礦山運輸與提升課件

緒論1.礦山運輸與提升的環(huán)節(jié)礦山企業(yè)：內(nèi)部運輸與外部運輸內(nèi)部運輸：坑內(nèi)運輸與地面運輸

坑內(nèi)運輸又分為露天開采坑內(nèi)運輸和地下開采坑內(nèi)運輸兩類。地下開采坑內(nèi)運輸習慣上又稱為礦井提升與運輸。

本課程講授的內(nèi)容為礦井提升與運輸

（從階段運輸巷裝車點至地面井口）緒論1.礦山運輸與提升的環(huán)節(jié)1緒論1.礦山運輸與提升的環(huán)節(jié)礦山企業(yè)：內(nèi)部運輸與外部運輸內(nèi)部運輸：坑內(nèi)運輸與地面運輸坑內(nèi)運輸又分為露天開采坑內(nèi)運輸和地下開采坑內(nèi)運輸兩類。地下開采坑內(nèi)運輸習慣上又稱為礦井提升與運輸。

本課程講授的內(nèi)容為礦井提升與運輸

（從階段運輸巷裝車點至地面井口）2.礦井提升與運輸?shù)娜蝿蘸偷匚?/p>

任務：礦石

地位：礦山生產(chǎn)的動脈和咽喉

廢石從安全生產(chǎn)角度看

材料、設備從經(jīng)濟角度看

人員從提高工時利用和勞動能力看緒論1.礦山運輸與提升的環(huán)節(jié)2緒論3.礦井提升與運輸?shù)姆绞?/p>

主要運輸方式：（金屬和非金屬礦山）

提升方式：

有軌車輛運輸（礦車運輸）

豎井提升

無軌車輛運輸（汽車運輸）

斜井提升

皮帶運輸皮帶斜井運輸

以上運輸方式和提升方式的不同組合可形成各種礦山提升與運輸系統(tǒng)。（因課時有限，課堂重點講授電機車運輸、豎井提升系統(tǒng)）緒論3.礦井提升與運輸?shù)姆绞?緒論3.礦井提升與運輸?shù)姆绞?/p>

主要運輸方式：（金屬和非金屬礦山）

提升方式：

有軌車輛運輸（礦車運輸）

豎井提升

無軌車輛運輸（汽車運輸）

斜井提升

皮帶運輸皮帶斜井運輸

以上運輸方式和提升方式的不同組合可形成各種礦山提升與運輸系統(tǒng)。

（因課時有限，課堂重點講授電機車運輸、豎井提升系統(tǒng)）4.礦井提升與運輸?shù)奶攸c

①設備運行空間受到限制，要求它們結構緊湊、外部尺寸（特別是橫斷面尺寸）盡量小；②環(huán)節(jié)多、線路長短和條件多樣，要求設備有多種類型；③工作地點經(jīng)常變化，要求其中的許多設備應便于移置；④設備工作條件比較惡劣，要求設備耐腐蝕、耐粉塵，有易燃易爆氣體時，還要具有防爆性能。緒論3.礦井提升與運輸?shù)姆绞?緒論5.學習本課程的目的

掌握礦山運輸與提升設備的選型計算和軌道線路設計

了解礦山運輸與提升設備的主要構造、類型、合理使用范圍和它們在技術上和使用上的特點，以便正確選擇和使用設備

緒論5.學習本課程的目的5緒論5.學習本課程的目的

掌握礦山運輸與提升設備的選型計算和軌道線路設計

了解礦山運輸與提升設備的主要構造、類型、合理使用范圍和它們在技術上和使用上的特點，以便正確選擇和使用設備

6.本課程與其它課程的關系以礦山方案設計（礦山規(guī)模、開拓系統(tǒng)、采礦方法等）為依據(jù)。為井巷工程設計（斷面、硐室、采場裝載等）、地面井口工業(yè)場地布置提供基礎資料。

緒論5.學習本課程的目的6緒論7.學習要求與參考書

學習要求：預習、復習、自學

相關知識：物理學、材料力學、機電等

必讀書：《礦山運輸及提升》黎佩琨主編冶金工業(yè)出版社1984

參考書：

1.《礦山運輸與提升》鐘春暉主編化學工業(yè)出版社20092.《礦山運輸與提升》莊嚴主編中國礦業(yè)大學出版社20093.《采礦設計手冊》4礦山機械卷中國建筑工業(yè)出版社1988

8.礦井提升與運輸?shù)倪^程概述以電機車牽引礦車運輸、罐籠提升系統(tǒng)為例。

緒論7.學習要求與參考書7第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇一、軌道結構及軌型選擇

上部建筑：鋼軌軌枕道床接軌零件

下部建筑：巷道底板軌道線路在空間的位置，是用平面圖和縱剖面圖來表示。平面圖表示線路在平面上的位置。（直線方位、曲線參數(shù)、及直線與曲線的連結關系）縱剖面圖表示線路的坡度。1.鋼軌鋼軌的作用是承受列車負荷并把負荷傳給軌枕、道床和底板，形成平滑而堅固的軌道，并引導車輛運行。鋼軌的型號是以每米長度的質(zhì)量（㎏/m）表示的。第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇8第一章礦井軌道第一章礦井軌道9第一章礦井軌道第一章礦井軌道10第一章礦井軌道第一章礦井軌道11第一章礦井軌道軌型選擇鋼軌型號的選擇與運輸量、機車質(zhì)量和礦車容積有關，一般可按下表選擇：（這是一個很重要的參考資料）

運輸量與機車質(zhì)量、礦車容積、軌距、軌型的一般關系運輸量(萬千牛/年)機車質(zhì)量（噸）礦車容積（米3）軌距（毫米）鋼軌型號（公斤/米）＜78.478.4～147147～294294～588588～980980～1960＞19601.51.5～33～77～1010～1414，10雙機牽引14，10雙機牽引0.5～0.60.6～1.20.7～1.21.2～2.02.0～4.04.0～6.0＞6.0600600600600600，762762，900762，90088～1111～1515～1818～2424～3838注：選擇主平硐的運輸設備時亦按年運輸量選取，并取表中的上限值。第一章礦井軌道軌型選擇運輸量機車質(zhì)量礦車容積軌距鋼軌型號12第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇2.軌枕軌枕的作用是固定和支承鋼軌，使兩根鋼軌始終保持一定的距離，防止鋼軌產(chǎn)生橫向和縱向移動，保持軌道的穩(wěn)定性，并將鋼軌的壓力較均勻地傳遞給道床。軌枕有木質(zhì)的、鋼筋混凝土的和金屬的三種。

我國礦山運輸量不大的礦山多采用木質(zhì)軌枕；運輸量大的礦山和主要運輸巷道多采用鋼筋混凝土軌枕；目前我國地下礦山不采用金屬軌枕。3.道床道床的作用是承受軌枕傳來的壓力，并均勻地分布到軌道的下部建筑上去；道床將軌道的上部建筑和下部建筑連接成一個整體，防止軌道的縱、橫向移動，以保持線路縱、橫剖面的正常狀態(tài)。

道床材料必須是堅固、不潮解、不存水的。最好的道岔材料是碎石。道床鋪設時，在水平及傾角10°以下的巷道內(nèi)，軌枕下面的道床厚度不得小于150毫米；在傾角大于10°的斜巷（井）內(nèi)，應在底版上挖軌枕溝，其深度約為軌枕厚的2/3，軌枕下面的道床厚度不得小于50毫米。第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇13第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇4.接軌零件接軌零件的用途是在縱向把鋼軌接在一起，并將鋼軌固定在軌枕上。鋼軌之間的聯(lián)接是用魚尾板和螺栓。（架線式電機車牽引時保證導電措施）鋼軌和軌枕的聯(lián)結：木質(zhì)軌枕是通過道釘釘入軌枕后用釘頭將鋼軌緊緊壓在軌枕上面。

鋼筋混凝土軌枕一般是通過螺栓和壓板將鋼軌緊緊壓在軌枕上面。二、軌距直線軌道上兩鋼軌軌頂頭內(nèi)側之間的距離稱為軌距。我國礦山井下的標準軌距為600、762和900毫米三種。﹡鋪軌時允許實際軌距較標準軌距大4毫米或小2毫米。例如600+4-2(594+2-4)第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇14第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇三、線路坡度線路的坡度是線路縱剖面上兩點的高差與其距離之比，通常以千分數(shù)表示（鐵路線路）。線路坡度是一個很重要的線路參數(shù)，在后面講的線路設計中，我們可以利用線路坡度來控制礦車運行狀態(tài)。﹡井下運輸線路的坡度一般為3‰

～10‰，太大、太小都不好。﹡最理想的井下運輸線路坡度是等阻坡度。（與礦車運行阻力和空、重車重力之比有關，一般4‰左右）﹡在設計井下主要運輸線路時，一般按3‰的坡度考慮。（提示：井巷基建對掘時的排水問題）第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇15第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道

車輛在彎曲軌道上運行時，會產(chǎn)生一些特殊問題；為保障安全運行，須采取一些措施。一、最小彎道半徑車輛在彎道上運行時，由于離心力作用和輪緣與軌道間的阻力作用，增加了車輛運行的困難。

離心力和彎道阻力的大小與車輛運行速度、彎道半徑和車輛軸距等因素有關。因此，最小彎道半徑應根據(jù)車輛的速度和軸距大小來確定。

當轉角小于90°時，兩軸車輛的運行速度小于1.5米/秒，最小彎道半徑不得小于軸距的7倍；運行速度大于1.5米/秒，最小彎道半徑不得小于軸距的10倍；運行速度大于3.5米/秒，最小彎道半徑不得小于軸距的15倍；當轉角大于90°時，最小彎道半徑均按大于軸距的10—15倍考慮。第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道16第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道二、軌距加寬

在彎道上運行的車輛呈弦一樣擺布在彎道上。由于車軸是固定在車架上的，不可能與彎道半徑取得一致方向，所以容易發(fā)生軌頭將車輪輪緣卡住以及阻力和摩擦劇烈增加的問題。為克服這些問題，必須在彎道處將軌距適當加寬。顯然，軌距加寬值與彎道半徑和車輛軸距有關。

軌距加寬值可按式△S=0.18Sz2/R計算；一般以數(shù)表的形式給出。

﹡加寬軌距時，外軌不動，只將內(nèi)軌向彎道曲線中心方向移動一個軌距加寬值。

﹡軌距加寬是在與曲線段兩端相銜接的直線段內(nèi)進行的，在整個曲線段內(nèi)應保持規(guī)定的加寬值。

﹡軌距加寬遞減距離一般按軌距加寬值的100—300倍計算。軌距加寬值見下表第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道17第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道軌距加寬值(mm)第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道18第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道三、外軌抬高車輛在彎道上運行時，由于離心力的作用，使車輪輪緣壓向外軌，加劇了輪緣和鋼軌的磨損，并使運行阻力增加，嚴重時將發(fā)生翻車事故。為消除離心力的上述影響，應將彎道外軌抬高，使車輛在彎道運行時，離心力和礦車重力的合力垂直軌面。根據(jù)力學原理，外軌抬高值可按下式計算：

Δh=Sgv2/(gR)(mm)式中：Sg—軌距，mm；

v—車輛過彎道的速度，m/s；

R—彎道半徑，m；

g—重力加速度，m/s2。﹡外軌抬高的方法是增加外軌下面的道床厚度。﹡在整個彎道內(nèi)保持計算的外軌抬高值；在鋪設與彎道外軌兩端銜接的直線段鋼軌時，應將它作成3‰～10‰

的下坡。﹡外軌抬高遞減段一般按外軌抬高值的100—300倍計算。第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道19第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道外軌抬高值(mm)第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道20第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道四、軌道間距加寬及巷道加寬當車輛在彎道上運行時，車廂中心線的兩端點就凸出軌道中心線之外，其偏倚量為Δ1；車廂中心線中點就凸出軌道中心線之內(nèi)，其偏倚量為Δ2。根據(jù)幾何關系推導，并略去高次微小量，可得：

Δ1=(L2-Sz2)/(8R)(mm)

Δ2=Sz2/(8R)(mm)式中：Sz—軸距，mm；

L—車廂長度，mm；

R—彎道半徑，mm.

﹡彎道段巷道斷面的有關尺寸是在直線段巷道斷面設計的基礎上進行修正：Δ1為外側線路中心線與巷道外側支護間的計算加寬值；

Δ2為內(nèi)側線路中心線與巷道內(nèi)側支護間的計算加寬值；

Δ1+Δ2為兩線路中心線間距的計算加寬值。（單軌巷道無此值）﹡當采用機車運輸時，雙線彎道的外側、中間和內(nèi)側的加寬值，可不經(jīng)計算而分別加寬300、300及100毫米。第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道21第一章礦井軌道§1.3道岔一、道岔的構造與型號以單開道岔為例，道岔的結構如圖。

1—尖軌2—基本軌3—轉轍器4—轍岔5—過渡軌6—護輪軌—————————————————————————————————單開道岔基本結構參數(shù)：a—道岔起點到O點的距離

b—道岔終點到O點的距離

α—轍岔角第一章礦井軌道§1.3道岔1—尖軌2—基本軌22第一章礦井軌道§1.3道岔一、道岔的構造與型號通常用轍岔角的半角正切值的兩倍表示道岔型號M，即：

M=2tan(α/2)井下線路常用的道岔型號有1/3、1/4、1/5三種，特殊情況下也有用1/2、1/6的。道岔的選擇：根據(jù)通過的電機車質(zhì)量和運行速度選用道岔的型號。二、道岔的類型道岔的類型很多，一般可分為單開道岔(左開或右開)

對稱道岔渡線道岔(左開或右開)

菱形道岔道岔的標號是用軌距、軌型、道岔型號及曲線半徑等表示。如：624–1/4–12右（左）表示是600軌距，24公斤軌型，1/4道岔型號，曲線半徑為12米的右（左）開道岔。第一章礦井軌道§1.3道岔23第一章礦井軌道§1.3道岔道岔尺寸道岔的選擇：軌距、軌型與所聯(lián)接軌道相同；道岔型號按通過車輛規(guī)格、平均運行速度等查表選定；曲線半徑按彎曲軌道要求確定。第一章礦井軌道§1.3道岔道岔的選擇：軌距、軌型與所聯(lián)24第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算線路設計是礦山設計的重要內(nèi)容之一，目的是確定可行的線路布置。

（即線路的平面定位）軌道線路是由直線段和聯(lián)接它們的結合部分組成。所謂結合部分就是曲線段及道岔的組合。（即以直線段為主，各直線段之間由結合部分聯(lián)接起來）一、彎道的表示彎道特征參數(shù)：曲線中心O

曲線半徑R

中心角（即轉角）α

曲線長K

切線長T曲線長K=πα°R/180°切線長T=Rtan(α/2)第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算25第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算二、線路分岔聯(lián)接點的平面布置與計算1.單向分岔點聯(lián)接任務：從一條線路上分出一條與主線路成β角的分支線路。實現(xiàn)的方式：單開道岔+曲線已知的參數(shù)：道岔參數(shù)a、b、α

曲線半徑R

轉角β

插入直線段d求解的參數(shù)：曲線段轉角α1

曲線段切線長T

道岔起點到分支線路與主線路設計交點的距離m

分支線路直線段起點到分支線路與主線路設計交點的距離n閉合約束：無第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算26第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算二、線路分岔聯(lián)接點的平面布置與計算2.雙線單向聯(lián)接任務：用單開道岔使雙軌線路過渡成單軌線路實現(xiàn)的方式：單開道岔+曲線已知的參數(shù)：平行線路中心線之間的距離S

道岔參數(shù)a、b、α

曲線半徑R求解的參數(shù)：曲線段切線長T

插入直線段d

道岔起點到雙軌線路起點的距離L閉合約束：有第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算27第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算二、線路分岔聯(lián)接點的平面布置與計算3.雙線對稱聯(lián)接任務：用對稱道岔使雙軌線路過渡成單軌線路實現(xiàn)的方式：對稱道岔+曲線已知的參數(shù)：平行線路中心線之間的距離S

道岔參數(shù)a、b、α

曲線半徑R求解的參數(shù)：曲線段切線長T

插入直線段d

道岔起點到雙軌線路起點的距離L閉合約束：有第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算28第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算二、線路分岔聯(lián)接點的平面布置與計算4.三角岔道聯(lián)接任務：與主線路成β角的分支線路與主線路雙向聯(lián)接。實現(xiàn)的方式：右單開道岔+左單開道岔+曲線段+對稱道岔已知的參數(shù)：分支線路與主線路的夾角β

道岔參數(shù)a1、b1、α1、a2、b2、α2、

a3、b3、α3

曲線半徑R

插入直線段長度d1、d2、d4求解的參數(shù)：d3，α5，α6L1，L2，Lm1,n1,T1，m2,n2,T2

閉合約束：有第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算29第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算二、線路分岔聯(lián)接點的平面布置與計算5.線路平移的聯(lián)接任務：直線線路橫向平移一定距離實現(xiàn)的方式：用兩個反向曲線段+一段直線已知的參數(shù)：線路平移距離S

曲線半徑R

插入直線段長度d≥Sz+2倍魚尾板長求解的參數(shù)：曲線段轉角β閉合約束：有閉合無約束第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算30第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算二、線路分岔聯(lián)接點的平面布置與計算6.分岔平移聯(lián)接任務：從一條直線分出一條與主線平行的線路實現(xiàn)的方式：單開道岔+兩段反曲線段+插入直線段已知的參數(shù)：平行線路中心距S

曲線半徑R

道岔尺寸a、b、α

插入直線段d1、d2≥Sz+2倍魚尾板長求解的參數(shù)：轉角β閉合約束：有閉合無約束第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算31第一章礦井軌道思考題1.軌道由哪幾部分組成？如何選擇軌型？2.什么是軌距？礦山井下常用的三種軌距分別是多少？3.什么是線路坡度？4.為什么要規(guī)定最小彎道半徑？最小彎道半徑與哪些因素有關？5.為什么要在彎道處將軌距適當加寬？6.為什么要在彎道處將外軌抬高？7.礦山井下軌道常用的道岔型號有哪幾種？8.礦山井下軌道常用的道岔類型有哪幾種？各有何特點？9.道岔標號一般包含哪些參數(shù)？10.常見的線路分岔聯(lián)接形式有哪幾種？如何進行線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算？第一章礦井軌道思考題32緒論1.礦山運輸與提升的環(huán)節(jié)礦山企業(yè)：內(nèi)部運輸與外部運輸內(nèi)部運輸：坑內(nèi)運輸與地面運輸

坑內(nèi)運輸又分為露天開采坑內(nèi)運輸和地下開采坑內(nèi)運輸兩類。地下開采坑內(nèi)運輸習慣上又稱為礦井提升與運輸。

本課程講授的內(nèi)容為礦井提升與運輸

（從階段運輸巷裝車點至地面井口）緒論1.礦山運輸與提升的環(huán)節(jié)33緒論1.礦山運輸與提升的環(huán)節(jié)礦山企業(yè)：內(nèi)部運輸與外部運輸內(nèi)部運輸：坑內(nèi)運輸與地面運輸坑內(nèi)運輸又分為露天開采坑內(nèi)運輸和地下開采坑內(nèi)運輸兩類。地下開采坑內(nèi)運輸習慣上又稱為礦井提升與運輸。

本課程講授的內(nèi)容為礦井提升與運輸

（從階段運輸巷裝車點至地面井口）2.礦井提升與運輸?shù)娜蝿蘸偷匚?/p>

任務：礦石

地位：礦山生產(chǎn)的動脈和咽喉

廢石從安全生產(chǎn)角度看

材料、設備從經(jīng)濟角度看

人員從提高工時利用和勞動能力看緒論1.礦山運輸與提升的環(huán)節(jié)34緒論3.礦井提升與運輸?shù)姆绞?/p>

主要運輸方式：（金屬和非金屬礦山）

提升方式：

有軌車輛運輸（礦車運輸）

豎井提升

無軌車輛運輸（汽車運輸）

斜井提升

皮帶運輸皮帶斜井運輸

以上運輸方式和提升方式的不同組合可形成各種礦山提升與運輸系統(tǒng)。（因課時有限，課堂重點講授電機車運輸、豎井提升系統(tǒng)）緒論3.礦井提升與運輸?shù)姆绞?5緒論3.礦井提升與運輸?shù)姆绞?/p>

主要運輸方式：（金屬和非金屬礦山）

提升方式：

有軌車輛運輸（礦車運輸）

豎井提升

無軌車輛運輸（汽車運輸）

斜井提升

皮帶運輸皮帶斜井運輸

以上運輸方式和提升方式的不同組合可形成各種礦山提升與運輸系統(tǒng)。

（因課時有限，課堂重點講授電機車運輸、豎井提升系統(tǒng)）4.礦井提升與運輸?shù)奶攸c

①設備運行空間受到限制，要求它們結構緊湊、外部尺寸（特別是橫斷面尺寸）盡量小；②環(huán)節(jié)多、線路長短和條件多樣，要求設備有多種類型；③工作地點經(jīng)常變化，要求其中的許多設備應便于移置；④設備工作條件比較惡劣，要求設備耐腐蝕、耐粉塵，有易燃易爆氣體時，還要具有防爆性能。緒論3.礦井提升與運輸?shù)姆绞?6緒論5.學習本課程的目的

掌握礦山運輸與提升設備的選型計算和軌道線路設計

了解礦山運輸與提升設備的主要構造、類型、合理使用范圍和它們在技術上和使用上的特點，以便正確選擇和使用設備

緒論5.學習本課程的目的37緒論5.學習本課程的目的

掌握礦山運輸與提升設備的選型計算和軌道線路設計

了解礦山運輸與提升設備的主要構造、類型、合理使用范圍和它們在技術上和使用上的特點，以便正確選擇和使用設備

6.本課程與其它課程的關系以礦山方案設計（礦山規(guī)模、開拓系統(tǒng)、采礦方法等）為依據(jù)。為井巷工程設計（斷面、硐室、采場裝載等）、地面井口工業(yè)場地布置提供基礎資料。

緒論5.學習本課程的目的38緒論7.學習要求與參考書

學習要求：預習、復習、自學

相關知識：物理學、材料力學、機電等

必讀書：《礦山運輸及提升》黎佩琨主編冶金工業(yè)出版社1984

參考書：

1.《礦山運輸與提升》鐘春暉主編化學工業(yè)出版社20092.《礦山運輸與提升》莊嚴主編中國礦業(yè)大學出版社20093.《采礦設計手冊》4礦山機械卷中國建筑工業(yè)出版社1988

8.礦井提升與運輸?shù)倪^程概述以電機車牽引礦車運輸、罐籠提升系統(tǒng)為例。

緒論7.學習要求與參考書39第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇一、軌道結構及軌型選擇

上部建筑：鋼軌軌枕道床接軌零件

下部建筑：巷道底板軌道線路在空間的位置，是用平面圖和縱剖面圖來表示。平面圖表示線路在平面上的位置。（直線方位、曲線參數(shù)、及直線與曲線的連結關系）縱剖面圖表示線路的坡度。1.鋼軌鋼軌的作用是承受列車負荷并把負荷傳給軌枕、道床和底板，形成平滑而堅固的軌道，并引導車輛運行。鋼軌的型號是以每米長度的質(zhì)量（㎏/m）表示的。第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇40第一章礦井軌道第一章礦井軌道41第一章礦井軌道第一章礦井軌道42第一章礦井軌道第一章礦井軌道43第一章礦井軌道軌型選擇鋼軌型號的選擇與運輸量、機車質(zhì)量和礦車容積有關，一般可按下表選擇：（這是一個很重要的參考資料）

運輸量與機車質(zhì)量、礦車容積、軌距、軌型的一般關系運輸量(萬千牛/年)機車質(zhì)量（噸）礦車容積（米3）軌距（毫米）鋼軌型號（公斤/米）＜78.478.4～147147～294294～588588～980980～1960＞19601.51.5～33～77～1010～1414，10雙機牽引14，10雙機牽引0.5～0.60.6～1.20.7～1.21.2～2.02.0～4.04.0～6.0＞6.0600600600600600，762762，900762，90088～1111～1515～1818～2424～3838注：選擇主平硐的運輸設備時亦按年運輸量選取，并取表中的上限值。第一章礦井軌道軌型選擇運輸量機車質(zhì)量礦車容積軌距鋼軌型號44第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇2.軌枕軌枕的作用是固定和支承鋼軌，使兩根鋼軌始終保持一定的距離，防止鋼軌產(chǎn)生橫向和縱向移動，保持軌道的穩(wěn)定性，并將鋼軌的壓力較均勻地傳遞給道床。軌枕有木質(zhì)的、鋼筋混凝土的和金屬的三種。

我國礦山運輸量不大的礦山多采用木質(zhì)軌枕；運輸量大的礦山和主要運輸巷道多采用鋼筋混凝土軌枕；目前我國地下礦山不采用金屬軌枕。3.道床道床的作用是承受軌枕傳來的壓力，并均勻地分布到軌道的下部建筑上去；道床將軌道的上部建筑和下部建筑連接成一個整體，防止軌道的縱、橫向移動，以保持線路縱、橫剖面的正常狀態(tài)。

道床材料必須是堅固、不潮解、不存水的。最好的道岔材料是碎石。道床鋪設時，在水平及傾角10°以下的巷道內(nèi)，軌枕下面的道床厚度不得小于150毫米；在傾角大于10°的斜巷（井）內(nèi)，應在底版上挖軌枕溝，其深度約為軌枕厚的2/3，軌枕下面的道床厚度不得小于50毫米。第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇45第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇4.接軌零件接軌零件的用途是在縱向把鋼軌接在一起，并將鋼軌固定在軌枕上。鋼軌之間的聯(lián)接是用魚尾板和螺栓。（架線式電機車牽引時保證導電措施）鋼軌和軌枕的聯(lián)結：木質(zhì)軌枕是通過道釘釘入軌枕后用釘頭將鋼軌緊緊壓在軌枕上面。

鋼筋混凝土軌枕一般是通過螺栓和壓板將鋼軌緊緊壓在軌枕上面。二、軌距直線軌道上兩鋼軌軌頂頭內(nèi)側之間的距離稱為軌距。我國礦山井下的標準軌距為600、762和900毫米三種。﹡鋪軌時允許實際軌距較標準軌距大4毫米或小2毫米。例如600+4-2(594+2-4)第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇46第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇三、線路坡度線路的坡度是線路縱剖面上兩點的高差與其距離之比，通常以千分數(shù)表示（鐵路線路）。線路坡度是一個很重要的線路參數(shù)，在后面講的線路設計中，我們可以利用線路坡度來控制礦車運行狀態(tài)。﹡井下運輸線路的坡度一般為3‰

～10‰，太大、太小都不好。﹡最理想的井下運輸線路坡度是等阻坡度。（與礦車運行阻力和空、重車重力之比有關，一般4‰左右）﹡在設計井下主要運輸線路時，一般按3‰的坡度考慮。（提示：井巷基建對掘時的排水問題）第一章礦井軌道§1.1軌道結構及軌型選擇47第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道

車輛在彎曲軌道上運行時，會產(chǎn)生一些特殊問題；為保障安全運行，須采取一些措施。一、最小彎道半徑車輛在彎道上運行時，由于離心力作用和輪緣與軌道間的阻力作用，增加了車輛運行的困難。

離心力和彎道阻力的大小與車輛運行速度、彎道半徑和車輛軸距等因素有關。因此，最小彎道半徑應根據(jù)車輛的速度和軸距大小來確定。

當轉角小于90°時，兩軸車輛的運行速度小于1.5米/秒，最小彎道半徑不得小于軸距的7倍；運行速度大于1.5米/秒，最小彎道半徑不得小于軸距的10倍；運行速度大于3.5米/秒，最小彎道半徑不得小于軸距的15倍；當轉角大于90°時，最小彎道半徑均按大于軸距的10—15倍考慮。第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道48第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道二、軌距加寬

在彎道上運行的車輛呈弦一樣擺布在彎道上。由于車軸是固定在車架上的，不可能與彎道半徑取得一致方向，所以容易發(fā)生軌頭將車輪輪緣卡住以及阻力和摩擦劇烈增加的問題。為克服這些問題，必須在彎道處將軌距適當加寬。顯然，軌距加寬值與彎道半徑和車輛軸距有關。

軌距加寬值可按式△S=0.18Sz2/R計算；一般以數(shù)表的形式給出。

﹡加寬軌距時，外軌不動，只將內(nèi)軌向彎道曲線中心方向移動一個軌距加寬值。

﹡軌距加寬是在與曲線段兩端相銜接的直線段內(nèi)進行的，在整個曲線段內(nèi)應保持規(guī)定的加寬值。

﹡軌距加寬遞減距離一般按軌距加寬值的100—300倍計算。軌距加寬值見下表第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道49第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道軌距加寬值(mm)第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道50第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道三、外軌抬高車輛在彎道上運行時，由于離心力的作用，使車輪輪緣壓向外軌，加劇了輪緣和鋼軌的磨損，并使運行阻力增加，嚴重時將發(fā)生翻車事故。為消除離心力的上述影響，應將彎道外軌抬高，使車輛在彎道運行時，離心力和礦車重力的合力垂直軌面。根據(jù)力學原理，外軌抬高值可按下式計算：

Δh=Sgv2/(gR)(mm)式中：Sg—軌距，mm；

v—車輛過彎道的速度，m/s；

R—彎道半徑，m；

g—重力加速度，m/s2。﹡外軌抬高的方法是增加外軌下面的道床厚度。﹡在整個彎道內(nèi)保持計算的外軌抬高值；在鋪設與彎道外軌兩端銜接的直線段鋼軌時，應將它作成3‰～10‰

的下坡。﹡外軌抬高遞減段一般按外軌抬高值的100—300倍計算。第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道51第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道外軌抬高值(mm)第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道52第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道四、軌道間距加寬及巷道加寬當車輛在彎道上運行時，車廂中心線的兩端點就凸出軌道中心線之外，其偏倚量為Δ1；車廂中心線中點就凸出軌道中心線之內(nèi)，其偏倚量為Δ2。根據(jù)幾何關系推導，并略去高次微小量，可得：

Δ1=(L2-Sz2)/(8R)(mm)

Δ2=Sz2/(8R)(mm)式中：Sz—軸距，mm；

L—車廂長度，mm；

R—彎道半徑，mm.

﹡彎道段巷道斷面的有關尺寸是在直線段巷道斷面設計的基礎上進行修正：Δ1為外側線路中心線與巷道外側支護間的計算加寬值；

Δ2為內(nèi)側線路中心線與巷道內(nèi)側支護間的計算加寬值；

Δ1+Δ2為兩線路中心線間距的計算加寬值。（單軌巷道無此值）﹡當采用機車運輸時，雙線彎道的外側、中間和內(nèi)側的加寬值，可不經(jīng)計算而分別加寬300、300及100毫米。第一章礦井軌道§1.2彎曲軌道53第一章礦井軌道§1.3道岔一、道岔的構造與型號以單開道岔為例，道岔的結構如圖。

1—尖軌2—基本軌3—轉轍器4—轍岔5—過渡軌6—護輪軌—————————————————————————————————單開道岔基本結構參數(shù)：a—道岔起點到O點的距離

b—道岔終點到O點的距離

α—轍岔角第一章礦井軌道§1.3道岔1—尖軌2—基本軌54第一章礦井軌道§1.3道岔一、道岔的構造與型號通常用轍岔角的半角正切值的兩倍表示道岔型號M，即：

M=2tan(α/2)井下線路常用的道岔型號有1/3、1/4、1/5三種，特殊情況下也有用1/2、1/6的。道岔的選擇：根據(jù)通過的電機車質(zhì)量和運行速度選用道岔的型號。二、道岔的類型道岔的類型很多，一般可分為單開道岔(左開或右開)

對稱道岔渡線道岔(左開或右開)

菱形道岔道岔的標號是用軌距、軌型、道岔型號及曲線半徑等表示。如：624–1/4–12右（左）表示是600軌距，24公斤軌型，1/4道岔型號，曲線半徑為12米的右（左）開道岔。第一章礦井軌道§1.3道岔55第一章礦井軌道§1.3道岔道岔尺寸道岔的選擇：軌距、軌型與所聯(lián)接軌道相同；道岔型號按通過車輛規(guī)格、平均運行速度等查表選定；曲線半徑按彎曲軌道要求確定。第一章礦井軌道§1.3道岔道岔的選擇：軌距、軌型與所聯(lián)56第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算線路設計是礦山設計的重要內(nèi)容之一，目的是確定可行的線路布置。

（即線路的平面定位）軌道線路是由直線段和聯(lián)接它們的結合部分組成。所謂結合部分就是曲線段及道岔的組合。（即以直線段為主，各直線段之間由結合部分聯(lián)接起來）一、彎道的表示彎道特征參數(shù)：曲線中心O

曲線半徑R

中心角（即轉角）α

曲線長K

切線長T曲線長K=πα°R/180°切線長T=Rtan(α/2)第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算57第一章礦井軌道§1.4線路分岔聯(lián)接點的平面布置和計算二、線路分岔聯(lián)接點的平面布置與計算1.單向分岔點聯(lián)接任務：從一條線路上分出一條與主線路成β角的分支線路。實現(xiàn)的方式：單開道岔+曲線已知的參數(shù)：道岔參數(shù)a、b、α

曲線半徑R

轉角β

插入直線段d求解的參數(shù)：曲線段轉角α1

曲線段切線長T

道岔起點到分支線路與主線路設計交點的距離m