1、第一節 軌道線路設計基礎 一、軌道線路設計基本知識 （一）采區軌道線路分類 1、線路位置與作用 （1）軌道上山 （2）采區車場 （3）工作面軌道平巷 2、線路空間狀態 （1）水平： 下部車場：大巷裝車站、區段軌道平巷 （2）傾斜：上山 中部車場 斜面線路。第一節 軌道線路設計基礎 （二）采區車場線路設計步驟 （進行采區車場施工設計,必須進行線路設計，為巷道線路施工提供準確數據。） （1）確定車場形式 （2）繪制車場平面布置草圖 （3）進行線路連接點、線路參數設計計算 （4）計算線路平面布置總尺寸 （5）繪制線路布置圖（三）礦井軌道 1.軌道 在巷道底板鋪設道床（道砟）、軌枕、鋼軌和聯結件等組成

2、。1）軌型：以單位長度質量表示， /kg¡¤m-1，（kg/m）礦井使用的軌型系列值： 現采用標準軌型： 15、22、30、38、43（新設計礦井使用） 原使用的軌型： 11、15、18、24 （生產礦井使用）新設計礦井軌型選用要求2）軌距（1）軌距：單軌線路是有兩根軌道組成,兩根軌道上軌頭內緣的距離為軌距。 礦用標準軌距：600mm；900mm (762mm)軌距及選用（2）軌距選用： 根據礦井生產能力大小和礦井運輸方式選用。大型礦井:一般選用 900mm軌距 使用 3t、5t礦車 （輔運和主運）中、小型礦井:多選用 600mm軌距 使用1t、3t礦車 （輔運和主運）軌道

3、線路中心距（3）軌中心距選用： 線路中心距一般取100mm為單位的整數。例：使用3t礦車，機車運輸，機車寬度1360mm，軌距 900 mm，直線段： S = B+ d =1360+200=1560mm 1560 ®1600曲線段： S1 =S+ DS = 1600 + 300 = 1900mm。礦井軌道軌中心距系列值：600mm軌距(1300、1400、1600、1700、1900）900mm軌距(1600、1800、1900、2200、2500）（2）彎曲段：S 1³ B + d + DS DS¡ª曲線巷道線路，由于車輛的外伸和內伸軌道中心線必須加寬

4、 機車運輸：DS = 300mm 其它運輸：DS = 200mm 煤礦安全規程23條規定: 裝車點： d > 700mm， 摘掛鉤點： d > 1000mm4）線路表示方法： 兩根軌道以中心線作為線路的標志，（進行線路施工設計時。圖中采用單線表示） 單軌線路 單線（細實線）； 雙軌線路 雙線（細實線）。 2.道岔 道岔：使車輛由一線路轉運到另一線路的裝置 煤礦常用道岔（ 新的標準： MT/T2-95） （1） 單開 ZDK （2） 對稱 ZDC （3） 渡線 ZDX （增加 Z 代表窄軌道岔） 標準道岔共有七個系列 600軌距：615、622、630、643、 900軌距：915、

5、930、938 1）單開道岔基本結構2）道岔類別及參數 （1）ZDK-單開道岔在線路圖中，道岔以單線表示。道岔主線與岔線用粗實線繪出 主要參數：a、b 外形尺寸， a 轍叉角。（M：2、3、 4、5、6）（2）ZDC-對稱道岔道岔參數： a、b ¡ª 外形尺寸，a ¡ª 轍叉角。（M：2、3、4）（3）ZDX 渡線道岔道岔參數：a、b 外形尺寸 S1 線路中心距L 道岔總長度a 轍叉角 （4、5、6） 3）道岔轍岔號 與轍岔角關系新計算方法 原計算方法道岔角度對照表ZDK、ZDX道岔的方向性 ¡ª 分左向、右向。道岔手冊中所列型號均為

6、右向道岔。如：ZDK622/4/12未注明左、右，均為右向道岔。右向道岔 ¡ª 岔線在行進方向（由a ® b）的右側。左向道岔：必須在尾數后注上（左）字。如：ZDK622/ 4 / 12（左）岔線在行進方向（由a ® b） 的左側。 新型道岔型號與參數值（MT/T295) 5）道岔選擇基本原則 （1）軌距一致 （2）軌型相符 （3）與行駛車輛相適應 （4）符合行駛車輛速度要求 （5）和線路要求相符（1）與基本軌距一致。 如 ZDK622 /4 /12，只用于600mm軌距。（2）與基本軌相符，可相同或高一級，不能低一級。 如基本軌型是22 k g /m,

7、 道岔軌型選22kg /m或者30kg /m。（3）與行駛車輛相適應 ZDK：通過機車： M必須大于3號道岔， ZDC：通過機車： M必須大于2號道岔。 R £ 9m，a ³ 18°26¢06²的道岔只允許通過礦車。（4）與行駛車輛速度相適應 通過礦車的道岔，其行車v < 1.5m / 秒，可選2、3號道岔。（R小，a 大，行車v 低）。 通過機車道岔必須在4號以上，v較大。（5）道岔要和線路要求相符： 要注意道岔左向、右向和線路一致性。 合理選用單開和對稱道岔。 渡線道岔要和軌中心距一致。二、平面線路聯接 線路聯接基本類型 1.巷道轉彎

8、： 直線¡ª¡ª曲線¡ª¡ª直線 2.巷道平移（線路平移） 直線¡ª曲線¡ª直線¡ª曲線¡ª直線 3.巷道分岔： 直線¡ª¡ª道岔¡ª¡ª曲線¡ª¡ª直線 1、單軌曲線 巷道轉彎中間必須加入曲線段； 1）曲線參數 已知:巷道轉角d 選用:曲線半徑R 計算:切線長T： 圓弧長K： 2）曲線半徑確定：車輛進入曲線后，前軸外

9、軌輪，后軸內軌輪碰撞軌道。根據行車速度，限定碰撞沖擊角，確定曲線半徑。：曲線沖擊角 和行車速度有關 V1.5m/s 4° c 7 人力推車 V1.5m/s 3° c 10 V3.5m/s 2° c 15 機車牽引 SB：軸距：1t 礦車 SB =880 mm 3t 礦車 SB=1100 mm 煤礦軌道曲線半徑系列值： 4、6、9、12、15、20、25、30、40 /m 舉例:3t礦車，列車運行速度18Km/h； 40°計算曲線半徑及參數。 V=5m/s 取 C= 20 Rmin=CSB =20×1100 =22000 mm 選R=25 m 例

10、：計算曲線參數 單軌曲線 40° R=25000 (mm) K、T參數計算： K 17452 (mm) T9099 (mm) 注：曲線半徑是軌中心距的半徑。 3）曲線線路外軌抬高和軌距加寬 軌道線路進入曲線線段后，為保證車輛安全運行，必須進行外軌抬高和軌距加寬。 （也為施工參數，現場施工人員需要掌握） （1）外軌抬高 和軌中心距大小、曲率半徑與車輛運行速度有關。 計算原理分析 abo OBA （ ACO） ab/OB=ob/G 實際施工中外軌抬高值： 900軌距 ：一般取值 h=1035mm； 600軌距 ：一般取值 h=525mm 進入曲線如不加寬，車輛將無法通行。 加寬值與曲率半

11、徑和軸距有關 s：取值1020mm 加寬方法：外軌不動，內軌向內移動。 要求：線路在進入曲線段以前，進行外軌的抬高和軌距加寬。 超前距離X計算 X=(100300) h = X104 / mm單軌巷道曲線段要確保人行道符合安全規程的規定值，巷道需要加寬。 巷道采用機車運輸，曲線段巷道加寬 DS = D1 + D2 外伸 D1= 200mm， 內伸 D2= 100mm。4）線路的平行移動 （1）特點：單軌線路異向曲線聯接，即在兩個反向曲線之間加一緩和直線C，將軌道平移一定距離。 C = SB + 2 X¢ C = SB + 2 X¢ L= 2Rsind+C×cosd

12、 m = S /sind 2.雙軌巷道1）軌中心距加寬： 車輛相對運行，考慮車輛外伸、內伸， 軌中心距需加寬 加寬值：DS = D1 + D2 軌中心加寬一般取值： 通過機車： DS = 300 mm， 其他車輛： DS = 200mm。（如巷道斷面較大，軌中心距已經考慮加寬值的要求，軌中心距則不需進行加寬） 2）軌中心距加寬方法及范圍（1）內側軌道不動，將外軌線路向外平移DS距離使用異向曲線聯接方法（平移外軌）。（2）加寬范圍L0雙軌線路中心距加寬必須在直線段進行 。在直線段L0 長度內加寬，軌中心距由S ® S¢。 在加寬軌距同時，還要進行外軌抬高 抵消離心力的影響，避

13、免擠壓外軌 900mm軌距時，Dh =10 35mm 600mm軌距時，Dh = 5 25mm 雙軌巷道軌中心距加寬L0值選取（提前加寬、抬高長度 ）機車運輸： L0 ³ 5m3t礦車：L0 =2.53.0m 1t礦車：L0 = 2 2.5m 三、軌道線路聯接點計算 軌道線路聯接基本方式 平面線路聯接 道岔曲線聯接 縱面線路聯接 豎曲線聯接 （一）平面線路聯接 1、ZDK道岔非平行線路聯接 1）特點：（1）用ZDK道岔 曲線聯接系統變單巷為雙巷,聯結兩條不同巷道。（2）道岔是一剛性結構，本身既不能抬高外軌，也不能加寬軌距；b = d - a 2、ZDK道岔平行線路聯接 1）線路聯結接

14、特點： （1） 在同一巷道中，用ZDK道岔和一段曲線變單軌為雙軌； （2）線路參數主要受軌中心距影響。3、在ZDC道岔平行線路聯接1）特點：用ZDC道岔和兩段曲線變單軌為雙軌；2）參數：已知：道岔a、b、(b1的水平投影)a ； 3)曲線：R、S、轉角 a / 2ZDC道岔平行線路參數計算（二）縱面線路的豎曲線聯接和坡度 1、縱面線路的豎曲線聯接1）豎曲線 在斜面線路與平面線路相交時，為保證車輛平緩運行，設置的過渡曲線。A 豎曲線上端；C 豎曲線下端，起坡點（落平點）；B 斜面線路與水平面夾角；b¢ 平面線路與斜面線路的夾角，即豎曲線轉角（已知）R1 豎曲線半徑，豎曲線切線T

15、2;，圓弧長K¢ 豎曲線半徑選擇的原則：1.串車提升時，相鄰兩車上沿不碰撞；2.提升長材料時，材料兩端不觸地。在線路設計時R1取值： R1 =（12 13）SB 1.0t、1.5t礦車 R1：9、12、15m； 3t 礦車： R1：12、15、20m。 2、線路縱斷面坡度線路坡度： 很小，cosg = 1 1）線路坡度的確定（1）線路等阻力坡度設計，即：重列車（3 5）下行；空列車（3 5）上行。（2）礦車自動滾行 特點：i大、單向運行。3噸空礦車 93噸重礦車 71噸空礦車 111噸重礦車 9 第二節 采區下部車場線路設計 采區下部車場由裝車站、繞道、軌道、上山下部平車場和煤倉等硐

16、事組成 一、大巷裝車式下部車場 （一）裝車站線路設計 與調車方法有關： （1）調度絞車調車 （2）礦車自動滾動調車第二節 采區下部車場線路設計 1.調度絞車調車時的裝車站線路 （1）線路布置及調車方法第二節 采區下部車場線路設計 （2）裝車站線路參數的確定。裝車線路總長度LD 通過式：LD=2LH+3 LX+ L1 盡頭式：LD=2LH+ LK+ L1 式中：LH¡ª¡ª空、重車線長度，各不小于1.25列車長度，m LX¡ª¡ª渡線道岔線路聯接點長度，m； LK¡ª¡ª單開道

17、岔線路聯接點長度，m； L1¡ª¡ª機車加半個礦車長度，m。第二節 采區下部車場線路設計 2.自動滾動行調車時裝車站線路 （1）調車方法第二節 采區下部車場線路設計 （2）裝車站線路參數 空車存車線分為兩段：LH1段長度為0.5列車長，線路坡度i1，目的是把線路上抬到一定高度，造成空列車能自動滾行的條件。一般取18¡ë23¡ë；i2為空列車自行滾行的坡度，一般取9¡ë11¡ë第二節 采區下部車場線路設計 裝車點中心線至阻車器的距離l1，如圖17-23（a）所示。 第二節 采區

18、下部車場線路設計 為避免列車對阻車器沖撞，此段坡度i0=0（平坡） 重車存車線分為兩段：LH3與LH4。LH3線段長度為1列車長，i3為重列車自動滾行的坡度，一般取7¡ë9¡ë。LH4不宜超過0.5列車長，i4為重列車上坡段坡度，用它來補償高差，并防止列車沖過儲車線終點，一般不超過5¡ë。裝車站線路總長度為LD。第二節 采區下部車場線路設計 （一）繞道線路設計 主要運輸大巷與軌道上山下部平車場想連接的水平巷道稱為采區下部車場的繞道 1.繞道位置及與裝車站線路的關系： 繞道2位于大巷1的頂板，稱為頂板繞道，如圖17-24（a） （1）當

19、軌道上山傾角為20°25°不需變坡，直接設豎曲線落平。 （2）當傾角25°時，可使上山上抬角，使起坡角達到25°左右，如圖17-24（b） （3）上山角度較小，可以下扎角，使起坡角達到25°左右，如圖17-24（c） 繞道位于大巷底板稱為底板繞道，如圖17-24（d），它適用在煤層傾角小于10°左右的情況。第二節 采區下部車場線路設計第二節 采區下部車場線路設計 采用頂板繞道時，為了不影響上山的運輸，繞道線路應與裝車站下幫一側的通過線相聯接，裝車站儲車線，煤倉放煤口應設在大巷上幫一側，如圖17-25所示。第二節 采區下部車場線路設計

20、采用底板繞道時，儲車線、煤倉放煤口與通過線的相對位置與上述相反。裝車站中各渡線道岔的方向也恰好相反，如圖17-26所示。第二節 采區下部車場線路設計 2、繞道方向 繞道方向是指繞道出口朝向井底車場還是背向井底車場。 設計中一般采用繞道朝向井底車場方向布置。 3、繞道線路布置 （1）立式布置 圖17-27（a）、（c）所示。 特點是儲車線直線與大巷線路相垂直。 （2）斜式布置，如圖17-27（b）、（d）所示，這種布置的儲車線路與大巷線路夾角一般可在45°90°。第二節 采區下部車場線路設計第二節 采區下部車場線路設計 （3）臥式繞道，圖17-28 第二節 采區下部車場線路設

21、計 設繞道交岔點道岔始端至煤倉中心線的距離為X，則第二節 采區下部車場線路設計第二節 采區下部車場線路設計 底板繞道臥式布置（圖17-30），X和Y值按下式計算：第二節 采區下部車場線路設計 由于S值較小，繞道轉角一般可取45°。 當S及確定后，便可進行下列計算：第二節 采區下部車場線路設計 （三）輔助提升車場線路設計第二節 采區下部車場線路設計 1、斜面線路：3號對稱道岔 2、儲車線線路 （1）儲車線線路平面布置。 （2）儲車線線路縱斷面坡度。 高道線路坡度iG為： 底道線路坡度iD為： 高道線路坡度角 為： 底道線路坡度角為：第二節 采區下部車場線路設計 （3）高低道線路的有關參

22、數 高低道起坡點的合理位置。高低道起坡點超前低道起坡點的水平距離為。 一般。 高低道的最大高低差。兩起坡點的垂直高差H稱為最大高低差。 高低道線路中心距第二節 采區下部車場線路設計 3、豎曲線參數及相對位置的確定 （1）豎曲線參數。 豎曲線半徑。一般取9m、12m、15m、20m。 豎曲線線路轉角。 高道豎曲線線路轉角 低道豎曲線線路轉角第二節 采區下部車場線路設計第二節 采區下部車場線路設計 高低道豎曲線兩端點高差及 高道豎曲線兩端點高差 低道豎曲線兩端點高差第二節 采區下部車場線路設計 高低道豎曲線水平投影長度第二節 采區下部車場線路設計 高道豎曲線水平投影長度： 低道豎曲線水平投影長度：

23、第二節 采區下部車場線路設計 （2）高低道豎曲線相對位置的確定。第二節 采區下部車場線路設計 二、石門裝車式下部車場第二節 采區下部車場線路設計 （1）雙向繞道機車頂推調車。第二節 采區下部車場線路設計 （2）單向繞道機車牽引調車第二節 采區下部車場線路設計 （3）環形繞道環形運行調車。第三節 采區中部車場線路設計 一、單道起坡甩車式車場 （一）甩入平巷的單道起坡甩車場第三節 采區中部車場線路設計 1、斜面線路 （1）斜面線路的布置方式。第三節 采區中部車場線路設計 （2）斜面線路聯接系統參數。 第三節 采區中部車場線路設計 2、豎曲線第三節 采區中部車場線路設計 3、平面線路 當線路轉入平巷

24、后，平行移動了S距離 平移距為S時，異向曲線中緩和直線段為第三節 采區中部車場線路設計 4、平面線路的平面圖及坡度圖 各點標高分別為： 點相對標高為±0 D點： A點： C點： 第三節 采區中部車場線路設計第三節 采區中部車場線路設計 （二）甩入繞道的單道起坡甩車場第三節 采區中部車場線路設計（三）甩入石門的單道起坡甩車場第三節 采區中部車場線路設計 二、雙道起坡甩車式車場 在斜面上設兩個道岔（甩車道岔和分車道岔），使線路在斜面上變為雙軌，空重車線分別設置豎曲線起坡。 1、斜面線路 道岔曲線道岔系統 優點：由于道岔間設有斜面曲線，回轉角較大，故甩車場斜面交叉點的長度和坡度均較小，易于開掘和維護，也便于設置簡易交岔點