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井底车场设计
1 窄轨线路
1.1 轨道与轨型
窄轨轨道运输是矿井运输的主要方式。矿井轨道由铺设在巷道底板上的道床、轨枕、钢轨和联结件等组成。
钢轨的型号,简称轨型,是以每米长度的重量(kg/m)表示。矿用钢轨有15、22、30、38和43 kg/m等5种型号。窄轨铁路的中心距有600、762和900 mm等3种轨距。使用时应根据生产能力、运输设备、使用地点等考虑,具体可参照表5-1选用。
表5-1 钢轨型号选择
使用地点
运输设备
钢轨型号/kg?m-1
井底车场
10、14 t电机车
30
7.8 t电机车
22
运输大巷
10、14 t电机车
15
上、下山
1.0 t矿车
11 ~ 15
平 巷
1.5 t矿车
15
1.2 道岔
1.2.1 道岔类别
中华人民共和国煤炭行业标准(MT/T2-95)窄轨铁路道岔有单开、对称、渡线、对称组合、菱形交叉和四轨套线7种。单开和渡线道岔有右向和左向之分(在平图上分线路沿顺时针方向分出时为右向);沿逆时针方向分出时为左向)。各种道岔按不同类型分别有2号、3号、4号、5号、6号、7号、8号和10号8种辙叉号数。不同的辙叉号数配备了4、6、9、12、15、20、25、30、40、50、70 m等11种曲线半径;渡线、交叉渡线和对称组合道岔的线路间距,按不同轨距和道岔类型,配有1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900、2200和2500 mm等9种。
1.2.2 道岔表示方法
常用的道岔有单开道岔、对称道称、渡线道岔和简易道岔等。在线路平面图中,岔道通常以单线表示,如图5-1所示,道岔的主线与岔线的线路用粗线绘出。单线表示此图虽不能表明道岔的结构及布置的实际图形,但能表明与线路设计有关的道岔参数,如道岔的外形尺寸(a、b)及辙叉角(α)等,从而简化了设计工作。
1.2.3 道岔选择
选用道岔时应从以下几方面考虑:
(1)与基本轨的轨距相适应。
(2)与基本轨的轨型相适应,有时也可和选用比基本轨轨型高一级的型号,但不能选低一级的型号。
图5-1 道岔的类别及单线表示图
(a)单开道岔;(b)对称道称;(c)渡线道岔
(3)与行驶车辆的类别相适应,多数标准道岔都能行驶电机车和矿车,少数标准道岔由于曲线半径过小(等于或小于9 m)或辙叉角过大(等于或大于18°5530),就只能允许行驶矿车,如ZDK615-2-4、ZDK618-2-6。
(4)与车辆的行驶速度相适应,曲线半径越小,辙叉角越大,允许车辆行驶的速度就越小,如ZDK615-2-4、ZDK618-2-4、ZDK918-3-9等道岔,矿车的行驶速度不行超过1.5 m/s。
原煤炭工业部颁布的采区车场标准设计中对道岔选型所作规定如表5-2所列。
表5-2 道岔选型表
轨距
/mm
大巷及采区下部车场
采区上中部车场
钢轨/kg?m-1
道 岔
钢轨/kg?m-1
道 岔
600
18 ~ 30
相应轨型
4号道岔
15
主提升相应轨型4、5号道岔。辅助提升用相应轨型的3、4号道岔
900
30
相应轨型5道岔
18
辅助提升及材料车线用3、4号道岔
根据所采用的轨道类型、轨距、曲线半径、电机车类型、行车速度、行车密度、车辆运行方向、车辆集中控制程度及方式的要求,可选择电动、弹簧或手动的各种型号道岔。
1.3 轨距与线路中心距
轨距是指单轨线路上两条钢轨轨头内缘之间的距离。
目前我国矿井采用的标准轨距为600 mm、762 mm和900 mm三种,其中以600 mm、和900 mm轨距最为常见。1 t固定式矿车、3 t底卸式矿车及大巷采用胶带运输时的辅助运输矿车均采用600 mm轨距;3 t固定式矿车和5 t底卸式矿车均采用900 mm轨路。
为了线路设计方便,设计图中线路都采用单线表示,即两根轨道的中心线作为线路标志。单轨线路用单线表示,双轨线路用双线表示。线路中心距是双轨线路两线距中心线之间的距离,如果以B表示矿车或机车的宽度,δ表示两车内侧的距离,则线路中心距(S)可由下式表示:
S ≥ B + δ (5-1)
《煤矿安全规程》规定:在双轨运输巷中(包括弯道)两条铁路中心线间的距离,必须使两列对开列车最突出部分之间的距离不小于0.2 m;在采区装载点,两列车车体的最突出部分之间的距离,不得小于0.7 m;在矿车摘挂钩点地点,两列列车车体最突出部分之间的距离,不得小于1.0 m。
为了设计和施工方便,双轨线路有1 200 mm、1 300mm、1 400mm、1 600mm和1 900mm等几中标准中心距。一般情况下不选用非标准值。但在双轨曲线巷道(即
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