煤矿开采学-第十七章采区车场轨道线路设计

三条上山轨道采区车场课程设计三条上山轨道采区车场课程设计一、引言在矿山开采过程中，为了提高运输效率和安全性，需要设计合理的轨道系统。

本文将针对三条上山轨道采区车场进行课程设计，包括轨道线路规划、设备选型以及运输流程等方面。

二、轨道线路规划1. 轨道线路选择根据采区地质条件和矿石分布情况，选择适合的轨道线路。

考虑到上山坡度较大的情况，可以选择较陡峭的螺旋线路或者采用多段缓坡设计。

2. 轨道线路布置根据矿区地形和交通需求，合理布置轨道线路。

首先确定起点和终点位置，然后根据需要设置中间站点。

同时考虑到运输效率和安全性，尽量避免急转弯和陡坡。

3. 轨道线路标准确定轨道线路的标准参数，包括轨距、曲线半径、坡度等。

根据运输设备的要求和实际情况进行选择，并确保符合相关标准。

三、设备选型1. 运输车辆根据采区车场的具体情况，选择适合的运输车辆。

考虑到上山坡度大的情况，可以选择具有较强动力和牵引力的电机车或内燃机车。

同时，还需要考虑到运输量和速度等因素。

2. 轨道设备选用适合的轨道设备，包括轨道、道岔、信号设备等。

确保设备质量可靠，并能满足运输需求。

3. 安全设备在轨道系统中设置必要的安全设备，包括防护栏、信号灯、报警装置等。

确保运输过程中的安全性。

四、运输流程设计1. 进站作业当矿石从采区运至车场时，需要进行进站作业。

首先对矿石进行称重和检查，然后将其装载到相应的运输车辆上。

2. 运输过程根据采区与车场之间的距离和路线条件，选择合适的速度和行驶方式进行运输。

同时要注意遵守交通规则和安全操作。

3. 出站作业当矿石到达目标地点时，需要进行出站作业。

首先将矿石卸载，并进行称重和检查。

然后将空车送回采区或其他需要的地方。

五、安全管理1. 培训与教育对相关人员进行培训和教育，提高他们的安全意识和操作技能。

包括轨道系统的使用方法、紧急情况下的处理等内容。

2. 定期检查与维护定期对轨道系统进行检查和维护，确保设备的正常运行。

（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）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，—辙叉角。

单开道岔辙叉号有（M：2、3、4、5、6）。

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。

井田开拓基本知识1、煤田；在地质历史发展的过程中，含碳物质沉积形成的基本连续的大面积含煤地带2、矿区；统一规划和开发的煤田或其一部分3、矿区开发；矿区根据储量、赋存条件、煤炭市场需求量和投资环境等情况，确定矿区规模、划分井田，规划井田开采方式，规划矿井或露天矿建顺序，确定矿区附属企业的类别、数目和生产规模，建设过程等，总称为矿区开发。

4、井田；划分给一个矿井开采的那一部分煤田5、立井：直接与地面相通的直立巷道6、暗立井：不与地面直接相通的垂直巷道7、斜井：与地面直接相通的倾斜巷道8、暗斜井：没有出口直接通到地面，用来联系上、下两个水平并担负提升任务的斜巷9、上山\下山:服务于一个采盘区的倾斜巷道，上山用于开采其开采水平以上的煤层；下山用于开采其开采水平以下的煤层11、平硐：直接与地面相通的水平巷道12、石门：不与地面直接相通的水平巷道，其长轴线与煤层直交或斜交的岩石平巷13、煤门：与煤层走向垂直或斜交的煤层平巷14、平巷；没有出口直接通到地面，沿岩层走向开掘的水平巷道15、开拓巷道；为全矿井或一个开采水平服务的巷道16、准备巷道；为采区、一个以上区段、分段服务的运输、通风巷道17、回采巷道；形成采煤工作面及为其服务的巷道18、矿井生产系统；在煤矿生产过程中的提升、运输、通风、排水、人员安全进出、材料设备上下井、矸石出运、供电、供气、供水等巷道线路及其设施19、阶段；在井田范围内，沿煤层倾斜方向，按一定标高把煤层划分为若干个平行于走向的长条部分，每个长条部分具有独立的生产系统，称之为一个阶段20、水平；布置大巷的某一标高水平面21、开采水平；简称水平，指地下采煤时，将井田沿倾斜方向按一定高度划分的开采范围22、采区式划分；在阶段范围内，沿走向把阶段划分为若干个具有独立生产系统的块段，每一块段称为采区23、分段式划分；在阶段范围内沿倾斜方向将煤层划分为若干平行于走向的长条带，每个长条带称为分段，每个分段沿倾斜布置一个采煤工作面24、带区式划分；在阶段内沿煤层走向划分为若干个具有独立生产系统的带区，带区内又划分成为若干个倾斜分带，每个分带布置一个采煤工作面。

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。