一次回轉(zhuǎn)甩車場(chǎng)合理設(shè)計(jì)之研究與舉例

吳紹貴，單忠剛，張立新，周明杰，鄭樹良

（黑龍江省七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院，黑龍江七臺(tái)河154600）

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一次回轉(zhuǎn)甩車場(chǎng)合理設(shè)計(jì)之研究與舉例

吳紹貴，單忠剛，張立新，周明杰，鄭樹良

（黑龍江省七臺(tái)河職業(yè)學(xué)院，黑龍江七臺(tái)河154600）

摘要：本研究在高低道半徑大小及落平端點(diǎn)間距、偽傾角不同線路、偽斜面軌道中心距和平巷軌道線路中心距、立面圖在平面圖上的剖切位置不明確、礦車自溜線路長(zhǎng)度等5個(gè)方面提出了新認(rèn)識(shí)和注意事項(xiàng)，并舉例計(jì)算，進(jìn)一步加深認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：一次回轉(zhuǎn)甩車場(chǎng)；剖切線；立面圖；投影線傾角

1問(wèn)題分析

1.1高低道半徑和落平問(wèn)題

如果都取相同小半徑，高道就沒有了更長(zhǎng)弧坡把車溜到更遠(yuǎn)，造成鉤頭未帶到低道最低點(diǎn)就停，鉤頭得靠人力拉一段距離，這不合理。如果取相同大半徑也不合理，會(huì)造成低道最低點(diǎn)太遠(yuǎn)離上山，空車道的鉤頭夠不到重車，牽引角太大，提重車易翻。高道半徑遠(yuǎn)大于低道也不合理，如高道半徑>20m以上，雖然可以把車甩得更遠(yuǎn)，但高低道落差太大，會(huì)造成高低道之間摘掛鉤困難，且只有該處斷面很高，才能使高道上的材料車不刮幫頂，這增加了掘進(jìn)工程量。同一點(diǎn)落平雖然簡(jiǎn)化了計(jì)算，但不可取，影響高道把串車向平巷做更遠(yuǎn)推送。一般低道取9～12m，高道取12～15m為佳。

1.2立面投影圖不分開繪制問(wèn)題

甩車線形成的一次偽傾角和分車線形成的二次偽角不同，決定了這兩條線路在立面投影圖上是否是兩條傾角不同的線路，如果制成一條線路，其空間計(jì)算就會(huì)錯(cuò)，也誤導(dǎo)了他人思維。

1.3把斜面雙軌中心距誤以為車場(chǎng)平巷段軌中心距

分車道岔之后形成的斜坡平行線路，其軌中心距與車場(chǎng)平巷段的軌中心距在平面圖上投影的中心距才可以相等。

1.4立面投影圖無(wú)法正確計(jì)算和繪制問(wèn)題

明示沿哪段軌道中心剖切過(guò)來(lái)，才能正確計(jì)算并正確繪出立面圖上各條線路和傾角。剖切位置，必須能在立面圖上直接反映出L1和L2等真實(shí)長(zhǎng)度，然后其他線路向此立面圖正確投影計(jì)算。

1.5高低道閉合點(diǎn)的認(rèn)識(shí)

此閉合點(diǎn)是高低道在高程上達(dá)到等標(biāo)高的兩個(gè)點(diǎn)，此兩點(diǎn)不是存車線的盡頭。一般存車線長(zhǎng)度比礦車自溜長(zhǎng)度要長(zhǎng)一些，存車線長(zhǎng)度一般是平巷一列車長(zhǎng)度的1～2倍，長(zhǎng)出的部分應(yīng)設(shè)計(jì)成向里去的等阻正坡。

2實(shí)例計(jì)算

已知：某采區(qū)軌道上山β=23°，中部車場(chǎng)決定采用一次回轉(zhuǎn)石門式甩車場(chǎng)，軌型22kg/m，甩車用5號(hào)單開道岔，α1=11°18′36″。a1=3 768，b1=4 232。分車用4號(hào)單開道岔，α2=14°02′10″。a2=3 462，b2=3 588。空重車軌中心軌S=1 900mm。要求：第一，計(jì)算該甩車場(chǎng)在平面圖和豎面圖中有關(guān)參數(shù)。第二，按1∶100精確繪出平面圖和豎面圖，并標(biāo)注尺寸。求算：根據(jù)已知條件，繪制立體草圖（繪圖略），對(duì)草圖各線段和傾角及夾角命名和計(jì)算（單位：mm、°）。若沒有特別注明，長(zhǎng)度精確到0.1mm；度數(shù)精確到0.01°。另規(guī)定字符外加“”，表示在水平面投影長(zhǎng)度或角度；字符外加“”，表示在立面投影長(zhǎng)度或角度，字符下標(biāo)標(biāo)示“夾”，是表示空間線段與立面圖的夾角。

2.1角度和尺寸計(jì)算

2.1.1角度計(jì)算

2.1.2尺寸計(jì)算

2.1.2.1第一到第二道岔范圍參數(shù)計(jì)算

a1=3768.0；（a1）=a1·cosβ=3 468.5；=b1·cosα1夾=4150.4；=b2·cosα2夾=3481.6；m1=S/［sin（θ2-θ1）· cosβ2］=7 862.0；= m1·cosα2夾=7 628.9；(m1)= m1· cosβ2=7355.4；m2=S/［tg（θ2-θ1）·cosβ1］=7692.9；(m2)= m2·cosβ1=7105.8；TX=RX·tg（α2/2）=1107.9（RX取9000；TX1+b2=4696＜m1，合理）；(TX)β1=TX1·cosβ1=1023.4；(TX) β2= TX1·cosβ2=1 036.6；KPX=πRXα2/180=2 205.4。

2.1.2.2線段取值

TP1與lG之間取d=0。

2.1.2.3高、低道豎曲線范圍參數(shù)計(jì)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，由高低道循環(huán)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：畫局部計(jì)算圖（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

由局部計(jì)算圖知：BAD+ lD- L2- lG=0，把RG、H當(dāng)做變量，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（試代入H=500，RG=12 000）=406.6(L2≤1～2m，合理，屬一次試代入即滿足。注：關(guān)系式中三角函數(shù)值精確到0.000 1）。

2.1.2.7高、低道自溜水平長(zhǎng)度LG、LD計(jì)算

設(shè)高道起坡點(diǎn)高為x，低道起坡點(diǎn)高為y，則：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標(biāo)高計(jì)算

A.提車線（低道）標(biāo)高：①=±0.000；②=①+hD=± 0.000+686.52=686.5；⑥=②+(m2+L3)sinβ1=4 616.1。B.甩車線（高道）標(biāo)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.基本軌起點(diǎn)標(biāo)高：⑦=⑥+(a2+b1)sinβ1=7 564.2；⑧=⑦+ a1sinβ=9 036.5。按計(jì)算所得參數(shù)繪圖（繪圖略）。

3　結(jié)語(yǔ)

以上只對(duì)一次回轉(zhuǎn)甩車場(chǎng)做了研究和實(shí)例計(jì)算，其他形式的甩車場(chǎng)遇到這種問(wèn)題時(shí)也應(yīng)該注意修正，如圖所示。

圖局部計(jì)算圖Fig. Partial calculation map

參考文獻(xiàn)：

［1］曹允偉.煤礦開采方法［M］.北京：煤炭工業(yè)出版社，2005.

［2］張榮立，何國(guó)緯，李鐸.采礦工程設(shè)計(jì)手冊(cè)［M］.北京：煤炭工業(yè)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

作者簡(jiǎn)介：吳紹貴（1966-），男，黑龍江七臺(tái)河人，高級(jí)工程師，主要從事采礦工程技術(shù)研究與教學(xué)工作。

收稿日期：2015- 12- 24

中圖分類號(hào)：TD177

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1674-8646（2016）03-0066-02