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，/kgm-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 + d，mm。式中：B 机车宽度，mm； d 两列车对开时最突出部分之间的距离，/mm， d 200mm。（规程规定）（2）弯曲段：S 1 B + d + DSDS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：DS = 300mm ；其它运输：DS = 200mm煤矿安全规程23条规定：装车点： d 700mm，摘挂钩点： d 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+ d =1360+200=1560mm1600曲线段： S1 =S+ DS = 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、938 2）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，a 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，a 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 ；S1 线路中心距；L 道岔总长度；a 辙叉角渡线道岔辙叉号（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 4）道岔型号含义（单开、对称道岔）ZDK (ZDC)9 22 / 3/ 15ZDK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d ，选用：曲线半径R，计算：切线长T： 圆弧长K： 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。：曲线冲击角 和行车速度有关V1.5m/s 4 c 7 人力推车V1.5m/s 3 c 10V3.5m/s 2 c 15 机车牵引SB：轴距：1t 矿车 SB =880 mm 3t 矿车 SB=1100 mm煤矿轨道曲线系列值：v 4、6、9、12、15、20、25、30、40 /m例：计算曲线参数单轨曲线40 R=25000 (mm)K、T参数计算：K 17452 (mm)vT9099 (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。计算原理分析abo OBA（ ACO）ab/OB=ob/G 实际施工中外轨抬高值：900轨距 ：一般取值 h=1035mm；600轨距 ：一般取值 h=525mm（2）曲线轨距加宽Sg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s：取值1020mm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/=(100300) h/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 1=c1-c2车辆内伸 2 =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 DS = D1 + D2外伸 D1= 200mm，内伸 D2= 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 = SB + 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SB轴距X 外轨抬高递增递减直线段长度d 一般取整数值实际中多选30、45、60 整角度导入的辅助角 2.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：DS = D1 + D2轨中心加宽一般取值：通过机车： DS = 300 mm，其他车辆： DS = 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DS距离，使用异向曲线联接方法（平移外轨）。（2）加宽范围L0双轨线路中心距加宽必须在直线段进行。在直线段L0 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，Dh =10 35mm 600mm轨距时，Dh = 5 25mm双轨巷道轨中心距加宽内侧轨道正常，外侧轨道外移DS ，巷道需加宽2 DS L0值选取（提前加宽、抬高长度 ）机车运输： L0 5m3t矿车：L0 =2.5.30m 1t矿车：L0 = 2 2.5m 轨中心距加宽设计与施工的要求线路设计时，作图SS，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）曲线转角等于巷道转角 d -。2）道岔基本参数：a、b、a（选定）；3）曲线线路参数及计算方法： 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、a；联接曲线参数：R、a，轨中心距S。计算联接系统的轮廓尺寸：m = Scsc a； B = S tan a-1， n = m -T , c = n - b L=a+B+T3、在ZDC道岔平行线路联接1）特点：用ZDC道岔和两段曲线变单轨为双轨；2）参数：已知：道岔a、b、(b1的水平投影)a ； 3)曲线：R、S、转角 a / 2， ， （二）纵面线路的竖曲线联接和坡度 1、纵面线路的竖曲线联接1）竖曲线 在斜面线路与平面线路相交时，为