采矿学十八章.pptx

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1、4、采区车场施工设计 线路设计线路总体布置，绘草图；计算各线段和联接点尺寸；计算线路总尺寸；作线路布置的平、剖面图。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1页/共71页一、采区上部车场形式 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。布置特点：1）“轨上”以水平的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。绞车房与回风大巷在同一水平。（一）采区上部平车场第2页/共71页（一）采区上部平车场据调车方向，上部平车场分：顺向平车场,逆向平车场 顺向平车场逆向平车场 第3页/共71页顺向平车场车辆进入储车线方向与提车线方向一致；第4页

2、/共71页逆向平车场车辆进入储车线方向与提车线方向相反逆向平车场第5页/共71页（二）采区上部甩车场 布置特点：1）“轨上”以倾斜的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，上部甩车场可分:单向甩车 双向甩车第6页/共71页单向甩车第7页/共71页双向甩车第8页/共71页（三）上部车场形式选择 1、顺向平车场i、当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；ii、煤层群联合布置采区用石门联接各煤层回风平巷和总回风巷；iii、采区上部为风化带或松软岩层。iv、调车方便；巷道断面大，易跑车。第9页/共71页2、逆向平车场当绞车房

3、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。第10页/共71页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。选上部车场解决的关键问题？选用：采区上部围岩稳定。第11页/共71页二、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。采区中部甩车场车场分：按服务对象，按提升方式，按甩车方向，甩入地点，主提升 双钩提升 单向甩车 绕道式辅助提升 单钩提升 双向甩车 石门式 平巷式第12页/共71页（一）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。布置特点：1 1）单向甩入石门内轨上石门轨道平巷相连

4、运上石门区段运输平巷相连2）石门内设调车场 3）上、下区段过渡期通风。适用：煤层群联合布置采区，轨上在下部煤层或底板岩石内 第13页/共71页第14页/共71页（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。1、绕道式中部车场单向甩入绕道 第15页/共71页（三）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。第16页/共71页特点：设顶板绕道：单向甩入绕道。适用：运上、轨上同一层位上。单一薄及中厚煤层双翼采区。第17页/共71页2、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

5、）巷道交叉点不易维护。适用：地质构造等原因，双翼区段不同标高。（四）布置采区中部车场是应注意的关键问题。第18页/共71页三、采区下部车场concept：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。第19页/共71页（一）大巷装车式下部车场采区煤仓的煤炭直接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。第20页/共71页第21页/共71页大巷装车式下部车场优缺点及适用条件优点：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 适用条件：顶绕式上山倾角12，起坡点落在大巷顶板，且

6、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。第22页/共71页（二）石门装车式下部车场 1、在石门里布置装车站第23页/共71页石门装车式下部车场2、优缺点及适用条件优点：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。适用：煤层群联合布置的采区。第24页/共71页（三）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。第25页/共71页第26页/共71页绕道式下部车场2、优缺点及适用条件优点：不影响大巷运输能力。缺点：工程量大；调车时间长。适用：采区生产能

7、力大；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。第27页/共71页（四）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。3、轨道上山绕道出口应与通过线接轨。4、布置下部车场的关键问题。第28页/共71页一、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 1、钢轨的型号，以kg/m表示2 2、类别：重轨 24 24kg/mkg/m的钢轨；轻轨 24 24kg/mkg/m的钢轨；第29页/共71页矿井常用轨型有：24、18、15、11等。小矿或运输量小的巷道可选用8.5型。3、轨型选用：使用地点使用地点

8、运输设备运输设备轨轨型（型（kg/m）运输大巷运输大巷10t，14t电机车电机车7t，8t电机车电机车2418上下山上下山1t，1.5t矿车矿车15平巷平巷1t，矿车，矿车1.5t矿车矿车111515第30页/共71页轨型选用1）根据列车重量、行车速度、行车频繁情况选择轨型。2）斜井用箕斗提升，选用重轨。3）15万t/a的小矿，斜井及大巷选用18或24型钢轨。采区宜选用8.5型钢轨。第31页/共71页（二）道岔道岔 使车辆由一线路转运到另一线路的装置（switch）特点：道岔是一个刚性整体装置 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。第

9、32页/共71页（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 第33页/共71页2、道岔类别（国标）1）类别：单开道岔 DK（one way switch）对称道岔 DC（symmetrical switch）渡线道岔 DX（cross over switch）第34页/共71页对称道岔1第35页/共71页渡线道岔第36页/共71页2）系列：615、618、624、918、924每个系列中按辙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、

10、对称、渡线。（2）第一段数：6、9 分别表600mm、900mm轨距。15、18、24 分别表示轨型。第37页/共71页第二段数字（4、3、5）为辙叉号码（M）（3 3）辙叉号（M 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 24.0003935.9998818.00018510.00006212.000077M23456第38页/共71页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。第39页/共71页DC道

11、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第40页/共71页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 第41页/共71页（4）道岔半径 DK 和DC名称尾数表示道岔曲轨的曲线半径，单位为：m。如：6、9、12、15、20、25、30m。DX 名称尾数有四位数。DX918 5 2016 DX918 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。第42页

12、/共71页（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。第43页/共71页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18 k g/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

13、车。R 9m，18 55 30 的只能走矿车，不能走机车第44页/共71页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18-218-24 4、简易道岔1 1）结构尖轨，辙叉角，无统一标准。2 2）用途：人力推车，行车速度 1 1 5 5m/m/秒。第45页/共71页二、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。第46页/共71页轨距及选用2）选用：（1）采用标准轨距：600mm；900mm。（2）根据生产能力大小，按表18 3选用。如：1t、3t矿车 600

14、mm轨距（辅运）3t、5t矿车 900mm轨距（主运）。第47页/共71页2、线路中心距（distance between track centeres）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=300mm其它运输：S=200mm。第48页/共71页线路中心距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

15、线段：S1=1300mm曲线段：S1+S=1300+300=1600mm。按表183选用。第49页/共71页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）。第50页/共71页（二）轨道曲线线路Concept：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18-4，机车最小值12m1）单轨线路联接系统参数 第51页/共71页已知巷道转角 曲线半径R（选用）切线长T：弧长K K：第52页/共71页2、曲线处巷道加宽和轨中心距加宽车箱内伸和外伸 第53页/共71页轨中心距加宽：车辆外伸 1、内伸

16、2，轨中心距加宽值：S=1+2 机车：S=300 mm，其他车：S=200mm。曲线段巷道加宽：机车运输：外伸 1=200=200mmmm，内伸 2=100=100mmmm。曲线段加宽 S=S=1 1+2 2第54页/共71页巷道加宽和轨中心距加宽第55页/共71页加宽方法及范围（1）将外轨线路平移 S距离（移动外侧线路），利用异向曲线联接方法。（2）加宽范围L0双轨线路中心距加宽必须从直线段开始。在直线段加宽L0内，轨中心距由S S。外轨抬高为抵消离心力的影响，避免挤压外轨 900 900mmmm轨距时，h=10 h=10 35mm 35mm600mm600mm轨距时，h=5 h=5 25m

17、m 25mm第56页/共71页L0值选取：机车运输：L0 5m1t矿车：L0=2 5m3t矿车：L0=2 0m 设计时，作图SS，两点用直线相联。施工时，利用异向曲线联接，使之两端曲线相切，以利于行车第57页/共71页三、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（一）平面线路联接 1、DK道岔非平行线路联接 1）特点：（1 1）用DKDK道岔 曲线联接系统变单轨为双轨,联结两条不同巷道。（2 2）道岔是一刚性结构，本身既不能抬高外轨，也不能加宽轨距；第58页/共71页（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 。第59页/共

18、71页 n=H/sinn=H/sin，f=a+bf=a+b coscosR R sinsin（1）道岔参数：a、b、（选定）；（2）曲线线路参数：第60页/共71页2、DK道岔平行线路联接 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第61页/共71页参数：B=S ctg ，m=S csc ；n=m T,c=n bL=a+B+T L 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 第62页/共71页3、DC道岔平行线路联接1）特点：用DC道岔和两段曲线变单轨为双轨；2）参数：

19、已知：道岔a、b、(b1的水平投影)；3)曲线：R、S、转角 /2第63页/共71页L=a+B+T C 0第64页/共71页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。定C：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直线段后再进入第二曲线的X。第65页/共71页 C=SB+2 X L=2R sin L=2R sin +C+C cos cos m=Sm=S1 /sin/sin SB轴距X 外轨抬高递增递减直线段长度 不能带分、秒，可取30、45、60 第

20、66页/共71页（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 1）竖曲线 线路纵面方向上呈曲线（圆曲线）状A A 竖曲线上端；C C 竖曲线下端，起坡点（落平点）；B 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）R R1 1 竖曲线半径，竖曲线切线T T，圆弧长K K 第67页/共71页 设计：R1取值：R1=（12 13）SB 1.0t、1.5t矿车 R1：9、12、15m；3t矿车：R1：12、15、20m。第68页/共71页2、线路纵断面坡度，线路坡度：i i 很小，coscos =1=1 HBHAL第69页/共71页1）线路坡度的确定（1）线路等阻力坡度设计，即：重列车（3 5）下行；空列车（3 5）上行。（2 2）矿车自动滚行 特点：i i大、单向运行。3 3吨空矿车 9 93 3吨重矿车 7 71 1吨空矿车 11 111 1吨重矿车 9 9 第70页/共71页感谢您的观看！第71页/共71页