第十四章采区车场技术

第十四章采区车场1、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、联络巷道及各硐室3、车场分类：1）按地点，分：采区上、中、下部车场。2）按服务对象，分：主提升甩（平）车场；辅助提升甩（平）车场。3）按线路布置，分：单道起坡甩（平）车场；双道起坡甩（平）车场。4、采区车场施工设计1）车场轨道线路设计（1）要求：i、与采区运输方式和生产能力相适应；ii、调车方便可靠；iii、操作简单，安全，效率高；iv、车场的开掘及维护工程量小。（2）车场线路组成：甩车线路（或平车场线路）+装车站线路+绕道线路；（3）设计步骤：i、线路总体布置，绘草图；ii、计算各线段和联接点尺寸；iii、计算线路总尺寸；iv、作线路布置的平、剖面图。2）硐室设计按线路设计，定巷道或硐室断面大小；确定硐室位置。第一节轨道线路布置的基本概念一、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。（一）轨型1、轨型：钢轨的型号，以kg/m表示。2、类别：重轨24kg/m的钢轨；轻轨24kg/m的钢轨；矿井常用轨型有：24、18、15、11等。小矿或运输量小的巷道可选用8.5型。3、选用：1）根据列车重量、行车速度、行车频繁情况选择轨型。见表14—1。2）斜井用箕斗提升，选用重轨。（二）道岔—使车辆由一线路转运到另一线路的装置。（switch）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）参数：a、b—外形尺寸，—辙叉角。表示法：Fig、14—2，3示。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（onewayswitch）对称道岔—DC（symmetricalswitch）渡线道岔—DX（crossoverswitch）2）系列：615、618、624、918、924每个系列中按辙叉号码和曲线半径不同，又有不同型号：DK615—4—12DC624—3—9DX918—5—2016（1）符号含义：DK、DC、DX—单开、对称、渡线。（2）第一段数：6、9—分别表600、900轨距。15、18、24—分别表示轨型。第二段数字（4、3、5）为辙叉号码（M）（3）辙叉号（M）：M与辙叉角（）的关系是：道岔角280438185530141511251693138Ctg24.0003935.9998818.00018510.00006212.000077M23456DK道岔有5个系列：2ctg21M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。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（4）道岔半径道岔名称中的尾数段DK名称尾数表示道岔曲轨的曲线半径，单位为：m。DC如：6、9、12、15、20、25、30m。DX—名称尾数有四位数。如：DX918—5—2016DX918—5—2019四位数—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。（5）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：DK615—4—12未注明左、右，均为右向道岔。右向道岔—岔线在行进方向（由ab）的右侧。左向道岔：必须在尾数末注上（左）字。如：DK615—4—12（左）岔线在行进方向（由ab）的左侧。3、道岔选择1）与基本轨距一致。如DK615—4—12，只用于600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。R9m，185530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v1.5m/秒，车场调车用。5）注意左向、右向。6）道岔选择，表14—2。二、轨道线路（一）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：（1）采用标准轨距：600mm；900mm。（2）根据生产能力大小，按表14—3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（distancebetweentrackcenteres）1）线路中心距：双轨线路的中心线间距S（1）直线段：SB，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。（2）弯曲段：SB+S机车运输：S=300mmSgSgSg其它运输：S=200mm。2）选用：线路中心距一般取100mm为单位的整数。例：1t矿车，机车运输，轨距600，机车宽1060mm，1060/2=530，5302+200=12601300直线段：S1=1300mm曲线段：S1+S=1300+300=1600mm。按表14—3选用。3、线路表示方法：用两根轨道中心线作为线路的标志，采用单线表示。单轨线路—单线（细实线）；双轨线路—双线（细实线）。（二）轨道曲线线路Concept：任何一个车场线路=直线段线路+联接点线路（圆曲线）。1、曲线半径R及弯道转角1）单轨线路联接系统参数（图14-7）已知巷道转角曲线半径R（选用）切线长T：弧长K：2）选用R；与车辆轴距、轨距有关。（mm）mm2tgTmmRK3.57sin2SBRSB轴距：1t矿车：SB=550mm1.5t矿车：SB=750mm3t矿车：SB=1100mm7t、8t、10t机车；SB=1100mm5t矿车、14t机车：SB=1600mm当SB1100mm时，按表14—4选用R。2、曲线线路外轨抬高和轨距加宽1）外轨抬高目的：抵消离心力的影响，避免挤压外轨，防止车辆倾倒，必须将外轨抬高。方法：将外轨抬高h，使离心力（Gv2/gR）与车辆重力（G）的合力垂直于外轨抬高后的两个轨面的连线，以抵消离心力的作用。抬高h：当900mm轨距时，h=1035mm600mm轨距时，h=525mm当行车v，R，则h。2）轨距加宽目的：防止车轮挤压外轨及倾倒。方法：将轨距加宽S。加宽S：当轴距SB=550mm，S=515mm轴距SB=1100mm，S=1020mm在SB一定时，R，S。3）抬高加宽在线路上的位置（1）x：在直线某点开始，提前逐步抬高和加宽到曲线起点处，使抬高h和加宽S，正好达到规定的数值x。x—外轨抬高和轨距加宽的递增（递减）距离。一般，x=（100300）h外轨抬高坡度为（1.03.3）；（2）有时，在x=0时，同时抬高和加宽，达到规定值。但必须降低运行速度，R大。4）抬高h、加宽S对线路设计无影响，只是施工时应注意。1、曲线巷道加宽及轨中心距加宽1）车箱内伸外伸A1—A2—车箱纵轴长；D1、D2—车辆轮轴；D1—D2—SB车辆前后轮轴距；L1—车轴至矿车前（或后）端的距离；L2—车辆前轴（或后轴）至车辆前后端的距离，即L2=SB+L1（1）D1、D2始终沿线路移动，当A2刚入曲线时，车箱前端开始外伸；（2）当前轮D2刚进入曲线起点，D1—D2内割圆弧，A1偏离向外，车箱中部内伸，车箱后端外伸；（3）后轮D1进入曲线，车箱内伸2，外伸1，达最大值。机车运输：S=300mm，1t矿车可取200mm。（4）外伸1=200mm，内伸2=100mm。2）曲线巷道加宽（1）曲线段加宽S=1+2（2）直线段加宽范围：≮L2∵D2进入曲线，车辆即内伸外伸。在L2段内，直线与弯道宽相同。（3）某些次要巷道，设有人行道一侧可以不加宽，但应注意车辆撞人！（4）不同车型，加宽L2不同：车型车辆长(L)SB=L2-L1L1=(L-SB)/2L2加宽1．5T矿车20005507251275≮15003t矿车3500110012252275≮250010t以下机车4500110017002800≮3000mmSRLS22114t机车5000160017003300≮35005t机车3）轴中心距加宽Fig、14—5，6示。车辆外伸1、内伸2，轨中心距加宽值：S=1+2机车：S=300mm，其他车：S=200mm。4）L0值选取：（1）设计选取：机车运输：L05m1t矿车：L0=25m3t矿车：L0=20m（2）巷道加宽：轨中心距加宽S，巷道加宽S，直线加宽范围L0，且外侧帮按直线施工。三、轨道线路联接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（一）平面线路联接1、DK道岔非平行线路联接—单侧分岔点1）特点：（1）用DK道—曲线联接系统变单轨为双轨,联结两条不同巷道。（2）道岔是一刚结构，本身既不能抬高外轨，也不能加宽轨距；（3）采用道岔岔线与弯道曲线直接相连，取消了缓和直线C；（4）巷道转角。2）联接系统参数Fig、14—7示（1）道岔参数：a、b、（选定）；（2）曲线线路参数：n=H/sin，f=a+bcosRsin设计时，据已知选定道岔，可查各参数。（3）联接点设计作图法：自学。2、DK道岔平行线路联接Fig、14—8示。1）特点：同一巷道中，用DK道岔和一段曲线变单轨为双轨；2）参数：已知：道岔参数a、b、；联接曲线参数：R、，轨中心距S。求：联接系统的轮廓尺寸参数：B=Sctg，m=Scsc；n=mT，c=nbL=a+B+TL—DK平行线路联接点长度；m—联接系统斜长；C—联接系统参数，C≮0。设计时，据已知条件，查手册及各参数。sinsinTbam,2tgRTcosRMHcosRdMsinbd2tgRT3、DC道岔平行线路联接1）特点：Fig、14—9示，用DC道岔和两段曲线变单轨为双轨；2）参数：已知：道岔a、b、（b1的水平投影）；曲线：R、S、转角/2、求：联接系统轮廓尺寸参数：L=a+B+T，C≮03）注意：（1）道岔不能在曲线上铺设；（2）道岔参数设计中，C≮0，但有可能C0，DC道岔设计中较多。4、线路的平行移动1）特点：单轨线路异向曲线联接，即在两个反向曲线之间加一缓和直线C，将轨道平移一个距离。2）设计计算步骤（1）定C：要求—a.线路外轨内轨，内轨外轨，车辆不同时受异向曲线两根轨道外轨抬高的影响。b.车辆离开第一个曲线的X之后，经过一个SB直线段后4tgRT,2ctg2SBTmnSm2csc2bnC,2cosbb11再进入第二曲线的X。因此：C=SB+2X（mm）（2）确定转角：取决于S及C值，Fig、14—10，经Fig、14—10所示几何关系，P243可得：注意：i、≯90；ii、不能带分、秒，可取30、45、60、90等；iii、由求出C值必须满足C=SB+2X；（3）联接系统参数L=2Rsin+Ccos（mm）m=S1/sin（mm）（二）纵面线路的竖曲线联接和坡度1、纵面线路的竖曲线联接1）竖曲线：Fig、14—11示。—线路纵面方向上呈曲线（圆曲线）状，A—竖曲线上端；C—竖曲线下端，—起坡点（落平点）；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（已知）。2）参数：（已知），R1—竖曲线半径，竖曲线切线T，圆弧长K