采区中部车场设计
第七章 采区车场设计(第3节)
1 (α1)
2 (α2)
二次 回转 方式
RP
(¦ ) Δ AD KD
AG KG
1
RP
1 (α1)
2 (α2) AG KG AD 2 P R KD R P1
斜面线路先变 平后转弯方式
很少采用
7
7.3.2.1 甩车场提升牵引长度角 甩车场的提升牵引角φ（矿车上提时，钩头车的运行方向 与提升钢丝绳的牵引方向间的夹角（如图7-4所示）不应 大于20°，以10~15°为宜。可采用下列方法减少场提 升牵引角： （1）采用小角度道岔（4号、5号）。 （2）单道变坡二次回转层面角δ或双道变坡二次回转层 面角（α1＋α2）不大于30°。 （3）双道变坡方式的甩车道岔与分车道岔直接相连接。 （4）没置立滚。即在上山底板直埋一根钢管，管上套一 个长滚轮构成。
表7-8 甩车场空重车线坡度
矿车类型 1.0t、1.5t矿车 3.0t矿车
线路形式 直线 曲线 直线 曲线
空车线iG 7~12 11~18 6~9 10~15
重车线iG 5~10 9~15 5~7 8~12
11
7.3.2.5 甩车场的存车线 甩车场存车线有效长度可按表7-9选取。
单道 起坡
回转 方式
二次 回转方式
1 (α1) (R P ) (δ) A K (γ )
双 道 起 分车道岔向内分岔 坡 斜面线路一次回转方 道岔 式 | 道岔 系统
1 (α1)
2 (α2)
1－甩车道岔； 提升牵引角，交 2－分车道岔； 岔点巷道断面小， 围岩条件好， RP－斜面曲线半径； α1 － 斜 面 一 次 回 转 角 易于维护；空重倒 提 升 量 小 的 （甩车道岔角）； 车时间长，推车劳 采区车场 α2 －斜面转角（分车道 动强度大；动量小 岔角）； γ－斜面转角； 交岔点短，工程 K －起坡点（落平点）； 量小，易于维护； A－竖曲线起点； 围岩条件差， 提升牵引角大，不 RP1－平曲线半径； 提升量小的 利于操车，调车时 RP2－平曲线半径； 采区车场 KG－高道起坡点（高道 间长，推车劳动量 落平点）； 大 KD－低道起坡点（低道 落平点）； AG－高道竖曲线起点； AD－低道竖曲线起点； δ－二次回转角；
采矿学(第18章采区中部车场线路设计)
3、提升牵引角
设置DA的目的：减少交叉点 长度，利于交叉点维护。但 斜面曲线转角 不宜过大 。 影响提升牵引角 。 ：矿车行进方向N与钢丝绳 牵引方向P的夹角。
，车不稳，易倾倒；
与矿车稳定性有关。矿车重心低 ，牵引速度慢，可大些。与列 车总阻力有关。一次提升矿车少 ，阻力小， 可大些
防翻车技术
线路联接：进石门前，设DX，大巷设单轨平面曲线进 石门
尽头式、两个装车点
问题： 尽头巷道如何通风 如何与“轨上”线路相联
轨上”线路
（三）绕道装车式线路布置
绕道式车场—装煤点设在与大巷（石门）平 行的另一条巷道内。 1、单向绕道特点： ① 车辆进出只有一个通道，出口方向朝向井 底车场。存车线平行于大巷。 ②线路进入绕道内，单轨变为双轨。 ③绕道尽头通风与大巷相连。 调车灵活性差。
A点与C点高差 ： hAC=Tsin=Tsincos
设道岔岔心为 0，各 点标高为： D点：hD= -hOD E点：hE= -(hOD+hD -E) A点：hA= -(hOD+hDE+hEA) C点： hC= -(hOD+hDE+hEA+hAC） 如：已知C点标高，亦可 反算道岔心O的标高。
2）定各点长度： O—D：b；D—A：K；A—C ：Kp 3）角度：
3t矿车，一列车：
n = 20 26个
l1 = l e + 0.5 lm 坡度：i=35%0
轨中心距加宽：装车站左、右侧各不小于5 m的 巷道内将SS。使两车会交时，突出车体部分间 隙 700mm。
巷道加宽：装车站左、右侧各大于5 m范围巷道 加宽。
两侧均设人行道
Concept： 采区下部车场线路 ——采区上山与阶段运输 大巷联结处的一组巷道和硐室的总称。
采区车场设计概述
采区车场施工图设计
二、采区中部车场设计 甩车场形式斜面线路： 按斜面线路回转方式分类 （a）一次回转； （b）二次回转
优优点点：：牛回鼻转子角较度厚小，，施不工容容易易掉，道稳 定缺性点好：，牛便鼻于子维较护薄，，工难程以量维小护。； 缺点：回工转程角量度大大，容易掉道； 适适用用条条件件：：围围岩岩较较为稳破定碎巷的道巷道
d
K 4
nT H
O
FD
T
T m
c
c
R
B
A
E
L
O
tpkc1410
O
f R
1 a
b
2
3
O b
m
采区车场施工图设计
异曲线联接的插入问题
（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 轨道平移一定距离。 C = SB + 2 X （2）确定C值考虑的原则：
φ：曲线冲击角 和行车速度有关
V＜1.5m/s φ≤4° c ≤ 7 人力推车
V＞1.5m/s φ≤3° c ≤ 10
V＞3.5m/s φ≤2° c ≤ 15 机车牵引
SB：轴距：1t 矿车 SB =880 mm
3t 矿车 SB=1100 mm
煤矿轨道曲线系列值：
4、6、9、12、15、20、25、30、40 /m
P
γ
N
θ
F
采区车场施工图设计
二、采区中部车场设计 线路坡度表示法1
采β区车场O设计的几个图注表意法 事项 4、线路坡度图：
比例1:100～β＇1:200，E横竖比例尺可以不一样。
要素：轨道坡度（高道、β低" 道）A 、长度、轨面C标高
采区中部车场设计指导书
采区中部车场设计指导书一、概述（一）课程设计名称：采区中部车场设计设计一个上山采区的中部车场，其基本参数如下：1、本采区有四层可采煤层，层间距一般为8~12米。
各煤层厚度均在1.5ｍ~3.5ｍ之间，平均大约为2.2米；倾角一般为180~250，平均为220，采用煤层群大联合布置；2、采区年生产能力为9万吨，不设运输上山和采区煤仓，设轨道上山与回风行人上山，上山均以真倾斜、倾角均为22度，两上山其走向间距20米、剖面上均距下部煤层的法线距离为15米。
其断面为半圆拱形状，轨面以上墙高1.6米，拱高1.2米，净宽度为2.4米；用1.6米的提升铰车，一次提煤车6个矿车、矸石车为4个矿车；3、轨道上山轨型为15㎏/m，轨距为600m m，矿车为一吨固定式矿车，轨道上山布置200×200的水沟；4、区段设区段集中运输平巷，其运输用2.5吨蓄电池机车牵引，拉煤车10个矿车，矸石车6个矿车。
（二）课程设计目的1、通过本课程设计，使同学们掌握矿山工程设计的基本程序和方法；2、将理论如何运用到实践中来，如何将理论与实践相结合，为毕业设计打基础；3、培养系统分析问题和解决问题的能力，掌握如何去查找和利用相关的技术资料；4、掌握采区车场设计的相关参数选择和计算，依据煤矿生产特点如何判断其参数的合理性。
（三）课程设计要求1、要求每个同学在参数选择时要有差异，以保证各个同学各自独立完成自己的课程设计；2、在具体设计前各人应当首先选择相关参数，画出示意图并计算相关参数，在得到指导老师认可后才能正式作图；3、要求各个同学独立完成设计说明书的编写和画出正式的采区中部车场设计图。
二、设计前期准备工作（一）收集相关资料1、采区设计资料采区煤层赋存资料（层数、层间距、倾角、厚度，其稳定性及其变化规律，围岩性质等），可采储量、生产能力和服务年限，采区的巷道布置，采区的运输系统，各道上下山的分工与作用，上下山的断面形状、面积、围岩性质和坡度，所选用的绞车，煤矸串车提升量，轨型、轨距与矿车规格，区段巷道设计方式及是否设计区段集中运输巷，轨道上下山距区段集中运输巷或距最下部可采煤层的法线距离。
第三章 采区车场设计(第二版)
第三章采区车场设计第一节窄轨线路一、轨道与轨型轨道运输是煤矿井下主要运输方式，矿井轨道由铺设在巷道底板上的道床、轨枕、钢轨和联接件等组成。
钢轨的型号简称轨型，以每m长度的质量（kg/m）表示。
窄轨线路的轨型有15、22、30、38和43kg/m等5种。
窄轨线路中心距有600mm、762mm和900mm 3种，使用时根据矿井生产能力大小和矿井运输方式选用。
大型矿井一般选用900mm轨距，使用3t、5t矿车；中、小型矿井多选用600mm轨距，使用1t、3t矿车。
新设计矿井轨型按表3—1选用。
除了上述规定外，《煤矿运输安全质量标准化评分表》中规定；运行7t及其以上机车、3t及以上矿车、采区运输重量超过15t（包括平板车重量）及以上设备时线路轨型不低于30kg/m，卡轨车、齿轨车和胶轮车运行线路轨型不低于22kg/m。
表3—1 新设计矿井轨型选用表二、道岔1.道岔类别道岔是使车辆由一条线路上转到另一条线路上的装置，它是由尖轨、辙叉、转辙器、道岔曲轨、护轮轨和基本轨所组成，道岔的结构如图3—1所示。
1—尖轨；2—辙叉；3—转辙器；4—道岔曲轨；5—护轮轨；6—道岔基本轨图3—1 道岔结构常用道岔有单开道岔、对称道岔、渡线道岔3种，单开道岔和渡线道岔又有左向和右向之分（在平面线路上沿顺时针方向分出时为右向，沿逆时针方向分出时为左向）。
井下常用道岔有3号、4号、5号。
每种型号的道岔又配备了4m、6m、9m、12m、15m、20m、25m、30m、40m、50m、70m等11种曲线半径；渡线道岔和对称道岔按不同轨距和道岔类型，配备有1300mm、1400mm、1500mm、1600mm、1700mm、1800mm、1900mm、2200mm和2500mm等9种线路间距。
道岔手册中所列型号均为右向道岔，如ZDK622—4—12末注明左右，均为右向道岔。
右向道岔的分岔线在行进方向（由a→b）的右侧。
左向道岔必须在尾数后注上（左）字，如：ZDK622—4—12（左），岔线在行进方向（由a→b）的左侧。
采区车场设计(1-2)
第三节采区车场设计采区车场可分为上部车场、中部车场和下部车场。
在进行车场设计时应对采区巷道的布置方式、采区生产能力、运输方式及设备类型、地质构造和围岩性质等因素进行全面考虑，力求使采区车场布置紧凑合理、行车顺畅、工程量小和维护费用低，同时还应满足安全生产、通风、行人、排水和管线敷设等方面的要求。
采区车场设计中，当采用600mm轨距1t矿车时，其平曲线半径和竖曲线半径一般取9m、12m、15m；当采用900mm轨距3t矿车时，其平、竖曲线半径一般取12m、15m、20m。
提升牵引角通常在20°以内。
车场与上下山连接部位的道岔一般选用4号或5号标准道岔，车场分甩空、重车的道岔一般选用4号标准道岔。
上部和中部车场的空重车线长度通常不小于一次提升串车长度的2～3倍。
采区运输材料、设备或矸石的下部车场，其空重车线长度一般取0.5列车长左右。
空重车线的高低道最大高差一般不大于0.5m。
高低道的起坡点间距以lm左右为宜，一般不大于1.5～2.0m。
高低道线路中心距与人行道位置有关，600mm轨距时，设中间人行道一般取1.7～1.9m，不设中间人行道可取1.3～1.4m；900m轨距设中间人行道一般取2.1～2.2m，不设时取1.6～1.8m。
空重车线的坡度与矿车型式、铺轨质量、有无弯道及自动滑行要求等因素有关。
空重车线的坡度可按表3-2选取。
一、采区下部车场设计示例根据煤炭装车地点的不同，采区下部车场可分为大巷装车式、石门装车式和绕道装车式三种基本形式。
采区下部车场线路包括装车站线路，绕道线路和轨道上山下部平车场线路。
下部车场设计的基本步骤如下：（1）确定车场型式，绘出计算草图；（2）选定有关参数；（3）把车场线路分解成若干单元，计算各联结点尺寸；（4）计算线路总布置尺寸；（5）计算工程量及材料消耗量；（6）绘制施工图。
设计示例一：已知某采区生产能力20万t/a ，煤层倾角为(15、20)18°，轨道上山沿煤层布置，上山为单钩提升，每钩串车数为4辆，采用一吨标准矿车运输，运输大巷为双轨巷道，7t 架线式电机车，每列车数为30辆。
采区中部车场
矿井采区中部车场设计说明书指导教师评语设计成绩：指导老师签名：年月日车场分类按地点，分：采区上、中、下部车场按服务对象，分：主提升甩（平）车场；辅助提升甩（平）车场。
按线路布置，分：单道起坡甩（平）车场；双道起坡甩（平）车场。
有关规定和要求一、采区车场设计依据与要求（一）、有关规定l.《煤矿安全规程》的规定1)在双轨运输巷道中2列列车车体的最突出部分之间的距离，采区装载点不得小于0.7m，矿车摘挂钩地点不得小于lm。
(《煤矿安全规程》2005版第23条)2)使用绞车提升的倾斜井巷上端，必须有足够的过卷距离。
过卷距离根据巷道倾角、设计载荷、最大提升速度和实际制动力等参量计算确定，并有1.5倍的备用系数。
3)串车提升的各车场必须设有信号硐室及躲避硐；运人斜井各车场设有信号和候车硐室，候车室具有足够的空间。
2.《煤矿矿井采区车场和硐室设计规范》的规定1)采区车场和硐室的设计，应根据采区巷道布置、采区生产能力和服务年限、运输方式和矿车类型、地质构造和围岩性质、煤尘、瓦斯及水文情况等因素进行全面考虑确定。
2)采区车场和硐室应根据围岩情况尽量布置在稳定岩层或煤层内。
3)采区车场巷道断面形状应根据围岩情况确定，可为半圆拱形，跨度较大时视围岩情况也可采用三心拱形。
应优先选择锚喷支护，当锚喷支护有困难时，也可采用其他支护方式。
4)采区上、中、下部车场摘挂钩段人行道布置应符合下列规定：①单道布置时应设两侧人行道；②双道布置时应设中间人行道及一侧人行道。
中部车场的一侧人行道可设在低道侧，下部车场的一侧人行道可设在高道侧；③中间人行道宽度不得小于1.0m；④一侧或两侧人行道宽度：从道渣面起1.6m高度内，不得小于0.8m；⑤非摘挂钩地点的巷道断面应符合《煤放矿井巷道断面及交岔点设计规范》的有关规定。
5）采区车场信号硐室和躲避硐规定：①上部平车场应设信号硐室，信号硐室设在分车道岔人行道侧；②上部车场为甩车场和中部车场应设信号硐室和躲避硐。
采区中部车场设计
第三章采区车场设计第一节窄轨线路一、轨道与轨型轨道运输是煤矿井下主要运输方式，矿井轨道由铺设在巷道底板上的道床、轨枕、钢轨和联接件等组成。
钢轨的型号简称轨型，以每m长度的质量（kg/m）表示。
窄轨线路的轨型有15、22、30、38和43kg/m等5种。
窄轨线路中心距有600mm、762mm和900mm 3种，使用时根据矿井生产能力大小和矿井运输方式选用。
大型矿井一般选用900mm轨距，使用3t、5t矿车；中、小型矿井多选用600mm轨距，使用1t、3t矿车。
新设计矿井轨型按表3—1选用。
除了上述规定外，《煤矿运输安全质量标准化评分表》中规定；运行7t及其以上机车、3t及以上矿车、采区运输重量超过15t（包括平板车重量）及以上设备时线路轨型不低于30kg/m，卡轨车、齿轨车和胶轮车运行线路轨型不低于22kg/m。
表3—1 新设计矿井轨型选用表二、道岔1.道岔类别道岔是使车辆由一条线路上转到另一条线路上的装置，它是由尖轨、辙叉、转辙器、道岔曲轨、护轮轨和基本轨所组成，道岔的结构如图3—1所示。
1—尖轨；2—辙叉；3—转辙器；4—道岔曲轨；5—护轮轨；6—道岔基本轨图3—1 道岔结构常用道岔有单开道岔、对称道岔、渡线道岔3种，单开道岔和渡线道岔又有左向和右向之分（在平面线路上沿顺时针方向分出时为右向，沿逆时针方向分出时为左向）。
井下常用道岔有3号、4号、5号。
每种型号的道岔又配备了4m、6m、9m、12m、15m、20m、25m、30m、40m、50m、70m等11种曲线半径；渡线道岔和对称道岔按不同轨距和道岔类型，配备有1300mm、1400mm、1500mm、1600mm、1700mm、1800mm、1900mm、2200mm和2500mm等9种线路间距。
道岔手册中所列型号均为右向道岔，如ZDK622—4—12末注明左右，均为右向道岔。
右向道岔的分岔线在行进方向（由a→b）的右侧。
左向道岔必须在尾数后注上（左）字，如：ZDK622—4—12（左），岔线在行进方向（由a→b）的左侧。
矿井采区中部车场线路优化设计的浅析
矿井采区中部车场线路优化设计的浅析摘要】通过对采区中部车场下滑板原巷道刷扩，线路优化布置、合理改变道岔位置方式，让该区域单轨系统变成双轨系统；同时对道岔位置进行优化安装，减少车场不合理环节，保障支架运输线路顺畅，减少车辆阻塞，达到了轨道系统运输能力提升的效果，保证了轨道运输的安全性。
【关键词】采区中部车场；线路优化；道岔位置1.概况叙述新疆天山矿业公司是徐州矿务集团在新疆独资组建的子公司。
俄霍布拉克煤矿位于新疆维吾尔自治区库车县城北约69km，库拜煤田东部，行政区划隶属阿克苏地区库车县阿格乡管辖。
天山矿业公司俄霍布拉克煤矿产能由原来的0.4Mt/a提高至0.75Mt/a产能的提升对各系统的要求也变高。
本矿目前回采的下1煤四采区东翼工作面即将回采完毕，准备进行搬家倒面工作，其中轨道系统起到运输材料及工作面设备的作用，轨道系统的好坏将决定安装的进度，影响轨道运输期间的安全。
而采区中部车场作为主要轨道运输系统的重要环节，将决定轨道系统是否顺畅、安全。
但本次涉及的采区中部车场施工较早，为单线路设计，轨道运输能力一般，既影响运输效率又不利于安全把控。
为保证采区中部车场轨道系统适应矿井生产能力，满足工作面轨道运输需要，对中部车场优化势在必行，具体原因有以下几点。
（1）生产设备更新升级。
采区中部车场在施工时矿井生产能力为0.4Mt/a，对中部车场要求低，，设备轻便。
现矿井产能提升至0.75Mt/a，生产设备不论是体积还是重量都有较大提高。
若沿用原来轨道系统，轨道运输系统可靠性差。
（2）产能提升，材料需求量高，轨道系统运输任务大。
现轨道系统为单道布置，调车能力差，极容易造成车辆阻塞，车辆不能及时通过，造成工作面材料供应紧张。
（3）安全性差。
目前轨道系统运输量大，若不优化轨道系统，安全把控难度大。
（4）采区中部车场车辆往返在一定程度上属于随机性，单轨道系统大大降低车辆调度的零活性。
2.优化后的轨道系统应需满足以下几个要求。
掘进采区中部车场设计
巷 道 维修 时 必须 坚持 先修 后 回 的原 则 ，翻 修 或 更换 支 架 抢 救遇 险人 员 ， 具 体 处理 冒顶 的 方法 ， 根据 现场情 况可 采取 时， 必 须 用长工 具 捅掉 活矸 ， 用抬 棚 、 点柱 加 固相 邻 ２ ｍ 范 以下相 应 措施 ： 发 生 冒顶 时 ， 采 取掏 梁 窝、 架单 腿棚 或悬 臂 围 的失修 支 架 ， 支架 回 收时 ， 先维 修 、 清理 后 路 ， 净 高 大于 梁、 小 木垛 的方法 ： 工作 面 架前 冒顶 ， 根据 现场 情况 ， 采 用打 １ ． ８ ｍ， 人 工 回收有 危险 时 ， 采 用 回柱 绞车 回收。 贴帮柱 、 木架棚 顶等措 施 由上 向下 的 处理 方法 。（ 处理 冒 ５ 顶板 事故 的处 理 顶在人 员抢救 出前 ， 如 用溜子 出矸 ， 必须在 冒顶 下 方断开溜 ５ ． １ 巷道 冒顶事 故 处理 （ １ 作 业 面 顶煤 冒落 后 立即停 子 ， 重接机 尾 ， 如机 组在 冒顶下 方 ， 必须将机 组 吊起。 工， 现 场人 员 全部 撤离 ， 班 组长 统计 人 数 ， 同时上 报 事故 情 ６ 结论 况， 在 现 场 负责任 的 指挥下 全 力抢修 。调 度 室 立即通 知 救 通 过对 郭 二庄煤 矿 井 田地质 构造 特征 的分析 ， 认 为该 灾 应 急指 挥部人 员 ， 并 根据 井 下人 员定 位 系统确 定 冒顶地 区域 断层 构造 、 褶 曲构造 较 为发 育 ， 并 且 伴有 岩浆 岩侵 入 ， 区人 员分布 情况 。（ 综 合 分析 冒顶事故 的原 因。基 于顶板 地质 构造 比较 复杂 。 该 区域 大 中型 断层 １ ９条 ， 落差均 大于 岩性特 点 对 冒项 的范 围进 行估 测 ， 结合作 业 面具 体 情况 及 ２ ０ ｍ， 这使 得矿 井开 采 过程 中顶 板 脆 弱 ， 容 易发 生 顶 板事 故 。 因此 ， 在 充 分 认识 郭 二庄煤 矿矿 井 顶板 事故 机理 和影 分析结 果 制定安 全 技术措 施。 ⑧ 抢 救人 员根据 救 灾指挥 部 制 订 的方 案和 安 全 措 施 ， 采取 各 种 可 能 的 方法 ， 尽 快抢 救 响因素 的基 础 上 ， 可 以更加 准确 地预 测预 报 工作 面顶 底 冒 遇 险人 员 。要 用 呼 喊、敲 击 等 方法确 定 遇 难人 员位 置 、 人 顶 危 害 ， 提 出 有效 的防治 措 施 ， 对下 一 步 煤矿 安 全 生 产具 数。 大块 矸 石可 用千 斤顶 、 撬 棍 等工 具掀 开。 被 堵人 员应 尽 有 重要 意义 。 参考文献： 快与 外 界 取 得联 系 ， 尽 力 节 约水 和 食物 ， 并 保 留一 盏 矿 灯 … 陈 炎 光 ， 钱 呜高． 中 国 煤 矿 采 场 围岩 控 制 【 Ｍ】 ． 北京 ： 中 国 矿 业 照明 ， 做 好 长 时间 避灾准备 。 顶 板如 有 冒落危 险 时 ， 必须 采 大 学 出版 社 ， １ ９ ９ ４ ． 取 临 时支护 ， 防 止 二次 冒落。
采区中部车场课程设计
采区中部车场课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解采区中部车场的基本概念和组成部分；2. 学生能够掌握采区中部车场的主要功能及其在煤炭生产中的作用；3. 学生能够了解采区中部车场的安全操作规程和相关法律法规。
技能目标：1. 学生能够运用所学的知识，分析采区中部车场的运行原理；2. 学生能够根据实际情况，设计合理的采区中部车场布置方案；3. 学生能够运用绘图软件，绘制采区中部车场的示意图。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对煤炭生产中采区中部车场的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的安全意识，使其认识到遵守操作规程的重要性；3. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与协作能力。
课程性质：本课程为煤矿生产技术课程，旨在让学生深入了解采区中部车场的相关知识，为今后从事煤炭生产工作打下基础。
学生特点：学生为初中年级，具备一定的物理和数学基础，但对煤矿生产技术了解较少，需要从实际操作和案例入手，激发学习兴趣。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，以实际案例为引导，培养学生的动手操作能力和解决问题的能力。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为后续课程的学习和实际工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 采区中部车场概述- 车场的定义与功能- 车场在煤炭生产中的地位与作用2. 采区中部车场的结构与组成- 车场的布局类型- 车场的主要设备与设施3. 采区中部车场的运行原理- 车场的运输流程- 车场的调度方法4. 采区中部车场的安全操作规程- 相关法律法规- 安全操作注意事项5. 采区中部车场布置方案设计- 设计原则与方法- 车场布置方案的优化6. 车场示意图绘制- 绘图软件的使用- 车场示意图的绘制技巧教学内容安排与进度：第1周：采区中部车场概述第2周：采区中部车场的结构与组成第3周：采区中部车场的运行原理第4周：采区中部车场的安全操作规程第5周：采区中部车场布置方案设计第6周：车场示意图绘制教材章节：第1章 煤矿生产概述第2章 矿井运输与提升第3章 采区中部车场三、教学方法为了提高教学效果，激发学生的学习兴趣和主动性，本章节将采用以下多样化的教学方法：1. 讲授法：通过生动的语言和形象的表达，向学生传授采区中部车场的基本概念、运行原理和布置方案设计等理论知识。
采区车场设计精品文档
加宽值与曲率半径和轴距有关
Δ s：取值10~20mm
加宽方法：外轨不动，内轨向内移动。
SgV 2
要求：线路在进入曲线段以前，
R
进行外轨的抬高和轨距加宽。
超前距离X`计算
X`=(100~300) Δ h
= SgV 2 X104 / mm
R
任务二 平面线路联接
车辆进入曲线由于车辆内伸和外伸 ， (巷道必须加宽)
标准道岔共有七个系列
600轨距：615、622、630、643 900轨距：915、930、938
任务一 轨道、道岔选择
1）单开道岔基本结构
1 — 尖轨； 2 — 辙叉； 3 — 转辙器； 4 — 曲轨； 5 — 护轮轨； 6 — 基本轨。
道岔特征：道岔是一个刚性整体装置
任务一 轨道、道岔选择
1 2
3 4
5
6
7
任务一 轨道、道岔选择
（二）采区车场线路设计步骤
（1）确定车场形式 （2）绘制车场平面布置草图 （3）进行线路连接点、线路参数设计计算 （4）计算线路平面布置总尺寸 （5）绘制线路布置图
任务一 轨道、道岔选择
（三）矿井轨道
1.轨道 在巷道底板铺设 道床（道砟）、 轨枕、钢轨和联 结件等组成。
任务一 轨道、道岔选择
新型道岔型号与参数值（MT/T2—95)
型号 ZDK615/2/4 ZDK930/4/15 ZDC622/3/9 ZDC930/4/20
α
ab
L
T L0
26°33′54″ 1678 1922 3600
14°02′10″ 3942 4858 8800
18°26′06″ 2200 2800 4964
3）轨道线路中心距： 双轨线路中心线间距S
7.1~7.3 采区车场设计
⑥ 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。
在采区车场线路设计的基础上，根据线路布置的要求，进一步设计车 场巷道的断面、交叉点及峒室，即构成完整的采区车场施工设计。
四、 采区车场线路布置特点：
由甩车场线路、装车站和绕道线路、平车场线路所组成。 五 、设计步骤： （1）进行线路总布置，绘出轨道线路联接草图； （2）把它们解剖成一个个元件，计算各联接点的尺寸；
a S cot1 R tan0.51
1.5~2.0m
a b cos1 R p R p tan 0.51
m2 LAK d’+B+A+A’
a1 [b1 a2 S cot 2 Rp tan
d’+LK+B+A+A’
2
2
d ( Rp S ) tan
90 1 ] cos1 2
（3）计算线路布置总尺寸；
（4）作出线路布置平面图。 • 甩车场线路设计在采区中部车场中阐述; • 装车站和绕道线路设计在下部车场讲述； • 平车场线路设计在上部车场中讲述。
六、有关规定
1、《煤矿安全规程》的规定 ① 在双轨运输巷道中2列列车车体的最突出部分之间的距离，采区装载点不得小 于0.7m，矿车摘挂钩地点不得小于1m。 ② 使用绞车提升的倾斜井巷上端，必须有足够的过卷距离。过卷距离根据巷道倾 角、设计载荷、最大提升速度和实际制动力等参数计算确定，并有1.5倍的备用系数。 ③ 串车提升的各车场必须设有信号硐室及躲避硐；运人斜井各车场设有信号和候 车硐室，候车硐室具有足够的空间。 ④ 倾斜井巷内使用串车提升时必须遵守下列规定： • 在倾斜井巷内安设能够将运行中断绳、脱钩的车辆阻止住防跑车的防护装置。 • 在各车场安设能够防止带绳车辆误人非运行车场或区段的阻车器。 • 在上部平车场入口安设能够控制车辆进入挂摘钩地点的阻车器。 • 在上部平车场接近变坡点处，安设能够阻止未连挂的车辆滑入斜巷的阻车器。 • 在变坡点下方略大于1列车长度的地点，设置能够防止未连挂的车辆继续往下跑车 的挡车栏。 • 在各车场安设甩车时能发出警号的信号装置。
第七章 采区车场设计(第4节)
一般地，采用上式求出的装车站能力值应大于采区生产能力的1.3倍。
16
7.4.3.4 下部车场设计的一般规定及参数的确定 绕道，即采区下部车场的辅助提升部分，是采区掘进出煤、出矸及 运料的转运站，是采区下部车场的另一重要组成部分。如表7－14 所示，根据轨道上山起坡点至大巷距离不同，绕道形式可分为立式 、卧式和斜式三种。当起坡点与大巷距离远时采用立式，否则采用 斜式或卧式，不论采取哪种方式，均应尽量减少绕道工程量。 （1）绕道位置
2
1
β<12°
山提前下扎 Δβ 角，使坡坡角达 25° 左右
图注
1－运输大巷；2－绕道；β－煤层倾角；β0－轨道上山起坡角
18
7.4.3.4 下部车场设计的一般规定及参数的确定 （1）绕道位置 轨道上山在接近下部车场时可以变坡，使轨道上山坡坡角为25°（ 为保证行车安全一般不超25°）。对于倾角小的煤层，轨道上山变 坡才能形成底板绕道；轨道上山变坡有利于减少工程量；对于倾角 较大的煤层，轨道上山变坡有利于行车安全。绕道线路与运输大巷 线路间的平面距离，可视围岩条件确定，但应大于10~20m，绕道 线路转角可取30~90°。 （2）绕道方向 根据绕道的出口方向与井底车场的位置相对关系，下部车场可分为 朝向井底车场背离井底场两种，如图7-12所示。根据运输、通风 及行人等工序的需要，以上两种方式均可选择，但朝向井底车场式 的工序要相对便捷、简单些，设计时应优先考虑。
19
7.4.3.4 下部车场设计的一般规定及参数的确定
（3）采区上山下部平车场设计 ①平车场线路的平、竖曲线半径可取9、12、15、20m。 ②平、竖曲线之间应插入矿车轴距1.5~3.0倍的直线段；当轨道上山作主提升时， 应插入一钩串车长度的直线段。 ③运输材料、设备及矸石的下部车场进、出车线长度取0.5列车长；轨道上山作混 合提升或主提升时，进、出车线长度不小于1.0列车长；采用人力推车时，进、出 车线长度取5~10辆矿车长。 （4）采区上山下部车场高、低道布置 ①高、低道两起坡点间的最大高差不宜大于0.8m。 ②竖曲线起点前后错距不大于2.0m。 ③当上山倾角较大，高、低道高差也较大时，甩车线可上提3°角；当上山倾角较 小，高、低道高差较小时，提车线可下扎3°角。上抬角和下扎角不应超过5°。 （5）采区上山下部车场线路坡度 ①高道存车线坡度取11‰。 ②低道存车线坡度取9‰。
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实
验
报
告
课程名称： 专 班 姓 学 业： 级： 名： 号：
矿山规划与设计 采矿工程 采矿 10-1 班 张 乐 08
矿业工程学院
1
实验二：采区中部车场优化设计
一、实验目的
1. 通过上机进行采区的中部车场的施工图设计，可以使学生更好的掌握采区设计，并 增加计算机绘图能力，为课程设计、毕业设计打下良好基础。 2.加强计算机在煤矿的普及应用， 从而提高利用计算机和系统的观点解决实际问题的综 合能力。
二、实验原理
以采区设计中采区中部车场及硐室的设计原则、步骤和方法为基本原理。
三、实验学时
4及 CAD 绘图软件。
五、实验要求
1．根据学生自主提出的设计已知条件进行采区的中部车场线路设计计算，并利用计算 机绘制出中部车场设计施工图。 2．弄清采区中部车场的作用、形式及施工图的绘制要求。
������ ′ 、������ ′′ 、������ ′′′分别是上山倾角，车场第一道岔的倾角和第二个道岔的倾角 ������ ′ = 15° ������ ′′ = arcsin ������������������ ������1 + ������1 sin������ = 11° 21′41″ ′′′ ������ = arcsin������ cos ������1 + ������2 + ������1 sin������ = 9° 1′58″ ②计算平行线路连接点各参数 设计采用中间人行道线路中心距 S 定为 1900，为简化，斜面连接点线路中心距取与 S 同 值，斜面连接点曲线半径取 1200.则： ������ = ������cot������2 = 1900 × cot14° 02′ 10″ = 7600 ������2 14° 02′10″ = 12000 × tan = 1477 2 2 ������ = ������ + ������1 = 7600 + 1477 = 9077 ������ 1900 ������ = = = 7834 sin������2 sin14° 02′10″ ������1 = ������tan ������������ = ������ ������2 14.04 = 12000 × = 2939 57.3 57.3 ③计算斜面非平行线路连接点各参数 ������ 1900 ������������ − ������2 = + ������1 = + 1477 = 9077 tan������2 tan14° 02′10″
5
������ − 5.8 240 − ������ = 0.009 0.011 x=111 则 ������ℎ������ = 111 − 5.8 = 11688 0.009
②计算存车线长度 高道存车线长度为 11688mm，低道存车线长度 11688+645=12333mm(自动滚行段)。由 于高道处于外曲线，故高道存车线长度 11688+������������������ = 11688 + 466 = 12154 ③平面曲线各参数计算 取平面曲线内半径为������内 = 12000 平面曲线外半径为������外 = 12000 + 1900 = 13900
六、实验内容及结果
1． 叙述主要实验内容 （包括学生在教师的指导下自主设计的已知条件和车场设计的计算 过程） 。
2
1、设计依据 按照采区巷道布置图， 轨道上山沿煤层的伪倾斜布置， 煤层倾角 14° ， 上山伪倾角为 13° 。 煤层轨中巷与上山直交，轨中巷内铺设 600mm 轨距的单轨线路。要求甩车场存车线设高、 低道。线路布置采用“道岔——道岔”系统斜面线路一次回转方式。 在未计算前，先做出线路布置草图(图 1)，上山与真倾斜方向的夹角 ω=21° 35′18″
′ ′ 平面曲线转角������ = ������1 − ω1 = 36° 27′ 51″ − 22° 11′43 = 14° 15′53″ 则
������������内 = ������内 ������������外 = ������外
14° 15′53″ 14.26 = 12000 × = 2985 57.3 57.3 14° 02′10″ 14.24 = 13900 × = 3454 57.3 57.3
4
ℎ������ = ������������ cos������������ − cos������ ′′ = 12000 cos30′56″ − cos11° 21′41″ = 235 ′′ ������������ = ������������ sin������ + sin������������ = 12000 sin11° 21′41″ + sin30′56″ = 2256 ������������ 11° 52′37″ = 12000 × tan = 1248 2 2 ������������ ° 11.88 ������������������ = ������������ = 12000 × = 2488 57.3 57.3 ②最大高度差 ΔH 的计算 辅助提升时存车线长度按 2 钩车长度考虑，每钩车提升一吨矿车三辆。故高、低道存车 线 长 度 各 不 小 于 2 × 2.02 × 3=12.12m. 现 取 12m ， 起 坡 点 间 距 设 为 0. 则 ΔH=12000× 11‰+12000× 9‰=132+108=240 暂定存车线长度及起坡点间距是为了计算高低差 ΔH。该二暂定值将以计算结果为准。 ③竖曲线相对位置 ������������ = ������������ tan ������1 = ������1 − ������������ + ������2 sin������ ′′ + ������sin������ ′′′ + ℎ������ − ℎ������ + ������������ sin������ ′′ =
⑵确定竖曲线的相对位置 ①竖曲线各参数计算 取高道平均坡度������������ = 11‰ , ������������ = arctan ������������ = 37′49″ 取低道平均坡度������������ = 9‰, ������������ = arctan������������ = 30′56″ 取低道竖曲线半径������������ = 12000，暂定高道竖曲线半径������������ = 20000 高道竖曲线各参数计算： ������������ = ������ ′′ + ������������ = 11° 21′41″-37'49 = 10° 43′52″ ′′ ℎ������ = ������������ cos������������ − cos������ = 20000 × cos37′49″ − cos11° 21′41″ = 391 ′′ ������������ = ������������ sin������ − sin������������ = 20000 × sin11° 21′41″ − sin37′49″ = 3720 ������������ = ������������ tan ������������ 10° 43′52″ = 20000 × tan = 1877 2 2 ������������ ° 10.73 ������������������ = ������������ = 20000 × = 3745 57.3 57.3 低道竖曲线各参数计算： ������������ = ������ ′′ + ������������ = 11° 21′41″ + 30′56″ = 11° 52′37″
O
D
x
图2
闭合点位置计算图
tan������������ = tan������������ = 式中������������ = ������2 ������������ = 645 × 9‰ = 5.8 解上二式得：
������ − ������������ = 0.009 ������ℎ������ ������������ − ������ = 0.011 ������ℎ������
������������������ = ������������ 外 − ������������内 = 3454 − 2985 = 469 ������内 = ������内 tanθ/2 = 12000 × tan ������外 = ������外 tan ④计算存车线直线段长度 d ������ = ������ℎ������ − ������1 − ������������外 = 12154 − 2000 − 3454 = 6700 ������1 为平竖曲线间插入直线段，取������1 = 2000 即在平曲线终止后接 6700mm 的直线段，然后接存车线第三道岔的平行线路连接点。 ⑤计算存车线单开道岔平行线路连接点长度������������ 存车线道岔均选为 ZDK622-4-12，参数同前，则 ������������ = ������ + ������ + ������1 = 3462 + 7600 + 1477 = 12539 ⑷甩车场线路总平面轮廓尺寸及坡度计算 ①总平面轮廓尺寸������2 、������2 计算 ′ ′ ′ ′ ������2 = ������1 cos������′ cos������1 + ������2 + ������1 cos������ ′′ cos������1 + ������cos������ ′′′cos������2 + ������1 cos������ ′′ cos������2
−7600sin11° 21′41″ + 7834sin9° 1′58″ + 480 − 288 + 240 = 1836 sin11° 21′41″ ������2 = ������1 ������������������������ ′′ + ������������ − ������������ = 1836 × cos11° 21′41″ + 2255 − 3720 = 336 ⑶高低道存车线各参数计算 ①闭合点 O 的位置计算，如图 2 所示：设低道高差为 x,