采區中部甩車場的設計與線路計算

王丙振WANG Bing-zhen；趙淑紅ZHAO Shu-hong；安春明AN Chun-ming；林旭LIN Xu

（①永城煤電控股集團順和煤礦，永城 476600；②中國礦業大學，徐州 221000）

（①Shunhe Coal Mine of Yongcheng Coal Holdings Group，Yongcheng 476600，China；②China University of Mining and Technology，Xuzhou 221000，China）

0 引言

采區中部甩車場是采區巷道布置的一個重要組成部分。車場在技術上是否合理，在安全上是否能夠滿足要求，直接影響采區的生產能力和工作面的正常生產。采區中部甩車場的形式很多，根據順和煤礦礦井實際情況及采區上下山的布置特點，選擇最常用的雙向甩車、單道起坡、斜面線路二次回轉的形式進行甩車場的設計與線路計算。

1 單道起坡甩車場線路二次回轉方式主要參數選擇

1.1 線路連接

由（甩車道岔a 段）→AB（甩車道岔b 段）→斜面曲線BC→直線段CD→豎曲線DE，斜面曲線BC 與豎曲線DE不重合。如圖1 所示。

斜面線路回轉角由一次回轉角α 進一步增大到二次回轉后的δ 角，相應的斜面線路偽斜角也由線路一次回轉后的偽斜角β1減小為線路二次回轉后的偽斜角β2。

1.2 設置斜面曲線BC 的目的及提升牽引角θ

1.2.1 設置斜面曲線BC 的目的：可以減少甩車場斜面交岔點的長度，以利于交岔點的開掘和維護，并便于采用簡易交岔點，但斜面曲線轉角γ 不宜過大，γ 過大將加大礦車提升牽引角θ。

1.2.2 甩車場的提升牽引角θ：是礦車行進方向N 與鋼絲繩牽引方向P 的夾角，如圖2 所示。

由于有了此角必然產生橫向分力F，且θ 角越大，橫向分力也越大，礦車穩定性也越差，易于傾倒。礦車提升牽引角θ 的選擇還與礦車速度以及列車總阻力有關，常采取以下方法來減少提升牽引角θ 和防范翻車事故措施：①控制二次回轉角δ 的水平投影角δ’，一般選擇30°；②選用小角度道岔，一般選取4 號道岔；③將甩車道岔直接與斜面曲線相連接。④將線路內軌抬高30～50mm。⑤設置立輥。

1.2.3 道岔 甩車道岔選取小角度道岔，一般選擇4號或5 號。

1.2.4 平豎曲線半徑 ①平曲線半徑。平曲線半徑Rp取決于軌矩、礦車軸距及行車速度。一般選取12m。②豎曲線半徑。豎曲線半徑Rs是甩車場中一個重要參數。Rs過大，增加甩車場豎曲線弧長，推后摘掛鉤點位置，延長提升時間。Rs過小，礦車變位太快，使相鄰兩車箱上緣擠撞，從而造成礦車連接處車輪懸空而掉道。另外，Rs過小，運送長材料時產生擱置于軌道上，影響提升或礦車掉道。豎曲線半徑一般取12m。

2 甩車場線路設計與連接計算

甩車場線路主要包括三個部分：斜面線路，豎曲線及平面存車線路。甩車場的設計計算，主要是計算甩車道的平、立面尺寸。在此基礎上，算出一個車場的閉合線路，即由軌道上山甩車道岔算至繞道存車線道岔末端的全部平、立面尺寸，從而構成一個完整的甩車場線路。甩車場的計算和作圖方法常用平面圖法。

2.1 角度計算 甩車道為偽傾斜立體布置，包括平面、斜面和立面尺寸。平、斜、立面尺寸以角度為紐帶而互為因果。為了正確計算甩車場的各部尺寸，必須先計算平、斜、立面相互關系的各種角度。

①甩車場斜面線路角度計算圖見圖2。②甩車場斜面線路角度計算見表1。

2.2 單道起坡甩車場線路計算 單道起坡甩車場二次回轉斜面和豎曲線線路計算見圖3 和表2。

3 設計步驟

①首先根據使用需要，確定膠帶上山順槽開口處長度，然后確定車場結束點標高，根據車場繞道設計流水坡度和大概長度，即可推算出車場落平點的標高。②根據軌道上山坡度、選用的道岔，計算并畫出斜面線路及豎曲線圖，根據車場落平點的標高，確定軌道上山道岔基本軌的起始點。③標高確定以后，進行線路閉合計算，如不閉合，進行微小調整，以保證線路閉合。④綜合考慮施工、運輸因素后，最后畫圖、出圖。

表1 甩車場斜面線路角度計算公式

表2 單道起坡甩車場二次回轉斜面和豎曲線線路計算公式

4 要注意的問題

①軌道上山或下山坡度盡量固定在一個坡度上。否則，甩車場道岔有可能布置在兩個坡度之間，處理起來比較麻煩。②甩車場平曲線軌道和豎曲線軌道要嚴格按照標準加工，否則，容易給運輸帶來麻煩。③甩車場結束點標高應盡量通過順槽找煤定標高，簡單易行，利于車場的設計。如果用車場找煤，比較困難，而且有時需要車場變坡度，斜巷還得增加絞車，增大了設備的投入和運輸的難度。④采區兩翼開采時，膠帶上山或下山應布置在煤炭儲量多的那一翼，這樣一方面方便順槽和膠帶上山或下山的連接，另一方面也有利于甩車場的布置。⑤軌道上山和膠帶上山在垂直方向上要保持一定的距離，避免甩車場與膠帶上山或下山的交叉，并留設一定的巖柱，有利于巷道支護，但距離不能留設的太大，這樣會增大車場的工程量，一般距離留設在3-10m。⑥雙向甩車布置車場時，兩甩車口的間距，即從上交岔點的柱墩尖（牛鼻子）到下交岔點甩車道岔基本軌起點間的距離應不小于5m，利于交岔點的支護，減少相互間的影響。

[1]杜計平，孟憲銳.采礦學[M].徐州：中國礦業大學出版社.

[2]張榮立等.采礦工程設計手冊[M].北京：煤炭工業出版社.

[3]汪理全.《采礦學》內容新體系的研究[J].煤炭學報，2004(04).