2023/2/51第一章礦井軌道2023/2/521.1軌道結構軌道不僅是電機車、礦車的運行軌跡，同時也是回電電流的導體。軌道線路應力求平直，在拐彎的地方，在可能的情況下盡可能采用較大的曲線半徑，減少列車運行阻力，同時避免過多的線路起伏，以免增加列車運輸的困難。

礦井軌道是由上部建筑和下部建筑所組成。上部建筑包括鋼軌、軌枕、道床和聯(lián)接零件；下部建筑就是巷道底板。2023/2/53（1）鋼軌鋼軌斷面一般是工字形，鋼軌由軌頭、軌腰和軌底組成。如圖1-1所示。作用是引導車輛運行，而且直接承受載荷，并經軌枕將載荷傳遞給道床及巷道底板。鋼軌的型號是以每米長度的重量（kg/m）表示。見表1-1。圖1-11.1軌道結構2023/2/54表1-1礦用標準鋼軌的規(guī)格鋼軌型號(kg/m)斷面尺寸(mm)斷面面積(mm2)理論質量(kg/m)標準長度(m)高底寬頂寬腰寬輕軌8655425710768.425~101180.566327143111.206~10159176377188014.726~101890804010230718.067~1224107925110.9312424.467~12重軌381341146813495038.73312.5431401147014.5570044.65312.5,252023/2/55表1-2運輸量與機車質量、礦車容積、軌距、軌型的一般關系運輸量(萬t/a)機車質量(t)礦車容積(m3)軌距(mm)鋼軌型號(kg/m)＜81.50.5~0.660088~151.5~30.6~1.26008~1115~303~70.7~1.260011~1530~607~101.2~2.060015~1860~10010~142.0~4.0600,76218~24100~20014,10、20雙機車牽引4.0~6.0762,90024~38＞20014,10、20雙機車牽引＞6.0762,900382023/2/56（2）軌枕作用：固定和支承鋼軌，使兩根鋼軌始終保持一定的距離，防止軌道產生橫向和縱向移動，保持軌道的穩(wěn)定性，并將鋼軌的壓力較均勻地傳遞給道床。1.1軌道結構軌枕有木質的、鋼筋混凝土的和金屬的三種。軌枕間距一般小于0.8m。兩根鋼軌接頭處應懸空，且軌枕間距應較一般間距縮短一些。各種軌枕的優(yōu)缺點：

木質的、鋼筋混凝土的。2023/2/57木質軌枕的優(yōu)缺點木質軌枕的能很好地保證軌道的穩(wěn)定性；加工制作方便；具有足夠的強度和彈性，鋼軌在軌枕上的固定簡便等；但木質軌枕容易腐朽，所以，通常應進行防腐處理，以延長它的使用年限。木軌枕規(guī)格見表1-3。2023/2/58表1-3木軌枕規(guī)格軌距(mm)軌型(kg/m)長度(mm)寬度(mm)高度(mm)上寬下寬60015、1812001200150120150150120120241200120016013016016014014076215、1815001500150120150150120120241500150016013016016014014090015、18160016001501201501501201202416001600160130160160140140允許偏差±20-10-10±102023/2/59鋼筋混凝土軌枕的優(yōu)缺點優(yōu)點：鋼筋混凝土軌枕使用壽命長，維修費用少；抗壓強度高；抗腐蝕性能好；取材和制造均方便。缺點：重量大、導電；增大軌道的整體剛度；鋪設及修理的勞動強度大。1.1軌道結構2023/2/510表1-4鋼筋混凝士軌枕主要規(guī)格軌型(kg/m)軌枕厚度(mm)頂面寬度(mm)底面寬度(mm)長度(mm)軌距600軌距762軌距90011、151301201401200181301601801200181501802001350241451702001700381451702001700為節(jié)省寶貴的木材資源，主要運輸巷道盡可能用鋼筋混凝土軌枕，為了減少鋼筋混凝土的導電性，可在墊板和軌枕之間放置絕緣板，例如橡膠、壓縮木板和夾布膠木等制成的絕緣墊。鋼筋混凝士軌枕主要規(guī)格見表1-4。2023/2/511（3）道床

作用：分壓作用。將軌枕下的壓力分散并傳于路基，使路基面的應力均勻并小于其容許強度；約束軌道框架。提供道床阻力以約束軌道框架，保持軌道的方向、高低等幾何位置；增彈減振。提供軌道所需要的彈性和阻尼，衰減列車通過時產生的振動，排水。道床所使用的透水性材料，可提供良好的排水性能，對提高路基的承載能力有著重要的作用；方便維修養(yǎng)護。軌道在行車中產生的不平順及方向不良可以通過調整枕下碎石加以整治。2023/2/512要求：道床材料必須質地堅韌，吸水度低，不易風化，不易破碎。最好的道床料是碎石。碎石料度為20~40mm。道床應有適當厚度，以使路基面受力均勻且基面應力小于其容許限度。（3）道床2023/2/513（4）聯(lián)接零件

聯(lián)接零件的用途是在縱向把鋼軌接在一起，并將鋼軌固定在軌枕上。聯(lián)接零件有魚尾板（道夾板）、螺栓、墊板及道釘。鋼軌接頭是軌道最薄弱的地方。1.1軌道結構2023/2/5141.2軌距和軌道的坡度軌距是指直線軌道上兩條鋼軌軌頂內側垂直平面間的距離；見圖1-2。我國金屬礦井下的標準軌距為600mm、762mm和900mm。圖1-2（1）軌距2023/2/515（2）軌道的坡度軌道線路的坡度是線路縱斷面上相鄰兩點的高度差與這兩點間的水平距離之比，通常以千分數表示；設一條線路的起點標高為H1（m），終點標高為H2（m），兩點間的線路水平距離為L（m），則這條線路的平均坡度（ip）為：2023/2/516（2）軌道的坡度軌道線路的坡度主要是由井下排水的需要決定的，一般為3‰~10‰。如果坡度小于3‰，巷道排水較困難；坡度過大，電機車將難以牽引車組上坡運行，而且制動困難、不安全、軌道與車輛輪緣磨損嚴重。1.2軌距和軌道的坡度最理想的軌道線路坡度就是等阻坡度。在設計井下軌道線路時，一般按3‰的坡度考慮。思考題：為什么井下的巷道或者說軌道不是水平的而需有一定的坡度？2023/2/5171.3彎道和道岔1.3.1彎道（1）彎道的表示彎道特征要素用中心角α、曲線半徑R、曲線段弧長L、切線長度T等參數來表示，在設計圖中應集中標注并標出曲線的中心O。各要素之間的關系為：圖1-32023/2/5181.3.1彎道（2）最小彎道半徑車輛在彎道上運行時，由于離心力的作用，使輪緣與軌道間的阻力增加，而離心力和彎道阻力的大小與車輛運行速度、彎道半徑和車輛軸距等因素有關。因此，最小彎道半徑應根據車輛運行速度和軸距大小來確定。

當轉角小于或等于90°，兩軸車輛的運行速度小于1.5m/s時，最小彎道半徑不得小于軸距的7倍；運行速度大于1.5m/s時，最小彎道半徑不得小于軸距的10倍；運行速度大于3.5m/s時，最小彎道半徑不得小于軸距的15倍。當轉角大于90°時，最小彎道半徑均按大于軸距的10~15倍計算。2023/2/519（3）軌距加寬1.3彎道和道岔情況一在彎道上運行的車輛，由于車軸是固定在車架上，不可能與彎道半徑取得一致方向，所以容易發(fā)生軌頭將車輪緣楔住以及車輛運行阻力和磨損劇烈增加的現象。1.3.1彎道

加寬軌距時，外軌不動，只將內軌向彎道曲線中心方向移動規(guī)定的距離。軌距的加寬是在與曲線段兩端相銜接的直線逐漸進行的，到曲線段與直線段的切點上。從直線段開始加寬軌距點起到直線段與曲線段的切點為止的線路長度，稱為軌距加寬遞減距離。軌距加寬遞減距離一般按軌距加寬值的100~300倍計算。2023/2/520表1-5軌距加寬值（mm）彎道半徑(m)軸距（mm）4005006008001000110012001300140016004101055101020855101525301255510152025253015551015152020253020551010151515202525551010101515203010101010151540510101010152023/2/5211.3.1彎道（4）外軌抬高情況二當車輛行經彎道時，將產生作用于車輛重心的離心力，使車輪輪緣擠壓外軌或內軌。其結果加劇了輪緣和鋼軌的磨損，并使運行阻力增加，嚴重時將發(fā)生脫軌甚至翻車事故。為了消除離心力的上述影響，應將彎道外軌抬高，使車輛在彎道運行時，離心力與礦車重量的合力垂直軌道平面，如圖1-4所示。這樣就使車輛不再受橫向力作用的影響而順利通過彎道。2023/2/522圖1-4（4）外軌抬高2023/2/5231.3.1彎道（4）外軌抬高外軌抬高的方法是增加外軌下面的道床厚度。在鋪設與彎道外軌兩端銜接的直線段鋼軌時，應將它作成3‰～10‰的下坡，在整個彎道內保持計算的外軌抬高量。用3‰～10‰的下坡所鋪的這段鋼軌長度，稱為外軌抬高遞減距離。外軌臺高遞減距離一般按外軌抬高量的100～300倍計算。2023/2/5241.3彎道和道岔情況三當車輛在彎道上運行時，車箱中心線的兩端點就凸出于軌道中心線之外；車箱中心線中點偏移于軌道中心線內側。圖1-51.3.1彎道2023/2/525一般情況下，曲線段兩軌道線路中心線間距可按兩直線段線路中心線間距再加寬300mm。曲線段巷道的凈寬，通常對其外側和內側分別加寬200mm和100mm。加寬的范圍除曲線段外，尚應包括與其相鄰的一段直線巷道。圖1-5（5）軌道中心線間距及巷道加寬1.3.1彎道2023/2/526軌道線路是由若干直線段和曲線段聯(lián)接而成，線路的聯(lián)接通常都用道岔。道岔是引導單個礦車或列車從一條線路駛向另一條線路的轉向裝置。（1）道岔的種類按線路間的相對位置，道岔可分為單開道岔、對稱道岔、渡線道岔和菱形道岔等。見圖1-6。圖1-61.3.2道岔2023/2/527單開道岔菱形道岔雙開道岔組合道岔2023/2/528某礦地面運輸軌道中的手動道岔按操作方法不同，道岔分為手動的和機械操縱的道岔、彈簧道岔和遠距離操縱的道岔等。2023/2/529（2）道岔的型式道岔標號是用軌距、軌型、道岔型號及道岔曲線半徑等表示。例如，624-1/4-12右（左）道岔，6表示軌距為600mm，24指軌型為24kg/m，1/4是道岔型號，12指道岔曲線半徑為12m，右表示右開道岔（左表示左開道岔）。（3）單開道岔的構造（見圖1-6）主要有：尖軌、基本軌、轉轍器、過渡軌、護輪軌、轍岔。1.3彎道和道岔

1.3.2道岔2023/2/530圖1-6單開道岔示意圖

1—尖軌；2—基本軌；3—轉轍器；4—過渡軌；5—護輪軌；6—轍岔2023/2/531圖1-6中的α角是轍岔岔心角。為了便于計算和制造，通常用轍岔型號M表示轍岔的技術特征。用岔心角的半角正切值的兩倍表示道岔型號M，即：常用的道岔型號有1/3、1/4和1/5等三種。

警沖標是用來指示車輛停車時相鄰兩條線路的最小安全距離，以防止停留在該線路上的車輛與鄰線路上的車輛發(fā)生側面沖撞的標志。超過警沖標以后，相鄰兩車彼此都在對方的安全限界之外，不會發(fā)生刮蹭現象。（1-2）1.3.2道岔2023/2/532(4)道岔的選擇選擇道岔時應考慮以下幾個方面：與基本軌的軌距相適應。如基本軌的軌距是600mm，就應選用600mm軌距的道岔；選用762mm及900mm軌距時也一樣。