一次回转甩车场合理设计之研究与举例
2016-03-24吴绍贵单忠刚张立新周明杰郑树良
吴绍贵，单忠刚，张立新，周明杰，郑树良
（黑龙江省七台河职业学院，黑龙江七台河154600）
一次回转甩车场合理设计之研究与举例
吴绍贵，单忠刚，张立新，周明杰，郑树良
（黑龙江省七台河职业学院，黑龙江七台河154600）
摘要：本研究在高低道半径大小及落平端点间距、伪倾角不同线路、伪斜面轨道中心距和平巷轨道线路中心距、立面图在平面图上的剖切位置不明确、矿车自溜线路长度等5个方面提出了新认识和注意事项，并举例计算，进一步加深认识。
关键词：一次回转甩车场；剖切线；立面图；投影线倾角
1问题分析
1.1高低道半径和落平问题
如果都取相同小半径，高道就没有了更长弧坡把车溜到更远，造成钩头未带到低道最低点就停，钩头得靠人力拉一段距离，这不合理。如果取相同大半径也不合理，会造成低道最低点太远离上山，空车道的钩头够不到重车，牵引角太大，提重车易翻。高道半径远大于低道也不合理，如高道半径>20m以上，虽然可以把车甩得更远，但高低道落差太大，会造成高低道之间摘挂钩困难，且只有该处断面很高，才能使高道上的材料车不刮帮顶，这增加了掘进工程量。同一点落平虽然简化了计算，但不可取，影响高道把串车向平巷做更远推送。一般低道取9～12m，高道取12～15m为佳。
1.2立面投影图不分开绘制问题
甩车线形成的一次伪倾角和分车线形成的二次伪角不同，决定了这两条线路在立面投影图上是否是两条倾角不同的线路，如果制成一条线路，其空间计算就会错，也误导了他人思维。
1.3把斜面双轨中心距误以为车场平巷段轨中心距
分车道岔之后形成的斜坡平行线路，其轨中心距与车场平巷段的轨中心距在平面图上投影的中心距才可以相等。
1.4立面投影图无法正确计算和绘制问题
明示沿哪段轨道中心剖切过来，才能正确计算并正确绘出立面图上各条线路和倾角。剖切位置，必须能在立面图上直接反映出L1和L2等真实长度，然后其他线路向此立面图正确投影计算。
1.5高低道闭合点的认识
此闭合点是高低道在高程上达到等标高的两个点，此两点不是存车线的尽头。一般存车线长度比矿车自溜长度要长一些，存车线长度一般是平巷一列车长度的1～2倍，长出的部分应设计成向里去的等阻正坡。
2实例计算
已知：某采区轨道上山β=23°，中部车场决定采用一次回转石门式甩车场，轨型22kg/m，甩车用5号单开道岔，α1=11°18′36″。a1=3 768，b1=4 232。分车用4号单开道岔，α2=14°02′10″。a2=3 462，b2=3 588。空重车轨中心轨S=1 900mm。要求：第一，计算该甩车场在平面图和竖面图中有关参数。第二，按1∶100精确绘出平面图和竖面图，并标注尺寸。求算：根据已知条件，绘制立体草图（绘图略），对草图各线段和倾角及夹角命名和计算（单位：mm、°）。若没有特别注明，长度精确到0.1mm；度数精确到0.01°。另规定字符外加“”，表示在水平面投影长度或角度；字符外加“”，表示在立面投影长度或角度，字符下标标示“夹”，是表示空间线段与立面图的夹角。
2.1角度和尺寸计算
2.1.1角度计算
2.1.2尺寸计算
2.1.2.1第一到第二道岔范围参数计算
a1=3768.0；（a1）=a1·cosβ=3 468.5；
2.1.2.2线段取值
TP1与lG之间取d=0。
2.1.2.3高、低道竖曲线范围参数计算
lG= RG(sinβ1- sinγG)=4 466.0 (RG取12 000，iG取11‰)；hG= RG(cosγG- cosβ1)=915.1；TG= RG·tg［(β1-γG)/2］=2 321.7；KPSG=πRG(β1-γG)/180=4 586.7；lD=RD(sinβ1+sinγD) =3 529.5 (RD取9 000，iD取9‰)；hD= πRD(cosγD- cosβ1) =686.5；TD= RD·tg［(β1+γD)/2］= 1 834.8；KPSD=πRD(β1+γD)/180=3 620.0。
2.1.2.4求L3
取H=500，d=0，由高低道循环一圈高度∑△H=0知：H+ hG+ d·sinβ1+ T1·sinβ1+ m1·sinβ2+ m2·sinβ1-L3·sinβ1- hD=0得：L3=2562.6。
2.1.2.5求L15：画局部计算图（附后）
L1=NC+CAD=AGC·sinβ1+CB/ sinβ1=S·tgθ1· tgβ1·sinβ1+(△h- AGC)/ sinβ1= S·tgθ1·tgβ1·sinβ1+ (hG+ H- hD- S·tgθ1·tgβ1)/ sinβ1=1 520.2。
2.1.2.6求L2
由局部计算图知：BAD+ lD- L2- lG=0，把RG、H当做变量，其他取原值得到：L2=CAD·cosβ1+lD- lG=( hG+ H- hD- S·tgθ1·tgβ1)ctgβ1+lD- lG=2.410 6H- 0.188 4 RG+1 461.7（试代入H=500，RG=12 000）=406.6(L2≤1～2m，合理，属一次试代入即满足。注：关系式中三角函数值精确到0.000 1）。
2.1.2.7高、低道自溜水平长度LG、LD计算
设高道起坡点高为x，低道起坡点高为y，则：由H=x+y=LGtgγG+（LG- L2）tgγD知：LG=（H+L2tgγD）/ (tgγG+ tgγD)= (H+L2iD)/ ( iG+ iD)=25 183.0；LD= LG- L2=24 776.4。
2.2标高计算
A.提车线（低道）标高：①=±0.000；②=①+hD=± 0.000+686.52=686.5；⑥=②+(m2+L3)sinβ1=4 616.1。B.甩车线（高道）标高③=①+H=500；④=③+hG=1 415.1；⑤=④+(T1+d)sinβ1=1 839.8；⑥=⑤+ m1sinβ2=4 616.2。C.基本轨起点标高：⑦=⑥+(a2+b1)sinβ1=7 564.2；⑧=⑦+ a1sinβ=9 036.5。按计算所得参数绘图（绘图略）。
3 结语
以上只对一次回转甩车场做了研究和实例计算，其他形式的甩车场遇到这种问题时也应该注意修正，如图所示。
图局部计算图Fig. Partial calculation map
参考文献：
［1］曹允伟.煤矿开采方法［M］.北京：煤炭工业出版社，2005.
［2］张荣立，何国纬，李铎.采矿工程设计手册［M］.北京：煤炭工业出版社，2013.
Study and Examples on the Rational Design of a Rotary Uncouple Field
WU Shao-gui, SHAN Zhong-gang, ZHANG Li-xin, ZHOU Ming-jie, ZHENG Shu-liang
(Qitaihe Vocational College of Heilongjiang Province, Qitaihe 154600, China)
Abstract:This study researched on the level of track radius and fall flat endpoint distance, dig angle should be drawn separately, track center distance of slant is not equal to tract wire center distance of drift, sectioning position of elevation on plane graph is not clear, the slipping line distance is not equal to vehicle storage track length, and gave examples to calculate for further understanding.
Key words:A rotary uncouple field; Section line; Elevation; Projection line angle
作者简介：吴绍贵（1966-），男，黑龙江七台河人，高级工程师，主要从事采矿工程技术研究与教学工作。
收稿日期：2015- 12- 24
中图分类号：TD177
文献标志码：A
文章编号：1674-8646（2016）03-0066-02
