第十七章采区车场轨道线路设计第一节轨道线路设计基础（一）目的要求：1、了解车场线路设计步骤2、掌握并熟悉矿井轨道有哪些类型及其参数并能根据实际选择使用3、熟悉道岔的类型及参数并能在设计中选择使用重点、难点和突破的方法：重点： 1、轨道类型及其参数2、道岔类型及其参数难点：道岔类型及其参数突破方法： 1、详细讲解2、图示、模型教学内容和步骤（附后）第十七章采区车场轨道线路设计本章要点1.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）2.采区车场轨道线路设计（采区下部、中部、上部车场）第一节轨道线路设计基础一、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。
（二）采区车场线路设计步骤进行采区车场施工设计,必须进行线路设计，为巷道线路施工提供准确数据。
（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（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。
1）轨型：以单位长度质量表示，/kg·m-1，（kg/m）矿井使用的轨型系列值：现采用标准轨型：15、22、30、38、43（新设计矿井使用）原使用的轨型：11、15、18、24 （生产矿井使用）2）轨距（1）轨距：单轨线路是有两根轨道组成,两根轨道上轨头内缘的距离为轨距。
矿用标准轨距：600mm；900mm (762mm)（2）轨距选用：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（辅运和主运）中、小型矿井:多选用— 600mm轨距使用1t、3t矿车（辅运和主运）3）轨道线路中心距：双轨线路中心线间距S（1）直线段：S ≥ B +δ，mm。
式中：B —机车宽度，mm；δ—两列车对开时最突出部分之间的距离，/mm，δ> 200mm。
（规程规定）（2）弯曲段：S 1≥ B +δ + ∆S∆S—曲线巷道线路，由于车辆的外伸和内伸轨道中心线必须加宽机车运输：∆S = 300mm ；其它运输：∆S = 200mm《煤矿安全规程》23条规定：装车点：δ> 700mm，摘挂钩点：δ> 1000mm（3）轨中心距选用：线路中心距一般取100mm为单位的整数倍选用。
例：使用3t矿车，机车运输，机车宽度1360mm，轨距900 mm，直线段：S = B+ δ =1360+200=1560mm→1600曲线段：S1 =S+ ∆S = 1600 + 300 = 1900mm。
矿井轨道轨中心距系列值：600mm轨距(1300、1400、1600、1700、1900）900mm轨距(1600、1800、1900、2200、2500）4）线路表示方法：两根轨道以中心线作为线路的标志，（进行线路施工设计时。
图中采用单线表示）单轨线路—单线（细实线）；双轨线路—双线（细实线）。
2.道岔道岔：使车辆由一线路转运到另一线路的装置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、9382）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，α—辙叉角。
单开道岔辙叉号有（M：2、3、4、5、6）（2）ZDC--对称道岔道岔参数： a、b —外形尺寸，α—辙叉角。
对称道岔辙叉号（M：2、3、4）（3）ZDX—渡线道岔道岔参数：a、b —外形尺寸；S—线路中心距；L —道岔总长度； —辙叉角1渡线道岔辙叉号（4、5、6）3）道岔辙岔号与辙岔角关系新计算方法原计算方法1tan －α==BC AC M1tan 21－α==OB AO M M 1tan 1-α＝ M 21tan 21-α＝4）道岔型号含义（单开、对称道岔） ZDK (ZDC)9 22 / 3/ 15 ZDK ——道岔类别代号； 9——轨距； 22——轨型； 3——撤叉号； 15——曲率半径 5）道岔选择基本原则 （1）轨距一致 （2）轨型相符 （3）与行驶车辆相适应 （4）符合行驶车辆速度要求 （5）和线路要求相符第二节 轨道线路设计基础（二）目的要求：1、理解并掌握单轨曲线连接中各参数的确定和计算2、双轨巷道中轨距和加宽的计算3、轨道线路连接点计算重点、难点和突破的方法：重 点： 1、单轨曲线中各参数的计算2、双轨巷道中轨距的计算3、平面线路连接点计算难 点：单轨曲线中各参数的计算 突破方法： 1、详细讲解2、图示教学内容和步骤（附后） 二、平面线路联接线路联接基本类型巷道转弯：直线——曲线——直线巷道平移（线路平移）：直线—曲线—直线—曲线—直线 巷道分岔：直线——道岔——曲线——直线 1、单轨曲线巷道转弯中间必须加入曲线段； 1）曲线参数已知：巷道转角δ ，选用：曲线半径R ，计算：切线长T ：2tanδR T = )mm （圆弧长K ：3.57180δδπRR K ==)mm （2）曲线半径确定：车辆进入曲线后，前轴外轨轮，后轴内轨轮碰撞轨道。
根据行车速度，限定碰撞冲击角，确定曲线半径。
BBS c S R ⋅≈=maxmin sin 2ϕφ：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 ≤ 10V ＞3.5m/s φ≤2° c ≤ 15 机车牵引 SB ：轴距：1t 矿车 S B =880 mm 3t 矿车 S B =1100 mm 煤矿轨道曲线系列值：❖ 4、6、9、12、15、20、25、30、40 /m例：计算曲线参数 单轨曲线 δ＝40° R=25000 (mm) K 、T 参数计算： K ＝ 17452 (mm)T ＝9099 (mm)注：曲线半径是轨中心距的半径。
3）曲线线路外轨抬高和轨距加宽轨道线路进入曲线线段后，为保证车辆安全运行，必须进行外轨抬高和轨距加宽。
（也为施工参数，现场施工人员需要掌握） （1）外轨抬高和轨中心距大小、曲率半径与车辆运行速度有关。
gRV S h g βcos 2=∆计算原理分析△abo ∽ △ OBA （ △ ACO ） ab/OB=ob/GG S gR GVh g βcos 2=∆ gR V S h g βcos 2=∆ 实际施工中外轨抬高值：900轨距 ：一般取值 Δh=10~35mm ； 600轨距 ：一般取值 Δh=5～25mm （2）曲线轨距加宽ΔSg进入曲线如不加宽，车辆将无法通行。
加宽值与曲率半径和轴距有关 Δs ：取值10～20mm加宽方法：外轨不动，内轨向内移动。
要求：线路在进入曲线段以前，进行外轨的抬高和轨距加宽。
超前距离X /计算X /=(100～300) Δh 4210⨯=RV S g /mm(3)曲线处巷道加宽车辆进入曲线由于车辆内伸和外伸，(巷道必须加宽)车辆外伸Δ1=c1-c2车辆内伸Δ2 =c2单轨巷道曲线段要确保人行道符合安全规程的规定值，巷道需要加宽。
巷道采用机车运输，曲线段巷道加宽∆S = ∆1 + ∆2外伸∆1= 200mm，内伸∆2= 100mm。
4）线路的平行移动（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 = S B + 2 X '（2）确定C 值考虑的原则：a.线路外轨 → 内轨，内轨 → 外轨，车辆不能同时受异向曲线两根轨道外轨抬高的影响。
b.车辆离开第一个曲线的X '之后，经过一个SB 直线段后再进入第二曲线的 X '（3）曲线转角理论计算δδδββδsin cos sin 22)cos arcsin(/S m C R L X S C CP B =⋅+=+=-=S B —轴距X ' —外轨抬高递增递减直线段长度δ 一般取整数值实际中多选30︒、45︒、60︒ 整角度β—导入的辅助角 C R 2tan =β2.双轨巷道1）轨中心距加宽：车辆相对运行，考虑车辆外伸、内伸， 轨中心距需加宽加宽值：∆S = ∆1 + ∆2轨中心加宽一般取值： 通过机车： ∆S = 300 mm ， 其他车辆： ∆S = 200mm 。
（如巷道断面较大，轨中心距已经考虑加宽值的要求，轨中心距则不需进行加宽）2）轨中心距加宽方法及范围（1）内侧轨道不动，将外轨线路向外平移∆S 距离，使用异向曲线联接方法（平移外轨）。
（2）加宽范围L 0双轨线路中心距加宽必须在直线段进行。
在直线段L 0 长度内加宽，轨中心距由S → S '。
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 ~ 35mm600mm轨距时，∆h = 5 ~ 25mm双轨巷道轨中心距加宽内侧轨道正常，外侧轨道外移∆S ，巷道需加宽2 ∆SL值选取（提前加宽、抬高长度）≥ 5m机车运输： L3t矿车：L=2.5～.30m= 2 ～2.5m1t矿车：L轨中心距加宽设计与施工的要求线路设计时，作图S→S'，两点用直线相联。
施工时，必须利用异向曲线联接，使之两端曲线相切，以利于行车。
三、轨道线路联接点计算轨道线路联接基本方式平面线路联接—道岔曲线联接纵面线路联接—竖曲线联接（一）平面线路联接1、ZDK道岔非平行线路联接1）特点：（1）用ZDK道岔—曲线联接系统变单巷为双巷,联结两条不同巷道。
（2）道岔是一刚性结构，本身既不能抬高外轨，也不能加宽轨距；（3）采用道岔岔线与弯道曲线直接相连，(取消了缓和直线C；) （4）曲线转角β等于巷道转角δ -α。
2）道岔基本参数：a、b、α（选定）；3）曲线线路参数及计算方法：αδβ-=2tanβ⋅=R T δβsin sin )(T b a m ++=αsin b d = αsin ⋅+=R d M αcos ⋅-=R M Hδsin H n =ααsin cos R b a f -⋅+=2、ZDK 道岔平行线路联接1）线路联结接特点：（1） 在同一巷道中，用ZDK 道岔和一段曲线变单轨为双轨； （2）线路参数主要受轨中心距影响。
2）联结参数计算：已知：道岔参数a 、b 、α；联接曲线参数：R 、α，轨中心距S 。
