量值大小与曲线半径、轨距及车辆运行速度有关。

轨距为900mm时，在10～35mm之间；

轨距为600mm时，在5～25mm之间。

运行速度越大，曲线半径越小，抬高值越大。4、轨道线路联接

将平面上的若干直线段线路用道岔线路或曲线线路连接在一起，便形成平面上的连接线路。

（1）单开道岔非平行线路连接

（2）单开道岔平行线路连接

（3）对称道岔平行线路连接

（4）线路平行移动（1）单开道岔非平行线路连接

用单开道岔和一段曲线线路，把方向不同的两条直线线路连接起来。

被连接的两条直线线路在互成一定角度的两条巷道内。

（2）单开道岔平行线路连接用单开道岔和一段曲线使单轨线路变为同一巷道内的双轨线路。

为使线路中心距达到预定值，在道岔岔线末端与曲线之间插入了直线段。

（3）对称道岔平行线路连接

用对称道岔和两段线使单轨线路变为同一巷道内的双轨线路，

（4）线路平行移动将线路平行移动距离，其间必须有两条反向曲线才能把线路连接起来。5、纵面线路的竖曲线联接（1）平面线路坡度①线路坡度概念

为有利于空重矿车运行和排水，平面线路在纵断面上一般都有坡度。

线路坡度就是在线路两点之间的高差与其水平距离比值的千分值称为线路坡度。AB为一直线段，长度为L，设A点标高为HA，B点标高为HB，两面点高差为ΔH，则ΔH=HB﹣HA。②线路坡度的确定

电机车运输的线路坡度为3‰～5‰

平巷中采用绞车串车或人力推车时，3‰～5‰

矿车自动滚行，3t矿车空、重车坡度一般分别为9‰、7‰；1t矿车空、重车坡度一般分别为11‰、9‰。

需要指出的是：巷道坡度大于7‰时，要严禁人力推车；

采区上下山和材料斜巷中的轨道线路布置在斜面上，称斜面线路。

线路由斜面过渡到平面时，为了避免线路以折线状态突然拐到平面上，斜面线路与平面线路之间需设置竖曲线连接，以使车辆运行平稳、可靠。（2）竖曲线采区上部车场基本形式有平车场、甩车场和转盘车场三类。第二节采区上部车场线路设计一、采区上部车场概述1.采区上部车场形式

①采区上部车场的线路布置可采取单道变坡方式。

车辆来往频繁时，也可采取双道变坡的线路布置方式。2.采区上部车场线路布置和线路坡度（1）上部车场线路布置

②采区上部平车场曲线半径和道岔应按下表的规定选择。

③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。

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）上部平车场线路布置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于0.6m。二、上部车场线路计算第三节采区中部车场线路设计1.采区中部车场基本形式一、采区中部车场形式采区中部车场基本形式有甩车场、吊桥式车场和甩车道吊桥式车场三类。（1）甩车场的线路布置分单道起坡和双道起坡两种，一般情况下，宜采用双道起坡。（2）双道起坡甩车场的道岔布置，可采用甩车道岔和分车道岔直接相连接。2.采区中部车场线路布置（3）甩车场平、竖曲线位置有三种布置方式：

先转弯后变平；先变平后转弯；边转弯边变平。一般情况下宜采用前两种布置方式单、双道起坡甩车场斜面线路布置方式见表。

矿车行进的方向N与钢丝绳牵引方向P的夹角θ称为矿车提升牵引角。

此角产生横向分力F，θ角越大，横向分力也越大，运输可靠性也越差，因此，不应大于20°，以10～15°为宜。二、甩车场设计主要参数的选择1.甩车场提升牵引角可采用下列方法减少场提升牵引角：

（1）采用小角度道岔（4号、5号）。

（2）单道变坡二次回转层面角δ或双道变坡二次回转层面角（α1＋α2）不大于30°。

（3）双道变坡方式甩车道岔与分车道岔直接相连接

（4）设置立滚。即在上山底板直埋一根钢管，管上套一个长滚轮构成。2.道岔

（1）平曲线半径RP取决于轨距、矿车轴距及行车速度。（2）竖曲线半径RS是甩车场中十分重要的参数。3.平、竖曲线甩车场空重车线的坡度与矿车型式、铺轨质量、车场弯道及自动滑行要求等因素有关。（1）设高低道的甩车场空重线坡度按表7-8选取。（2）不设高、低道的甩车场坡度，应采用3~4‰向上（下）山方向下坡。4.甩车场线路的坡度5.甩车场的存车线三、单道起坡甩车场

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双道起坡的实质是在斜面上设两个道岔（甩车道岔和分车道岔）使线路在斜面上变为双轨，空、重线分别设置竖曲线起坡。四、双道起坡甩车场1.双道起坡甩车场斜面线路布置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。图7－5一次回转方式a－平面图；b－纵面线路坡度图图7－6一次回转方式a－平面图；b－纵面线路坡度图2.双道起坡甩车场平面线路

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。（1）高、低道线路布置方式（2）存车线长度的确定（3）高、低道坡度的确定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=iGLZG+iDLZD

iG、iD——高、低道坡度，‰；

LZG、LZD——高、低道存车线有效长度，m。在采区中部甩车场设计中，一般H≤0.5m。（4）高、低道的最大高差H

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≤1.0m（5）高、低道起坡点间距L2

3.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①竖曲线与面线路的相对位置；②高低道两竖曲线的相对位置。（2）竖曲线的位置采区下部车场包括采区装车站和轨道上山下部车场两部分，其相对位置根据采区巷道布置及调车方式确定。根据装车地点的不同可分为大巷装车式、石门装车式、绕道装车式及轨道上山作主提升的下部车场。第四节采区下部车场线路设计一、采区下部车场形式采区装车站的线路布置主要取决于装车站所在位置（大巷、石门、绕道）装车站的调车方式、底卸式矿车运输的井底车场形式以及有无矸石仓、煤仓个数等因素。二、采区装车站设计1.采区装车站线路设计一般地，采区装车站线路设计应符合下列规定：（1）大巷采用固定式矿车列车运输时，装车站空、重车线存车线有效长度各1.25列车长，调车宜采用机械作业（调度绞车或推车机）。

（2）大、中型矿井采用调度绞车装、调车作业的装车站应集中操作，调度绞车宜设在煤仓中心线出车侧2~3m的硐室中。壁龛尺寸可根据设备外形尺寸和便于人员操作确定。当巷道一侧能安设绞车时，可不设壁龛。

（3）当采用底卸式矿车列车运输时，装车站的布置形式应与井底车场的布置形式相协调，即井底车场的矿车卸煤线路是环形式，则采区装车站也应设环形绕道。井底车场采用折返式，则采区装车站也应采用折返式的。其空、重车线存车线有效长度各为l列车长加5m。装车站线路坡度确定应符合下列规定：（1）采用调度绞车或电机车调车时，装车站线路的坡度可与所在巷道的轨道线路坡度一致。（2）采用自动滑行的装车站，矿车自动滑行的方向朝向井底车场。（3）空车线自滑坡度终点应设置制动装置。2.采区装车站线坡度采区装车站长度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岔长度）之间线路长度的总和。根据下部车场形式的不同装车站线路的长度互有差异。3.采区装车站线长度采区装车站的调车方式有四种：（1）调度绞车调车；（2）电机车调车；（3）推车机调车；（4）自动滑行调车。常用的有调度绞车和电机车调车。三、大巷装车式车场线路1.调度绞车调车时装车站线路

调度绞车调车时大巷双轨装车站线路布置如下图。其装车站线路总长度L为：通过式：尽头式：2.调度绞车调车时装车站线路（1）通过式①重车外运

空车列驶过渡线道岔7，在渡线道岔6前机车摘钩，空车停留在空车储车线4内。机车前驶与煤仓下方重车挂钩后（该重车组为上一空车组装煤而成），经渡线道岔6，上通过线驶入井底车场。空车由调度绞车牵引过渡线道岔6依次进行装车后停留在重车线5内，等待下一次外运。②材料车或空车通过

由井底驶来的材料车或空车经渡线道岔7进入通过线后，再由渡线道岔8驶回空车线。③重车通过

由下一采区驶来的重车可在重车线上直接通过本装车站。（2）尽头式

尽头式装车站的调车方式比较简单，同井底车场驶来的空车进入空车储车线，机车摘钩后继续前行与重车挂钩，经单开道岔6驶向井底。空车储车线内的矿车由调度绞车牵引进行装车。3.装车站通过能力采区装车站的通过能力可下式计算：

4.下部车场设计的一般规定及参数的确定（1）绕道位置（2）绕道方向①平车场线路的平、竖曲线半径可取9、12、15、20m。②平、竖曲线之间应插入矿车轴距1.5~3.0倍的直线段；当轨道上山作主提升时，应插入一钩串车长度的直线段。（3）采区上山下部平车场设计③运输材料、设备及矸石的下部车场进、出车线长度取0