采区车场设计自动计算表
采区车场设计
一 、采区上部车场设计
（一）平车场线路进入总回风道
这种车场的特点是存车线设在总回风巷，已知变坡点C至总回风道中心线的距离为L， 采用这种布置的条件为 L ≥L1+Lg+La
式中 L1--为一钩车长度及安全富裕距离。
Lg--为交岔点长度；
La--为绞车房及其风道，绳道总长度
Lk--为单开道岔平行线路连接点长度；
Lh--存车线长度
D--线路中直线段长度；
（二）、平车场线路进入绕道
二、竖曲线位置及坡度图
竖曲线相对位置的确定：如上图，
OA=存车线长度，如一吨矿车长2米，电机车长4.5米，取5米，一列车拉10个车斗，则存车线取1.5倍列车，则OA=1.5*10*2+5=35米。
OA为重车线，取坡度为8‰（27'30"），
空车线坡度为10‰（34'24"），
轨道下山坡度θ，
重车线竖曲转角θ'，θ'=θ+δ1，
空车线竖曲线转角θ"，θ"=θ-δ2，
竖曲线半径R（9米），
重车线弧长Kp '=πR'θ'/180?，
切线T'=R'*tg(θ'/2),
空车线弧长Kp"=πR"θ"/180?，
切线T"=R"*tg(θ"/2)。
在△OEF中，
1、OO'=OE/sinθ*sinθ',OE=OA+T'=OA+R'*tg(θ'/2),
OO'=(OA+R'*tg(θ'/2))/sinθ*sinθ',
2、O'E=OE/sinθ*sinδ1,
O'E=(OA+R'*tg(θ'/2))/sinθ*sinδ1, 3
、O'F=OO'/sinθ"*sinδ2,
O'F=((OA+R'*tg(θ'/2))/sinθ*sinθ')/sinθ"*sinδ2,
4、OF=OO'/sinθ"*sinθ,
OF=(OA+R'*tg(θ'/2))/sinθ*sinθ'/sinθ"*sinθ, 5、OB=OF-T", 所
以，两竖曲线起止点的间距为：
6、 AB=OB*cosδ2-OA*cosδ1,
因为，R、S、a 2，都是设计中选定的因此可以求出AB、AD值。AB,AD值均满足布置二号道岔和竖曲线等部分。
三、平、竖曲线的关系
平、竖曲线的关系是平曲线与竖曲线在空间的相互关系。竖平曲线间的布置是否合理，影响到提升牵引角的大小和提升是否顺通，以及车场工程量的大小。
1、先竖曲线，后平曲线布置方式。这种布置方式是将1、2号道岔直接相连，并铺在交岔点内，竖曲线转平后再布置平曲线（即先变平后转弯），竖曲线在平面上的投影是一条直线。这种特点是提升牵引角小，计算简单。
2、竖、平曲线相间布置方式。 这种方式是竖曲线和部分平曲线布置在同一空间，即重合在一起。下面介绍比较常用的一种线路连接方式，a 1为一号道岔岔心角，a 2为二号道岔岔心角，采用平、竖曲线相间布置。A点为二号道岔辙岔理论中心，B点为空车线竖、平曲线起点，空、重车线平曲线采用同心园布置，D点为重车线竖、平曲线起点，S为空、重车线轨中心距。在双轨巷道里，采区装载点，矿车摘挂钩的地点，二个列车车体最突出部分之间的距离不得小于0.7米，一吨矿车宽为0.88米，所以S值最小应为1.58米（0.7+0.88米=1.58
米），S值在弯道过后可以逐渐小，但要符合《规程》规定（在直线段两车间距最小距离为0.2米，S值最小应为1.08（0.2+0.88米=1.08米）。
R为空车线曲线半径。
在△OCD中：OC=OD/cosa 2=(R+S)/cosa 2, BC=OC-OB=(R+S)/cosa 2-R,
在△ABC中：AB=BC/tga 2=((R+S)/cosa 2-R)/tga 2
=((R+S)/cosa 2-R*cosa 2/cosa 2)/(sina 2/cosa 2)
=(R+S-cosa 2*R)/sina 2
=(R*(1-cosa 2)+S)/sina 2 ， AD=AC-DC=AB/cosa 2-（R+S）tga 2， 因为，R
、S、a2，都是设计中选定的因此可以求出AB、AD值。
甩车场双轨竖、平曲线相间布置西线路连接计算表
1、车场平面图如左图，
（1）选择道岔
（2）布置提甩车线
空车线平曲线半径取R=15米，由上表计算得AB=9.457米，AD=6.288米，作图时，4点为A点，截取4-10点=9.457米，得10点为空车竖平曲线起点B点，截取4-6点=6.288米，得6点为重车竖平曲线起点D点。由6点作4-6线的垂线，取长度为R=15米，由10点作4-10线的垂线，两垂线交于0点，即为空、重车平曲线同心点，∠DOB=a=11?25'16"。
（3）作车场巷道轮廓线。
2、车场线路坡度图
（1）选择有关参数
（2）、作一、二号道岔伪倾角
甩车场设计市例
空、重车线轨中心距S为1.58米。
米，曲线巷道E值（重车轨道到巷道边距离）1.2米，F值（空车轨道到巷道边距离）0.8米，10个车斗，车场通过能力为300吨/日，绞岔点采用砌碹支护，绞车道宽2.6米，碹鼻子宽0.5 已知条件：绞车道沿煤布置，坡度为15?；采用一吨矿车，600毫米轨距，绞车道一次提升度TM为6.6米等。重车线挂钩点位于碹鼻子处（8点），7点和8点为重车线竖曲线两个切点，，在图中可以，直接量出开帮长度为20.8米，垂直于绞车道开帮最大宽度TN为6.52米碹，宽 从一号道岔a=4.026米，的基本轨起点Q：连接牛鼻子与O点与巷道上帮交点T，连接Q和T两点 由于车场通过能力较大，故一号道岔选标准6号道岔，a=4.026米，b=5.124米，a=9?31'38"二号道岔为5号道岔，a=11?25'16",a=3.086米，b=4.114米，用作图法，画平面图（单不是平面投影图），一、二号道岔直接连接。
以0为圆心分别以R=15+1.2+1.58=17.78米，和R=15-0.8=14.2米为半径，作车场巷道两邦轮廓线，绞车道轮廓线可以作出，取碹鼻子宽为0.5米。
（4）求碹的道岔之有关尺寸
8点为重车线竖曲线二切线之绞点。
空、重车线竖曲线半径取9米，车场内空重车均采用自滑，空车线开始甩车时坡度为15‰重车线竖曲线之后坡度为10‰，提车线采用下扎的方式，坡度为18?，空重车线
高差0.6米。
1-2点坡度为15?，2-3-4坡度为一号道岔伪倾角为：14?41'40"，由4点作一、二号道岔之伪倾角方向线4-5线为二号道岔伪倾角方向线，角度为14?47'17"。（由伪倾角计算表算得）。由4点作4-5'线，其坡度为一号道岔伪倾角14?41'40"，4-5线段和4-5'线段长为二号道岔之b值4.114米。
（3）作重车线竖曲线
车线竖曲线的布置。
（4）作空车线竖曲线M
自8点垂直向上量，取空车重线高差0.6米得点M，连接4点和M点连线，自M点作空车线坡度 线（15‰，51'35"）空车线竖曲线转角β"，β"=（二号道岔伪倾角角度)14?47'17"-δ2 =14?47'17"-51'35"，=13?55'42"，延长4-5线（如图虚线），可以看出，此线位于M点之下，故空车线自二号道岔之后要上抬，直接连接5-M点，甩车场坡度从图中可量出13?。以M点为空车线竖曲线二切线之交点，量取M-10=M-6=切线长（T=R*tg β"/2,β"=13?55'42",T=1.11米）由10、6点作M-10和M-6线垂线于0"点，以0"-M=9米为半径画弧，即完成了空车线竖曲线的布置。
以上作图法有些近似作法，严格来说，重车最低点应在起坡点9的前边，8点的后边，而不在8点。空、重车线上抬和下扎处应设一小段过渡竖曲线，此处略去。
图，也通过计算(T=R*tg β′/2,β′=18?+34'24",T=1.48米),由7点作7-8线之垂线，由9点作8-9线之垂线，二垂线交点即为重车线竖曲线之圆心O′，以0′-7为半径画弧，即完成了重点作重车线8-9，坡度为10‰(34'24"),量取7-8=8-9=重车线竖曲线切线长，（切线长通过作 坡度图近似取4-8值等于平面图之4-8值。5'-8线坡度为18?，8点即为二切线
之交点，自8
一、线路坡度
图中，1、3点叫闭合点
，即两股线路在此点的标
高是一样的。2、2′点是
甩线的起坡点，3点空、
运行速度为0，重车开始
向提车点2′滑行。
空重车线坡度，存车线长
度及提甩车道布置方式等
因素影响空重车线高差的
大小，一般为0.3-0.7米
最大不超过1米，存车长度，根据生产经验可选2～3倍提升串车长度或1～1.5倍列车长，空重车线坡度对比，重车线比较重要。首先保证重车能自滑，然后确定空车线坡度，尽量减小高差。
1、空车线坡度确定
空车线摘钩后一1～2米/秒左右的初速度向车场末端自滑，至末端速度为0。则空车线直线
段坡度为 i=w+(v2-v20)/（2gL）,式中 w--为矿车阻力系数(‰),v--为矿车末速度，v0--为初速度（米/秒),g--为重力加速度，9.8米/秒2，L--自滑距离（米），由于惯性作用自滑距离可取20米，串车长取40米，车场取60米，其中自滑距离可取20米。
i=0.011+（0-12）/（2*9.8*20）=0.0085，即8.5‰，考虑到轨面脏及铺轨质量，一般取
10‰-15‰左右。
曲线段矿车运行阻力要增加，通以下公式计算，w 1=k*0.035/√R,式中 k--系数，外轨抬高 k=1，不抬高时， k=1.5，R--为平曲线半径，但通过实测发现，计算的数据过大，可
采用修正公式，w 1=k*0.025/√R计算。i 曲=i+w 1 ， 曲线段坡度可取15‰ 。
整个空车线坡度甩车开始的一段10～20米可选12～15‰左右，之后较小或平坡。
2、重车线坡度确定
重车线坡度，车场直线段坡度可选用12‰，曲线段坡度可取15‰，在现场实际铺设轨道时，要根据经验，进行适当调整才能完成。
甩车场设计补充内容
1、甩车场线路与平巷线路的相对位置关系。
（1）线路进入煤层顶板再转入平巷，
竖曲线落平后，起坡点C距斜面平面交点B的距离为竖曲线切线长度T'，C点后面设直线段C1进入平面曲线。线路再转入平巷时，线路平行移动了S值的距离。e为斜面、平面交线至平巷轨道中心的间距。a、b、а等均为道岔参数，插人直线段C0、C1、C2、C3、C4根据设计要求而定单C3要计算。
Ｓ=（T′+C1+T1)sin(90°-δ′)+e, e值可以是加或减，只要看轨道中心线是在斜面、 平面交线的前或后面，此值为已知，平时在采掘平面图上可知。
C3=S/sinδ2-2T2=S/sinδ2-2*R2tg(δ2/2)
T1为平面切线长度，T1=R1*tg((90°-δ′)/2)
式中 δ2角、通常取45°，若计算C3值小于车辆轴距，可以适当减小δ2。
平巷曲线起点至轨道上山距离X：
X=(n1cosδ′+C0+L+C1+T1)sinδ′+T1+C2+T2+(2*T2+C3)*cosδ2+T2
L为竖曲线投影长;L=T′*(1+cosβ′),β′为二次伪倾角，T′为竖曲线切线,
T′=R竖曲tg(β′/2) , L=T′*(1+cosβ′)=R竖曲tg(β′/2)*(1+cosβ′)
n1--为联接点沿岔巷方向的轮廓尺寸；
n1=R0*tg[(δ′-а)/2]+[b0+R0*tg((δ′-а)/2)]*sinа/sinδ′
а为道岔角、δ′为二次回转角、b0道岔参数、R0为斜面曲线办径。
平巷曲线起点至起坡点C轨道线路长度：L轨
k p1=πR(90o-δ)/(180?）=R1(90o-δ′)/57.3
k p2=πRδ2/(180?）=R2δ2/57.3
k p3=πRδ3/(180?）=R3δ2/57.3
L轨=C1+C2+C3+K p1+K p2+K p3
甩入煤层顶板转入平巷式中部车场设计计算表
甩入煤层底板再转入平巷式中部车场
在设置竖曲线前，原主下山斜面 β坡度的线路应下扎△β脚,进入底板后,在底板中设竖
曲线落平,经过平曲线,使线路正好转入平巷的正常位置.平巷中心线到β′坡度斜面与水平面交线点B(该点与大巷底板同一标高)的水平距离为e,设计时已知数.B点到β坡度斜面的高差为△h,该数据设计时为与知.
设起坡点C1至斜面曲线终点处的水平距离为L0,高差为Z,竖曲线起坡角为β1,则△β
△β=β1-β′,式中β′不宜超过半数25°,△β不宜超过10°,
一、L0可通过下列二式计算
Z=(L0+C1+T1-e)*tgβ′, Z=(L0-T′)*tgβ 1 , L =T′(1+cosβ1),T′=R′*tgβ1/2
L0=（T′*tgβ1-（e-C1-T1）*tgβ′）/（tgβ1-tgβ′）。
二、斜面线路长度计算:
1、插入直线段长度C0：C0按照设备车轮轴距取数，一吨矿车轴距为0.55米,C0=0.55,
2 、斜面β坡度二次伪倾角β′下扎△β角度变为斜面β1坡度的过度竖曲线弦长△L： △L=2R0*cos△β/2。
3、斜面插入直线段长度D计算： (L0-（C0+△T）*cosβ′-T′)/=△T+D+T′
D=(L0-(C0+△T)*cosβ′-T′)/cosβ1-△T-T′
三、平面曲线终点与轨道上山间距X计算：
1、第一个道岔属单开非平行线路连接，轮廓线n1长度计算：
n1=（ b*sinα+R斜cosα- R斜cosδ）/sinδ
X=（n1+L0+C1+T1）*sinδ+T1
四、存车线路计算：
1、单开道岔平行线路连接长度计算：
已知，双轨线路轨中心距离S，插入直线段C3，道岔角为a，道岔参数为a，b。则：
C3=S/sina′-（（b+R?tg（a′/2）））
2、单开道岔平行线路连接长度L k为：L k=a′+S/tga′+R?tg（a′/2），式中R?，道岔
曲线连接半径。
3、存车线长度Lh根据生产能力而定。
二 、采区中部车场设计
一、平车场线路布置
（一）线路伪倾角及水平投影角计算图
一、伪倾角计算
在△O′OM中 sin β′=O′O/OM=O′O/OL*OL/OM=sinβ*cosa,
β′=arcsin(sinβ*cosa), 同理 β"=sinβ*cosδ, β"=arcsin(sinβ*cosδ), 式中 a--道岔角，也是一次回转角， δ--甩车线路二次回转角，β--轨道上（下)山倾角；β′--道岔伪倾角（一次伪倾角）； β"--甩车线路伪倾角（二次伪倾角); 二、水平投影角计算 在△O′LM中 ，tga′=LM/O′L , 在△OLM
中:LM=OL*tga, 在△OO′L中, O′L=OL*cosβ , tga′
=LM/O′L= OL*tga/OL*cosβ= tga/cosβ, a′
=arctg( tga/cosβ) , 同理，tgδ′= tgδ/cosβ, δ′= arctg( tgδ/cosβ)
竖曲线位置及坡度图计算表
道岔选择:DC613--3--12型，a=18?55'30" S'=1300mm,a=2077mm,b=2723mm,R=120000.轨道下山坡度