采區中部車場設計指導書

采區中部車場設計指導書

一、概述

（一）課程設計名稱：采區中部車場設計

設計一個上山采區的中部車場，其基本參數如下：

1、本采區有四層可采煤層，層間距一般為8 ~ 12米。各煤層厚度均在1.5ｍ~3.5ｍ之間，平均大約為2.2米；傾角一般為180~250，平均為220，采用煤層群大聯合布置；

2、采區年生產能力為9萬噸，不設運輸上山和采區煤倉，設軌道上山與回風行人上山，上山均以真傾斜、傾角均為22度，兩上山其走向間距20米、剖麵上均距下部煤層的法線距離為15米。其斷麵為半圓拱形狀，軌麵以上牆高1.6米，拱高1.2米，淨寬度為2.4米；用1.6米的提升鉸車，一次提煤車6個礦車、矸石車為4個礦車；

3、軌道上山軌型為15㎏/m，軌距為600mm，礦車為一噸固定式礦車，軌道上山布置200×200的水溝；

4、區段設區段集中運輸平巷，其運輸用2.5噸蓄電池機車牽引，拉煤車10個礦車，矸石車6個礦車。

（二）課程設計目的

1、 通過本課程設計，使同學們掌握礦山工程設計的基本程序和方法；

2、將理論如何運用到實踐中來，如何將理論與實踐相結合，為畢業設計打基礎；

3、培養係統分析問題和解決問題的能力，掌握如何去查找和利用相關的技術資料；

4、掌握采區車場設計的相關參數選擇和計算，依據煤礦生產特點如何判斷其參數的合理性。

（三）課程設計要求

1、要求每個同學在參數選擇時要有差異，以保證各個同學各自獨立完成自己的課程設計；

2、在具體設計前各人應當首先選擇相關參數，畫出示意圖並計算相關參數，在得到指導老師認可後才能正式作圖；

3、要求各個同學獨立完成設計說明書的編寫和畫出正式的采區中部車場設計圖。

二、設計前期準備工作

（一）收集相關資料

1、采區設計資料

采區煤層賦存資料（層數、層間距、傾角、厚度，其穩定性及其變化規律，圍岩性質等），可采儲量、生產能力和服務年限，采區的巷道布置，采區的運輸係統，各道上下山的分工與作用，上下山的斷麵形狀、麵積、圍岩性質和坡度，所選用的絞車，煤矸串車提升量，軌型、軌距與礦車規格，區段巷道設計方式及是否設計區段集中運輸巷，軌道上下山距區段集中運輸巷或距最下部可采煤層的法線距離。

2、區段運輸方式及相關資料：

區段主運輸是用皮帶運輸還是電機車運輸，湖南多用電機車運輸。區段運輸用電機車型號、相關參數（長、寬、高）、拉一列車的礦車數；車場位置處的圍岩性質及穩定性，軌道上山與回風上山的距離及相互的位置關係等。

另外，是否存在上下兩區段同時生產，要求車場的通過能力。

（二）確定相關參數

1、首先確定車場形式：

其形式有甩車式和吊橋式中部車場，多采用甩車式。甩車式按起坡線路數量可分為單道起坡和雙道起坡甩車場，按甩車方向又可分為單向和雙向甩車兩種方式，按其甩入位置又可分為甩入平巷式、甩入繞道式和甩入石門式三種。這要按照各相關巷道間的相互關係、要求車場通過能力大小、圍岩性質等因素作出合理的選擇。

2、選擇道岔形式與型號

這裏包括上山部分的道岔、車場存車線上的道岔。上山道叉選用單開，車場部分道岔有單開道岔，也可能有渡線道岔。這些都要提前確定其形式與型號，不然無法進行相關參數的計算；一般轍岔號可選用4或5號、軌型為15 ㎏/ｍ或22㎏/ｍ。

3、豎曲線的曲率半徑R

其選擇範圍有9米、12米和15米，由於湖南煤礦的軌道上山是采區的主提升，但往往采區的生產能力也不是很大。因此，一般選擇12米，生產能力小的可選用9米，大的可選擇15ｍ。

4、高低道坡度

高道是下放空車和材料車的，與空車存車線相連。其坡度過小自溜不到指定位置，會出現人力推車，推車相當困難；若坡度過大，會錯開高底道的摘掛鉤位置，造成不便。低道是用來上提載車的，與重車存車線相連。其作用是用其自身重量下滑到掛鉤位置，以減輕勞動強度，提高勞動效率。應考慮的是既要自溜，又要防止掛鉤處位置太低造成排水困難，出現積水。另外，高低道高差不宜過大，不然造成摘掛鉤困難。

5、斜麵線路回轉方式

斜麵線路可選用一次回轉或者二次回轉。一次回轉施工技術簡單，提升時的穩定性較好，對鋼絲繩的磨損較小；其缺點是牛鼻子處施工過程中頂板懸空較大，安全性相對較差，且要求牛鼻子有較強的支撐力。二次回轉剛好與其相反，應依據此處的圍岩性質及其穩定性作出合理的選擇，在湖南一般應選擇兩次回轉。

6、起坡軌道數與存車線長度

起坡軌道數應當依據其通過能力確定：對於沒有設立運輸上山的應當設計為雙道起坡。

由於湖南煤礦的軌道上山往往是采區的主提升，故其存車線長度就應比其作輔助提升的要長。一般其長度選用1.5列車長，還應考慮電機車長和道岔所占用的長度。但是如果區段巷用2.5t蓄電池電機車，兩翼各有電機車運輸的，應當按2-3列車長考慮。

三、采區中部車場設計

在以上參數確定後，自己構思其基本的形式，參照教材所提供的圖形，畫出其示意圖，並標上相關參數的符號，依據計算公式計算各參數的值，在檢驗計算無誤並合理後，就可以作正式圖。如： 高低道高差≯1米，L2 ≯ 2米，δ≯ 300。

（一）畫采區中部車場示意圖

此包含平麵圖和剖麵圖，後者重點反映斜麵線路和高低道的相關參數；前者重點反映牛鼻子處的有關參數、空重車道的存車線長度，兩股道的軌道中心距和行人道的相關參數。注：此處依據您選定的車場形式參照教材的具體圖形進行繪製。

（二）參數計算

依據示意圖所設定的相關參數符號和前麵所選定的已知參數，按照教材或各種參考資料所提供的計算公式逐個進行計算。計算完後檢驗它們的合理性，若不合理就要進行調整，直到合理為止。自己計算和檢驗後請指導教師審閱，經批準後既可繪製正式圖。主要參考資料：《采礦工程設計手冊》

（三）作正式圖

作圖前應依據其尺寸大小、所要繪製的圖形個數選擇圖號。作正式圖前應將其平麵圖、剖麵圖、斷麵圖，應附的道岔參數表，加注說明，圖簽等作初步安排。盡量使圖清晰、明確、美觀，在編排時還要考慮尺寸的標注和圖紙間應有的間距。

注意：高低道高差最大處（摘掛鉤）的斷麵、存車線斷麵、上山斷麵、石門（平巷、繞道）斷麵圖。

四、設計說明書

（一）概述

1、設計項目名稱：是某某采區某某車場的設計；

　2、設計的目的與要求

目的就是實現采區生產係統，為采區生產提供煤炭、矸石、機電設備、材料、空車、廢舊物資回收、人員等方麵的運輸服務和采區的通風係統；要求參數選擇合理，相關數據計算準確，圖紙清晰正確，能很好地指導生產和為生產服務。

3、設計依據

依據采區設計所確定的巷道布置、生產係統和生產能力，軌道上山相關資料和提升鉸車相關參數，區段主要運輸巷道與采區軌道上山的相互位置關係，車場處的岩石性質和穩定性等。

4、選擇相關參數

確定采區車場的形式，選擇各種道岔，空重車的存車線長度，豎曲線的曲率半徑，高低道的坡度及初步確定高低道的最大高差。

（二）參數計算

依據示意圖所設定的相關參數符號和前麵所選定的已知參數，按照教材或各種參考資料所提供的計算公式逐個進行計算。計算完後檢驗它們的合理性，若不合理就要進行調整，直到合理為止。

（三）說明

此設計工程在施工中應注意哪些問題： 豎曲線施工的質量保證，高低道處施工的質量保證，低道的排水問題（此處可在低道最低點處開掘一個泄水道與軌道上山的水溝相通）和防積水；另外，一些重要位置的施工質量要求和說明等，如牛鼻子處施工的安全問題和支護質量要求就應作說明。

說明：道岔—道岔

1、此為一次回轉雙道起坡的甩入石門式中部車場。

2、S為雙軌軌道中心距。

3、m= S/sinα２；

4、L=a2+S/tgα２+T1；

5、水平投影角α´；

6、b2+T1（m）段為二次偽傾角。

高低道位置確定方法：

1、其特點：在采區中部車場中，低道均為重車，高道為空車，盡量減少重車通過的道岔與彎道數量；

2、低道排水進入上下山：應考慮泄水眼施工以方便排水；

3、選擇方法：低道應選擇靠近軌道上下山的哪股道。

L1與 L2是用軸線投影法計算的(H為高低道起點的高差）。

（L-a2+ L1 ）sinβ́+hD=msinβ“+T1sinβ́+hG+H

說明：道岔—道岔

1、此為二次回轉雙道起坡、甩入式中部車場；

2、S—雙軌中心距，δ=α1+α2—斜麵總回轉角，R—彎道半徑。

3、其它符號說明：

δ´——水平投影角

β´ 、β"—— 一、二次偽斜角

豎曲線、平麵線路及方向

一、從C、C´後線路進入平麵線路：依據其甩入位置與方向要求，必須對其方向進行調整。平麵曲線起點以低道豎曲線起點C´留一緩和段C 1；

二、平麵曲線轉角ω。從直線轉為曲線，中間設立插入段，其長度一般≮2ｍ；依據其不同甩入位置得轉角：

1、石門式：其轉角為δ´；

2、繞道式：依據存車線路方向選擇；

3、平巷式：其轉角為900-δ´

三、曲線半徑R。依據其要求通過能力選擇：作輔助提升可選擇9～12ｍ，作主提升可選擇12~15ｍ。