煤礦采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)手冊(cè)

煤礦采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)手冊(cè)

采區(qū)上（下）山和區(qū)段平巷或階段大巷連接處的一組巷道和碉室稱為采區(qū)車場(chǎng)。采區(qū)車

場(chǎng)按地點(diǎn)分為上部車場(chǎng)、中部車場(chǎng)和下部車場(chǎng)。采區(qū)車場(chǎng)施工設(shè)計(jì)，最主要的是車場(chǎng)內(nèi)軌道

線路設(shè)計(jì)。軌道設(shè)計(jì)必須與采區(qū)運(yùn)輸方式和生產(chǎn)能力相適應(yīng);必須保證采區(qū)調(diào)車方便、可靠；

操作簡(jiǎn)單、安全；作效率和盡可能減少車場(chǎng)的開(kāi)掘及維護(hù)工作量。

采區(qū)車場(chǎng)線路是由甩車場(chǎng)（或平車場(chǎng)）線路、裝車站和繞道線路所組成。在設(shè)計(jì)線路時(shí)，

首先進(jìn)行線路總布置，繪出草圖，然后計(jì)算各線段和各聯(lián)接點(diǎn)的尺寸，最后計(jì)算線路布置的

總尺寸，作出線路布置的平、剖面圖。

1采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)依據(jù)與要求

1.1采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)依據(jù)

1.1.1地質(zhì)資料

采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)需要的地質(zhì)資料依據(jù)有：

（1）采區(qū)上（下）山附近的地質(zhì)剖面圖和鉆孔柱狀圖。

（2）采區(qū)車場(chǎng)圍巖及煤層地質(zhì)資料。

（3）采區(qū)瓦斯、煤塵及水文地質(zhì)資料。

（4）采區(qū)上部乍場(chǎng)附近的煤層露頭、風(fēng)氧化帶、防水煤巖柱及相鄰煤礦巷道開(kāi)采邊界等

資料。

1.1.2設(shè)計(jì)資料

進(jìn)行采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)需要的設(shè)計(jì)資料有：

（1）采區(qū)巷道布置及機(jī)械配備圖。

（2）采區(qū)生產(chǎn)能力及服務(wù)年限。

（3）采區(qū)上（下）山條數(shù)及其相互關(guān)系位置和巷道斷面圖。

（4）軌道上（下）山提升仟?jiǎng)?wù)，提升設(shè)備型號(hào)、主要技術(shù)特征提升最大件外形尺寸，提

升一鉤最多串車數(shù)。

（5）大巷運(yùn)輸方式、礦車類型、軌距、列車組成。

（6）采區(qū)輔助運(yùn)輸方式及牽引設(shè)備選型。

（7）采區(qū)上（下）山人員運(yùn)送方式從設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)。

（8）井底車場(chǎng)布置圖及卸載站調(diào)車方式。

1.2采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)要求

采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)的要求主要有以下內(nèi)容：

（1）采區(qū)車場(chǎng)設(shè)計(jì)必須符合國(guó)家現(xiàn)行的有關(guān)規(guī)程、規(guī)范的規(guī)定。

（2）采區(qū)車場(chǎng)應(yīng)滿足采區(qū)安全生產(chǎn)、通風(fēng)、運(yùn)輸、排水、行人、供電及管線敷設(shè)等各方

面要求。

（3）采區(qū)車場(chǎng)布置應(yīng)緊湊合理，操作安全。行車順暢，效率高，工程量省，方便施工。

（4）采區(qū)車場(chǎng)裝車設(shè)備和調(diào)車、摘鉤應(yīng)盡量采用機(jī)械和電氣操作。

2采區(qū)上部車場(chǎng)線路設(shè)計(jì)

2.1采區(qū)上部車場(chǎng)概述

2.1.1采區(qū)上部車場(chǎng)形式

采區(qū)上部車場(chǎng)基本形式有平車場(chǎng)、甩車場(chǎng)和轉(zhuǎn)盤車場(chǎng)三類。上部平車場(chǎng)又分為順向平車

場(chǎng)和逆向平車場(chǎng)。本節(jié)主要介紹上部平車場(chǎng)，其基本形式見(jiàn)表8—1。

表8-1采區(qū)上部平車場(chǎng)基本形式

項(xiàng)目順向平車場(chǎng)逆向平車場(chǎng)

1一總回風(fēng)巷；2一軌道上山；3一運(yùn)輸上山；4一絞車房：5一阻車器；6一回風(fēng)巷:

圖注

長(zhǎng)一變坡點(diǎn)

車輛運(yùn)輸順當(dāng)：調(diào)在方便：回風(fēng)巷短：摘掛鉤操作方便安全：車輛需反向運(yùn)行：時(shí)間長(zhǎng)：

優(yōu)缺點(diǎn)

通過(guò)能力較大：車場(chǎng)巷道斷面大運(yùn)輸能力較小

絞車房位置選擇受到限制時(shí)或絞車房距煤層群聯(lián)合布置的采區(qū)，具有采區(qū)回風(fēng)石門與煤層

適用條件總回風(fēng)巷較近時(shí)采月小階段平巷相連時(shí)采用：運(yùn)，俞量小：可用小于8。的

甩車場(chǎng)代替

采區(qū)上部平車場(chǎng)多用于采區(qū)上部是采空區(qū)或?yàn)樗绍浀娘L(fēng)化帶，或在煤層群聯(lián)合布置時(shí)，

回風(fēng)石門較長(zhǎng)，為便于與回風(fēng)石門聯(lián)系時(shí)亦可采用。若軌道上山位于煤層時(shí)中，為減少巖石

工程量，可采用甩車場(chǎng)，甩車場(chǎng)的線路設(shè)計(jì)見(jiàn)8.3節(jié)采區(qū)中部車場(chǎng)設(shè)計(jì)。

2.1.2采區(qū)上部車場(chǎng)線路布置和線路坡度

（1）上部車場(chǎng)線路布置

①采區(qū)上部車場(chǎng)的線路布置可采取單道變坡方式。當(dāng)采區(qū)生產(chǎn)能力大，采區(qū)上山作主提

升、下山采區(qū)的上部車場(chǎng)和接力車場(chǎng)的第二車場(chǎng)運(yùn)輸量大，車輛來(lái)往頻繁時(shí)，也可采取雙道

變坡的線路布置方式。

②采區(qū)上部平車場(chǎng)曲線半徑和道岔應(yīng)按表8-2的規(guī)定選擇。

表8-2上部車場(chǎng)曲線半徑和道岔選擇

名稱非綜采采區(qū)綜采采區(qū)

曲線半徑平曲線6~12

12-2()

/m豎曲線9~15

道岔根據(jù)提升量大小選用4號(hào)或5號(hào)道岔

酶區(qū)上部甩車場(chǎng)曲線半徑和道岔可參照中部車場(chǎng)選擇。

④存車線有效長(zhǎng)度。采區(qū)上部車場(chǎng)進(jìn)、出車采用小型電機(jī)車牽引時(shí)存車線為1列車長(zhǎng);

其他牽引方式為2鉤串車長(zhǎng)。下山采區(qū)上部車場(chǎng)為1列車長(zhǎng)加5m；年生產(chǎn)能力在（）.9Mt及

以上的綜采采區(qū)上部車場(chǎng)為1.5列車長(zhǎng)。

（2）上部平車場(chǎng)線路坡度

①上部平車場(chǎng)線路坡度確定。單道變坡和不設(shè)高低道的雙道變坡軌道坡度應(yīng)以3?5%向

絞車房方向下坡；上山采區(qū)上部車場(chǎng)水溝坡度以3?4%向上山方向下坡；下山采區(qū)上部車場(chǎng)

以3?5%。向運(yùn)輸大巷方向下坡。

②設(shè)高低道的雙道變坡軌道坡度。高道坡度為9?11%?；低道坡度為7%）；高、低道最

大高差不宜大干0.6m。

2.2上部車場(chǎng)線路計(jì)算

單道變坡采區(qū)上部平車場(chǎng)的線路尺寸見(jiàn)表8-3,雙道變坡平車場(chǎng)的參數(shù)與表8-3基本

相同，若設(shè)高低道，可根據(jù)有關(guān)規(guī)定結(jié)合具體設(shè)計(jì)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。

T

0.003-0.005

剖□-=K

水溝0.003~0.004占

面I-----之

LAK

7

/一平曲線起點(diǎn)至絞車房外壁距離，m；A一過(guò)卷距離，m；

B一一鉤串車長(zhǎng)，m；T一豎曲線切線長(zhǎng)，m：

R〃一豎曲線半徑，m；心一半曲線半徑，m：

圖以一單開(kāi)道岔平行線路連接長(zhǎng)，m：K一變坡點(diǎn)；

注〃"一單開(kāi)道岔單軌垂直線路連接尺寸，m：用一上山角度，（。）:

，心一單開(kāi)道岔雙軌垂直線路連接尺寸，m；d'一變坡點(diǎn)至阻車器擋面間距，m；

S一雙軌軌道中心距，m：〃《一變波點(diǎn)到采區(qū)絞車房外壁距離，m：

4一反向曲線之間插入的直線段，m

A'10~30m10~3()m

A5m5m5~10m5-10m

B一鉤串車長(zhǎng)一鉤串車長(zhǎng)一鉤串車長(zhǎng)一鉤串車長(zhǎng)

TRs【an0.56Rsian0.5/^Rstan0.5/7

母非綜采采區(qū)6~12m,綜采采區(qū)12~20m

Rs非綜采采區(qū)9~15m,綜采采區(qū)12~20m

LK。+Scot%+Rian0.5%

d，1.5-2.)m

a+ftcosa,-/?,~Rf.land5al

a90°-a

L

m2a[+[b,+a^+Scota,+Rf,tan=+d+(&+S)tan------Jcosa,

1

LAKd^B+A+A'd^LK+B+A+Ant:+R+A加2+8+A

T=Qtan0.5夕=12000xtan20°/2=2116

L=A+B+a+b+d+T

=5000+5000+1648+1851+2000+2116

=15615

(2)繞道各段長(zhǎng)度

C1W斜長(zhǎng)取繞道轉(zhuǎn)角6等于道岔角。

E=L/si*=18(XX)/sin2800420"=38251

②單開(kāi)道岔平行線路聯(lián)接尺寸

Lk=a+Scot?+Rima/2

=1500+1200xa)tl70+9000xtanl70/2

=6386

③存車線長(zhǎng)度按2鉤車長(zhǎng)取U=10000

麟&入線段c的長(zhǎng)度

,

c=L/-(2b+2Lk+Lh)

=38251-(2x1851+2x6386+10000)=11777

（3）回風(fēng)石門各段長(zhǎng)度。

①平后面交紋至軌道巷執(zhí)中水平距離

/=(加+”1附敏+1150

=(10000+2510)/sin20°=27727

②回風(fēng)石門插入線長(zhǎng)度

n=bsinw+Rcosa=1851xsin28°04'20"+6000xcos280(M'2()”

=6165

h=l+T+d+b—\Llcol3+a+n)

=3777+2116+2000+1851-(18000xcot28004,20r,+1648+6165)

2131

h=L2~3n—a—h=500X)-3x6165—1648~2131=33891

根據(jù)計(jì)算結(jié)果繪制平車場(chǎng)平、剖面圖，如圖2所示。

圖2逆向平車場(chǎng)線路設(shè)計(jì)圖

3采區(qū)中部車場(chǎng)線路設(shè)計(jì)

3.1采區(qū)中部車場(chǎng)形式

3.1.1采區(qū)中部車場(chǎng)基本形式

采區(qū)中部車場(chǎng)基本形式有甩車場(chǎng)、吊橋式車場(chǎng)和甩車道吊橋式車場(chǎng)三類。吊橋式車場(chǎng)和

甩車道吊橋式車場(chǎng)適用于上（下）山傾角大于25。的情況，本節(jié)主要介紹甩車場(chǎng)，其基本形

式見(jiàn)表8—4o

3.12采區(qū)中部車場(chǎng)線路布置

（1）甩車場(chǎng)的線路布置分單道起坡和雙道起坡兩種，一般情況下，宜采用雙道起坡。

（2）雙道起坡甩車場(chǎng)的道岔布置，可采用甩車道岔和分車道岔直接相連接。

（3）甩車場(chǎng)平、豎曲線位置有以下三種布置方式，一般情況下宜采用前兩種布置方式:

①先轉(zhuǎn)彎后變平，即先在斜面上進(jìn)行平行線路聯(lián)接，再接豎曲線變平。平、豎曲線間應(yīng)

插入不少于礦車軸距1.5?2.0倍的直線段，起坡點(diǎn)在聯(lián)接點(diǎn)曲線之后。

②先變平后轉(zhuǎn)彎,即在分車道岔后直接布置豎曲線變平,然后再在平面上進(jìn)行線路聯(lián)接，

起坡點(diǎn)在聯(lián)接點(diǎn)曲線之前。

③邊轉(zhuǎn)彎邊變平，平、豎曲線部分重合布置。

單、雙道起坡甩車場(chǎng)斜面線路布置方式見(jiàn)表8—5。

3.2甩車場(chǎng)設(shè)計(jì)主要參數(shù)的選擇

3.2.1甩車場(chǎng)提升牽引長(zhǎng)度角

甩車場(chǎng)的提升牽引角＜p（礦車上提時(shí)，鉤頭車的運(yùn)行方向與提升鋼絲繩的牽引方向間的

夾角（如圖4所示）不應(yīng)大于20。，以10~15。為宜?？刹稍孪铝蟹椒p少場(chǎng)提升牽引角：

（1）采用小角度道岔（4號(hào)、5號(hào)）。

（2）單道變坡二次回轉(zhuǎn)層面角5或雙道變坡二次回轉(zhuǎn)層面角（如+8）不大于30。。

（3）雙道變坡方式的用車道岔與分車道岔直接相連接。

（4）沒(méi)置立滾。即在上山底板直埋一根鋼管，管上套一個(gè)長(zhǎng)滾輪構(gòu)成。

3.2.2道岔

甩車場(chǎng)的道岔型號(hào)可按表8-6選擇。

3.23平、豎曲線

（1）平曲線半徑即取決于軌距、礦車軸距及行車速度。

（2）豎曲線半徑是甩車場(chǎng)中十分重要的一個(gè)參數(shù)。該值過(guò)大會(huì)增加甩車場(chǎng)豎曲線弧

表8—5甩車場(chǎng)斜面線路布置方式

起坡點(diǎn)圖示圖注優(yōu)缺點(diǎn)適用條件

1一甩車道岔：提升牽引角，交岔圍巖條件好，提升

次-ei2一分車道岔；點(diǎn)巷道斷面小，易于量小的采區(qū)車場(chǎng)

\1⑷)

回R〃一斜面曲線半徑；維護(hù)；空重倒車時(shí)間

轉(zhuǎn)a/一斜面一次同轉(zhuǎn)角長(zhǎng)，推車勞動(dòng)強(qiáng)度大；

單回方（甩車道岔角）；動(dòng)量小

道轉(zhuǎn)式w斜面轉(zhuǎn)角（分不道

起方岔角）;交岔點(diǎn)短，工程量圍巖條件差，提升

坡式次-Q1丫一斜面轉(zhuǎn)角：小，易于維護(hù)：提升量小的采區(qū)車場(chǎng)

回K一起坡點(diǎn)（落半點(diǎn)）：牽引角大，不利于操

轉(zhuǎn)4一豎曲線起點(diǎn)；車，調(diào)車時(shí)間長(zhǎng)，推

方R網(wǎng)一平曲線半徑：車勞動(dòng)量大

式R合一平曲線半徑；

分斗三道此一高道起坡點(diǎn)（高道提升牽引角小，鋼圍巖條件好，提升

1

落平點(diǎn)）：

工”可內(nèi)(a,)絲繩磨損小，提升能量大的采區(qū)車場(chǎng)

13?

分彳闋?2)桁）一低道起坡點(diǎn)（低道力大；交岔點(diǎn)長(zhǎng)、斷

落平點(diǎn)）；

雙面?電路面大

（回AG—高道豎曲線起點(diǎn)；

道Ki

起轉(zhuǎn)）7式助一低道豎曲線起點(diǎn)；

坡3一二次回轉(zhuǎn)角：提升牽引角小，鋼圍巖條件好，提升

--Q\

分次絲繩磨損小，操車方量大的采區(qū)車場(chǎng)，是

道車回便，斜面紇路短，有目前廣泛采用的道

岔道轉(zhuǎn)阻利于減少提升時(shí)間：岔布置形式之一

1盆方交岔點(diǎn)長(zhǎng)，對(duì)開(kāi)鑿維

道向式護(hù)不利

岔外r-?l提升能力大，交岔圍巖條件差，提升

系分次(?/)1點(diǎn)短，空間大，便于量大的采區(qū)車場(chǎng)，是

統(tǒng)岔回操作，提升牽引角較目前廣泛采用的道

斜轉(zhuǎn)小岔布置形式之一

面方

式

-?1提升牽引角小，線圍巖條件好，提升

斜面線(?；)路布置緊湊，提升時(shí)量大的采區(qū)車場(chǎng)，由

路先變間短；交岔點(diǎn)斷面大，于交岔點(diǎn)及落平段

%

平后轉(zhuǎn)施工維護(hù)不利斷面太大，很少采用

彎方式

表8-6甩車場(chǎng)道岔選擇

道在名稱主提升輔助提升

甩車道岔5號(hào)4號(hào)或5號(hào)

分車道岔4號(hào)或5號(hào)4號(hào)

末端道岔4號(hào)或5號(hào)4號(hào)

長(zhǎng)，延長(zhǎng)提升時(shí)間；若取值過(guò)小，會(huì)使礦年在聯(lián)接處乍輪懸空而掉道或?qū)⑦\(yùn)送的長(zhǎng)料擱置于

軌道上。平、豎曲線的半徑取值可參照表8—7。

表8—7平豎曲線的選擇

平曲線半徑/m豎曲線半徑/m

調(diào)車方式

6(X)軌距90()軌距礦車類型半徑

機(jī)械調(diào)車9、12、15、2012、15、20I.Ot、L5l礦車9、12、15、20

人力推車6、9、12、159、12、153.01礦車12、15、20

324甩車場(chǎng)線路的坡度

甩車場(chǎng)空重車線的坡度與礦車型式、鋪軌質(zhì)量、車場(chǎng)彎道及自動(dòng)滑行要求等因素有關(guān)。

(1)設(shè)高低道的甩車場(chǎng)空重線坡度應(yīng)按表8—8選取。

表8-8甩車場(chǎng)空重車線坡度

礦車類型線路形式空車線IG重車線iG

直線7-125~10

1.01、1.51礦車

曲線11~189~15

直線6-95-7

3.01礦車

曲線1()~158~12

設(shè)計(jì)中為了計(jì)算方便，空、重車線中的直線和曲線段可采用平均坡度計(jì)算高低道的最大

高差4"。一般空車線匕=11%。，重車線匕=9%。。然后在存車線高低道閉合點(diǎn)標(biāo)高計(jì)算中進(jìn)

行部分調(diào)整。

(2)不設(shè)高、低道的甩年場(chǎng)坡度，應(yīng)采用3?4%向上(卜)山方向下坡。

3.2.5甩車場(chǎng)的存車線

甩車場(chǎng)存車線有效長(zhǎng)度可按表8-9選取。

3.2.6甩車場(chǎng)的高低道

（1）高、低道最大高差

雙道起坡甩車場(chǎng)由空重車線兩個(gè)相反的坡度而形成高低道。高低道標(biāo)高差在豎曲線起坡

點(diǎn)（KG、KQ近達(dá)最大值」仇

表8-9存車線有效長(zhǎng)度的選擇

中間軌道茬牽引方式卡提升輔助提升

小型電機(jī)車1.5列車1.（）列車、0.9Mt/a以上為1.5列車

小絞車3~4鉤中巷串車2?3鉤中巷串車

無(wú)極繩3~4鉤.上山串車2~3鉤中巷串車

人推車3~4鉤上山串車2~3鉤中巷串車

&，=也+,也（8—1）

式中1G局、低道坡度，%o;

LZG、LZD——高、低道存車線有效K度，山。

在采區(qū)中部甩車場(chǎng)設(shè)計(jì)中，一般為0.5m左右,設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定最大高差不大于0.8mo

（2）高、低道豎曲線起點(diǎn)錯(cuò)距心

為了操作方便安全，空重車線高低道豎曲線最好是一點(diǎn)起坡（落平），使摘掛鉤點(diǎn)之間沒(méi)

有前后錯(cuò)距，或者高道起坡點(diǎn)適當(dāng)超前低道起坡點(diǎn)一定錯(cuò)距心。一般為1.5m左右，設(shè)計(jì)規(guī)

范規(guī)定最大錯(cuò)距不應(yīng)大于2.0m。

在甩車場(chǎng)高、低道豎曲線設(shè)計(jì)應(yīng)采取以下兩種方法實(shí)現(xiàn)--點(diǎn)起坡（落平）的要求：

①以自然高差川?作為高低道的最大高差3】=/〃），高低道豎曲線采用相同半徑（RG=

&＞）。該方法適于存車線長(zhǎng)度小，高低道高差要求不大的甩車場(chǎng)。

②高道豎曲線采用大半徑，使高道豎曲線切線長(zhǎng)度滿足以下條件：

一次回轉(zhuǎn)方式

幾=7；+（A”-M）cot伙（8—2）

二次回轉(zhuǎn)方式

7^=7；＞+（AH-A/z2）cot/72（8-3）

該方法適于高低道高差大，上山傾角"＞12。的甩車場(chǎng)。對(duì)于小于12。的軌道上山，高低

道高差要求在0.5m以卜時(shí)，用高道豎曲線大半徑的方法，使高低道豎曲線起坡點(diǎn)錯(cuò)距上達(dá)

到限定值以內(nèi)。

（3）高、低道線路中心距

高、低道線路中心距S可按表8—10選取。

表8—10高、低道線路中心距

礦車類型600軌距900軌距

1.01礦車1900

2200

1.51礦車2100

33單道起坡甩車場(chǎng)

所謂單道起坡，即在斜面上只布置單軌線路，到平面后根據(jù)實(shí)際需要布置平面線路。如

圖3（67）所示。

從上山道利用道岔分出一股線路，道岔岔線后接一段曲線（或不接），這些線路鋪設(shè)在斜

面上叫做斜面上的線路。。點(diǎn)以下為平面.上的線路。A點(diǎn)到。點(diǎn)之間的線路，是從斜面到

平面的過(guò)渡線路，即豎曲線。豎曲線的末端C叫作起坡點(diǎn)，即平面線路由此向斜面上起坡。

由此可知，甩下場(chǎng)線路系統(tǒng)是一個(gè)“立體結(jié)構(gòu)”,既包括斜面上的線路,又包括平面上的線路

和豎曲線。

(?)(c)

圖3單道起坡系統(tǒng)

根據(jù)斜面線路是否設(shè)置斜面曲線，單道起坡甩車場(chǎng)斜面線路有兩種布置方式。

表14—7中（1）為斜面一次回轉(zhuǎn)方式。甩車道岔岔線末端可直接與豎曲線AC相接。由

于斜面線路不設(shè)斜面曲線，線路只經(jīng)過(guò)一次角度回轉(zhuǎn)，故稱為線路一次回轉(zhuǎn)方式?；剞D(zhuǎn)角度

即為道岔的轍義角呢斜面線路一次回轉(zhuǎn)后，道岔岔線OA的傾角為偽傾斜角，稱為一次偽

傾斜角，豎曲線在一次偽傾斜角.上起起。

表14一7中（2）及圖3為斜面線路二次回轉(zhuǎn)方式。線路系統(tǒng)是從道岔岔線〃段（0D）

接以斜面曲線使線路的斜面回轉(zhuǎn)角由一次回轉(zhuǎn)角，進(jìn)一步增大到二次問(wèn)轉(zhuǎn)后的夕角，

在斜面曲線末端開(kāi)始布置豎曲線AC,豎曲線是在二次偽傾斜角夕上起坡。

布置斜面曲線的目的是為減少甩車場(chǎng)斜面交岔點(diǎn)的長(zhǎng)度，以利交岔點(diǎn)的開(kāi)掘和維護(hù)，并

便于采用簡(jiǎn)易交岔點(diǎn)。但是斜面曲線轉(zhuǎn)角y不宜過(guò)大，以免加大礦車提升牽引角0。提升牽

引角是礦車行進(jìn)方向N和鋼絲繩牽引方向（通過(guò)立滾）P的夾角，如圖3（b）所示。由于

有了此角，必然產(chǎn)生橫向分力F,角度越大，橫向分力也越大，運(yùn)輸可靠性也越差，故在設(shè)

計(jì)時(shí)，一般控制斜面線路二次回轉(zhuǎn)后（5角的水平投影角3為30~35。?？刂破渌酵队敖菫?/p>

上述整數(shù)值，是為了簡(jiǎn)化平面線路設(shè)計(jì)，以便于作平面圖。

為了繪出設(shè)計(jì)圖紙，必須計(jì)算線路系統(tǒng)在平面上的尺寸和縱剖面圖上甩乍場(chǎng)的坡度和各

標(biāo)高。平面圖上標(biāo)注尺寸時(shí)，仍可標(biāo)注斜面真實(shí)尺寸，但需用括號(hào)括起來(lái)。

單道起坡甩乍場(chǎng)斜面線路二次回轉(zhuǎn)方式各項(xiàng)參數(shù)見(jiàn)圖3（a、c）、圖4及表8—11。

表8-H單道起坡系統(tǒng)甩車場(chǎng)斜面線路參數(shù)計(jì)算

項(xiàng)目計(jì)算公式符號(hào)含義

二姐面向旅,5=?rct?nCcos/?*cns/iO〃、方一道岔外形尺寸：

一次平面回轉(zhuǎn)角a*=arctan(tana/cos/f)"一道岔角：

二次捌蝌角B"=arcsin(sins/?*cos<5)“一軌道上山傾角；

斜一傾斜角/?-arcsin(sins/?*cosa)V一斜面線路二次回轉(zhuǎn)角的

面Rcosa+bsina-Rcosb水平投影角；

n=---------------------------

sin<!>

線線路聯(lián)結(jié)點(diǎn)輪廓尺寸R一斜面曲線半徑；

“nZxSiny

路m=a+(b+Rian—)——-品一豎曲線半徑

2sin萬(wàn)

豎曲線在一次偽角上起坡，各

y=6-a

斜面參數(shù)計(jì)算時(shí)以夕代〃

切線T=7?tan().5y

曲線

弧長(zhǎng)KP=nfR/180n

豎豎曲線切線T'=7?i?tanO.5/?M

曲豎曲線起終點(diǎn)高差h=Ri(1-cos/T)

線豎曲線水平投影r=R”in/r

豎曲線弧長(zhǎng)Kp=nyacR/180。

一般豎曲線和斜面曲線是分開(kāi)布置的，即豎曲線在斜面曲線之后，二者不重合。

線路聯(lián)接系統(tǒng)平面圖上各部分尺寸計(jì)算出來(lái)之后，還必須計(jì)算甩車場(chǎng)縱面圖上各段的坡

度和各控制點(diǎn)的標(biāo)高。

高O點(diǎn)標(biāo)高±0,則各點(diǎn)標(biāo)高為

口點(diǎn):h［）=—/7oD=—h*sinQ?cosa

E點(diǎn)：hf=-（/2+加E）=—（//n+7^sir^*cosa）

A點(diǎn)：//A=—（AE+〃E-A）=—U?E+Qsin^?cosa）

C點(diǎn)、：hc=—（/：A+/：A-C）=—（AA+71*sir^*cosez）

計(jì)算完畢后，可繪制線距縱面變化圖，即線路坡度圖，如圖4所示。

若已知坡坡點(diǎn)C的標(biāo)高，也可反算出道岔岔心的標(biāo)高。

3.4麒鈣

雙道起坡的實(shí)質(zhì)是在斜面上設(shè)兩個(gè)道岔（甩車道岔和分車道岔）使線路在斜面上變?yōu)殡p

軌，空、重線分別設(shè)置豎曲線起坡。

3.4.1雙道起坡甩車場(chǎng)斜面線路布置

按雙道起坡甩車場(chǎng)斜面線路布置不同，可有斜面線路?次回轉(zhuǎn)、二次回轉(zhuǎn)兩種形式。圖5

計(jì)算LK值，LK值為單開(kāi)道岔平行線路聯(lián)接點(diǎn)長(zhǎng)度。

LK=。升5?8以2+&0.512(8-4)

式中S——兩線路中心距，mm：

?2道岔角，對(duì)于輔助提升，一般可用4號(hào)道岔;

R——聯(lián)接系統(tǒng)的曲線半徑。

為了線路布置及行車方便，高道豎曲線可緊接在單開(kāi)道岔平行線路聯(lián)接系統(tǒng)之后布置，

即豎曲線與斜曲線不重合。

圖中A-G,分別為高道、低道豎曲線平面投影長(zhǎng)度,Li為兩豎曲線上端點(diǎn)間距（沿

斜面）；心為兩豎曲線起點(diǎn)間距，〃為兩坡點(diǎn)高差。

雙道起坡甩車場(chǎng)斜面線路二次回轉(zhuǎn)方式如圖6所示。其特點(diǎn)是第二道岔的主線接曲線,

而岔線接直線，因而增加了回轉(zhuǎn)角，除提升牽引角稍有增大外，優(yōu)點(diǎn)比較突出；既有利于交

叉點(diǎn)的維護(hù)，又不致拉長(zhǎng)摘掛鉤點(diǎn)至交叉點(diǎn)處的距離，線路布置仍較緊湊；由于甩車速度一

般較快，提升速度開(kāi)始較慢，所以提車線起彎道，甩車線走直道，礦車運(yùn)輸比較可靠。因此

被廣泛采用。圖6中低道豎曲線緊接在單開(kāi)道岔之后布置，而高道豎曲線已進(jìn)行其聯(lián)接點(diǎn)之

內(nèi)，線路布置緊湊，但豎曲線不能進(jìn)入道岔。

兩種方式選擇與線路平面布置有關(guān)，為避免車輛在異向曲線中運(yùn)行，石門車場(chǎng)更有利于

用一次回轉(zhuǎn)方式，繞道更有利于用二次回轉(zhuǎn)方式。

3.4.2雙道起坡甩車場(chǎng)平面線路

存車線高、低道設(shè)計(jì)的目的是使重、空車線自溜滾行，并有足夠的存車長(zhǎng)度。11礦車時(shí)，

存下線也可不設(shè)高低道。

（1）高、低道線路布置方式

高低道線路是由空車線（甩車線）形成高道，重車線（提車線）形成低道，分別通過(guò)豎

曲線進(jìn)入平面構(gòu)成。高、低道線路布置方式與上山的傾角、高低道的最人高低差以及斜面線

路布置有關(guān)，其線路布置方式見(jiàn)表8—12。

（2）存車線長(zhǎng)度的確定

輔助提升時(shí)存車線的長(zhǎng)度按表8-9來(lái)定。

（3）高、低道坡度的碓定

高、低道的坡度按自溜運(yùn)行進(jìn)行設(shè)計(jì)，而線路的坡度與運(yùn)行的礦乍是空車還是重車、礦

車形式、鋪軌質(zhì)量、車場(chǎng)有無(wú)彎道及維護(hù)程度等因素有關(guān)。

高、低道線路坡度一般按表8—8選取。

雙道起坡甩車場(chǎng)的空、直車線(甩、提車線)，由兩個(gè)方向相反的坡度形成車場(chǎng)的高、低

圖6雙道起坡甩車場(chǎng)斜面線路二次回轉(zhuǎn)方式

4一平面圖；方一縱面線路坡度圖

H=/G^hG+MhD(8-5)

式中iG、iG—高、低道坡度，%0；

LZG、LZD—高、低道存車線有效長(zhǎng)度，m。

在采區(qū)中部甩車場(chǎng)設(shè)計(jì)中，?般HgO.5m。

(5)高、低道起坡點(diǎn)間距上

高、低道兩個(gè)起坡點(diǎn)位置應(yīng)適當(dāng)靠近。相距太遠(yuǎn)時(shí)，摘掛鉤點(diǎn)相距也較遠(yuǎn)，把鉤工人要

來(lái)回奔走，而且增加拉繩1：作量。一般bWlOm

表8—12高、低道線路布置方式

豎曲線轉(zhuǎn)角

圖示郵優(yōu)缺點(diǎn)

高道低道范圍

高、低道一計(jì)算簡(jiǎn)單，易于H不

次變坡，豎施工；當(dāng)，增大，P

曲線半徑/一所夕'一沙大，△小時(shí)而起角小

相同，R(;=坡點(diǎn)間距小變的輔助

RD大，摘掛鉤不便

?D

高、華I均起坡點(diǎn)間距小，要求H

一操作方便；高、

高道豎曲〃一再?！耙簧车偷镭Q曲線半車場(chǎng)采

線半徑加徑不同，RG=用

大,RG>RD(15-2)RD

71)

注：表中夕為上山的一次偽傾斜角，如使用二次偽斜角尸陰寸，則式中代入〃，，汽和7D分別為高道、

低道與水平面夾角。

3.43雙道起坡甩車場(chǎng)曲線及其合理位置的確定

(1)豎曲線各參數(shù)的計(jì)算

甩車場(chǎng)設(shè)有高低道時(shí).，高低道豎曲線各參數(shù)計(jì)算見(jiàn)表8—13。

表8—13豎曲線參數(shù)計(jì)算

存與水平夾角y(;=arctank；yi)=arctaniD

豎曲線回轉(zhuǎn)角PG=flr-yGfll)=P'~7i)

豎曲線起終點(diǎn)高度h(；=RG(cosy(；—/T)hn=RD(COS/D-/T)

豎曲線水平投影y<;=arctan/Gyi>=arctan/D

豎曲線切線TG=RGtanO.5〃GTi)=RDtan0.54)

豎曲線弧長(zhǎng)KG=裁G°RG/180。Ki)=哂)。RD/180。

注：當(dāng)豎曲線在二次偽斜角上起坡時(shí)，則高道與低道豎曲線參數(shù)計(jì)算以二次偽斜角夕，代替一次偽斜角。

豎曲線半徑的選擇見(jiàn)表8—7。

(2)豎曲線的位置

豎曲線的位置確定包括，豎曲線線與面線路的相對(duì)位置及高低道兩豎曲線的相對(duì)位置。

為使用可靠、設(shè)計(jì)施工方便和縮短線路，豎曲線與斜面線路聯(lián)接點(diǎn)曲線大多采用不重合

布置。一次回轉(zhuǎn)時(shí)，將高道豎曲線緊接在單開(kāi)道岔平行連接系統(tǒng)之后布置。一次回轉(zhuǎn)時(shí)，將

低道豎曲線緊靠連接點(diǎn)，而高道豎曲線進(jìn)入連接點(diǎn)內(nèi)。故豎曲線相對(duì)位置確定主要是指高、

低道兩豎曲線間的相對(duì)位置。高、低道豎曲線相對(duì)位置可用兩個(gè)參數(shù)表示，即只要心、心值

確定，豎曲線的位置即可確定。

豎曲線的位置與上山的傾角、甩車場(chǎng)斜面線路的布置方式、甩車場(chǎng)的最大高低差及高低

道線路布置方式等有關(guān)。

由于甩車場(chǎng)的服務(wù)對(duì)象及線路布置?的復(fù)雜程度不同，用車場(chǎng)線路設(shè)計(jì)計(jì)算方法很多，不

面介紹采用軸線投影法來(lái)確定乙、L2O

軸線投影法的實(shí)質(zhì)就是利用線路布置平面圖和坡度圖，將該線路分別向垂直軸和水平面

投影，按各參數(shù)的幾何關(guān)系求解線路的未知參數(shù)。一般說(shuō)來(lái)，確定豎曲線相對(duì)位置時(shí)，有五

個(gè)參數(shù)應(yīng)當(dāng)確定，這就是上運(yùn)的L、H兩起坡點(diǎn)最大高低差”及高、低道豎曲線半徑RG、

RD，五個(gè)參數(shù)中，只要先確定任何三個(gè)，都可以用軸線投影法求另兩個(gè)未知數(shù)。通常先確定，

然后解心、心值。

斜面線路一次回轉(zhuǎn)時(shí)，確定心、Lr，

將提、甩車線向垂直軸投影：

&一%+乙)sin4+他="?sin0"+7\sinfi+hc+H

.(工一4+%居―/?'+〃"sin戶”+生一+〃(8—6)

k~sin/7"

將提、甩車向水平面投影：

///?cos/7"coscr2'+7]?cosP'+lG+L2=(LK-a2+)cos'+Zo

L2=?cos￡'+/〃~lG~(〃??coscosa,'-rn?cosa2?cos/?')

式中：

/???cosfT?cosa2'?!)!?cosa2?cos^')，則

(8-7)

￡2=?cosp+lD-l3

上述兩式中，LK、〃?、Ti、/、B〃、H等符號(hào)意義同前，a為第二道岔a段長(zhǎng)度，如為

第二道岔角“2的水平投影角，

線路二次回轉(zhuǎn)時(shí)，確定Li、上。

將提、甩車線向垂直軸投影：

m?sin。'+7\?sinfl''+hD=（L-L））sinfl''+hG+H

L=（￡_.）sin/T—加?sin6'+小一%）+H（8—8）

1-sin/T

將提、甩車向水平面投影：

（L一。）?cosp''+lG+L2=m?cos/y'?cos-（?cos/y"+/D

L2=L）?coscosa2?cosp'-m?cos伙cos%'）

—

L2aLi?cosfl''+lD-lG（89）

中L——第二道岔岔心至聯(lián)接點(diǎn)終點(diǎn)的距離，m。

其余符號(hào)的含義及計(jì)算同前。

應(yīng)當(dāng)指出：所求心值，最好在1m左右。若太大,則應(yīng)另取一個(gè)RG值，重要計(jì)算公式

中的心值，再計(jì)算心值。

為了解決返工次數(shù)多和計(jì)算量大的問(wèn)題，可采計(jì)算在程序中通過(guò)變換高、低道豎曲線半

徑（RG、RD）來(lái)計(jì)算各種不可情況下的L2值對(duì)應(yīng)的其它線路聯(lián)接計(jì)算，以便從中選出最優(yōu)

設(shè)計(jì)方案。也可取心為定值，用聯(lián)立方程求角心和RG二個(gè)未知數(shù)。但設(shè)計(jì)中RG一般均取

整數(shù)，最后將整數(shù)的RG代入式（8-6）或式（14—48）,求出心值；再用小RG代入式（14

—47）、或（14—49）,求出上值，此時(shí)上值—般能滿足設(shè)計(jì)需要。

3.4.4平面存車線計(jì)算

求出心和心以后，還要重新計(jì)算存車長(zhǎng)度LhG和LhD。在選定高低道坡度后，存車線閉

合點(diǎn)O的位置計(jì)算如下圖7所示。

設(shè)最大高低差H中，高道部分的高差為x,低道起坡點(diǎn)C與閉合點(diǎn)間的距離為低道存車

線長(zhǎng)度MD(。很小，cosl)則

tanyG=Cv_Jx)/LI)D(8—10)

tanyo=(H~x)/L^D(8—11)

式中Ax=化人解上述聯(lián)立方程,即可求得AhD與X值。則高道存車線長(zhǎng)度人為江+人

若存車線處于曲線段，其長(zhǎng)度應(yīng)按曲線弧長(zhǎng)考慮。對(duì)于外曲線的存車線的長(zhǎng)度增加了，

為使高低道在。點(diǎn)閉合，高長(zhǎng)度應(yīng)取平坡，并設(shè)在閉合點(diǎn)。的聯(lián)接處。

縱剖面各點(diǎn)標(biāo)高計(jì)算方法與單道起坡系統(tǒng)相同。

3.5采區(qū)中部車場(chǎng)線路設(shè)計(jì)示例

本節(jié)以甩車場(chǎng)為例，介紹甩車場(chǎng)斜面線路的聯(lián)接系統(tǒng)、高低道線路及豎曲線的位置確定

方式。

351設(shè)計(jì)依據(jù)

按采區(qū)巷道布置圖,軌道上山沿煤層的真傾斜布置,傾角為12,煤層軌中巷與上山直交。

軌中巷內(nèi)鋪設(shè)600mm軌距KJ單軌線路，要求甩車場(chǎng)存車線設(shè)高、低道。線路布置采用“道

岔一道岔”系統(tǒng)斜面線路二次回轉(zhuǎn)方式。

在未計(jì)算前，先作出線路布置草圖，并把要計(jì)算的各部分標(biāo)以符號(hào)，如圖8所示。

圖8甩車場(chǎng)線路設(shè)計(jì)計(jì)算草圖

352設(shè)計(jì)步驟

（1）斜面線路聯(lián)接系統(tǒng)各參數(shù)計(jì)算

①道岔選擇及角度換算。由于是輔助提升，兩組道均選用ZQK615412（左）道岔。岔

道參數(shù)：ai=a2=14°15\cu=a2=3340mm,勿=3=3500mm（以下非經(jīng)注明，長(zhǎng)度單位

均為mm)。

斜面線路一次回轉(zhuǎn)角?/=14。15'；二次回轉(zhuǎn)角力二%+幻=28°30zo

一次回轉(zhuǎn)角g的水平投影角勾,為：

6'=arctan(tana//c(M)=arctan(tan14°157cos12°)=14°33'18”

二次回轉(zhuǎn)角J的水平投影角"為:

,

3'=arctan(tan(?/+a2)/cos/Z)=arctan(Uin28°30'/cos12°)=29°0203"

一次偽斜角〃為：

。'=arcsin(cosa/sin^)=arcsin(cosl4。15'xsin12°)=11°3732"

二次偽斜角夕'為：

P"=arcsin(Q+Q2)siM)=詆sin(cos28°30'xsin12°)=10°31'41"

②計(jì)算斜面平行線路聯(lián)接點(diǎn)各參數(shù)。設(shè)計(jì)采用中間人行道，線路中心距S定為1800。為

簡(jiǎn)化，斜面聯(lián)接點(diǎn)線路中心應(yīng)取與S同值。斜面聯(lián)接點(diǎn)曲線半徑取9000,則

B=S?co3=1800xcotl4°15,=7088

T\=/?tan0.5?2=900()xun(0.5xl4°15')=l125

￡=5+7^=7088+1125=8213

/n=S/sina2=18(X)/sin14°15'=73I3

③計(jì)算斜面非平行線路聯(lián)接點(diǎn)各參數(shù)。

4+4,+〃2.3500+3340+7313

n=--------------sin(7)+7；sinl4°15'+1125=8426

sin?+%)sin28°30'

,f=n-T|=8426-1125=7301

（2）確定豎曲線的相對(duì)位置

①豎曲線各參數(shù)計(jì)算。

取高道平均坡度iG=11%。，?G=arctan/c=3749”；

取低道平均坡度ID=9%?,">=arctanz-o=30'56"；

取低道豎曲線半徑39000；

暫定高道豎曲線半徑IG=20000。

高道豎曲線各參數(shù)計(jì)算：

%=P"-7G=10°31'41--37,49,'=9053'52"

u

hG=&(cos*—co的=20(XXXcos37'49-cos10°31'41")=336

IG=&(siW'-sinyG)=20000(sin10031‘4l"-sin37'49")=3434

',

TG=RGtan().5//G=2()(XX)xuin(0.5x9°53'52)=1732

KPG=RGPG-573=20(XX)x9.9/57.3=3455

同理可求得低道各參數(shù)：

^=11°0237'\加=151、/o=1723、2=867、KPD=1734

②最大高低差/〃的計(jì)算。

輔助提升時(shí)，存車線長(zhǎng)度按2鉤車長(zhǎng)度考慮，每鉤車提?噸礦車3輛，故高、低道存車

線不于2x2x3=12mo現(xiàn)暫取12m,起坡點(diǎn)間距暫設(shè)為零，則:

/〃=12000x11%0+12000x9%o=132+108=240

暫定存車線長(zhǎng)度及起點(diǎn)間距是為了計(jì)算高低差/”，該二暫定值將以計(jì)算為準(zhǔn)。

③豎曲線相對(duì)位置的確定。

(L-7；)sin0、'-，n?sin.'+心二〃+H

1=

(8213-1125)sin10。31'41”一7313sin11。373'+336-151+240

sin10。3r41”

=1346

L2=L}?cos^"+/o-/c=1346xcos1003r41”+1723-3434=-388

負(fù)號(hào)表明低道起坡點(diǎn)超前于高道起坡點(diǎn)。其間距基本滿足要求,說(shuō)明前面所取RG為20m

(3)高、低道存車線各參數(shù)計(jì)算

①閉合點(diǎn)()的位置計(jì)算，如圖9所示。

圖9閉合點(diǎn)位置計(jì)算圖

設(shè)低道的高差為x,則

tan/D=(x—Jx)/LAG=0.009

tanyc=(”—/x)/L/1G=0.011

式中/x=L2ID=388x9%o=3.5,解上二式得

(x-3.5)/0.009=(249-x)/0.011

x=110

LftG=(110-3.5)A).(X)9=11833

②計(jì)算存車線長(zhǎng)度。

高道存車線長(zhǎng)度為11833。低道存車線長(zhǎng)度II833+3X8=12211(自動(dòng)滾行段)。由于

低道處于外曲線，故低道存車線總長(zhǎng)度為12221+/kp=14136o

③平曲線各參數(shù)計(jì)算。

平曲線內(nèi)半徑R內(nèi)=9000

平曲線外半徑R外=9000+1800=10800

平風(fēng)線轉(zhuǎn)角0=QCr—ZQTCS”=6CT575T'

Kp內(nèi)二R內(nèi)(900一&)/57.3=9000x60.97°/57.3=9576

Kp外=R外(9(『-8)/57.3