采区中部甩车场的设计与线路计算

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

（①永城煤电控股集团顺和煤矿，永城 476600；②中国矿业大学，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

采区中部甩车场是采区巷道布置的一个重要组成部分。车场在技术上是否合理，在安全上是否能够满足要求，直接影响采区的生产能力和工作面的正常生产。采区中部甩车场的形式很多，根据顺和煤矿矿井实际情况及采区上下山的布置特点，选择最常用的双向甩车、单道起坡、斜面线路二次回转的形式进行甩车场的设计与线路计算。

1 单道起坡甩车场线路二次回转方式主要参数选择

1.1 线路连接

由（甩车道岔a 段）→AB（甩车道岔b 段）→斜面曲线BC→直线段CD→竖曲线DE，斜面曲线BC 与竖曲线DE不重合。如图1 所示。

斜面线路回转角由一次回转角α 进一步增大到二次回转后的δ 角，相应的斜面线路伪斜角也由线路一次回转后的伪斜角β1减小为线路二次回转后的伪斜角β2。

1.2 设置斜面曲线BC 的目的及提升牵引角θ

1.2.1 设置斜面曲线BC 的目的：可以减少甩车场斜面交岔点的长度，以利于交岔点的开掘和维护，并便于采用简易交岔点，但斜面曲线转角γ 不宜过大，γ 过大将加大矿车提升牵引角θ。

1.2.2 甩车场的提升牵引角θ：是矿车行进方向N 与钢丝绳牵引方向P 的夹角，如图2 所示。

由于有了此角必然产生横向分力F，且θ 角越大，横向分力也越大，矿车稳定性也越差，易于倾倒。矿车提升牵引角θ 的选择还与矿车速度以及列车总阻力有关，常采取以下方法来减少提升牵引角θ 和防范翻车事故措施：①控制二次回转角δ 的水平投影角δ’，一般选择30°；②选用小角度道岔，一般选取4 号道岔；③将甩车道岔直接与斜面曲线相连接。④将线路内轨抬高30～50mm。⑤设置立辊。

1.2.3 道岔 甩车道岔选取小角度道岔，一般选择4号或5 号。

1.2.4 平竖曲线半径 ①平曲线半径。平曲线半径Rp取决于轨矩、矿车轴距及行车速度。一般选取12m。②竖曲线半径。竖曲线半径Rs是甩车场中一个重要参数。Rs过大，增加甩车场竖曲线弧长，推后摘挂钩点位置，延长提升时间。Rs过小，矿车变位太快，使相邻两车箱上缘挤撞，从而造成矿车连接处车轮悬空而掉道。另外，Rs过小，运送长材料时产生搁置于轨道上，影响提升或矿车掉道。竖曲线半径一般取12m。

2 甩车场线路设计与连接计算

甩车场线路主要包括三个部分：斜面线路，竖曲线及平面存车线路。甩车场的设计计算，主要是计算甩车道的平、立面尺寸。在此基础上，算出一个车场的闭合线路，即由轨道上山甩车道岔算至绕道存车线道岔末端的全部平、立面尺寸，从而构成一个完整的甩车场线路。甩车场的计算和作图方法常用平面图法。

2.1 角度计算 甩车道为伪倾斜立体布置，包括平面、斜面和立面尺寸。平、斜、立面尺寸以角度为纽带而互为因果。为了正确计算甩车场的各部尺寸，必须先计算平、斜、立面相互关系的各种角度。

①甩车场斜面线路角度计算图见图2。②甩车场斜面线路角度计算见表1。

2.2 单道起坡甩车场线路计算 单道起坡甩车场二次回转斜面和竖曲线线路计算见图3 和表2。

3 设计步骤

①首先根据使用需要，确定胶带上山顺槽开口处长度，然后确定车场结束点标高，根据车场绕道设计流水坡度和大概长度，即可推算出车场落平点的标高。②根据轨道上山坡度、选用的道岔，计算并画出斜面线路及竖曲线图，根据车场落平点的标高，确定轨道上山道岔基本轨的起始点。③标高确定以后，进行线路闭合计算，如不闭合，进行微小调整，以保证线路闭合。④综合考虑施工、运输因素后，最后画图、出图。

表1 甩车场斜面线路角度计算公式

表2 单道起坡甩车场二次回转斜面和竖曲线线路计算公式

4 要注意的问题

①轨道上山或下山坡度尽量固定在一个坡度上。否则，甩车场道岔有可能布置在两个坡度之间，处理起来比较麻烦。②甩车场平曲线轨道和竖曲线轨道要严格按照标准加工，否则，容易给运输带来麻烦。③甩车场结束点标高应尽量通过顺槽找煤定标高，简单易行，利于车场的设计。如果用车场找煤，比较困难，而且有时需要车场变坡度，斜巷还得增加绞车，增大了设备的投入和运输的难度。④采区两翼开采时，胶带上山或下山应布置在煤炭储量多的那一翼，这样一方面方便顺槽和胶带上山或下山的连接，另一方面也有利于甩车场的布置。⑤轨道上山和胶带上山在垂直方向上要保持一定的距离，避免甩车场与胶带上山或下山的交叉，并留设一定的岩柱，有利于巷道支护，但距离不能留设的太大，这样会增大车场的工程量，一般距离留设在3-10m。⑥双向甩车布置车场时，两甩车口的间距，即从上交岔点的柱墩尖（牛鼻子）到下交岔点甩车道岔基本轨起点间的距离应不小于5m，利于交岔点的支护，减少相互间的影响。

[1]杜计平，孟宪锐.采矿学[M].徐州：中国矿业大学出版社.

[2]张荣立等.采矿工程设计手册[M].北京：煤炭工业出版社.

[3]汪理全.《采矿学》内容新体系的研究[J].煤炭学报，2004(04).