礦井開采設(shè)計(jì) 采區(qū)車場設(shè)計(jì)

采區(qū)車場設(shè)計(jì)是在批準(zhǔn)的采區(qū)設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。也即在采區(qū)巷道布置圖上進(jìn)行采區(qū)車場設(shè)計(jì)。采區(qū)車場設(shè)計(jì)是根據(jù)所選的車場形式，應(yīng)用前面講到的線路各種連接系統(tǒng)，然后有機(jī)的結(jié)合起來，設(shè)計(jì)出符合工程實(shí)際的車場設(shè)計(jì)圖。本章主要內(nèi)容：按采區(qū)車場線路布置的要求及采區(qū)巷道布置的具體條件，二者有機(jī)的結(jié)合，設(shè)計(jì)車場線路的總平面布置圖，并進(jìn)行線路的閉合計(jì)算，確定車場各線段的長度和坡度，結(jié)合《井巷工程》課程所講的巷道斷面設(shè)計(jì)、交岔點(diǎn)設(shè)計(jì)，完成采區(qū)車場的施工圖設(shè)計(jì)。2023-11-202第1頁/共45頁第一節(jié)采區(qū)上、中部車場設(shè)計(jì)2023-11-204第3頁/共45頁第一節(jié)采區(qū)上、中部車場設(shè)計(jì)2023-11-205根采據(jù)區(qū)采車區(qū)場是巷施采道工區(qū)布圖輔置設(shè)助和計(jì)運(yùn)圍：主巖輸要性車是質(zhì)輛進(jìn)，中行采轉(zhuǎn)采區(qū)的樞上區(qū)紐部車，車場巷場內(nèi)道可軌較采道多用線、甩路斷車的面場設(shè)計(jì)、較大平。，車設(shè)因場計(jì)此。原則而開掘采：軌區(qū)工程中道線部量也車路的場較設(shè)均大計(jì)為。必采須車區(qū)與車場。采設(shè)區(qū)計(jì)運(yùn)是輸采方區(qū)式設(shè)和計(jì)運(yùn)的輸一能個(gè)力重相適要應(yīng)組（成包部括分軌，型也是、道采岔區(qū)、施曲工圖線設(shè)半計(jì)徑中等的）一，個(gè)必重須要保內(nèi)證容車。場內(nèi)甩、調(diào)車方便，可靠、安全、高效，并盡可能減少車場巷道的開掘工程量和維護(hù)量。本節(jié)主要講采區(qū)上、中部車場采用甩車場的線路布置。根據(jù)甩車場甩入地點(diǎn)不同，甩車場有甩入平場巷式、甩入石門式和甩入繞道式三種形式。第4頁/共45頁工線程路條布件置：有軌兩道種上情山?jīng)r：、軌道平巷布置在同一煤層中。1、甩車口（交岔點(diǎn)處）距軌道平巷較近，且煤層傾角較大，不具備軌道線路直接進(jìn)入軌道平巷的條件，待甩車線路落平后，設(shè)置平面曲線與軌道平巷相連接，車場線路的一部分進(jìn)入煤層的頂板巖層中。如圖21-1所示。線路連接系統(tǒng)各參數(shù)如圖所示。第一節(jié)采區(qū)上、中部車場設(shè)計(jì)一、甩入平巷式上、中部車場第5頁/共45頁2023-11-206S線=(路T+平C1移+T距1)離sSin為(9：00–δ)–e.2023-11-207式中：e為斜平面交線與軌道中心線之間距；δ“為平面曲線之轉(zhuǎn)角，取450，以縮短線路長度，若C2太小，可適當(dāng)減小δ”值；Lk為單開道岔平行線路連接系統(tǒng)輪廓尺寸；Lh為儲車線長度。第一節(jié)采區(qū)上、中部車場設(shè)計(jì)一、甩入平巷式上、中部車場第6頁/共45頁第一節(jié)采區(qū)上、中部車場設(shè)計(jì)一、甩入平巷式上、中部車場圖21-2雙向甩車甩入平巷（雙道起坡）2023-11-208第7頁/共45頁2、上山角度較小，為有利于甩車，線路先進(jìn)入煤層底板，設(shè)置反向豎曲線使斜面線路下扎Δβ角，此時(shí)線路角度大于上山的角度，然后再設(shè)置正向豎曲線使線路變平，在連接平面曲線使線路進(jìn)入軌道平巷，如圖21-3所示。為車輛運(yùn)行可靠，β1＇＜250，圖中l(wèi)f為反向豎曲線投影長度。第一節(jié)采區(qū)上、中部車場設(shè)計(jì)第8頁/共45頁2023-11-2091、甩入石門式：當(dāng)軌道上山布置在煤層底板距煤層有一定距離或煤層群開采布置在最下一個(gè)煤層中時(shí)，常采用甩入石門式布置。如圖21-4所示。第一節(jié)采區(qū)上、中部車場設(shè)計(jì)二、甩入石門或繞道式上、中部車場2023-11-2010第9頁/共45頁2對、于甩甩入入繞繞道道式式：上當(dāng)、軌中道部上車山場布，置其在線頂路板布巖置層原中則或與煤前層基群本開相采同軌。道上山布置在上部煤層中時(shí)，常采用甩入繞道式的布置形式，如圖21-5所示。上、中部車場的具體形式很多，在此不一一列舉。第一節(jié)采區(qū)上、中部車場設(shè)計(jì)一、甩入平巷式上、中部車場2023-11-2011第10頁/共45頁采區(qū)下部車場是連接大巷與軌道上山的一組巷道。因此，它的布置于大巷的線路布置有關(guān)。由于下部車場內(nèi)的部分線路可能要行駛電機(jī)車，所以在線路設(shè)計(jì)和施工的精度上要比上、中部車場要求高。采區(qū)下部車場部位一般都設(shè)置有采區(qū)煤倉，煤倉下口安設(shè)有給煤機(jī)，通過大巷膠帶輸送機(jī)將煤炭運(yùn)到井底車場內(nèi)的井底煤倉。這種情況下采區(qū)下部車場線路有繞道線路和下部平車場線路組成。如果大巷采用電機(jī)車運(yùn)輸煤炭，采區(qū)下部車場線路還包括裝車站線路。裝車站線路按照裝車地點(diǎn)不同，主要分為：大巷裝車站、石門裝車站和繞道裝車站。2023-11-2012第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)第11頁/共45頁1采、區(qū)大生巷產(chǎn)裝出車的式煤裝炭車，線集路中到采區(qū)煤倉后，煤倉與大巷相連，列車在大行內(nèi)裝車，而軌道上山與大巷采用繞道線路和下部平車場線路相連。第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)一、裝車站線路這種下部車場的設(shè)計(jì)包括：裝車站線路設(shè)計(jì)、繞道線路設(shè)計(jì)和下部平車場線路設(shè)計(jì)。圖21-6所示為大巷裝車式采區(qū)下部車場。2023-11-2013第12頁/共45頁1按）調(diào)調(diào)車度方絞式車不調(diào)同車，裝裝車車站站線線路路設(shè)線計(jì)路設(shè)計(jì)有4種形式，即電機(jī)車調(diào)車、推車機(jī)調(diào)車、調(diào)度絞車調(diào)車和自動滾行調(diào)車。前3種裝車站線路的坡度與大巷的坡度相同，后1種則按自動滾行坡度設(shè)計(jì)。下面介紹調(diào)度絞車調(diào)車的裝車站線路布置，圖21-6。對于電機(jī)車調(diào)車、推車機(jī)調(diào)車與調(diào)度絞車調(diào)車只是調(diào)車動力不同，線路布置是一樣的（略）。第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)LZ2023-11-2014LK1、大巷裝車式裝車線路第13頁/共45頁通過式：盡頭式：2023-11-2015LD=LZ+LK+3LX+L1

.LD=LZ+LK+LDK+L1

.式中：LZ、LK分別為重車儲車線和空車儲車線的長度，m；LZ取一列車的長度，即：LZ=n.Lm.n一般為20-30個(gè)。LK取一列車長度nLm與一個(gè)機(jī)車長Le和3-5m的富裕量之和。即：Lk=Le+n.Lm+(3-5)；L1為溜煤閘門至渡線道岔的長度，m，即：L1=Le+0.5Lm；LX、LDK分別為渡線道岔和單開道岔連接點(diǎn)的長度，m。第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)1）調(diào)度絞車調(diào)車裝車站線路設(shè)計(jì)調(diào)度絞車調(diào)車的裝車站線路：電機(jī)車牽引空列車由井底車場駛來，進(jìn)入裝車站的空車儲車線4，電機(jī)車摘鉤，不通過煤倉下口，把已裝好的重列車經(jīng)渡線道岔6拉走，駛向井底車場。在電機(jī)車牽引重列車駛出的過程中，把牽引絞車的鋼絲繩頭一并拉過煤倉下口后摘鉤。鋼絲繩的鉤頭掛在空列車上開始順序裝煤，將裝好的列車儲存在重車儲車線5上。調(diào)度絞車調(diào)車的裝車站坡度與大巷坡度相一致，為3-5‰。裝車站線路總長度計(jì)算如圖21-6所示。計(jì)算如下：第14頁/共45頁2）自動滾行調(diào)車時(shí)裝車站線路（1）調(diào)車方法由井底車場駛來的列車經(jīng)通過線1、渡線道岔7，至調(diào)車線8停車，機(jī)車反向頂推空車入空車儲車線4，機(jī)車摘鉤，由通過線返回，過渡線道岔6，到重車儲車線5拉出重車駛向井底車場。自動滾行方向應(yīng)朝向井底車場方向。第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)2023-11-2016第15頁/共45頁2）自動滾行調(diào)車時(shí)裝車站線路（2）裝車站線路參數(shù)調(diào)車線長度Ld，包括機(jī)車在內(nèi)應(yīng)為1列車長，線路坡度i與大巷相同。空車存車線分為兩段：LH

1段長度為0.5列車長，為上坡段線路，線路坡度i1

,一般可取18‰～23‰；LH

2

段長度為1列車長，i2

為空列車自動行的坡度，一般可取9‰～11‰。第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)2023-11-2017第16頁/共45頁2）自動滾行調(diào)車時(shí)裝車站線路裝車點(diǎn)中心線至阻車器的距離l1

，如下圖所示。為避免列車對阻車器沖撞，此段坡度取i=0（平坡）。第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)2023-11-2018第17頁/共45頁2）自動滾行調(diào)車時(shí)裝車站線路重車存車線分為兩段：LH

3

及LH

4

。LH

3

線段長度為1列車長，i3

為重列車自動滾行的坡度，一般取7‰～9‰。LH4

不宜超過0.5列車長，i4

為重列車上坡段坡度，用它來補(bǔ)償高差，并防止列車沖過儲車線終點(diǎn)?？紤]機(jī)車

需在此牽引重列車，一般不超過5‰。第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)2023-11-2019第18頁/共45頁2）自動滾行調(diào)車時(shí)裝車站線路裝車站線路總長為LD：LD

=

Ld

+

2LX

+

LH

1+

LH

2

+

LH

3

+

LH

4

+

l1儲車線各段長度和坡度，應(yīng)結(jié)合使用經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過線路坡度閉合計(jì)算，才能確定。第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)2023-11-2020第19頁/共45頁裝車站的通過能力：設(shè)日生產(chǎn)小時(shí)數(shù)為ts，則日裝車列數(shù)為n，n=60ts/(tz+tk).式中：tz為裝一列車所需的時(shí)間，min，不同的列車時(shí)間不同；tk為第一列車駛出裝車站到第二列車進(jìn)入裝車站的間隔時(shí)間，取4-5min。則年運(yùn)輸量為：ADb.(1+Kg)]。式中：T為年工作日數(shù)，取330d； m為一列車的礦車數(shù)，個(gè)；；5.1-51.1取，數(shù)系衡均不輸運(yùn)為bK；個(gè)/t，量重載的車礦個(gè)一為G。51.0-01.0取，量石矸的區(qū)采于定決，數(shù)系石矸為gK。CA力能產(chǎn)生的區(qū)采于大應(yīng)DA力能過通的站車裝，性衡均不的輸運(yùn)到慮考即： AD=(1.3—1.5)AC

.2023-11-2022第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)1、大巷裝車式裝車線路第21頁/共45頁門1線）內(nèi)路盡裝聯(lián)頭車接式。特：點(diǎn)一：個(gè)進(jìn)裝石車門點(diǎn)前，設(shè)DX，大巷設(shè)單軌平面曲線進(jìn)石門，石裝車站線路長度：LD=L1+L2+L3+2Lk第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)2、石門裝車式采區(qū)下部車場L車1為段2023-11-2023第22頁/共45頁門2線）內(nèi)路盡裝聯(lián)頭車接式。特：點(diǎn)兩：個(gè)進(jìn)裝石車門點(diǎn)前，設(shè)DX，大巷設(shè)單軌平面曲線進(jìn)石門，石

問裝題車：站盡線頭路巷長道度如：何DL

通2=風(fēng)1L

，2+如2L

何2+與3L

“L+軌+k

上L3

”x

線路相聯(lián)。第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)2、石門裝車式采區(qū)下部車場LLL第23頁/共45頁2023-11-2024第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)2、石門裝車式采區(qū)下部車場石門裝車站，石門的位置應(yīng)靠近運(yùn)輸機(jī)上山，以便設(shè)置煤倉。3）下部平車場繞道線路方式一——環(huán)形繞道第24頁/共45頁2023-11-2025第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)2、石門裝車式采區(qū)下部車場石門裝車站，石門的位置應(yīng)靠近運(yùn)輸機(jī)上山，以便設(shè)置煤倉。4）下部平車場繞道線路方式二——折返繞道第25頁/共45頁2023-11-2026繞分特道類點(diǎn)式：：裝根開車據(jù)掘站位?！瞄T裝不的煤同繞點(diǎn)分道設(shè)為，在：工與程大量巷大（。石門）平行的另一條巷道內(nèi)。

常頂用板后繞者道。和底板繞道兩種。分根為據(jù)：繞單道向裝繞車道站、線雙路向布繞置道和環(huán)形繞道三種方式。2023-11-2027第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)3、繞道裝車式采區(qū)下部車場第26頁/共45頁繞1分）道為單式三向車種繞場方道—式特裝：煤點(diǎn)設(shè)在與大巷（石門）平行的另一條巷道內(nèi)。②①線車路輛進(jìn)進(jìn)入出繞只道有點(diǎn)內(nèi)一：，個(gè)單通軌道變，為出雙口軌方。向朝向井底車場。存車線平行于大巷（石門）。

2③繞雙道向盡頭通風(fēng)與大巷相連。少調(diào)用車。靈活性差。能力小。3）環(huán)形繞道特點(diǎn)：能力大，底卸式采用優(yōu)。3、繞道裝車式采區(qū)下部車場第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)2023-11-2028第27頁/共45頁2A、）繞道線位路置設(shè)及計(jì)其與裝車站線路的關(guān)系：繞道的位置有兩種，其一為頂板繞道，繞道位與大巷的頂板巖層中，適用于煤層傾角在200以上的條件。其二為底板繞道，繞道位于大巷的底板巖層中，適用于煤層傾角小于150的條件。如圖21-9所示。與）裝繞車道站線線路路的的設(shè)關(guān)計(jì)系B

：頂板繞道和底板繞道均是在裝車站的通過線接軌，為了不使裝車時(shí)影響到車場繞道的行車，頂板繞道裝車站線路的儲車線應(yīng)設(shè)在大巷的上側(cè)，而繞道線路應(yīng)設(shè)在下側(cè)；反之，底板繞道的裝車站線路應(yīng)設(shè)在大巷的下側(cè)，而繞道線路應(yīng)設(shè)在上側(cè)。設(shè)計(jì)要求：在滿足材料車、設(shè)備車儲車的前提條件下，盡量減少繞道的開掘工程量。其布置方式主要取決于下部車場起坡點(diǎn)與大巷之間的距離。繞道儲車線有立式、臥式和斜式等幾種，如圖21-10、圖21-11、圖21-12所示。2023-11-2029第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)二、采區(qū)下部車場繞道線路第28頁/共45頁第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)圖21-9繞道的位置2023-11-2030二、采區(qū)下部車場繞道線路第29頁/共45頁第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)圖21-10頂板繞道臥式2023-11-2031圖21-11底板繞道臥式二、采區(qū)下部車場繞道線路第30頁/共45頁第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)2023-11-2032圖21-12頂板繞道立式頂板繞道斜式底板繞道立式底板繞道斜式二、采區(qū)下部車場繞道線路第31頁/共45頁（本已基1知）的：頂口兩板開上繞場山道之—間—距如Ls圖、21線-1路3中所心示距，S為1頂、板彎繞道道曲線路半布徑R置、。緩和直線段C、C1、C2、儲車線長度LhG和單開道岔連接點(diǎn)線路輪廓尺寸m、LD。；；置置位位的點(diǎn)點(diǎn)起坡軌起車定確x：解求由。平離面距關(guān)移系平圖路得線：定確sy

x=S1/2+R+(LhG–Kp–C1)+式LD中+C：2+LRs+為m–煤L倉s.中心線至軌道上山軌道中心線的距離。第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)第32頁/共45頁2023-11-2033低B由C道=△A起B(yǎng)C坡，點(diǎn)先C‘求至出B大C巷，通然過后線根的據(jù)距豎離曲為線y參，數(shù)為的了確簡定化方計(jì)法算，，便可可采求用出近OB似，計(jì)則算：的y=方BC法+O（B-其e.剖面如圖21-14所示）。

h式1中(運(yùn)：1h

輸ec為大so

大巷+β

巷的2h

中高/)心度is

線，β與O.n

通≈過TB

線.D

軌道中心線之間的距離，m；h2為大巷與軌道上山之間；的m

垂直距離，m；2023-11-2034TyD=(為h1低co道s豎+h曲2)線/s的in切+線TD長-e，.m。β

βs=y+c1+R.第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)第33頁/共45頁（已2知）：底已板知繞參道數(shù)—同—上如圖圖。21-15所示，為底板繞道的線路布置圖求=x

解sL

：S+求/1

得+2

的+R

參L(數(shù)Gh

同K-樣-p

為1C)x、L+Dy、C+2s。T++(T+C+n)cosδ+m.

sy==(CT1++CR++ns)./sinδ.第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)第34頁/共45頁2023-11-2035由采上區(qū)面下兩部圖車可場知，，除采了區(qū)我下們所部講車到場的臥臥式式布車置場的實(shí)外質(zhì)，：根繞據(jù)道采線區(qū)路巷與道大布巷置的線不路同的，關(guān)還系有為一立個(gè)式單、開斜道式岔等平布移置連形接式點(diǎn)，的無線論路哪結(jié)種構(gòu)形，式繞，道其轉(zhuǎn)線角路δ結(jié)的構(gòu)大特小點(diǎn)取與決連于接平結(jié)移構(gòu)距原離理s是的一大樣小的。，頂這板繞里就道不因?yàn)橐灰豢缰v越述了大巷，，同其學(xué)s們一可般參較考大有，關(guān)δ可書取籍9。00；底板繞道為了減少工程量，s可小一些，δ可取450。2023-11-2036第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)第35頁/共45頁大煤巷層裝傾車角1式00下，部運(yùn)車輸場上線山路和設(shè)軌計(jì)道示上例山均開掘在煤層內(nèi)；運(yùn)輸機(jī)中心線與軌道上山線路中心線間距為20m，大巷距煤層的垂直距離為15m，繞道為底板臥式布置；采區(qū)位置不在井田邊界；大巷內(nèi)的線路采用600mm軌距，18kg/m鋼軌，1列車有1t礦車30個(gè)；軌道上采用15kg/m鋼軌，一鉤車牽引礦車2-3個(gè)。2023-11-2037第二節(jié)采區(qū)下部車場設(shè)計(jì)第3