采区中部车场优化设计
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存车线道岔均选为 ZDK622-4-12,参数同前,则 ������������ = ������ + ������ + ������1 = 3462 + 7600 + 1108 = 12170 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������ + ������2 + ������1 + ������ cos������′ cos������1 + ������1 cos������′′ + ������������ + ������外 + ������1 cos������ ′ = 3462 × cos13°+ 3462 + 3588 + 7834 cos12° 36′ 19″ cos14° 23′ 25″ + 1108cos11° 26′ 55″ + 1867 + 2000 + 6460 cos28° 41′ 40″ = 27454
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γG γD
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图2
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②计算存车线长度 高道存车线长度为 11689mm,低道存车线长度 11689+704=12393mm(自行滚 行段)。由于高道处于外曲线,故高道存车线长度 12393+������������������ = 12393 + 2033 = 14426 ③平面曲线各参数计算 取平面曲线内半径为������内 = 9000 平面曲线外半径为������外 = 9000 + 1900 = 10900 平面曲线转角������ = 90° − ������ ′ = 90° − 28° 41′ 40″ = 61° 18′ 20″ 则 ������������内 = ������内 ������������外 = ������外 90° − ������ ′ 61.31 = 9000 × = 9630 57.3 57.3 90° − ������ ′ 61.31 = 10900 × = 11663 57.3 57.3
(a1)
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α2 R Kp T1
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( n) (T 1) l D C 1
A E A" C C" S1
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γ R内 R外 K p内 K p外 T内 T 外 α3 R Kp T
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O' O n2 d
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′ ������1 = arctan
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。
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,则 ������ − ������������ tan������������ = = 0.009 ������ℎ������ tan������������ = ������������ − ������ = 0.011 ������ℎ������
′ ������2 = ������2 +������1 + m cos������ ′ sin������1 + ������1 cos������ ′′ + ������������ + ������1 + ������外 sin������ ′ + ������外 + ������
������������������ = ������������ 外 − ������������内 = 11663 − 9630 = 2033 ������内 = ������内 tan ������外 = ������外 tan ������ 61° 18′20″ = 9000 × tan = 5334 2 2
tan ������1 tan 14° 02′10″ = arctan = 14° 23′25″ cos������ cos13°
二次回转角δ的水平投影角������ ′ 为 tan (������1 + ������2 ) tan (28° 04′20″) ������ ′ = arctan = arctan = 28° 41′40″ cos������ cos13° 一次伪倾斜角������ ′ 为������ ′ = arcsin ������������������ ������1 sin������ = 12° 36′19″ 二次伪倾斜角������″ = arcsin cos ������1 + ������2 sin������ = 11° 26′55″ 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 9000.则: ������ = ������cot������2 = 1900 × cot14° 02′10″=7600 ������2 14° 02′10″ = 9000 × tan = 1108 2 2 ������ = ������ + ������1 = 7600 + 1108 = 8708 ������ 1900 ������ = = = 7834 sin������2 sin14° 02′10″ ������1 = ������tan ③计算斜面非平行线路连接点各参数 ������1 + ������2 + ������ 3588 + 3462 + 7834 ������ = sin ������1 + ������1 = sin14° 02′ 10″ + 1108 sin ������1 + ������2 sin 28° 04′20″ = 8779 ������ = ������ − ������1 = 8779 − 1108 = 7671
式中������������ = ������2 ������������ = 704 × 9‰ = 6.3 解上二式得: ������ − 6.3 240 − ������ = 0.009 0.011 x=111.5 ������ℎ������ = 111.5 − 6.3 = 11689 0.009
三、实验学时
4 学时。
四、实验仪器设备
计算机及 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。
六、实验内容及结果
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) 。 1、设计依据 按照采区巷道布置图,轨道上山沿着煤层真倾斜布置,真倾角为 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”系统斜面线路二次回转方
′
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������������ = 9000,暂定高道竖曲线半径������������ = 20000 高道竖曲线各参数计算: ������������ = ������ ′′ − ������������ = 12° 35′ 53″ − 37'49 = 10° 49′06″ ′′ ℎ������ = ������������ cos������������ − cos������ = 20000 × cos37′49″ − cos11° 26′55″ = 397 ������������ = ������������ sin������ ′′ − sin������������ = 20000 sin11° 26′55″ − sin37′49″ = 3750 ������������ 10° 49′06″ = 20000tan = 1894 2 2 ������������ ° 10.82 ������������������ = ������������ = 20000 × = 3777 57.3 57.3 低道竖曲线各参数计算: ������������ = ������ ′′ + ������������ = 11° 26′55″ + 30′56″ = 11° 57′51″ ℎ������ = ������������ cos������������ − cos������″ = 9000 cos30′56″ − cos11° 26′55″ = 179 ������������ = ������������ tan
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式。 在未计算前,先作出线路布置草图,并把要计算的各部分标以符号,如 图 1 所示。
2、设计步骤 ⑴斜面线路连接系统各参数计算(以下非经注明,长度单位均为 mm)
①道岔选择及角度换算。由于是辅助提升,两组道岔均选用 ZDK622-4-12(左) 参数:α1 =α2 =14°02′10″������1 =������2 =3462 b1 =b2 =3588 斜面线路一次回转角������1 = 14° 02′10″ 二次回转角������ = ������1 + ������2 = 28° 04′20″ ′ 一次回转角������1 的水平投影角������1 为
������ 61° 18′20″ = 13900 × tan = 6460 2 2 ④计算存车线直线段长度 d ������ = ������ℎ������ − ������1 − ������������外 = 14426 − 2000 − 11663 = 763 ������1 为平竖曲线间插入直线段,取������1 = 2000 即在平曲线终止后接 763mm 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������������
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������������ = ������������ sin������″ + sin������������ = 9000 sin11° 26′55″ + sin30′56″ = 1876 ������������ 11° 57′51″ = 12000 × tan = 943 2 2 ������������ ° 11.964 ������������������ = ������������ = 9000 × = 1879 57.3 57.3 ②最大高度差 Δ H 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、低道存车线长度不小于 2×2.02×3=12.12m.现取 12m,起坡点间距 设为 0.则 Δ H=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Δ H。该二暂定值将以 计算结果为准。 ③竖曲线相对位置 ������ − ������1 sin������′′ + ������sin������ ′ + ℎ������ − ℎ������ + ������������ ������1 = sin������ ′′ ������������ = ������������ tan 8708 − 1108 sin11° 26′ 55″ − 7834sin12° 36′ 19″ + 397 − 179 + 240 sin11° 26′ 55″ = 1294 ������2 = ������1 ������������������������ ′′ + ������������ − ������������ = 1203 × cos 11° 26′55″ + 1867 − 3750 = −704 =
存车线道岔均选为 ZDK622-4-12,参数同前,则 ������������ = ������ + ������ + ������1 = 3462 + 7600 + 1108 = 12170 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������ + ������2 + ������1 + ������ cos������′ cos������1 + ������1 cos������′′ + ������������ + ������外 + ������1 cos������ ′ = 3462 × cos13°+ 3462 + 3588 + 7834 cos12° 36′ 19″ cos14° 23′ 25″ + 1108cos11° 26′ 55″ + 1867 + 2000 + 6460 cos28° 41′ 40″ = 27454
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②计算存车线长度 高道存车线长度为 11689mm,低道存车线长度 11689+704=12393mm(自行滚 行段)。由于高道处于外曲线,故高道存车线长度 12393+������������������ = 12393 + 2033 = 14426 ③平面曲线各参数计算 取平面曲线内半径为������内 = 9000 平面曲线外半径为������外 = 9000 + 1900 = 10900 平面曲线转角������ = 90° − ������ ′ = 90° − 28° 41′ 40″ = 61° 18′ 20″ 则 ������������内 = ������内 ������������外 = ������外 90° − ������ ′ 61.31 = 9000 × = 9630 57.3 57.3 90° − ������ ′ 61.31 = 10900 × = 11663 57.3 57.3
(a1)
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α2 R Kp T1
(b1)
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( n) (T 1) l D C 1
A E A" C C" S1
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γ R内 R外 K p内 K p外 T内 T 外 α3 R Kp T
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′ ������1 = arctan
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。
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,则 ������ − ������������ tan������������ = = 0.009 ������ℎ������ tan������������ = ������������ − ������ = 0.011 ������ℎ������
′ ������2 = ������2 +������1 + m cos������ ′ sin������1 + ������1 cos������ ′′ + ������������ + ������1 + ������外 sin������ ′ + ������外 + ������
������������������ = ������������ 外 − ������������内 = 11663 − 9630 = 2033 ������内 = ������内 tan ������外 = ������外 tan ������ 61° 18′20″ = 9000 × tan = 5334 2 2
tan ������1 tan 14° 02′10″ = arctan = 14° 23′25″ cos������ cos13°
二次回转角δ的水平投影角������ ′ 为 tan (������1 + ������2 ) tan (28° 04′20″) ������ ′ = arctan = arctan = 28° 41′40″ cos������ cos13° 一次伪倾斜角������ ′ 为������ ′ = arcsin ������������������ ������1 sin������ = 12° 36′19″ 二次伪倾斜角������″ = arcsin cos ������1 + ������2 sin������ = 11° 26′55″ 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 9000.则: ������ = ������cot������2 = 1900 × cot14° 02′10″=7600 ������2 14° 02′10″ = 9000 × tan = 1108 2 2 ������ = ������ + ������1 = 7600 + 1108 = 8708 ������ 1900 ������ = = = 7834 sin������2 sin14° 02′10″ ������1 = ������tan ③计算斜面非平行线路连接点各参数 ������1 + ������2 + ������ 3588 + 3462 + 7834 ������ = sin ������1 + ������1 = sin14° 02′ 10″ + 1108 sin ������1 + ������2 sin 28° 04′20″ = 8779 ������ = ������ − ������1 = 8779 − 1108 = 7671
式中������������ = ������2 ������������ = 704 × 9‰ = 6.3 解上二式得: ������ − 6.3 240 − ������ = 0.009 0.011 x=111.5 ������ℎ������ = 111.5 − 6.3 = 11689 0.009
三、实验学时
4 学时。
四、实验仪器设备
计算机及 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。
六、实验内容及结果
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) 。 1、设计依据 按照采区巷道布置图,轨道上山沿着煤层真倾斜布置,真倾角为 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”系统斜面线路二次回转方
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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������������ = 9000,暂定高道竖曲线半径������������ = 20000 高道竖曲线各参数计算: ������������ = ������ ′′ − ������������ = 12° 35′ 53″ − 37'49 = 10° 49′06″ ′′ ℎ������ = ������������ cos������������ − cos������ = 20000 × cos37′49″ − cos11° 26′55″ = 397 ������������ = ������������ sin������ ′′ − sin������������ = 20000 sin11° 26′55″ − sin37′49″ = 3750 ������������ 10° 49′06″ = 20000tan = 1894 2 2 ������������ ° 10.82 ������������������ = ������������ = 20000 × = 3777 57.3 57.3 低道竖曲线各参数计算: ������������ = ������ ′′ + ������������ = 11° 26′55″ + 30′56″ = 11° 57′51″ ℎ������ = ������������ cos������������ − cos������″ = 9000 cos30′56″ − cos11° 26′55″ = 179 ������������ = ������������ tan
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式。 在未计算前,先作出线路布置草图,并把要计算的各部分标以符号,如 图 1 所示。
2、设计步骤 ⑴斜面线路连接系统各参数计算(以下非经注明,长度单位均为 mm)
①道岔选择及角度换算。由于是辅助提升,两组道岔均选用 ZDK622-4-12(左) 参数:α1 =α2 =14°02′10″������1 =������2 =3462 b1 =b2 =3588 斜面线路一次回转角������1 = 14° 02′10″ 二次回转角������ = ������1 + ������2 = 28° 04′20″ ′ 一次回转角������1 的水平投影角������1 为
������ 61° 18′20″ = 13900 × tan = 6460 2 2 ④计算存车线直线段长度 d ������ = ������ℎ������ − ������1 − ������������外 = 14426 − 2000 − 11663 = 763 ������1 为平竖曲线间插入直线段,取������1 = 2000 即在平曲线终止后接 763mm 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������������
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������������ = ������������ sin������″ + sin������������ = 9000 sin11° 26′55″ + sin30′56″ = 1876 ������������ 11° 57′51″ = 12000 × tan = 943 2 2 ������������ ° 11.964 ������������������ = ������������ = 9000 × = 1879 57.3 57.3 ②最大高度差 Δ H 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、低道存车线长度不小于 2×2.02×3=12.12m.现取 12m,起坡点间距 设为 0.则 Δ H=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Δ H。该二暂定值将以 计算结果为准。 ③竖曲线相对位置 ������ − ������1 sin������′′ + ������sin������ ′ + ℎ������ − ℎ������ + ������������ ������1 = sin������ ′′ ������������ = ������������ tan 8708 − 1108 sin11° 26′ 55″ − 7834sin12° 36′ 19″ + 397 − 179 + 240 sin11° 26′ 55″ = 1294 ������2 = ������1 ������������������������ ′′ + ������������ − ������������ = 1203 × cos 11° 26′55″ + 1867 − 3750 = −704 =