采區(qū)中部車場設(shè)計(jì)

第三章采區(qū)車場設(shè)計(jì)第一節(jié)窄軌線路一、軌道與軌型軌道運(yùn)輸是煤礦井下主要運(yùn)輸方式，礦井軌道由鋪設(shè)在巷道底板上的道床、軌枕、鋼軌和聯(lián)接件等組成。鋼軌的型號簡稱軌型，以每m長度的質(zhì)量（kg/m）表示。窄軌線路的軌型有15、22、30、38和43kg/m等5種。窄軌線路中心距有600mm、762mm和900mm3種，使用時根據(jù)礦井生產(chǎn)能力大小和礦井運(yùn)輸方式選用。大型礦井一般選用900mm軌距，使用3t、5t礦車；中、小型礦井多選用600mm軌距，使用1t、3t礦車。新設(shè)計(jì)礦井軌型按表3—1選用。除了上述規(guī)定外，《煤礦運(yùn)輸安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化評分表》中規(guī)定；運(yùn)行7t及其以上機(jī)車、3t及以上礦車、采區(qū)運(yùn)輸重量超過15t（包括平板車重量）及以上設(shè)備時線路軌型不低于30kg/m，卡軌車、齒軌車和膠輪車運(yùn)行線路軌型不低于22kg/m。表3—1新設(shè)計(jì)礦井軌型選用表使用地點(diǎn)運(yùn)輸設(shè)備軌型（kg/m）運(yùn)輸大巷10t，14t電機(jī)車7t，8t電機(jī)車30～3822～30上下山3t礦車1t，1.5t礦車22～3015～22區(qū)段平巷3t礦車1.5t礦車22～3015二、道岔1.道岔類別道岔是使車輛由一條線路上轉(zhuǎn)到另一條線路上的裝置，它是由尖軌、轍叉、轉(zhuǎn)轍器、道岔曲軌、護(hù)輪軌和基本軌所組成，道岔的結(jié)構(gòu)如圖3—1所示。1—尖軌；2—轍叉；3—轉(zhuǎn)轍器；4—道岔曲軌；5—護(hù)輪軌；6—道岔基本軌圖3—1道岔結(jié)構(gòu)常用道岔有單開道岔、對稱道岔、渡線道岔3種，單開道岔和渡線道岔又有左向和右向之分（在平面線路上沿順時針方向分出時為右向，沿逆時針方向分出時為左向）。井下常用道岔有3號、4號、5號。每種型號的道岔又配備了4m、6m、9m、12m、15m、20m、25m、30m、40m、50m、70m等11種曲線半徑；渡線道岔和對稱道岔按不同軌距和道岔類型，配備有1300mm、1400mm、1500mm、1600mm、1700mm、1800mm、1900mm、2200mm和2500mm等9種線路間距。道岔手冊中所列型號均為右向道岔，如ZDK622—4—12末注明左右，均為右向道岔。右向道岔的分岔線在行進(jìn)方向（由a→b）的右側(cè)。左向道岔必須在尾數(shù)后注上（左）字，如：ZDK622—4—12（左），岔線在行進(jìn)方向（由a→b）的左側(cè)。(a)(b(c)a—單開道岔；b—對稱道岔；c—渡線道岔圖3—2道岔的類型及單線表示圖3—3道岔的含義2.道岔表示法在平面線路中，道岔通常用單線條表示，如圖3—2所示。道岔的主線與岔線的線路用粗實(shí)線繪出。單線雖不能表明道岔結(jié)構(gòu)及實(shí)際圖形，但能表明與設(shè)計(jì)線路有關(guān)的道岔參數(shù)（a、b），如道岔的外形尺寸及撤叉角（），從而簡化了設(shè)計(jì)工作。道岔的含義可用圖3—3表示。3.道岔選擇選擇道岔時從以下幾個方面考慮：⑴與基本軌的軌距相適應(yīng)。⑵與基本軌的軌型相適應(yīng)。道岔軌型不能低于線路軌型，有時也可以選用比基本軌型高一級的型號。不能采用非標(biāo)準(zhǔn)道岔。⑶與車輛的運(yùn)行速度相適應(yīng)；曲線半徑越小，撤叉角越大，允許車輛行駛的速度就越小，如ZDK615—2—4、ZDK618—2—4、ZDK918—3—9等道岔，礦車的行駛速度不能超過1.5m/s。⑷與礦車的類別相適應(yīng)。礦車噸位大時，應(yīng)選用撤叉號大的道岔。4.常用道岔參數(shù)煤礦井下常用道岔有3、4、5號，類型有單開道岔、對稱道岔、渡線道岔，基本參數(shù)見表3—2。表3—2常用道岔參數(shù)表(22kg/m軌型)道岔名稱轍叉角主要尺寸（mm）允許行駛速度（m/s）abLL0ZDK622—3—618°26′06″340028006200≤1.5ZDK622—4—1214°02′10″346235887050≤3.5ZDK622—5—1511°18′36″376842328000≤3.5ZDC622—3—918°26′06″2200280049641.5t礦車≤3.53.0t礦車≤1.5ZDC622—3—1518°26′06″246028005224≤3.5ZDX622—4—121614°02′10″34623588133236400≤3t礦車≤3.5≤10t機(jī)車≤3.5ZDX622—5—151611°18′36″37684232155378000≤3t礦車≤3.5≤10t機(jī)車≤3.5ZDK922—3—918°26′06″3725372574501.5t礦車≤3.53.0t礦車≤1.5ZDK922—4—1514°02′10″347348078550≤3t礦車≤5.0≤10t機(jī)車≤3.5ZDK922—5—2011°18′36″406357479800≤3t礦車≤5.0≤10t機(jī)車≤5.0ZDC922—3—1518°26′06″246037256137≤10t機(jī)車≤3.5ZDC922—4—2014°02′10″220040876971≤10t機(jī)車≤3.5ZDX922—4—151914°02′10″3743480716287≤3t礦車≤5.0≤10t機(jī)車≤3.5ZDX922—5—201911°18′36″4053574717607≤3t礦車≤5.0≤10t機(jī)車≤5.05.警沖標(biāo)\o"警沖標(biāo)"警沖標(biāo)是表示道岔附近可以安全停車的最近標(biāo)志點(diǎn)。即只要機(jī)車或礦車停在另一條軌道的警沖標(biāo)之外，另一條軌道上的車輛就能安全通過道岔而不會撞車，所有車輛停放都不得越過警沖標(biāo)。警沖標(biāo)埋設(shè)高度為枕面以上不超過350mm，間隔100mm刷紅、白反光漆或貼反光膜。三、軌距與線路中心距軌距是指單軌線路上兩條鋼軌軌頭內(nèi)緣之間的距離。煤礦井下以600mm、900mm軌距為多。1t固定礦車、3t底卸式礦車及大巷采用膠帶運(yùn)輸時，輔助運(yùn)輸?shù)V車都采用600mm軌距；3t固定礦車和5t底卸式礦車采用900mm軌距。為了線路設(shè)計(jì)方便，設(shè)計(jì)圖中線路都采用單線表示，即兩根軌道的中心線作為線路標(biāo)志。單軌線路用單線表示，雙軌線路用雙線表示。線路中心距是雙軌線路兩線距中心線之間的距離，如果以B表示礦車或機(jī)車的寬度，表示兩車內(nèi)側(cè)的距離，則線路中心距可由下式表示：S≥B+（3—1）在雙軌運(yùn)輸巷中，兩列列車最突出部分之間的距離，對開時不得小于0.2m，采區(qū)裝載點(diǎn)不得小于0.7m，礦車摘掛鉤地點(diǎn)不得小于1m。為了設(shè)計(jì)方便，雙軌線路中心距常采用1300mm、1600mm和1900mm等，但在雙軌曲線巷道中，由于車輛運(yùn)行時發(fā)生外伸和內(nèi)伸現(xiàn)象，線路中心距一般比直線巷道還加寬一定數(shù)值。當(dāng)線路運(yùn)行設(shè)備為機(jī)車或底卸式礦車時，曲線段比直線段加寬300mm；當(dāng)使用1t、1.5t礦車進(jìn)行人力或串車運(yùn)輸時，曲線段比直線段加寬200mm，無級繩運(yùn)輸時加寬100mm。四、曲線線路1.曲線半徑及聯(lián)接計(jì)算礦井軌道線路中，采用的曲線均為一段圓弧。圓弧的半徑與車輛行駛速度、車輛軸距有關(guān)，其取值可參考參考表3—3。表3—3單開道岔非平行、平行線路聯(lián)接運(yùn)輸方式曲線半徑/m600mm軌距900mm軌距機(jī)車運(yùn)輸12、15或2012、20、25或30串車運(yùn)輸6、9或129、12或15人力輔助運(yùn)輸4、69在機(jī)車行駛量比較少的彎道上，其曲線半徑可采用表中數(shù)值的下限；在機(jī)車行駛頻繁的彎道上，其曲線半徑應(yīng)采用表中數(shù)值的上限。在進(jìn)行曲線聯(lián)接計(jì)算時，通常曲線轉(zhuǎn)角已知，選定曲線半徑R后，曲線的弧長K、切線長度T可由式（3—2）、（3—3）計(jì)算。（3—2）（3—3）聯(lián)接點(diǎn)參數(shù)用、R、T、K表示，統(tǒng)一標(biāo)注在設(shè)計(jì)圖中，如圖3—4。圖3—4單軌線路曲線聯(lián)接2.曲線線路外軌抬高和軌距加寬機(jī)車在彎道上行駛時，曲線外軌應(yīng)抬高一個值，該值的大小與曲線半徑、軌距及車輛運(yùn)行速度有關(guān)。600mm軌距在5～25mm之間；900mm軌距在10～25mm之間。運(yùn)行速度越大，曲線半徑越小，抬高值越大。曲線段軌距還應(yīng)當(dāng)適當(dāng)加寬，機(jī)車運(yùn)輸時，加寬10～20mm，串車運(yùn)輸時，加寬5～10mm,曲線半徑大時，取下限。3.曲線線路軌中心距及巷道加寬巷道在曲線處需要加寬，機(jī)車運(yùn)輸?shù)那€巷道外側(cè)加寬200mm，內(nèi)側(cè)加寬100mm。雙軌線路機(jī)車運(yùn)輸時，線路中心距加寬300mm，1t礦車串車或人力運(yùn)輸時，加寬200mm。巷道加寬的起點(diǎn)從曲線起點(diǎn)以前的直線段開始，機(jī)車運(yùn)輸時，此直線段一般為5m，1t礦車串車運(yùn)輸時為2～5m。五、軌道線路聯(lián)接軌道線路聯(lián)接有單開道岔非平行線路聯(lián)接、單開道岔平行線路聯(lián)接、對稱道岔線路聯(lián)接、線路平移等方式。1.單開道岔非平行線路聯(lián)接單開道岔非平行線路聯(lián)接的計(jì)算公式見表3—4。表3—4單開道岔非平行線路聯(lián)接計(jì)算圖示計(jì)算公式表3—5單開道岔平行線路聯(lián)接計(jì)算圖示計(jì)算公式表3—6對稱道岔線路聯(lián)接圖示計(jì)算公式采區(qū)中部車場設(shè)計(jì)一、中部車場的形式采區(qū)中部車場多采用甩車場，根據(jù)所擔(dān)負(fù)的任務(wù)不同有主提升甩車場和輔助提升甩車場兩種，使用較普遍的是單鉤提升甩車場，可分為雙向甩車場和單向甩車場，見表3—10。按甩入地點(diǎn)不同分為繞道式、石門式和平巷式三種。雙翼采區(qū)軌道上山和運(yùn)輸上山沿同一煤（巖）層布置時，為避免車場與運(yùn)輸上山交叉，必須開掘繞道，可采用甩入繞道的甩車場，如圖3—14所示；當(dāng)兩翼同時開采，軌道上山運(yùn)輸量大時可采用雙向甩車場（一翼甩入繞道，一翼甩入平巷），這對兩翼平巷不能布置在同一標(biāo)高時更為適宜，如圖3—15。1—運(yùn)輸上山；2—軌道上山；3—甩車道；1—軌道上山；2—甩車道；3—區(qū)段軌道平巷；4—繞道；5—區(qū)段軌道巷4—繞道；5—運(yùn)輸上山；6—交叉點(diǎn)圖3—14甩入繞道的中部車場圖3—15雙向甩車的中部車場當(dāng)煤層群聯(lián)合開采時，軌道上山布置在下部煤層或煤層底板巖層內(nèi)時，采區(qū)中部車場既表3—10采區(qū)中部車場基本形式項(xiàng)目單側(cè)甩車場雙側(cè)甩車場圖示圖注1——軌道上山；2——運(yùn)輸上山；3——軌道中間巷；KG——高道起坡點(diǎn)；KD——低道起坡點(diǎn)；K——變坡點(diǎn)優(yōu)缺點(diǎn)提甩車時間短，操作勞動強(qiáng)度小，礦車能自溜，提升能力大；甩車道處易磨鋼絲繩兩翼分別甩車，調(diào)車方便，搬道勞動量最小；推車勞動量大；易磨鋼絲繩，兩翼人員來往困難，工程量大適用條件上山傾角小于25°采區(qū)甩車場上山傾角小于25°采區(qū)甩車場，階段兩翼開采不同標(biāo)高圖3—16軌道上山布置在煤層底板時繞道甩車場可采用甩入石門式，也可采用甩入繞道式。對于布置在突出煤層底板的巖石上山，為了采取區(qū)域性的防治突出措施，需要布置煤層底板抽采巷道，為了與煤層巷道的聯(lián)絡(luò)方便，中部車場可采用甩入繞道式，高低道豎曲線落平后，設(shè)置平面曲線繞向軌道上山底板，再施工巖石集中巷或瓦斯抽采巷，通過底板抽采巷施工聯(lián)絡(luò)斜巷進(jìn)入煤層順槽，如圖3—16所示。二、中部車場的線路布置中部車場的線路布置有單道起坡和雙道起坡兩種，一般情況下，宜采用雙道起坡。雙道起坡又分為斜面線路一次回轉(zhuǎn)方式和二次回轉(zhuǎn)方式，中部甩車場的線路布置多用雙道起坡斜面線路二次回轉(zhuǎn)方式，這種車場布置方式提升能力大，交岔點(diǎn)短，空間大，便于操作，提升牽引角較小，在圍巖條件較差時，對巷道維護(hù)有利。雙道起坡的實(shí)質(zhì)是在斜面線路上設(shè)置兩個道岔（甩車道岔和分車道岔）使線路在斜面上變?yōu)殡p軌，空、重車線分別設(shè)置豎曲線起坡。㈠單道起坡甩車場所謂單道起坡，即在斜面上只布置單軌線路，到平面后根據(jù)實(shí)際需要布置雙軌或單軌平面線路。如圖3—17示。對于采區(qū)生產(chǎn)能力大的綜采區(qū)，或具有煤與瓦斯突出的采區(qū)，需要施工煤層底板巖石抽采巷，對于三軟煤層，往往通過底板巖石集中巷施工進(jìn)入煤層的聯(lián)絡(luò)斜巷或石門，以縮短煤層巷道的維護(hù)時間，由于這些巖石巷道工程量較大，中部車場應(yīng)設(shè)雙軌線路，為提高巖石巷道掘進(jìn)效率創(chuàng)造條件。單軌線路僅用于提升量較小的小型礦井或者與采煤工作面相連接的斜巷或石門。圖3—17單道起坡系統(tǒng)從上山利用道岔分出一股線路，道岔岔線后接一段曲線（或不接），這些線路鋪設(shè)在斜面上，叫做斜面上的線路。C點(diǎn)以下為平面上的線路。A點(diǎn)到C點(diǎn)之間的線路，是從斜面到平面的過渡線路，即豎曲線。豎曲線的末端C叫做起坡點(diǎn)，即平面線路由此向斜面上起坡。由此可知，甩車場線路既包括斜面上的線路，又包括平面上的線路和豎曲線。根據(jù)斜面線路是否設(shè)置斜面曲線，單道起坡甩車場斜面線路有一次回轉(zhuǎn)方式和二次回轉(zhuǎn)方式兩種。a一次回轉(zhuǎn)方式b二次回轉(zhuǎn)方式圖3—18單道起坡甩車場圖3—18a為斜面一次回轉(zhuǎn)方式,甩車道岔末端直接與豎曲線AC相接。由于斜面線路不設(shè)斜面曲線，線路只經(jīng)過一次角度回轉(zhuǎn)，故稱為線路一次回轉(zhuǎn)方式?；剞D(zhuǎn)角度即為道岔的轍叉角。斜面線路一次回轉(zhuǎn)后，道岔岔線OA的傾角為偽傾斜角，稱為一次偽傾斜角，豎曲線在一次偽傾斜角上起坡。一次回轉(zhuǎn)方式提升牽引角小、鋼繩磨損小、工程量小。交岔點(diǎn)巷道不易維護(hù)；空、重車倒車時間長，推車勞動強(qiáng)度大，運(yùn)量小。此種方式適用于提升量小，圍巖條件較好的采區(qū)車場。圖3—18b為斜面線路二次回轉(zhuǎn)方式，線路系統(tǒng)是從道岔岔線b段接以斜面曲線DA，以使線路斜面回轉(zhuǎn)角由一次回轉(zhuǎn)角變?yōu)槎位剞D(zhuǎn)角，在斜面曲線末端開始布置豎曲線AC，豎曲線是在二次偽斜角上起坡。線路坡度變化見圖3—19所示。圖3—19線路縱斷面變化圖二次回轉(zhuǎn)方式交岔點(diǎn)短、工程量小、易于維護(hù)；提升牽引角大，不利于操車，調(diào)車時間長，推車勞動量大，適用于提升量小，圍巖條件差的采區(qū)車場。布置斜面線路的目的是為了減少甩車場斜面交岔點(diǎn)的長度，以利于交岔點(diǎn)的開掘和維護(hù)，但是斜面曲線轉(zhuǎn)角不宜太大，以免加大提升牽引角。提升牽引角是礦車行進(jìn)方向N和鋼絲繩牽引方向（通過立滾）P的夾角，如圖3—17（b）所示。由于有了此角，必然產(chǎn)生橫向分力F。角度越大，運(yùn)輸可靠性越差，故在設(shè)計(jì)時，一般控制斜面線路二次回轉(zhuǎn)后角的水平投影角為30°～35°?？刂破渌酵队敖菫樯鲜稣麛?shù)值，是為了簡化平面線路設(shè)計(jì)，以便作平面圖。為了繪出設(shè)計(jì)圖紙，必須計(jì)算線路系統(tǒng)在平面上的尺寸和剖面上的坡度和各點(diǎn)標(biāo)高。平面圖上標(biāo)注尺寸時，仍可標(biāo)注斜面真實(shí)尺寸，但需用括號括起來。在進(jìn)行斜面線路聯(lián)接尺寸計(jì)算時，一次偽斜角、二次偽斜角，一次偽斜角的水平投影角，二次偽斜角的水平投影角是必須用到的，下面根據(jù)圖3—17(c)推導(dǎo)。在圖中，（3—7）（3—8）令（3—7）=（3—8），得（3—9）（3—10）（3—11）令（3—10）=（3—11），得（3—12）同理，二次回轉(zhuǎn)角的水平投影角(3—13)二次偽斜角，。(3—14)單道起坡甩車場斜面線路二次回轉(zhuǎn)方式各參數(shù)見圖3—17a、c，圖3—19及表3—11。一般豎曲線和斜面線路是分開布置的，即豎曲線在斜面曲線之后，二者不重合。線路聯(lián)接系統(tǒng)平面圖上各部分尺寸計(jì)算出來之后，還必須計(jì)算甩車場縱面圖上各段的坡度和各控制點(diǎn)的標(biāo)高。在圖3—18b中，設(shè)O點(diǎn)標(biāo)高為0，則各點(diǎn)標(biāo)高為：D點(diǎn)：E點(diǎn)：A點(diǎn)：C點(diǎn)：其中是豎曲線AC的切線長度。計(jì)算完畢后，可以繪制線路縱面變化圖，即線路起坡圖，如圖3—19所示。若已知起坡點(diǎn)C的標(biāo)高，也可以反算出道岔岔心的標(biāo)高。表3—11單道起坡系統(tǒng)甩車場斜面線路參數(shù)計(jì)算項(xiàng)目計(jì)算公式符號含義斜面線路一次回轉(zhuǎn)角的水平投影角a、b——道岔外形尺寸；——道岔角；——軌道上山傾角；——斜面線路二次回轉(zhuǎn)角的水平投影角，一般為30°～35°，采區(qū)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)平面回轉(zhuǎn)角為35°；R——斜面曲線半徑；R1——豎曲線半徑；豎曲線在一次偽斜角上起坡，各參數(shù)計(jì)算時，以代替。二次回轉(zhuǎn)角的水平投影角一次偽斜角二次偽斜角線路聯(lián)接點(diǎn)輪廓尺寸斜面曲線豎曲線㈡雙道起坡甩車場雙道起坡的實(shí)質(zhì)是在斜面上設(shè)置兩個道岔（甩車道岔和分車道岔）使線路在斜面上變?yōu)殡p軌，空、重線分別設(shè)置豎曲線起坡。落平后的雙軌存車線長度約為2～3鉤串車長度，再接單開道岔聯(lián)接點(diǎn)，變?yōu)閱诬?。雙軌存車線可設(shè)高低道，以便空重車自滑運(yùn)行，運(yùn)量小的輔助運(yùn)輸也可不設(shè)高低道。1、雙道起坡甩車場斜面線路布置雙道起坡甩車場斜面線路布置有斜面線路一次回轉(zhuǎn)、二次回轉(zhuǎn)形式。圖3—20為斜面線路一次回轉(zhuǎn)，其斜面回轉(zhuǎn)角即為道岔角，提升牽引角小，提車甩車均較方便。a平面圖b剖面圖圖3—20雙道起坡斜面線路一次回轉(zhuǎn)線路一次回轉(zhuǎn)時，斜面線路計(jì)算比較簡單。計(jì)算LK值，LK值為單開道岔平行線路聯(lián)接點(diǎn)長度。（3—15）式中S——兩線路中心距，mm；——道岔角，對于輔助提升，一般可用4號道岔；R——聯(lián)接系統(tǒng)的曲線半徑。為了線路布置及行車方便，高道豎曲線可緊接在單開道岔平行線路聯(lián)接系統(tǒng)之后布置，即豎曲線與斜面曲線不重合。圖中A—C，A′—C′分別為高道、低道豎曲線平面投影長度，L1為兩豎曲線上端點(diǎn)間距（沿斜面）；L2為豎曲線起點(diǎn)間距，H為兩起坡點(diǎn)高差。雙道起坡甩車場斜面線路二次回轉(zhuǎn)方式如圖3—21示。其特點(diǎn)是第二道岔的主線接斜面曲線，而岔線接直線。這種線路連接法，既有利于交叉點(diǎn)的維護(hù)，又不致拉長摘掛鉤點(diǎn)至交叉點(diǎn)處的距離，線路布置緊湊。但由于增加了回轉(zhuǎn)角，提升牽引角稍有增大。由于甩車速度一般較快，提升速度開始較慢，所以提車線走彎道，甩車線走直道，礦車運(yùn)輸比較可靠，因此被廣泛采用。圖3—21中低道豎曲線緊接在單開道岔之后布置，而高道豎曲線已進(jìn)入聯(lián)接點(diǎn)之內(nèi)，線路布置緊湊，但豎曲線不能進(jìn)入道岔。兩種方式選擇與線路平面布置有關(guān)，為避免車輛在異向曲線中運(yùn)行，石門車場更有利于用一次回轉(zhuǎn)方式，繞道更有利于二次回轉(zhuǎn)方式。2、雙道起坡甩車場平面線路存車線設(shè)計(jì)高、低道的目的是使重、空車能自溜滾行，并有足夠的存車長度。1t礦車時，存車線也可以不設(shè)高低道。⑴高、低道線路布置方式通常是由空車線（甩車線）形成高道，重車線（提車線）形成低道，分別通過豎曲線進(jìn)入平面構(gòu)成。高、低道線路布置方式與上山的傾角、高低道的最大高低差及斜面線路布置有關(guān)，其線路布置方式有2種，一種是高低道豎曲線半徑相同，二種是高道豎曲線半徑大于低道豎曲線半徑，見表3—12。a—平面圖；b—線路坡度圖圖3—21雙道岔起坡斜面線路二次回轉(zhuǎn)線路布置當(dāng)高低道豎曲線半徑相同時，計(jì)算簡單，易于施工；當(dāng)H增大而傾角小時，起坡點(diǎn)間距變大，摘掛鉤不便。此種布置方式適用于H不大，角較大的輔助提升。如果加大高道豎曲線半徑，使RG＞RD，起坡點(diǎn)間距變小，操作方便；一般高道豎曲線半徑可為低道豎曲線半徑的1.5～2倍。此種布置方式適用于要求H較大的車場。表3—12高、低道線路布置方式圖示特征豎曲線轉(zhuǎn)角高道低道高、低道一次變坡，豎曲線曲線半徑相同，RG=RD高道豎曲線半徑大于低道豎曲線半徑，RG＞RD⑵平曲線半徑平曲線半徑可根據(jù)軌距和調(diào)車方式選取，機(jī)械調(diào)車時一般在9～25m，人力推車時為6～15m,見表3—13。⑶豎曲線半徑豎曲線半徑過大，增加甩車場豎曲線弧長，推后摘掛鉤點(diǎn)位置，延長提升時間，過小，礦車變位太快，使相鄰兩車箱上緣擠撞，從而造成礦車聯(lián)接處車輪懸空而掉道，運(yùn)送長材料時會將材料擱置于軌道上，影響提升。豎曲線半徑根據(jù)礦車類型選取，一般在9～25m內(nèi)。如果使用1.0t、1.5t礦車，豎曲線最小半徑為9m，3.0t礦車豎曲線最小半徑為12m。表3—13甩車場平曲線半徑調(diào)車方式軌距（mm）平曲線半徑（m）機(jī)車調(diào)車6009、12、15、2090012、15、20、25人力推車6006、9、12、159009、12、115⑷甩車場的線路坡度甩車場空重車的線路坡度與運(yùn)行的礦車是空車還是重車、礦車形式、鋪軌質(zhì)量、車場有無彎道及維護(hù)程度等因素有關(guān)，按自溜運(yùn)行設(shè)計(jì)。高、低道線路坡度按表3—14選取。設(shè)計(jì)中為了計(jì)算方便，也可采用平均坡度設(shè)計(jì)，一般空車線=11‰，重車線=9‰。不設(shè)高低道的甩車場坡度，應(yīng)采用3‰～4‰向上（下）山方向下坡。表3—14甩車場線路坡度礦車類型線路形式空車線(‰)重車線(‰)1.0t、1.5t礦車直線7～125～10曲線11～189～153.0t礦車直線6～95～7曲線10～158～12⑸車場的高低道設(shè)計(jì)①高、低道最大高差△H雙道起坡甩車場由空重車線兩個相反的坡度而形成高低、道，在豎曲線起坡點(diǎn)附近達(dá)最大值△H。（3—16）式中、——高、低道坡度，‰；LG、LD——高、低道存車線有效長度，m。在采區(qū)中部車場設(shè)計(jì)中，一般△H為0.6m左右，在設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定最大高差不宜大于0.8m。②高、低道豎曲線起點(diǎn)錯距L2為了操作方便安全，空重車線高低道豎曲線最好是在一點(diǎn)起坡（落平），使摘掛鉤點(diǎn)之間沒有前后錯距，或者高道起坡點(diǎn)適當(dāng)超前低道起坡點(diǎn)一定距離L2。L2較大時，摘掛鉤點(diǎn)相距也較遠(yuǎn)，把鉤工要來回奔走，而且增加拉繩工作量。設(shè)計(jì)規(guī)范中要求“高、低道豎曲線終點(diǎn)水平錯距不應(yīng)大于2.0m”，實(shí)際設(shè)計(jì)時，一般L2≤1.0m。③高、低道線路中心距設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定：對于600mm軌距，當(dāng)運(yùn)行1.0t礦車時,高、低道線路中心距取1900mm，1.5t、3.0t礦車取2100mm；對于900mm軌距取2200mm。⑹車場存車線長度一般情況，采區(qū)用軌道上山作輔助提升，運(yùn)輸上山作主提升。軌道上（下）山一般采用絞車提升，所以存車線長度一般為2～3鉤串車。⑺車場線路設(shè)計(jì)甩車場線路主要包括三個部分：斜面線路、豎曲線及平面存車線路。甩車場的設(shè)計(jì)計(jì)算，主要是計(jì)算甩車道的平、立面尺寸。在此基礎(chǔ)上，算出一個車場的閉合線路，即由軌道上山甩車道岔算至軌道巷（石門、繞道）存車線道岔末端的全部平、立面尺寸，從而構(gòu)成一個完整的甩車場線路。甩車場施工圖繪制時，一般按真實(shí)的斜面尺寸作圖（層面圖），尺寸標(biāo)注時，斜面尺寸加括號表示，平面尺寸不加括號。3、雙道起坡甩車場曲線及其合理位置確定⑴豎曲線各參數(shù)計(jì)算甩車場設(shè)有高低道岔時，高低道豎曲線各參數(shù)計(jì)算見表3—15。表3—15豎曲線參數(shù)計(jì)算高道豎曲線低道豎曲線存車線與水平夾角豎曲線回轉(zhuǎn)角豎曲線起終點(diǎn)高差 豎曲線水平投影豎曲線切線豎曲線弧長⑵豎曲線的位置豎曲線的位置確定包括兩個方面內(nèi)容：豎曲線平面線路的相對位置；高、低道豎曲線的平面相對位置。高、低道豎曲線相對位置可用L1、L2值確定。斜面線路一次回轉(zhuǎn)時，將提車線、甩車線分別向垂直軸和水平軸投影就可計(jì)算出L1、L2，如圖3—20所示。將提車線、甩車線向垂直軸投影：（3—17）將提、甩車線向水平面投影：式中，則（3—18）上述兩式中，等符號意義同前，a為第二道岔a段長度，為第二道岔角。線路二次回轉(zhuǎn)時，確定L1、L2。斜面線路二次回轉(zhuǎn)時，豎曲線相對位置如圖3—22所示。為確定L1、L2的相對位置，可以將提、甩車線分別向垂直方向、水平方向投影。垂直方向投影時：（3—19）將提、甩車線向水平面投影時：（3—20）式中L——第二道岔岔心至聯(lián)接點(diǎn)終點(diǎn)的距離，m。其余符號的含義及計(jì)算同前。所求L2值最好在1m左右。若太大，則應(yīng)另取一個RG值，再計(jì)算L2值。圖3—22斜面線路二次回轉(zhuǎn)時，豎曲線位置計(jì)算4.平面存車線計(jì)算求出L1和L2以后，還要重新計(jì)算存車線長度LhG和LhD。在選定高低道后，存車線閉合點(diǎn)o的位置計(jì)算如圖3—23所示。設(shè)最大高低差H中，高道部分的高差為x，低道起坡點(diǎn)C與閉合點(diǎn)間的距離為低道存車線長度LhD（很小，）,則圖3—23存車線閉合點(diǎn)位置計(jì)算圖案（3—21）（3—22）式中。解上述聯(lián)立方程，即可求得LhD與x值。則高道存車線長度LhG為LhD+L2。若存車線處于曲線段，其長度應(yīng)按曲線弧長考慮。對于外曲線的存車線的長度增加了，為使高低道在O點(diǎn)閉合，其長度應(yīng)取平坡，并設(shè)在閉合點(diǎn)O的聯(lián)接處?？v剖面各點(diǎn)標(biāo)高計(jì)算方法與單道起坡系統(tǒng)相同。5、甩車場人行道設(shè)置中部車場摘掛鉤段應(yīng)設(shè)兩個人行道，單道布置時應(yīng)設(shè)兩側(cè)人行道，雙道布置時在中間和低道側(cè)設(shè)人行道。6、信號硐室設(shè)置信號硐室設(shè)置的要求同上部車場。三、采區(qū)中部車場設(shè)計(jì)示例1.設(shè)計(jì)依據(jù)軌道上山傾角為20o，采用石門式布置方式，鋪設(shè)22kg/m的鋼軌，軌距為600mm,每鉤提升5個一噸礦車。甩車場設(shè)高低道，線路布置采用道岔—道岔系統(tǒng)斜面線路二次回轉(zhuǎn)方式。線路布置草圖見圖3—24。2．線路聯(lián)接參數(shù)計(jì)算⑴斜面線路聯(lián)接系統(tǒng)各參數(shù)計(jì)算

①道岔選擇及角度換算。兩組道岔均選用ZDK622—4—12（左）。道岔參數(shù)：a=3462mm，b=3588mm，。斜面線路一次回轉(zhuǎn)角；。一次回轉(zhuǎn)角的水平投影角為：二次回轉(zhuǎn)角的水平投影角為：一次偽斜角為：二次偽斜角：②計(jì)算斜面平行線路聯(lián)接點(diǎn)各參數(shù)。設(shè)計(jì)采用中間人行道，線路中心距S定為1800mm，斜面聯(lián)接點(diǎn)線路中心距與S同值。斜面聯(lián)接點(diǎn)曲線半徑取12000mm，則③計(jì)算斜面非平行線路聯(lián)接點(diǎn)各參數(shù)圖3-24甩車場線路設(shè)計(jì)計(jì)算草圖⑵確定豎曲線相對位置①豎曲線各參數(shù)取高道平均坡度。取低道平均坡度。取低道豎曲線半徑。取高道豎曲線半徑高道豎曲線各參數(shù)計(jì)算：低道各參數(shù)計(jì)算：②最大高低差△H計(jì)算輔助提升，存車線長度按兩鉤車長度考慮，每鉤車提升1噸礦車5輛，高低道存車線長度不少于5×2×2=20m?，F(xiàn)暫取20m，。③豎曲線相對位置的確定豎曲線相對位置主要是計(jì)算L1和L2。利用前面所述的投影法，可分別得到計(jì)算公式如下：負(fù)號表明低道起坡點(diǎn)超前于高道起坡點(diǎn)。其間距滿足要求，說明高道豎曲線半徑1500mm選擇合理。⑶高低道存車線各參數(shù)計(jì)算閉合點(diǎn)O的位置計(jì)算，如圖3—25所示。圖3—25閉合點(diǎn)位置計(jì)算圖設(shè)低道的高差為x，則式中解上二式得，x=182LhD=(182-3)/0.009=19889②計(jì)算存車線長度高道存車線長度為，低道存車線長度為19889+336=20225（自動滾行段）。由于低道處于外曲線，故低道存車線總長度③平面曲線各參數(shù)計(jì)算取內(nèi)半徑R內(nèi)=12000,外半徑R外=13800,平面曲線轉(zhuǎn)角即為二次回轉(zhuǎn)角的水平投影角R外=13800，K外=7124，T外=3643R內(nèi)=12000，K內(nèi)=6195，T內(nèi)=3168△K=K外—K內(nèi)=929④直線段長度dC=22123—d—K內(nèi)=13928即在低道豎曲線落平后接13928mm的直線段，然后接平面曲線，在平面曲線與第三個道岔之間接入2000mm直線段，然后設(shè)單開道岔平行線路聯(lián)接點(diǎn)。車場線路布置平面圖見圖3—26。根據(jù)前面計(jì)算數(shù)據(jù)，繪制線路坡度圖，見圖3—27。圖3—26甩車場平面線路圖各點(diǎn)標(biāo)高計(jì)算：設(shè)第一點(diǎn)的標(biāo)高為±0,則h2=-7.388sin17°33′53″=-2.230h3=h2-hG=-2.229—0.698=-2.927h6=-h3—19.889×0.011=-2.927-0.218=3.145h4=0—7.422sin19°22′43″—1.477sin17°33′53″=-2.908h5=-2.908—hD=-2.908—0.419=3.327h6=-3.327+0.182=-3.145線路坡度圖見圖3—27。圖3—27線路坡度圖四、中部甩車場簡化設(shè)計(jì)甩車場計(jì)算中，由于設(shè)置了高低道，使豎曲線計(jì)算變得非常復(fù)雜，高道豎曲線與低道豎曲線轉(zhuǎn)角不相等，相應(yīng)的弧長、切線都不相等。如果在高、低道存車線與斜面線路之間插入一直線段，讓其坡度為零，讓高、低道均在水平面上起坡，則高、低道豎曲線的下端切線TG、TD均位于水平面上，坡度為零，如果再令高道、低道豎曲線半徑相等，則高道與低道豎曲線半徑、轉(zhuǎn)角都相等，弧長、切線長都相等，計(jì)算得到了簡化。如圖3—28所示。在圖中，L2和低道豎曲線的切線TD均為水平直線段，坡度為0。豎曲線各參數(shù)為：圖3—28中部甩車場簡化計(jì)算法RG=RD=RS豎曲線相對位置采用軸線投影法可得（3—23）（3—24）五、中部甩車場快速設(shè)計(jì)㈠甩車場設(shè)計(jì)的主要問題和難點(diǎn)1.甩車場設(shè)計(jì)存在的問題甩車場設(shè)計(jì)的難點(diǎn)是豎曲線相對位置計(jì)算，即L1和L2的計(jì)算。L2是高、低道兩豎曲線起坡點(diǎn)間距，此值與軌道上山傾角有關(guān)、與高低道存車線之間的高差有關(guān)，與豎曲線半徑選取有關(guān)，還與甩車道岔型號、雙軌線路中心距有關(guān)，設(shè)計(jì)要求L2不大于2m。傳統(tǒng)的甩車場設(shè)計(jì)方法，在計(jì)算高低道線路連接尺寸時，既要用到表3—15中的公式，又要用到公式（3—19）～(3～20)，公式多，計(jì)算很復(fù)雜。對于一定傾角的軌道上山，當(dāng)存車線長度一定時，高低道起坡點(diǎn)之間的高差就確定了。如果高、低道半徑組合不當(dāng)，計(jì)算出的L2值可能無法滿足設(shè)計(jì)要求，需要重新選取高、低道半徑，重新計(jì)算豎曲線參數(shù)，再計(jì)算L2，直到滿足要求為止，因此存在反復(fù)計(jì)算。當(dāng)全部計(jì)算滿足要求后，再繪制平面圖布置圖和線路坡度圖，設(shè)計(jì)工作量很大。2.難點(diǎn)分析甩車場設(shè)計(jì)的復(fù)雜主是計(jì)算復(fù)雜，高道豎曲線與低道豎曲線在不同的坡度上起坡，導(dǎo)致高、低道豎曲線轉(zhuǎn)角不同、豎曲線切線長度不同、弧長不同，水平投影長度不同，豎曲線兩端點(diǎn)高差不同，這5個不同增加了計(jì)算工作量，同時增加了反復(fù)計(jì)算的次數(shù)；按投影法計(jì)算L1、L2的公式復(fù)雜，計(jì)算容易出錯。如果高、低道豎曲線轉(zhuǎn)角相同，半徑相同，都在同一傾角上起坡，則計(jì)算將簡化。3.甩車場線路布置分析仔細(xì)分析甩車場的線路布置平面圖和剖面圖可以發(fā)現(xiàn)，甩車場的斜面線路由5個部分組成，并分別位于不同的斜面上，具有不同的傾角。OP部分位于一次偽斜角上，傾角為，PBD、位于二交次偽斜角上，DEO′位于低道存車線上，坡度為，高道上OFG位于二次偽斜角上，傾角為，GH0′位于高道存車線上，坡度為，如圖3—29所示。圖3—29甩車場線路布置分析㈡快速設(shè)計(jì)思路—CAD直接作圖法前面已經(jīng)分析了甩車場由5個直線段組成，并位于不同的傾角上。在采區(qū)甩車場設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)規(guī)范要求豎曲線參數(shù)半徑根據(jù)礦車類型選取9～25m。為加快設(shè)計(jì)速度，先要根據(jù)所選道岔和線路中心距計(jì)算出單開道岔平行線路連接尺寸和低道豎曲線的切線長度，然后用CAD直接作圖，不計(jì)算L1和L2，在圖中直接標(biāo)注線路坡度圖上的各種尺寸。對于輔助提升的軌道上山甩車場，通常選用4號單開道岔，1900mm雙軌中心距，其斜面線路采用二次回轉(zhuǎn)方式，見圖3—30。線路坡度圖繪制按插入水平直線段和不插入水平直線段分別敘述。圖3—30甩車場斜面平行線路連接尺寸當(dāng)不插入水平直線段時，可采用以下作圖法：①作5段水平直線，其長度分別為OP=m，PBD=T1+BD=T1+TD，DEO′=DE+EO′=TD+LD(低道存車線長度)，OF=L，HO′=LG。②以P為基點(diǎn)，將PO旋轉(zhuǎn)—；以P為基點(diǎn)，將PBD旋轉(zhuǎn)—；以D為基點(diǎn)，將DEO′旋轉(zhuǎn)；以O(shè)為基點(diǎn)，將OF旋轉(zhuǎn)—；以O(shè)′為基點(diǎn)，將旋轉(zhuǎn)。③用移動命令，將上述5段經(jīng)旋轉(zhuǎn)過的直線段移動到一起，使對應(yīng)點(diǎn)相連接，如OP直線的P端與PBD的P端相接，OF段的O點(diǎn)與OP段的O點(diǎn)相接，段的O′點(diǎn)與DEO′段的O′相接。⑷調(diào)用延伸命令，延伸OF和分別與低道豎曲線半徑線相交，得到高道豎曲線兩切線的交點(diǎn)I。⑸將PBD、DEO′向上方偏移RD得到低道豎曲線的圓心點(diǎn)；將OFI、向上方偏移RG得到高道豎曲線圓心。⑥分別由高、低道豎曲線的圓心點(diǎn)向高、低道作垂線，得到豎曲線的上下端點(diǎn)；⑦用圓弧命令繪制圓弧，完成甩車場線路坡度輪廓圖，然后刪除多余線段，在圖上標(biāo)注尺寸，最后加粗完成線路坡度圖。當(dāng)插入水平直線段時，甩車場線路坡度圖仍由5個直線段組成，但繪圖過程更簡單。①作4段水平直線，其長度分別為OP=m，PBD=T1+BD=T1+TD，DEO′=DE+EO′=TD+LD(低道存車線長度)，OF=L。②以P為基點(diǎn)，將PO旋轉(zhuǎn)—；以P為基點(diǎn)，將PBD旋轉(zhuǎn)—；以D為基點(diǎn)，將DEO′旋轉(zhuǎn)；以O(shè)為基點(diǎn)，將OF旋轉(zhuǎn)—。③用移動命令，將上述4段經(jīng)旋轉(zhuǎn)過的直線段移動到一起，使對應(yīng)點(diǎn)相連接，如OP直線的P端與PBD的P端相接，OF段的O點(diǎn)與OP段的O點(diǎn)相接，DEO′的D點(diǎn)與PBD直線段的D點(diǎn)相接。④將DEO′向上方偏移△H，并延伸D端與直線段PBD相交；延伸OF的F端，使與高道直線段相交，其交點(diǎn)就是高道豎曲線兩切線的交點(diǎn)。⑤將PBD、OF分別向右上方偏移RG=RD，得到高、低道豎曲線的兩圓心點(diǎn)。⑥以高、低道豎曲線圓心點(diǎn)向高、低道分別作垂線，得到兩豎曲線的4個切點(diǎn)。⑦用圓弧命令，繪