采区车场设计与线路连接计算共46页
采区车场设计
7 采区车场设计采区上（下）山和区段平巷或阶段大巷连接处的一组巷道和硐室称为采区车场。
采区车场按地点分为上部车场、中部车场和下部车场。
采区车场施工设计，最主要的是车场内轨道线路设计。
轨道设计必须与采区运输方式和生产能力相适应；必须保证采区调车方便、可靠；操作简单、安全；作效率和尽可能减少车场的开掘及维护工作量。
采区车场线路是由甩车场（或平车场）线路、装车站和绕道线路所组成。
在设计线路时，首先进行线路总布置，绘出草图，然后计算各线段和各联接点的尺寸，最后计算线路布置的总尺寸，作出线路布置的平、剖面图。
7.1 采区车场设计依据与要求7.1.1 采区车场设计依据7.1.1.1 地质资料采区车场设计需要的地质资料依据有：（1）采区上（下）山附近的地质剖面图和钻孔柱状图。
（2）采区车场围岩及煤层地质资料。
（3）采区瓦斯、煤尘及水文地质资料。
（4）采区上部车场附近的煤层露头、风氧化带、防水煤岩柱及相邻煤矿巷道开采边界等资料。
7.1.1.2 设计资料进行采区车场设计需要的设计资料有：（1）采区巷道布置及机械配备图。
（2）采区生产能力及服务年限。
（3）采区上（下）山条数及其相互关系位置和巷道断面图。
（4）轨道上（下）山提升任务，提升设备型号、主要技术特征提升最大件外形尺寸，提升一钩最多串车数。
（5）大巷运输方式、矿车类型、轨距、列车组成。
（6）采区辅助运输方式及牵引设备选型。
（7）采区上（下）山人员运送方式从设备主要技术参数。
（8）井底车场布置图及卸载站调车方式。
7.1.2 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。
7.2 采区上部车场线路设计7.2.1 采区上部车场概述7.2.1.1 采区上部车场形式采区上部车场基本形式有平车场、甩车场和转盘车场三类。
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
采区车场
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。
作用：在采区内运输方式改变或过渡的地方完成转载工作。
采区车场巷道：甩车道、存车线、联络巷道及各种硐室。
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、钢轨的型号，以kg / m表示2、类别：>重轨 24kg /m的钢轨；24kg /m的钢轨；≤轻轨矿井常用轨型有：24、18、15、11等。
小矿或运输量小的巷道可选用8.5型。
3、轨型选用：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。
（二）道岔道岔—使车辆由一线路转运到另一线路的装置（2）道岔参数：—αa、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2、道岔类别（国标）1）类别：单开道岔— DK对称道岔— DC渡线道岔— DX对称道岔渡线道岔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、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。
第二段数字（4、3、5）为辙叉号码（M）（3）辙叉号（M）：）的关系是：αM 与辙叉角（DK道岔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。
大，行车速度→小，R →α道岔的↑（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。
《采区车场设计》课件
contents
目录
• 采区车场设计概述 • 采区车场设计基础 • 采区车场设计实践 • 采区车场设计优化 • 采区车场设计案例分析
01
采区车场设计概述
设计理念与原则
设计理念
安全、高效、环保、经济
安全
确保采区车场运行安全，预防事故发生
高效
优化车场布局，提高运输效率
设计理念与原则
采区车场经济效益优化
成本分析
对采区车场运输成本进 行详细分析，找出影响 经济效益的关键因素。
节能减排措施
采取节能减排措施，降 低采区车场运行过程中 的能耗和排放，提高经 济效益。
资源优化配置
合理配置采区车场内的 人、财、物等资源，实 现资源利用最大化，提 高经济效益。
05
采区车场设计案例分析
案例一：某矿井采区车场设计
案例三：现代化矿井采区车场设计
总结词
现代化技术与传统设计的结合
详细描述
该案例介绍了现代化矿井采区的车场设计， 将现代化技术与传统设计相结合，提高了车 场设计的效率、安全性和环保性能，同时也
注重了车场的美观性和人性化设计。
感谢您的观看
THANKS
采区车场设计的重要性
优化资源配置
合理规划车场布局，提高设备 利用率和运输效率
保障生产安全
通过科学的车场设计，降低安 全风险，保障人员和设备安全
提升经济效益
降低能耗和运营成本，提高采 区的整体经济效益
促进技术进步
推动采区车场设计技术的不断 创新和完善
02
采区车场设计基础
采区巷道布置
采区巷道布置的原则
方案实施与效果评估
实施提升方案后，对采区车场的运输能力进行再次评估，确保优化效 果。
矿井开采设计--采区下部车场设计示例
n' nT 1841 21 62 75 301
20
采区中部车场设计——甩入平巷
m
T
n
c
b
S
α
a
B
T
L
α
21
采区中部车场设计——甩入平巷
2、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iG=11‰， Gtg1iG3'7 4'9 ' 取低道平均坡度iD=9‰， Dtg 1iD3'5 0''6
存车线道岔选为ZDK615-4-12，参数同前，则
L k a B T 1 33 7 40 0 1 81 8 1 21 5553
29
采区中部车场设计——甩入平巷
4、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m2、n2计算
m 2 a 1 c a 2 o b 1 m c s ' c o ' T o 1 c s ' ' l D s o T 外 c s ' o
3）计算斜面非平行线路联接各参数
2、确定竖曲线的相对位置
1）竖曲线各参数计算
2）最大高低差H的计算
3）竖曲线相对位置——L1和 L2值计算 3、高、低道存车线各参数计算
1）闭合点的位置计算
2）计算存车线长度
3）平曲线各参数计算
4）计算存车线直线段长度
5）计算存车线单开道岔平行线路联接点长度
4、甩车场线路总平面轮廓尺寸及坡度计算
取低道竖曲线半径RD=9000；暂定高道竖曲线半径RG=20000。 高道竖曲线半径各参数计算：
G '' G 1 0 3 0 '4 ''1 3 1 '4 7 '' 9 9 0 5 '5 '3 ' 2
采区上部车场设计
本采区为下山采区，且轨道上山为主要运输，车辆来往频繁，其通过能力较大，结合该采区位置，采区上部车场采用顺向平车场。
水平运输大巷的道岔型号为DK618-4-12和DX-618-4-1216两种型号，轨道上山采用道岔型号是DK618-4-12，一钩车牵引2-3个矿车。
一、上部车场车场线路设计：由于采区下山作主提升，没有设立运输上山。
故用采用双道变坡的线路布置方式，单开道岔选用DK618-4-12，道岔参数为:a1=3496mm,b=3404mm，α=14°15/,采用用中间人行道线路中心距S取为1800mm。
轨道上山起坡角β=30°有关计算参数如下图所示：斜面曲线半径R S 取12000mm平面曲线半径Rp 取12000对称道岔平行线路连接点长度2tancot k ααR S a L ++= =3496+1800×////30077tan 120001514tan 1︒⨯+︒ =12084mm竖曲线切线长T D =T G=R S tan 2β=12000×tan15°=3215mm 变坡点到阻车器挡面距离d ′为1.5m ～2.0m 取2.0m一钩车牵引2-3个矿车 一钩串车长B=3×2=6m=6000mm过卷距离A=5m平曲线起点到绞车房外壁距离A ′=15000mm平曲线半径R P =15000mm变坡点到绞车房的距离L AK=d ′+L K +B+A+A ′=2000+12084+6000+5000+15000=40084mmK 为边坡点。
K PD =K PG =Rs 296.57β=12000×296.5730︒=6283mm L G =L D =Rsin β=12000×sin30°=6000mmh D =h G =T D sin β=3215×sin30°=1608mm高道为重车，取坡度i G =9‰,低道为空车，取坡度i D =7‰,高低道最大高低差计算。
第14章 采区车场
第十四章采区车场一、学习目的通过本章的学习，要求学生掌握采区上下山与区段平巷，轨道线路布置，采区硐室，辅助运输方式以及绞车房的位置、尺寸、布置方式等。
了解采区硐室有关参数的确定方法，能够根据具体条件选择采区上、中、下部车场的类型与路线布置方式。
二、教学主要内容（1）巷道线路布置的特点（2）轨道线路连接的计算（3）采区上部、中部、下部车场形式的选择（4）采区硐室的的设置及特点（5）其他辅助运输方式的车场及轨道线路连接特点三、教学重点、难点（一）重点轨道线路布置、采区车场布置（二）难点轨道、采区、硐室的线路布置以及相关的线路计算。
四、教学方法（1）教学方法：板书，最好有多媒体教学相结合。
（2）辅助教具：采矿模型实验室模型。
（3）重点和难点分析方法：采用理论分析与辅助教具相结合，以利于学生直观掌握。
五、课程详细内容与知识点1、基本概念：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。
作用：在采区内运输方式改变或过渡的地方完成转载工作。
采区车场巷道：甩车道、存车线、联络巷道及各种硐室。
2、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。
3、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、钢轨的型号，以kg / m表示2、类别：重轨24 kg /m的钢轨；轻轨24 kg /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。
采区下部车场路线设计
采取下部车场路线设计已知，采区范围内煤层倾角16°，运输上山和轨道上山均开掘在煤层内，运输上山带式输送机中心与轨道中心线相距25m 。
运输大巷位于煤层底板岩石内，大巷中心线处轨面水平至煤层底板垂直距离20m,上山与大巷交角90°。
采区不在井田边界，大巷、轨道上山均采用900mm 轨距，井下主要运输采用5t 底卸式矿车运煤，20t 架线式电机车牵引，每列车由20辆矿车组成，上山辅助运输采用1t 固定式矿车，车场与大巷铺设30kg/m 钢轨，采用绕道式装车。
（未标单位为mm ）1、装车站设计根据要求，装车站为绕道装车式，大巷中的渡线道岔选用ZDX630-4-12，α1=14°02′10″ a 1=3660b 1=3640L X =13720绕道和大巷线路连接、绕道内单开道岔均选用ZDK630-4-20，则α2=14°02′10″ a 2=3660b 2=3640则：L K =a +S cot α+T =3660+1900cot 14°02′10″+12000tan 14°02′10″2=12737 l 1=L e +0.5×L m =4500+0.5×3450=6225L H =L e +n ×L m +5m =4500+20×3450+5000=78500取L H =78500L D =2L H +2L K +l 1=2×78500+2×12737+9500=188699n 1=R cos ɑ+b sin ɑ=12000×cos 14°02′10′′+3640×sin 14°02′10′′=12525 m 1=a + b +R tan β sin β =3660+ 3640+12000tan 90°−14°02′10′′ ×sin 90°−14°02′10′′ =16281X 2=l 1+L K +L H +m 1+R 6−πR 6=106896 2、辅助提升车场设计⑴甩车线路设计辅助提升车场在竖曲线以后以25°坡度跨越大巷见煤。
采矿学第十八章3节采区中部车场线路设计
（二）辅助提升的采区中部甩车场线路组成
①、②、③-道岔
A-A以上斜面线路
C-C以下平面线路
A-A和C-C之间竖曲线
①
ⅠⅠ
双道起坡二次回转方式特点：
1、双道起坡—在车场斜面上设 两个道岔（甩车道岔、分车道 岔）,变单轨为双轨，空、重车 线分别设置竖曲线起坡
Ⅰ
Ⅰ
C-CB-AB-A
②
A BC
③
甩车场线路 = 斜面线路 + 竖曲线 + 平面储车线路
O
α
δ C
α＇ δ＇ β
B
D
A
β＇
β＇＇
sin= OC/OB
参数换算
sin = OC/OD OB sin= OD sin sin = sin OB/ OD= sin COSα
COSα= OB/ OD
sin = sin OB/ OA= sin COSδ
O
α
δ C
α＇ δ＇ β
B
D
A
β＇
β＇＇
(m) (b) (a)
二、甩车场斜面线路联接计算
（一）单道起坡系统 单道起坡-斜面上只布置单轨线路
O α
A
C
斜面线路一次回转
O
α D
γ
δA
C
斜面线路二次回转
1、单道起坡斜面线路一次回转
″
（1）线路：bAC，道岔线 岔b直接与 AC相连不重合。 C点后为平面线路。
（2）回转角：为道岔的辙 叉角 ，以C点判定。
（3）斜面线路经一次回转 之后，岔线OA的倾角为 ， 称一次伪斜角。
2、线路布置，
BA
A
•单道逆向平车场；
B
煤矿采区车场设计电脑自动计算表
采区车场设计一 、采区上部车场设计（一）平车场线路进入总回风道这种车场的特点是存车线设在总回风巷，已知变坡点C至总回风道中心线的距离为L， 采用这种布置的条件为 L ≥L1+Lg+La式中 L1--为一钩车长度及安全富裕距离。
Lg--为交岔点长度；La--为绞车房及其风道，绳道总长度Lk--为单开道岔平行线路连接点长度；Lh--存车线长度D--线路中直线段长度；（二）、平车场线路进入绕道二、竖曲线位置及坡度图竖曲线相对位置的确定：如上图，OA=存车线长度，如一吨矿车长2米，电机车长4.5米，取5米，一列车拉10个车斗，则存车线取1.5倍列车，则OA=1.5*10*2+5=35米。
OA为重车线，取坡度为8‰（27'30"），空车线坡度为10‰（34'24"），轨道下山坡度θ，重车线竖曲转角θ'，θ'=θ+δ1，空车线竖曲线转角θ"，θ"=θ-δ2，竖曲线半径R（9米），重车线弧长Kp '=πR'θ'/180˚，切线T'=R'*tg(θ'/2),空车线弧长Kp"=πR"θ"/180˚，切线T"=R"*tg(θ"/2)。
在△OEF中，1、OO'=OE/sinθ*sinθ',OE=OA+T'=OA+R'*tg(θ'/2),OO'=(OA+R'*tg(θ'/2))/sinθ*sinθ',2、O'E=OE/sinθ*sinδ1,O'E=(OA+R'*tg(θ'/2))/sinθ*sinδ1, 3、O'F=OO'/sinθ"*sinδ2,O'F=((OA+R'*tg(θ'/2))/sinθ*sinθ')/sinθ"*sinδ2,4、OF=OO'/sinθ"*sinθ,OF=(OA+R'*tg(θ'/2))/sinθ*sinθ'/sinθ"*sinθ, 5、OB=OF-T", 所以，两竖曲线起止点的间距为：6、 AB=OB*cosδ2-OA*cosδ1,因为，R、S、a 2，都是设计中选定的因此可以求出AB、AD值。
采区车场轨道线路设计
2.道岔
道岔：使车辆由一线路转运到另一线路的装置
煤矿常用道岔（ 新的标准： MT/T2--95） （1） 单开 ZDK （2） 对称 ZDC （3） 渡线 ZDX （增加 Z 代表窄轨道岔）
标准道岔共有七个系列
600轨距：615、622、630、643、 900轨距：915、930、938
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。
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
ZDX622/ 5/1516
ZDX938/ 5/2019
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
2）道岔类别及参数
（1）ZDK--单开道岔
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 主要参数： a、b — 外形尺寸，
— 辙叉角。
在加宽轨距同时，还要进行外轨抬高 抵消离心力的影响，避免挤压外轨 900mm轨距时，h =10 35mm 600mm轨距时，h = 5 25mm
双内道轨侧正巷轨常道轨中心距加宽
1
S
S
R1 S R2
外侧轨
道外移
s
L0
S
2
巷道需 加宽2
4 14°02′10″ 14.036° 4
14°15′
车场设计计算
1、已只条件井筒用途：井筒倾角：250；井筒断面：1t 矿车、单轨、轨中距S=600mm ；提升设备：JTPB-1.2⨯1.0型单滚筒绞车，B=1000mm ，a=120mm ；一次提升量：3个1t 矿车。
天轮：TZD-800/700型游动天轮，游动距离y=400mm,S=800mm ；2、线路布置计算1）天轮中心至滚筒中心的水平距离L 0：0()/(2tan 30)5346,6000;L S a y mm L mm α'=--'==内0）=（800-120-400）/(2tan1取2）道岔线路连接尺寸：123410001199390001200033993L C L L L =+++=+++= 式中：L 1——变坡点至天轮中心水平距离；C ——变坡点至道岔基本轨起点的距离。
一般取C=1～3m ； L 2——道岔连接系统线路连接尺寸；2059001000509311993K D L L C L mm =++=++=L K ——单开道岔长度；C 0——插入段长，一般取C 0=0～3m ；L D ——对称道岔线路连接长度；(/2)cot(/2)tan(/4)D L a S R αα=++道岔组选择ZDK615/3/6和ZDC615/3/9组成，取C 0=1m=1000mm ；(/2)cot(/2)tan(/4)3149(600/2)cot(0.5182606)1200tan(0.25182606)5093D L a S R mmαα=++''''''=+⨯⨯︒+⨯︒= 00314927515900K L a b mm =+=+=L 3——基本轨起点至摘挂钩点距离，一般取每钩串车长度的1.2～1.5倍；L 3=1.5×(3×2000)=9000mm ；L 4——摘挂钩点至天轮中心的水平距离；一般取L 4=（2.0～4.0）×L 0=2×6000=12000mm3、变坡点至绞车房滚筒中心的距离即车场的总长度L ： 1033993600039993L L L mm =+=+=式中：L 0——天轮中心至滚筒中心水平距离；L 1——变坡点至天轮中心水平距离；。