13-第十三章 采区车场.ppt

1、采矿学电子教案,中国矿业大学矿业工程学院主讲：万志军教授,第十三章采区车场,第一节采区车场形式第二节轨道线路设计基础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五节采区上部车场线路设计第六节新型辅助运输车场形式第七节采区峒室,1、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。2、采区车场巷道甩车道、存车线、联络巷道及各种硐室。3、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。,第一节采区车场形式,一、采区上部车场形式二、采区中部车场形式三、采区下部车场

2、,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的总称。,一、采区上部车场形式,顺向平车场,逆向平车场,布置特点：1）轨上以水平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。2）绞车房与回风大巷在同一水平。3）上部平车场分：顺向平车场，逆向平车场,1、采区上部平车场,2、采区上部甩车场,布置特点：1）轨上以倾斜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，可分:单向甩车双向甩车,单向甩车,双向甩车,3、上部车场形式选择,1）顺向平车场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；煤层群联合布

3、置采区用石门联接各煤层回风平巷和总回风巷；采区上部为风化带或松软岩层。调车方便；巷道断面大，易跑车。,2、逆向平车场绞车房距轨上变坡点较远；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。适用：采区上部围岩稳定。,二、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的总称。采区中部甩车场车场分：石门式、绕道式绕道式分：单向甩车、双向甩车、平巷式,1、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。1）布置特点（1）单向甩入石门内；（2）石门内设调车场。2）适用煤层群

4、联合布置采区；轨道在下部煤层或底板岩层内。,（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。,单向甩入绕道,3、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。,1）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。2）适用地质构造等原因；双翼区段不同标高。,三、采区下部车场,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。,1、大巷装车式下部车场,采区煤仓的煤炭直接

5、在大巷装入矿车或输送机；辅运由轨上与大巷间的绕道相联。,1）优缺点优点：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。2）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。,2、石门装车式下部车场,1）在石门布置装车站,2）优缺点优点：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。3）适用煤层群联合布置的采区。,3、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。,2）优缺点优点：不影响大

6、巷运输能力。缺点：工程量大；调车时间长。3）适用采区生产能力大，单轨大巷；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。,4、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，调车速度快。（3）轨道上山绕道出口不应与装车站空重车线相接，应与通过线接轨。,一、矿井轨道二、轨道线路三、轨道线路联接计算,第二节轨道线路设计基础,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。1、轨型1）钢轨的型号：以kg/m表示。2）类别：矿井常用轨型有：24、18、15、11等。,3）轨型选用,2、道岔道岔：使车辆由一线路转运到另一

7、线路的装置。,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。,特点：道岔是一个刚性整体装置。,（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,1,对称道岔,渡线道岔,（2）系列615、622、730、938、643等11个。每个系列中按辙叉号码和曲线半径不同分很多型号：DK615412DC62439DX91852016符号含义：DK、DC、DX单开、对称、渡线。第一段数：6、9分别表600mm、900mm轨距。15、18、24分别表示轨

8、型。,第二段数字（4、3、5）为辙叉号码（M）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，行车速度快。,道岔半径DK和DC名称尾数表示道岔曲轨的曲线半径，单位：m。如：6、9、12、15、20、25、30m。DX名

9、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。,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ab）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ab）的左侧。,3）道岔选择,（1）与基本轨距一致。如DK615-4-12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

10、选18kg/m或者24kg/m。（3）与行车速度相适应DK：M为2、3号的只能走矿车，不能走机车。DC：M为2、3号的只能走矿车，不能走机车。R9m，185530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v1.5m/s，车场调车用。（5）注意左向、右向。,二、轨道线路,1、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。,（2）选用采用标准轨距：600mm、900mm。根据生产能力大小，按表13-2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

11、轨线路的中心线间距S。直线段：SB，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。弯曲段：SB+S机车运输：S=300mm其它运输：S=200mm。（2）选用：线路中心距一般取100mm为单位的整数。按表13-2选用。,2、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13-3，机车最小值12m。（1）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,运行中出现车箱内伸和外伸。轨中心距加宽：机车：S=300mm，其他车：S=200

12、mm。,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1、平面线路联接1）DK道岔非平行线路联接（1）特点：用DK道岔：曲线联接系统，联结两条不同巷道。,2）DK道岔平行线路联接,特点：同一巷道中，用DK道岔和一段曲线变单轨为双轨。,参数：B=Sctg，m=Scsc；n=mT，c=nb，L=a+B+T式中：LDK平行线路联接点长度；m联接系统斜长；c联接系统参数，c0。,3）DC道岔平行线路联接,特点：用DC道岔和两段曲线变单轨为双轨。,2、纵面线路的竖曲线联接和坡度,矿井轨道线路除有平面线路外，还有斜面线路，于是有平面与斜面线路联接问题。为避免线路以折线状态

13、拐到平面上，需设竖曲线。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状。A竖曲线上端；C竖曲线下端，起坡点；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；R1竖曲线半径；竖曲线切线T，圆弧长K。,设计中R1取值：1.0t、1.5t矿车：9、12、15m；3t矿车：12、15、20m。,2）线路纵断面坡度,线路坡度：i很小，cos=1,（1）线路坡度的确定,线路等阻力坡度设计，即：重列车（35）下行；空列车（35）上行。矿车自动滚行特点：i大、单向运行。3t空矿车93t重矿车71t空矿车111t重矿车9,一、甩车场线路分类和线路布置方式二、甩车场斜面线路联接计算三、中部

14、车场解决的关键问题,第三节采区中部车场线路设计,一、甩车场线路分类和线路布置方式1、甩车场线路分类按甩车方向按甩入地点双向甩车场石门式单向甩车场绕道式平巷式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,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,2、辅助提升的采区中部甩车场线路组成、-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

15、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,二、甩车场斜面线路联接计算,1、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：bAC，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：线路：bDAAC，DA与AC不重合。C点后为平面线路。回转角：一次

16、回转角为，二次回转后为。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。AC在上起坡。,三、中部车场解决的关键问题,轨上轨平运上运平应注意各巷道间的交叉及相互干扰的问题。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。,第四节采区下部车场线路设计,一、装煤车场线路设计二、辅助提升车场,采区下部车场线路-采区上山与阶段运输大巷联结处的一组巷道和硐室的总称。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,按装煤地点不同，采区下部车场分为：,大巷装车式装车站石门装车式装车站绕道式装车站,一、装煤车场线路设计,1、大巷装车式线路1）

17、通过式装车站,LD=2LH+3Lx+l1,调车方法：调度绞车。,2）尽头式装车站,LD=2LH+Lk+l1,调车方法；尽头通风问题。,式中：LH为空、重车线长度，一般为1.25列车长；Lx渡线道岔联接点长度；Lk单开道岔联接点长度；l1机车半个矿车长度。1t矿车，一列车：n=2630节；3t矿车，一列车：n=2026节；L1=le+0.5lm;坡度：i=35。,轨中心距加宽：装车站左右侧各不小于5m巷道内将SS；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。,2、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

18、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“轨上”线路相联？,3、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：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。线路进入绕道内，单轨变为双轨。绕道尽头通风与大巷相连。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。,3）环行绕道特点：存车线平行于大巷。车辆在绕道内环行，车位方向不变。绕道线路由单轨变双轨。工程量较大。,二、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

19、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。,2、绕道与（运输大巷）的关系,1）绕道位置（1）顶板绕道（2）底板绕道,（1）顶板绕道式,2）绕道与装车站线路的关系,绕道线路与通过线相连（不能与储车线相连）。,（2）底板绕道,绕道线路与通过线相连。,第五节采区上部车场线路设计,一、逆向平车场二、顺向平车场,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。,L=A+B+m+Lb

20、A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：Lb+m交叉点长度Lg。,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,（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：B=nLm+Lhm（m）n一钩车矿车个数；Lm矿车长，m；Lhm富裕长度，Lhm=25m；A安全过卷距：取1015mC1阻车器直线段长，取12m（2）坡度：i=34（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Lk；LkDK道岔联接长

21、度，m。B=nLm+Lhm安全过卷距：A=1015mC1阻车器直线段长，取12m。,（2）坡度i=34（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。,第六节新型辅助运输车场形式,一、单轨吊车二、卡轨车三、齿轨机车四、无轨胶轮,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1825，运距2000m，载重69t。（3）轨道：I/140E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