08 第八章 采区车场设计

本章重点
① ② ③ ④ ⑤
⑥
⑦
⑧
采区车场的类型；采区中部车场甩车场的分类、线路布置 方式及斜面线路的联接计算；设置斜面曲线的目的； 单道起坡系统、双道起坡系统的线路联接参数计算； 平面线路高、低道设置； 甩车场竖曲线合理位置确定；平面存车线计算；采区下部 车场的基本形式及组成； 大巷、石门及绕道装车式车场线路布置特点和线路计算； 辅助提升车场线路布置形式及设计； 采区上部车场的基本形式及线路设计； 煤仓的基本形式、煤仓的容量、煤仓的结构及支护；绞车 房的布置形式、尺寸确定及断面尺寸和支护；变电所得位 置、形式及支护； 新型辅助运输方式的分类、车场特点；乘人车场的布置特 点；无极绳车场的形式。
O
P N
γ
Qθ F
提升牵引角
第二节 采区中部车场
4、线路联接参数计算
tg (costg )
1 '
tg
'
1
tg cos
(a)
o
(b)
(m) (b)
'' sin 1 (sin cos )
n R cos b sin R cos sin
第二节 采区中部车场
一、甩车场的分类
根据采区上(下)山和 斜井所担负任务 按照提升方式 按照甩车场所在位置 按甩车场的甩车方向 主提升甩车场 辅助提升甩车场 双钩提升甩车场 单钩提升甩车场
采区上部、中部、下部甩车场 单钩单侧甩车场
单钩双侧甩车场 分绕道式、石门式、平巷式
按甩入地点不同
第二节 采区中部车场




二、线路布置方式 1、斜面线路 第一道岔①分出一股线路，第二道岔②变为复线，到A—A 线达到规定的轨中心距，这些线路铺设在斜面上，叫做斜面 上的线路。 2、平面线路 ① C—C线以下到第三道岔③是 A 车场的线路，作为存车线 ② B C I A 3、竖曲线 A I I B A—A线到C—C线之间的线路。 B C 起坡点 C 起坡点：竖曲线的末端。 ③ I 甩车场线路系统包括：

O α D
δ γ
A C (2)
二次回转

回转角及伪倾角的计算
sin sin cos
/
tan tan cos
/
tan // tan sin tan cos
/
回转角及伪倾角的计算
第二节 采区中部车场




3、设置斜面曲线的目的 ① 减少甩车场斜面交叉点的长度和跨 度，以利交叉点的开掘和维护，并便于 采用简易交叉点。 ② 斜面曲线转角，不宜过大，以免加 大矿车提升牵引角θ ≯20°，以10 ° ~20 °为宜。 提升牵引角θ是矿车行进方向N和钢丝绳 牵引方向(通过立滚)P的夹角，如图所 示。 ③ 在设计时，一般控制斜面线路二次 回转角的水平投影为30°～35°（采区 车场标准设计平面回转角为35 °） 。 控制其水平投影角为上述整数值，是为 了简化平面线路设计及便于作平面图。
A C
R A' C' (5) R1
C
R1 R
C (1)
(6)
优 缺 点
交岔点巷道，断面小， 易于维护，空重车倒 车时间长，推车劳动 强度大，运量小
交岔点短，工 程量小，易维 护，提升牵引 角大，不利操 车，调车时间 长，推车劳动 量大
适于提升量小， 围岩条件差双 侧甩车道
交岔点短，跨 度小，斜面线 路长，增加提 升时间，减小 提升能力，提 升牵引角大， 少用
提升牵引角小，提 升时间短，设中间 人行道，交叉点断 面大，提升牵引角 小
适 用 条 件
提升量小，围岩条件 差，机械化程度低的 矿井采区车场
适用于提升量大， 应用较广
第二节 采区中部车场



三、甩车场斜面线路的联接计算 甩车场斜面线路的联接系统， 为单道起坡系统和双道起坡系统 两种。 (一)单道起坡系统 1、概念 所谓单道起坡，即在斜面上只布 置单轨线路，到平面后根据实际 需要布置平面线路。 2、种类 根据斜面线路是否设置斜面曲线， 单道起坡甩车场斜面线路有两种 布置方式。斜面线路一次回转方 式；斜面线路二次回转方式（设 斜面曲线）。
平面上的线路、斜面上的线路和竖曲线。
甩车场线路组成示意图
3· 采区中部甩车场基本形式
项目 单侧甩车场 双侧甩车场
图 示
1－轨道上山；2－运输上山；3－轨道中间巷；KG－高道起坡点；KD－低 图注
道起坡点； K－变坡点
优 缺 点
适用 条件
提甩车时间短，操作劳动强度小， 两翼分别甩车，调车方便，搬道岔劳 矿车能自溜，提升能力大；甩车道 动量小；推车劳动量大；易磨钢丝绳， 处易磨钢丝绳 两翼人员来往困难，工程量大 上山倾角小于25°采区甩车场 上山倾角小于25°采区甩车场，阶段 两翼开采不同标高
β" = arcsin（sinsβ•cosδ） β'= arcsin（sinsβ•cosα）
sin m (b R tan ) 2 sin
n R cos b sin R cos sin
转角的水平投影角； R－斜面曲线半径；
R1－竖曲线半径 竖曲线在一次伪角上 起坡，各参数计算时以 β'代β"
第一节 采区车场设计基本概念、依据及要求 一、概念 采区车场：连接采区上山和区段平巷或阶段大巷 （回风、运输）的一组巷道和峒室。 二、作用 在采区内运输方式改变或过渡的地方完成转载工作。 三、巷道和硐室 巷道：甩车道、存车线及一些联络巷道， 峒室：煤仓、绞车房、变电所等。 采区车场巷道的掘进量占上山巷道掘进总量的60～ 70%，故正确地设计采区车场有重要意义。
' sin 1 (sin cos )
R
γ
N nc

T Rtg
''
F
( ) δ' δ
D Kp E A B
T'
sin m a (b Rtg ) 2 sin '' R Kp T' R1tg 180 0 2

2
(n)
h R1 (1 cos )
A Kp B l T C
6、各点标高计算（参考图） 设O点高为±0，则： D点： hD hOD b sin ' b sin cos E点： hE (hD hDE ) hD T sin cos A点：
hA (hE hEA ) hE T sin cos hE T sin ''
4· 甩车场斜面线路布置方式
起坡点 单道起坡 斜面线路 一次回转方式 斜面线路 二次回转方 式 道岔-曲线-道 岔 双道起坡 道岔-道岔 斜面线路一 次回转方式 斜面线路二次 回转方式 斜面线路先竖后平 方式
类别
布 置 方 式
O
α
O α A
δ
A D A C (2) (3)
γ
R A C R1 (4)
本章难点
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
⑧
⑨
设置斜面曲线的目的； 单道起坡系统的线路联接参数计算； 双道起坡系统的线路联接参数计算； 甩车场竖曲线合理位置确定； 平面存车线计算； 大巷、石门及绕道装车式车场线路布置特点和线 路计算； 辅助提升车场线路布置形式及设计； 采区上部车场的基本形式及线路设计； 煤仓的容量的确定。
第一节 采区车场设计基本概念、依据及要求 四、类型 9 采区车场按地点分有上部 7 车场、中部车场和下部车 场。 8 右图为采区上、中、下部 2 1 车场辅助提升线路布置的 7 一种方式，为设计和绘图 方便，单轨线路用单线表 8 示，双轨线路用双线表示。 五、采区车场线路布置特 7 点 8 6 由甩车场线路、装车站和 3 5 4 绕道线路、平车场线路所 1、运输上山；2、轨道上山；3、采区煤仓； 组成。
适用于提升量 不大， 围岩条 件较差，
提升牵引角 小，斜面线 路短，有利 于减少提升 时间，交岔 点长，开凿 维护不利
适用于提升 量大，广泛 采用形式之 一
平竖曲线部分 重合，斜面线 路短，提升时 间短，提升能 力大，交岔点 短，施 工要 求高，
适用于提升量 大，平竖曲线 部分重合，技 术要求，应用 不广
4、空车存车线；5、重车存车线；6、道岔； 7、材料存车线；8、绕道；9、绞车房
第一节
①
采区车场设计基本概念、依据及要求
六、设计步骤
进行线路总布置，绘出草图； ② 然后把它们解剖成一个个元件，计算各联 接点的尺寸； ③ 计算线路布置的总尺寸； ④ 作出线路布置的平面图。

甩车场线路设计在采区中部车场中重点阐述，装车 站和绕道线路在下部车场讲述；平车场在上部车场 中讲述。
(a)
o
(b)
(m) (b)
R
γ
F
( ) δ' δ
D Kp E A B
T'
(n)
C
单道起坡系统
第二节 采区中部车场
(1) 斜面线路一次回转方式 定义：甩车道岔岔线末端OA直接 与竖曲线相接。斜面线路不设斜 面曲线，线路只经过一次角度回 转，故称为线路一次回转方式。 ① 回转角度=道岔的辙叉角； ② 轨道上山倾角； ③ 斜面线路经一次回转后，道岔 岔线OA的倾角为伪倾斜角，称为 一次伪倾斜角。竖曲线在一次伪 倾斜角上起坡。 ④ 在斜面曲线末端接竖曲线。
p
C
l R1 sin
''
K

R1 ''
1800
单道起坡系统
项
目
计算公式
符号含义 a、b－道岔外形尺寸； α－道岔角； β－轨道上山倾角； δ'－斜面线路二次回
二次层面回转角 一次平面回转角
二次伪倾斜角 一次伪倾斜角 斜 面 线 路
δ = arctan（cosβ•tanδ'） α' = arctan（tanα/cosβ）

O
α
O α A
δ
D
C (1)
一次回转方式
A
(2
第二节 采区中部车场
(2) 斜面线路二次回转方式 甩车道岔岔线b段(OD)+斜面 O 曲线DA+竖曲线 AC 。 接以斜面曲线DA，使线路的 α 斜面回转角由一次回转角 ， A 进一步增大到二次回转的 角。 在斜面曲线末端开始布置竖曲 C 线 AC ，坚曲线是在二次伪倾 (1) 斜角 ''上起坡。
第二节 采区中部车场
5、竖曲线与斜面曲线的布置 如图（计算参数c值） ①两者分开布置：竖曲线在斜 面曲线之后，两者不重合：

c
（相当于竖曲线AC的 2 切线上相应部分）。
β '(β '' )
kp
β ' (β '' )
R1
②两者部分重合布置：竖曲线在斜 面上那部分与斜面曲线重合， C=0 （目的；缩短甩车道长度）。 当KP＜T/时，为不使竖曲线与道岔 重合，C=1m。
矿ห้องสมุดไป่ตู้开采设计
第二篇 矿井设计方法
第八章 采区车场设计
1
2
3
4
5
6
7
学习目的与要求
① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦
通过本章的学习，要求掌握采区车场设计的基本概念、依 据 要求： 掌握甩车场的分类、布置方式及斜面线路的联接计算； 掌握采区下部车场的组成、基本形式、装煤车场的线路布 置及辅助提升车场线路布置； 掌握上部车场的基本形式及车场线路布置； 掌握煤仓的基本形式、煤仓的容量、煤仓的结构及支护 掌握绞车房的布置形式、尺寸确定及断面尺寸和支护、变 电所得位置、形式及支护； 了解新型辅助运输方式的分类、车场特点及线路布置特征； 了解乘人车场的规定及布置特点； 了解无极绳车场的形式及车场设计方法。
线路联结点轮廓尺 寸
N nc
斜面 曲线
转角 切线 弧长
γ = δ－ α T = Rtan（0.5γ） KP =(πγR)／180°=γR/57.3 T' =R1•tan0.5β" h = R1（1-cosβ"） l=R1•sinβ" KP =πR1β"／180°
竖 曲 线
竖曲线切线 竖曲线起终点高差 竖曲线水平投影 竖曲线弧长
第一节
采区车场设计基本概念、依据及要求
七、有关规定
①《煤矿安全规程》的规定
②《煤矿矿井采区车场和硐室设计规范》的
规定 八、设计依据 1· 地质资料： 2· 设计资料
第一节

采区车场设计基本概念、依据及要求
九、采区车场设计要求 采区车场设计的要求主要有以下内容： （1）采区车场设计必须符合国家现行的有关规程、 规范的规定。 （2）采区车场应满足采区安全生产、通风、运输、 排水、行人、供电及管线敷设等各方面要求。 （3）采区车场布置应紧凑合理，操作安全。行车 顺畅，效率高，工程量省，方便施工。 （4）采区车场装车设备和调车、摘钩应尽量采用 机械和电气操作。