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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。
2、开采技术经济条件
开采技术经济因素：
⑴地表是否允许陷落：
地表是否有河流、湖泊、铁路干线、主要建筑物等。
若有，则不宜采用崩落法和采后崩落采空区的空场法，可用充填法。
⑵加工部门对矿石质量的要求：
加工部门提出了最低工业品位时，就限制了采矿方法的贫化率数值。
因而影响到选择，限制了采矿方法的选择范围。
⑶技术装备及材料供应：
设备及材料直接影响到采矿方法选择，如选用无底柱就得有装运机、凿岩台车；如选用胶结充填法，就得有水泥。
⑷采矿方法要求的技术管理水平：
选择的采矿方法力求技术简单，工人易掌握，管理方便。
矿山工人技术人员不熟悉不掌握的采矿方法，应事先提出解决措施，或选用易掌握的采矿方法。
【本讲课程的小结】
本讲课程讲授了采矿方法选择的知识内容。
须对采矿方法的选择知识内容予以掌握。
【本讲课程的作业】
1、采矿方法选择的重要性？
2、影响采矿方法选择的主要因素?
3、采矿方法选择的方法步骤？。
《采矿学》习题集（徐永圻主编. 采矿学. 徐州: 中国矿业大学出版社，2003）总论1. 《采矿学》研究的基本内容是什么？2. 井田内的划分？阶段与水平的基本概念？采区、盘区、带区的基本概念？3. 矿井开拓、准备及回采的含义及作用是什么？4. 何谓采煤方法？5. 我国较广泛采用的采煤方法有哪几种？应用及发展概况如何？6. 简要说明《采矿学》各分支学科研究的主要内容及方向。
第一篇长壁采煤工艺第一章长壁工作面矿山压力显现规律1. 解释最大、最小控顶距，放顶步距，伪顶，直接顶，基本顶，矿山压力，矿山压力显现的概念。
2. 什么叫支承压力？工作面周围支承压力的分布规律如何？影响支承压力分布的主要因素是什么？3. 简述长壁工作面顶板来压的一般规律？初次来压和周期来压步距的估算方法是什么？4. 试述工作面来压预报的机理和方法。
5. 简述直接顶、基本顶、底板的分类方法和分类指标。
6. 采高、控顶距、工作面长度、推进速度、倾角对工作面矿山压力显现的影响如何？7. 简述长壁工作面覆岩移动的一般规律。
为什么要研究裂隙带岩体的移动结构？8. 试述压力拱结构、砌体梁结构、传递岩梁结构、悬梁结构、假塑性梁结构的异同点及适用条件。
第二章破煤、装煤原理及装备1. 简述影响破煤的煤层物理机械性质有哪些？2. 简述爆破落煤的炮眼布置及其适用条件？3. 试述采煤工作面的装药结构和爆破工艺？4. 试述截齿破煤过程？刀形齿和镐形齿的优缺点？5. 什么是左、右螺旋滚筒？其旋转方向为什么是固定的？6. 螺旋滚筒的主要参数有哪些？它们对装煤效果的影响如何？7. 薄煤层采煤机有何特殊要求？为什么？8. 刨煤机有几种？各有何优缺点？适用条件如何？9. 试述采煤机选型原则。
影响采煤机选型的主要因素有哪些？第三章煤的运输及装备1. 简述刮板输送机的主要组成部分与运送煤炭的工作原理和使用范围。
2. 简述工作面刮板输送机的类型、优缺点与适用条件。
3. 工作面刮板输送机运转时应注意的主要事项有哪些？4. 试述桥式转载机的转载原理。
河南理工大学采区中部车场设计实例一、专项设计目的1. 通过上机进行采区的下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、专项设计原理以采区设计中采区下部车场及硐室的设计原则、步骤和方法为基本原理。
三、专项设计仪器设备计算机及CAD绘图软件。
四、专项设计要求1．根据老师提供的设计已知条件进行采区下部车场线路设计计算，并利用计算机绘制出采区下部车场设计施工图。
2．弄清采区下部车场的作用、形式及施工图的绘制要求。
3. 本次可以不按照科技论文的格式进行撰写，但需要按照《工程设计》要求格式进行按照步骤撰写并绘制图纸。
五、专项设计题目某采区运输上山和轨道上山均开掘在煤层内，煤层倾角平均为30°。
运输上山中心线据轨道上山中心线间距为20m，轨道上山做变坡设计，变坡角度为25°。
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的距离为20m。
上山与大巷交角为90°，采区不在井田边界。
运输大巷中煤炭运输采用矿车运输，大巷内设双轨路线，900mm 轨距，轨型30kg/m，大巷用10t架线式电机车牵引，一列车拉3t矿车20个，上山辅助运输由绞车完成。
要求：1、根据条件选择出采区下部车场的基本形式并绘制出示意图（要求说明书中对装车形式和调车方式做一说明）；2、确定轨道上山下部车场绕道布置形式并绘制示意图；3、确定平面绕道线路尺寸（计算并绘制相关图纸）；4、斜面线路和竖曲线路尺寸计算（确定起坡角、起坡点位置、高、低道斜面线路和竖曲线线路尺寸计算）5、采区下部车场存车线高、低道标高闭合点位置及标高计算。
采矿学课程设计中部车场一、课程目标知识目标：1. 让学生理解中部车场在采矿工程中的重要作用及其结构组成；2. 掌握中部车场的矿石运输、提升及通风等基本工作原理；3. 了解中部车场的安全技术措施和环境保护要求。
技能目标：1. 培养学生运用采矿学原理分析和解决中部车场实际问题的能力；2. 提高学生设计合理的中部车场布局和设备选型的能力；3. 培养学生进行中部车场安全风险评估和预防的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱采矿事业，树立为我国采矿事业贡献力量的信念；2. 增强学生的安全意识、环保意识和团队协作精神；3. 引导学生关注采矿行业的发展趋势，提高对新技术、新工艺的学习兴趣。
课程性质分析：本课程属于采矿学领域，以中部车场为研究对象，结合实际工程案例，注重理论与实践相结合。
学生特点分析：学生为高中年级，具备一定的采矿学基础知识，具有较强的求知欲和动手能力。
教学要求：1. 结合教材，深入浅出地讲解中部车场相关知识；2. 注重培养学生的实际操作能力和分析解决问题的能力；3. 强调课程目标的实现，关注学生的学习成果。
二、教学内容1. 中部车场概述- 介绍中部车场在采矿工程中的地位与作用；- 阐述中部车场的结构组成及其功能。
2. 中部车场工作原理- 矿石运输系统：涵盖矿石的装载、运输、卸载等过程；- 提升系统：讲解矿石从地下到地面的提升过程及设备；- 通风系统：分析中部车场的通风要求及通风设备。
3. 中部车场设计与设备选型- 布局设计：讲解中部车场的布局原则，分析不同布局优缺点；- 设备选型：根据矿石特性、生产规模等选择合适的设备。
4. 中部车场安全技术与管理- 安全风险评估：分析中部车场可能存在的安全隐患，提出预防措施；- 安全管理：介绍中部车场的安全管理制度及实施要点。
5. 环境保护与绿色开采- 环保要求：阐述中部车场在环境保护方面的法律法规及标准；- 绿色开采：探讨中部车场实现绿色开采的措施及发展趋势。
7.2.3 采区上部车场线路设计示例已知：轨道上山倾角为20°，轨道上山设在煤层底板岩石内，轨道上山轨面至巷道顶板高2 510，轨道上山顶板至煤层底板的法线距离为10 m，轨道上山与回风石门轨中心线间距为18 m，轨道巷轨中心线距总回风巷轨中心线50 m，轨道巷轨中心至巷道上帮间距为1150 m。
轨道上山作辅助提升用，一次提升1 t 矿车3辆，采区内由轨道上山进风，要求设计逆向平车场。
设计思路为先作出线路布置草图，并把要计算的各部分标以符号，如图7－1所示。
7.2.4.1 选用道岔及有关参数（1）车场错车线选用简易道岔，α = 17°，b = 2 510，其他道岔选用ZDK615-2-4，α = 28°04′20″，a = 1 648，b = 1 851。
存车线轨中心距S = 1 200；（2）曲线半径R = 6 000，竖曲线半径R1=12 000；（3）过卷安全距离A = 5 000 m，停车线长B = 5 000，安装阻车器长d = 200（以下非经注明，长度单位均为mm）。
7.2.4.2 线路计算（1）轨道上山平层面交线至绞车房的距离图7－1 逆向平车车场计算草图1－轨道中心线；2－回风石门；3－区段回风平巷；4－总回风巷；5－煤层底板；6－平层面交线T' = Rtan0.5β = 12 000 × tan20°/2 = 2 1161L = A+B+a+b+d+T'= 5 000 + 5 000 + 1648 + 1851 + 2 000 + 2116= 15 615（2）绕道各段长度①绕道斜长取绕道转角δ等于道岔角。
L' = L/sinδ = 18 000/sin28°04′20″ = 38 2511②单开道岔平行线路联接尺寸L= a + S cotα+ R tanα/2k= 1 500 + 1 200 × cot17° + 9 000 × tan17°/2= 6 386③存车线长度按2钩车长取L h = 10 000④插入线段c的长度c = L'－(2b + 2L k + L h)1= 38 251－(2 × 1 851 + 2 × 6 386 + 10 000) = 11 777（3）回风石门各段长度。
矿井设计采区中部车场设计(一)设计依据某采区是近距离开采煤层群，轨道上山按真倾斜布置在煤层群的底板岩石中，倾角10°，向采区石门甩车。
轨道上山与区段石门均铺设600mm 轨距的线路，轨型22kg/m ，采用1t 矿车单钩提升，每钩提升三个矿车，要求甩车存车线设双轨高、低道。
斜面线路布置采用一次回转方式。
(二)斜面线路连接系统各参数计算：1）由于是辅助提升，两组道岔均选用ZDK622-3-15（左）道岔，道岔参数： α1=α2=14°26´06" , a 1=a 2=3400 , b 1=b 2=2800斜面线路一次回转角=1α18°26´06"；二次回转角"12'523621︒=+=ααδ一次回转角水平投影角=︒︒==)10tan "06'2618tan arctan()tan tan arctan('11βαα18°41´59"二次回转角水平投影角"30173710cos "12'5236tan cos )tan(arctan''21︒=︒︒=+=βααδ一次伪倾斜角"55'289)10sin "06'2618arcsin(cos )sin arcsin(cos 0︒=︒⋅︒=⋅='βαβ二次伪倾斜角"06'597)10sin "12'5236arcsin(cos )sin arcsin(cos ︒=︒⋅︒=⋅=''βδβ2斜面平行线路联接点各参数计算斜面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1900mm ，为简化，斜面连接点线路中心距取与S 同值，斜面连接点半径取9000mm.5700"06'2618cot 1900cot 2=︒*=⋅=αs B14602"06'2618tan*90002tan211=︒=⋅=αR T716014605700L 1=+=+=T B6008"06'2618sin 1900sin 2=︒==αsm2.确定竖曲线的相对位置1.）取高道平均坡度 G i = 11‰ ， 9473arctan '''==G G i r取低道平均坡度 D i = 9‰ ,6503arctan '''==D D i r 取低道竖曲线半径9000R D = 暂取高道竖曲线半径20000R G = 高道竖曲线各参数30903.57"06518*200003.57K 15482"06518tan *200002tan 3074)9473sin "55'289(sin 20000)sin (sin 272)"55'289cos 9473(cos 20000)cos (cos "065189473"55289''''''=︒︒=︒⋅==︒=⋅=='''-︒=+'⋅==︒-'''=-=︒='''-︒=-=G G G p GG G G G G G G G G G R R T r R L r R h r ββββββ低道竖曲线各参数15703.57"51'599*90003.577872"51599tan *90002tan 1564)6503sin "55289(sin *9000)sin (sin 123)"55289cos 6530(cos *9000)cos (cos "515996503"55289''''''''=︒︒=︒⋅==︒=⋅=='''+︒=+⋅==︒-''='-=︒='''+︒=+=D D D DD D D D D D D D D D R K R T r R L r R h r ββββββ2.）最大高低差H 的计算由于是辅助提升，存车线长度按2车考虑，每钩车提1t 矿车3辆，故高低道存车线长度不小于2*3*2+2*0.4=12800。
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。
