下载文档原格式
采区中部甩车场的设计与线路计算作者：王丙振赵淑红安春明林旭来源：《价值工程》2014年第08期摘要：本文重点探讨了单道起坡甩车场二次回转线路的设计方法、线路计算、标高闭合及如何准确的绘制平剖面图，继而谈谈要注意的问题和自己的体会。
Abstract： This paper mainly discusses the design method， route calculation， elevation closed of single channel uncouple field from the slope of the second rotation and how to accurately flat sectional view， then talks about the problems need to attention and author's experience.关键词：甩车场；单道起坡二次回转；设计方法；线路计算Key words： uncouple field；single channel from the slope of the second rotation；design method；route calculation中图分类号：TD2 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）08-0074-020 引言采区中部甩车场是采区巷道布置的一个重要组成部分。
车场在技术上是否合理，在安全上是否能够满足要求，直接影响采区的生产能力和工作面的正常生产。
采区中部甩车场的形式很多，根据顺和煤矿矿井实际情况及采区上下山的布置特点，选择最常用的双向甩车、单道起坡、斜面线路二次回转的形式进行甩车场的设计与线路计算。
1 单道起坡甩车场线路二次回转方式主要参数选择1.1 线路连接由（甩车道岔a段）→AB （甩车道岔b段）→斜面曲线BC→直线段CD→竖曲线DE，斜面曲线BC与竖曲线DE不重合。
通过在辽源职业技术学院内为期两年的学习，对“煤矿开采技术” 这一专业有了一定的认识，对井下生产一线的综采工作面有了进一步了解，在此基础上通过查阅资料和指导老师张老师的指导下做了本次设计。
本次毕业设计是为了让我们更清楚地理解怎样确定综采工作面的系统，为我们即将走上工作岗位的毕业生打基础。
通过对综采工作面的系统更加深入的了解和掌握，不断提高技术和工作能力，才能更好的解决好综采工作面设备使用者面临的主要问题，管理好综采工作面的系统。
当系统出现问题时能找出引起系统故障真正的原因由于设计者所学专业知识不够精深，加之时间仓促，在设计中缺漏和不妥之处，恳请评阅人批评指正。
目录第一章采区车场轨道线路设计.. 03第二章采区中部车场形式 (18)第三章采区中部车场设计及计算.35第一章采区车场轨道线路设计一、采区车场轨道设计（一）采区轨道线路及线路连接采区轨道线路包括由采区上部、中部、下部车场组成的车场线路和与之相连接的轨道路线。
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。
平面线路的连接线路包括曲线及道岔的连接，斜面间或斜面与平面间的线路连接都是由竖直面上的曲线连接的。
（二）线路设计的内容和步骤车场线路设计的内容包括线路总平面布置设计及线路坡度设计。
采区车场设计最主要的是车场内轨道线路设计。
轨道线路设计必须与采区运输方式和生产能力相适应；必须保证车场内调车方便、可靠；操作简单、安全；提高工作效率和尽可能减少车场的开掘及维护工程量。
1、设计平面线路确定车场形式—绘制线路总平面布置草图—进行连接点线路设计计算线路平面布置总尺寸，做出线路布置的平面图。
2、线路坡地设计沿有关线路作一个或数个剖面图，并用文字表示出每一坡度范围内线路的长度及坡度。
一、采区轨道线路设计基础知识（轨道、道岔、曲线、线路施工、线路联接点）采区车场轨道线路设计（采区下部、中部、上部车场）二、轨道线路设计基本知识（一）采区轨道线路分类1、线路位置与作用（1）轨道上山（2）采区车场（3）工作面轨道平巷2、线路空间状态（1）水平：下部车场：大巷装车站、区段轨道平巷（2）倾斜：上山中部车场斜面线路。
煤矿采区车场设计手册采区上（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。
1 采区车场设计依据与要求1.1 采区车场设计依据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。
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。
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。
2 采区上部车场线路设计2.1 采区上部车场概述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。
煤矿矿井设计方案比较法1方案比较法实质在矿井开采设计方案中，可以从不同的角度提出几个不同的方案。
除了对单个技术方案本身进行评价，确定其经济效果的好坏以外，更重要的是要把它与其他方案进行比较，从而评价它在这些方案中经济效果的优劣。
在方案的技术经济比较中，经济的合理性是以技术上的可靠性、先进性为前提，必须正确处理技术和经济的关系，使选出的方案在技术上是可靠与先进、在经济上合理的。
在进行工程设计时，根据已知条件列出在技术上可行的若干个方案，然后进行具体的技术分析和经济比较，从中选出相对最优的一种方案，这种设计方法称为方案比较法。
2方案比较法步骤方案比较法的使用步骤一般为：（1）首先明确设计的内容、性质、要求，以及设计要达到的目标等。
（2）熟悉和掌握设计任务书或设计中所要解决的总体或局部课题的内部及外部条件，对矿井设计来说主要是矿床的地质地形条件、交通情况，与相邻矿井的关系，与其他企业的关系等。
（3）根据内部及外部条件、设计任务的内容和目标，提出可行的方案。
（4）对提出的可行方案时进行技术和经济分析，从中选取2 个较优方案。
（5）对选出的较优方案进行详细的技术和经济计算与比较，全面研究技术和经济的合理性，明确各方案在技术上和经济上的差异，全面衡量各方案的利弊。
在技术上可行的数个方案中，经济指标是决定取舍的主要依据。
从各方案中选出相对最优的方案作为设计方案。
（6）按设计任务的要求，对方案做出详细的文字说明（包括各项参数），并绘制出必需的图纸。
3静态比较法静态比较法是在不考虑时间因素的情况下对设计方案进行分析。
常用的静态比较法有最小成本法、最小投资法及差额返本期法3.1总算法总算法结合了最小成本和最小投资法两种方法，把方案的基建投资和生产费用之和作为方案的总费用，根据总费用的多少平评价方案的优劣。
总费用C 可按下式计算：C P C OT (2-1)a式中P 基本建设投资，万元；C a 吨煤生产经营费用，元/t O 年生产能力，万元； T 矿井服务年限，a 。
黑龙江科技学院采区中部车场专题设计课程名称：矿山规划与设计专业：采矿工程班级：采矿09-4班姓名：郜宪伟学号：19资源与环境工程学院实验二：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垌室的设计原则、步骤和方法为基本原理。
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1．叙述主要实验内容20，铺设900mm轨距的线路，轨型为轨道上山沿煤层真倾斜布置，倾角15kg/m，采用1t矿车一钩提升，每钩提升3个矿车，要求甩车场存车线设双轨高低道。
斜面线路布置采用二次回转方式。
计算步骤如下：1）斜面线路联接按系统各参数计算道岔选择及角度换算由于是辅助提升，两组道岔均选取DK915—3—9（左）道岔。
道岔参数"'==30551821 αα；3675;35252121====b b a a斜面线路一次回转角"'=3055181 a ； 斜面线路二次回转角'=+=513721 a a δ。
一次回转角1a 的水平投影角'1a 为：︒="'==--4.2120cos 305518cos 111'1tg tg tga tg βα 二次回转角δ的水平投影角δ'为：59.3920cos 5137cos )(1211='=+='--tg tg tg tg βααδ 一次伪倾斜角β'： "125218]20sin 305518(cos sin )sin (cos sin 111'︒=∙"'=∙='-- βαβ 二次伪倾斜角β''为： "36'3915]20sin 5127[cos sin ]sin )[cos(sin 1211 =∙'︒=∙+=''--βααβ2） 斜面平行线路联接点各参数采用中间人行道，线路中心距2200=S 。
为简化计算，斜面联接点线路中心距取与S 相同值。
斜面联接点曲线半径取9000=R ，这样：641630551822002="'⨯=∙= ctg ctg S B α15002925.189000221=⨯=∙=tg tg R T α7916150064161=+=+=T B L6784305518sin 2200sin 21="'==αS m 非平行线路联接点各参数88911500305518sin )2305518sin()678435253675(sin )sin(12121=+"'︒⨯⨯"'︒++=++++=T m a b n ααα7391150088911=-=-='T n n 3） 竖曲线相对位置1竖曲线各参数取高道平均坡度"'===-2334,101000G G G i tg i γ 取低道平均坡度"'===-2927,81000D D D i tg i γ 取低道竖曲线半径33164=D R 暂定高道竖曲线半径32365=G R高道竖曲线各参数："13'515"23'34"36'3915 =-=-"=G G γββ 1197)"36'3915cos '2334(cos 32365)cos (cos =-="-= βγG G G R h 8415)"23'34sin "36'3915(sin 32365)sin (sin =-=-"= G G G R l γβ42842"13'515323652=⨯=∙= tgtg R T g G G β85183.5708.15323653.57=⨯=∙=tg R K G G PGβ低道竖曲线各参数："5'716"29'27"36'3915 =+=+"=D D γββ1259)"36'3915cos '2927(cos 33164)cos (cos =-="-= βγD D D R h 9217)"29'27sin "36'3915(sin 33164)sin (sin =+=+"= D D D R l γβ47122"32'1016331642=⨯=∙= tgtg R T D D D β93623.57175.16331643.57=⨯=∙=tg tg R K D D PDβ最大高低差H由于是辅助提升，储车线长度按2钩车考虑，每钩车提1t 矿车3辆，故高低道储车线长度不小于m 12322=⨯⨯。
起坡点间距暂设为零，则2288120001012000000000=⨯+⨯=H这里的存车线长度及起坡点间距都为了计算最大高低差H 而暂定的，该两个暂定值将以计算结果为准。
2，竖曲线的相对位置两竖曲线上端点的斜面距离1L 为："+-+'∙-"-=βββsin sin sin )(11Hh h m T L L D G102"34'0414sin 22812591197"12'5218sin 6784"36'3915sin )15007916(=+-+⨯-⨯-=两竖曲线下端点（起坡点）的水平距离2L 为： 90084159217"36'3915cos 102cos 12=-+⨯=-+"∙= G D l l L L β由计算结果看出，2L <1000其间距满足要求，说明前面所选G R 为32365mm合适。
高低道存车线各参数 闭合点0的位置设低道的高差为x ，则010.0=∆-=hD G L xx tg γ 008.0=-=hDD L xH tg γ式中9008.09002=⨯=∙=∆D i L x 将x ∆值代入上述两式，并求解则得 x=13012280010.0130228010.0=-=-=x H L hD 4）平面曲线各参数取平面外曲线半径9000=内R ，则 平面内曲线1120022009000=-=外R平曲线转角01.5059.3990901=︒-︒='-︒='δα78553.5701.5090003.571P =⨯='=α内内R K97753.5701.50112003.571P =⨯='=α外外R K190078559775P P =-=-=∆内外K K K p4197201.50900021=⨯='∙=tg tg R T α内内5222201.501120021=⨯='∙=tg tg R T α外外低道存车线长度为12280=hD L ，高道存车线长度12280+900=13180。
存车线直线段长度d外P hD K C L d --=1式中hD L ——低道存车线总长度，;12280mm L hD = 1C ——平竖曲线间插入段，1C 取2000mm.。
505977520001228011=--=--=K C L d hD即在平曲线终止后接505的直线段，然后接存车线第三道岔的平行线路联接点。
存车线的单开道岔平行线路联接点长度K L 选存车线道岔为ZDK922-4-15,则：1144115006416352513=++=++=T B a L K5）甩车场线路总平面轮廓尺寸及坡度 1总平面轮廓尺寸22,h m296105939cos 52222000921766.15cos 1500925.18cos 87.18cos 67843675352520cos 3525cos )cos 1(cos cos )(cos 1D 1212='︒⨯+++︒⨯+︒⨯︒⨯+++︒⨯='∙+++"+'∙'∙+++∙=）（）（外δβαββT C l T m b a a m 3784911441505522259.39sin )52222000921766.15cos 1500(925.18sin 87.18cos )678436753525(T sin )cos (sin cos )(11122=+++︒⨯+++︒⨯+⨯⨯++=+++'∙+++"+''∙++= K D L d T C l T m b a n 外外δβαβ2，纵2，断面线路的各点标高设第二道岔岔新O ″标高01±=2点标高 △2=△1+210966.15sin 1027916(sin )(1-=︒--="--）βL L 3点标高 △3=-△2330611972109-=--=-G h4点标高 △4=—△3343710131803306-=⨯--=⨯-‰G hG i L 5点标高 △5=△4=3437- 6点标高 △6=△535358122803437-=⨯--=⨯-‰DKD i L7掉标高 △7=—△633841513535-=+-=+D h 验算标高是否闭合。
1点与7点高差△1—△7为△1—△7+︒⨯="+'=87.18sin 6784sin sin (1（）ββT m 338466.15sin 1500-=︒⨯）计算结果与7点标高相同，故标高闭合，计算无误差图一中部车场线路设计计算草图18°55′30″图三中部车场施工设计坡度图。
