露天矿线路工程重点Word格式文档下载.docx

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2级：

≥150m

3级：

≥100m

2）当受地形或其他条件限制时，平曲线半径下限

45（60）m

25（40）m

15（25）m

（）里表示68吨以上

（2）最小平曲线半径Rmin的计算方法R=v²

／127（Ó

0+iB）（图）

2、超高

●【

（1）超高的定义*】

平曲线路段，为抵消离心力，增加外侧路面的宽度，N

●【

（2）超高横坡*】

平曲线路段设超高后所形成的向内侧倾斜的单向坡面

4、行车视距与障碍界限

●【

（1）行车视距的定义*】

保证驾驶员从发现前方道路上的行人、车辆、障碍，到采取措施避免相撞的最短距离。

包括停产视距和会车视距

●【

（2）停车视距S0】

1）定义*

驾驶员发现前方路面上的行人、障碍物，采取刹车措施使车辆在障碍物、行人前停住的距离。

包括反应距离L1、制动距离ST、安全距离L0

2）停车视距计算

L1=v•t1／3.6，m

ST=v²

／254（Ó

0+-i）

L0：

一般取车长值

●【（3）会车视距】

1）定义

驾驶员发现对面来车，采取措施使车辆在安全距离外停住或不停车会让的距离

2）停车会让SH1=v1•t1／3.6+v2•t2／3.6+v1²

0+-i）+v2²

0+-i）+L0

3）不停车会让SH2=2S0

＜厂矿道路设计规范Gbj22-87＞

等级S0SH2

14080

23060

32040

（4）障碍界限

●【1）定义】

在平曲线路段，一组以行车视距为长度的相交直线段的包络线

第四节道路纵断面

二、道路纵断面设计

●【2、纵坡折减】

（1）高原折减

原因*：

1）空气稀薄，发动机功率降低，爬坡能力下降

2）气压低，冷却系统易破坏

在海拔3000m以上时，应对纵坡进行1%〜3%折减

海拔折减

3000〜4000m1%

4000〜5000m2%

＞50003%

（2）曲线折减（下限4.5%）

平曲线半径≤50m时，行车基本阻力增加，应进行纵坡折减*

（教材P152，表12-14）

3、坡长限制与缓坡段的设置

●【

（2）换算坡长与坡长换算系数】

1）坡长换算系数（ｒ）

基准坡度（5%〜6%）限制坡长与某纵向坡度限制坡长的比值

2）换算坡长

某纵向坡度下坡长与坡长换算系数的乘积L换=「nＥi=1」Li•ｒi

●【（3）缓坡段设置】

在超过限制坡长处设坡度≤3%，长度50〜80m缓坡段

3级道路条件受限时，缓坡段长度可取40m

4、竖曲线设计

●【

（2）竖曲线基本要素】

切线长T=R•tan0.5ｗ=R•（i1-i2）／2=R•△i／2

竖曲线长L=R•ｗ=R•△i=2T

外失距E=T²

／2R=R•△i²

／ｇ

●【（3）竖曲线最小半径Rmin与最小长度Lmin*】

1）凸形竖曲线Rmin和Lmin

①L＞S

Rmin=S0²

／4

Lmin=S0²

•△i／4

②L＜S

Lmin=2S0-4／△i

Rmin=（2S0-4／△i）／△i

2）凹形竖曲线Rmin与Lmin

Rmin=v²

／3.2

Lmin=v²

•△i／3.2

第五节回头曲线与转车场

一、回头曲线及其组成要素

●【1、回头曲线的定义*】：

在山区或露天采场内布置线路时，由于地形或采场边帮限，采用锐角转折迂回，将弯道设置于锐夹角之外的弯道

●【2、回头曲线组成要素】

主曲线，BC、AD辅助曲线，路线转角，插入直线段

二、回头曲线参数计算（P154）

1、无直线段插入对称回头曲线

已知：

R1、R2、α

辅助曲线总偏角β=arccos[R1／（R1+R2）]

辅助曲线切线长T=R1•tan（β／2）

辅助曲线曲线段长K1=3.14•R1•β／180

辅助曲线外失距E=R1（sec0.5β-1）

主曲线总偏角ｒ=180+2β-α

主曲线曲线段长K2=3.14•R2•ｒ／

180

回头曲线总长K=2K1+K2

●【二、回头曲线参数计算】

回头曲线两分支最窄处距离L=2E+2•sin0.5α•R2／simβ

回头曲线中心点与辅助曲线起点的距离OD=R2／sinβ+T

●【第六节道路通过能力计算】

一、道路通过能力的定义*：

安全条件下，单位时间内道路允许通过的最大车辆数或运量（车／h）

二、道路通过能力计算*

N=1000vK1K2K3／S0

第二章路面设计及道路养护

第二节路面结构和类型

●【一、路面定义、作用，要求】

1、定义：

用各种材料（混凝土、沥青、块石、碎石、砂、土）铺于路基顶面的层状结构物

2、作用：

承受车辆荷载、车轮转动磨耗，加固路基顶面

3、要求：

为保证汽车行驶的安全、迅速、平稳，要求路面具备一定的粗糙度、坚实度和平整度

●【五、路面结构】

1、路面结构类型：

单层式、双层式、多层式

2、路面结构

⑴面层（铺砌层）

包括磨耗层和保护层

作用：

保护路面，免受磨耗，填补不平

⑵基层（承重层）

承受车辆荷载，保证路面力学强度和结构稳定性

⑶垫层（辅助基层）

隔水、排水、隔温、传递行车、载荷

●【六、露天矿常用道路路面类型】

1、水泥混凝土路面

特点：

强度大，行车条件好，耐磨性好，服务期限长（30〜40a），施工复杂，投资大，接缝在冲击下易破坏

结构：

P167图13-2

2、整齐块石或条石路面

优点同水泥混凝土，投资大，经济效果差

P167图13-3

3、碎石路面

行车条件差，运行效率低，车辆故障率较高，燃油和轮胎消耗大，运输成本高，施工简单，投资小

4、沥青表面处置碎石路面

隔水性好，耐磨性好，承载能力差

P168图13-4

5、沥青贯入式路面

同沥青表面处置碎石路面

P168图13-5

第三节柔性路面设计

●【一、方法和步骤】

1、方法：

典型结构，经验厚度，弯沉计算*

2、步骤：

⑴根据道路等级、车型、运输量、服务年限等确定路面等级和类型

⑵路基和路面综合设计

原则：

气候寒冷条件下，中、低级路面、石方路基、冻深＜1.8m的中湿路基、冻深＜1.2的潮湿路基，不加防冻层；

反之，高级、次高级路面、冻深＞1.8m的中湿路基、冻深＞1.2m的潮湿路基，常设防冻层

⑶路面结构设计

⑴路基稳定、基层结实、路面耐用

⑵结构层强度自上而下递减：

E面：

E基≤3，E基：

E垫≤5，E垫：

E路基=4〜15

⑶石方路基，采取＂缓建路面＂原则

⑷确定各结构层厚度：

先安经验确定等层厚，然后按等效换算系数法确定其他层厚度

第四节刚性路面设计

●【一、设计步骤】

1、确定路面结构

面层：

水泥混凝土

基层：

土方路基设15〜25cm厚，材料为碎石、砾石、块石

2、确定路面设计参数：

荷载、水泥混凝土抗弯拉强度、回弹模量、路基的回弹模量

荷载：

根据汽车荷载等级，查＜露天采矿手册㈢＞表8-3-22；

汽车荷载等级查表8-2-28

*3、确定水泥混凝土面板厚度和平面尺寸

*4、确定路面接缝构造和间距

三、水泥混凝土路面接缝、构造和间距的确定

●【1、路面接缝类型】

⑴按接缝作用：

伸缝、缩缝、施工缝

⑵按方向：

纵缝、横缝

⑶按深度：

真缝、假缝

⑷按断面形状：

平缝、企口缝

●【3、接缝构造确定原则】

⑴缩缝一般采用假缝形状

⑵横向施工缝与伸缝或缩缝重合时，施工缝构造采用伸缝或缩缝构造，否则，采用加传力杆的企口缝

⑶纵向施工缝一般采用加拉杆的平缝，当面板厚度≥260mm时，采用加拉杆企口缝

⑷一次铺筑路面宽度超过4.5m时，设加拉杆的纵向缩缝

第五节道理养护

1、分类

2、好路率计算

第二篇胶带输送机机道设计

第三章带式输送机类别及构造

●【二、带式输送机构造】

1-驱动装置：

提供驱动力，带动输送带运行

2-清扫装置：

清除卸载后输送带上粘着的物料

3-上、下托辊组：

支撑输送带，使输送带垂度不超过限值以减小运行阻力

4-输送带：

承载并运输物料

5-拉紧装置：

为输送带提供张力，防止打滑并使输送带垂度不超过限值

6-换向滚筒

7-装载装置：

装载物料

8-机架：

安装机头、机尾、托辊及其它装置

●【三、分流和转载装置】

1、分流装置：

分岔溜槽式、悬臂回转式、滚筒台车式

2、转载装置（皮带车）

主要在采场挖掘机和工作面胶带、排土场胶带与排土机、工作面胶带与端帮胶带之间

使用转载装置可减少工作面胶带移设次数和胶带输送机数（组合台阶作业时）

第三节带式输送机基本参数

【二、带宽（B）*】

1、生产率的计算Q=A•v•k

k-倾斜系数，查＜MT／T467-1996煤矿用带式输送机设计计算＞表2

A=A1+A2，图

2、带宽B的确定

B=（Ó

／kr•v•k）０.５

kr-断面系数，查＜MT／T467-1996＞表3

计算结果应圆整，对照＜MT／T414-1995煤矿用带式输送机基本参数和尺寸＞：

500，650，800，1000，1200，1400，1600，1800，2000，2200mm

带宽校验：

未经筛分的散状物料：

B≥2Xmax+0.2

Xmax-物料最大块度

经过筛分的散状物料：

B≥3Xm+0.2

Xm-物料平均块度

生产率校验：

Q=B²

•kr•v•k，Q应大于需要值

3、每米长物料重量q

q=Q时／3600v，t／m

第六节机道平面、断面设计

一、机道平面布置

1、原则

⑴平面布置尽量平直，无弯道

⑵衔接处尽量设计成直角，条件困难时，夹角应≥25°

⑶采用联合运输方式的露天矿，应尽量避免机道与其他运输线路交叉

⑷尽量缩短带式输送机运距，力求运距最短

2、采场、排土场机道布置

⑴采场，图

1）干线

①布置在采场一侧或两侧端帮上

②布置在采场中部，与台阶工作线垂直

2）工作面支线

根据工作线发展方式，有平行布置和扇形布置两种方式

⑵排土场

外排土场带式输送机一般按扇形布置

内排土场带式输送机机道布置与采场台阶工作线发展方式一致（扇形、平行布置）

3、地面干线

地面干线机道布置应与总平面设计一致，并尽量避免与其他运输线路交叉，地基稳定，并力求运距最短

第四章带式输送机运行阻力及张力计算

第一节带式输送机运行阻力计算

一、基本运行阻力的计算*

倾角β、每米长物料重量q、每米长输送带重量q0、上托辊转动部分折算到承载段单位长度上的重量q'

、下托辊转动部分折算到空载段单位长度上的重量q'

'

、承载段运行阻力系数ｗ'

、空载段运行阻力系数ｗ'

、带式输送机长度L

承载段基本运行阻力W重

G重=（q+q0+q'

）L

N重=G重•cosβ

W重'

=（q+q0）L•sinβ

W重=ｗ'

（q+q0+q'

）L•cosβ+（q+q0）L•sinβ

空载段基本运行阻力W空

W空=ｗ'

（q0+q'

）L•cosβ-q0•L•sinβ

W基=ｗ'

（q+2q0+q'

+q'

）L•cosβ+q•L•sinβ

第三节输送带张力计算

一、张力计算的目的

1、作为带式输送机动力计算的基础

2、作为考察带式输送机能否正常作业的依据

二、带式输送机正常作业的条件

1、输送带与驱动滚筒之间不打滑

2、相邻托辊组之间输送带悬垂度不超过允许值，2%

三、计算方法和步骤

1、计算方法

逐段计算法：

按带式输送机布置简图，将整机分成若干段，然后逐段计算张力

Si+1=Si+Ｗi+1，i

Si+1—第i+1段张力

Si—第i段张力

Wi+1，i—第i+1与i段之间的允许阻力

2、计算步骤

⑴按布置简图分段

⑵建立绕入点与绕出点的动力关系表达式：

S1=S4+W1，4；

S4=S3+W3，4；

S3=S2+W2，3

S1=S2+W空+W3，4+W重（式1）

⑶按摩擦传送理论，驱动滚筒处S1、S2的关系：

S1≤S2•eＭα

Ｍ—输送带与驱动滚筒摩擦系数

α—输送带围包角

驱动滚筒应提供的圆周力：

Fq=S1–S2；

Fqmax=S2•eＭα–S2=S2（eＭα–1）

考虑到摩擦系数和运行阻力变化：

Fq=Fqmax／Kmq=S2（eＭα–1）／Kmq

Kmq—牵引力备用系数，一般取1.15〜1.20

Fq=S1–S2=S2（eＭα—1）／Kmq

S1=S2[1+（eＭα—1）／Kmq]（式2）

⑷联立（式1）、（式2）、解出S1，S2

⑸按逐段计算法依次计算其他各段张力

⑹悬垂度校验S≥（q+q0）•l²

•cosβ／8•△h

l—相邻托辊组间距；

β—输送机倾角

△h—输送带允许的悬垂度，一般取（0.015〜0.025）l，可取0.02l

⑺带强校验Smax≤B[F]／Kda

B—带宽；

[F]—输送带单位带宽的拉断强度

Kda—输送带安全系数，钢绳芯取10

第三篇露天矿铁道线路

第五章露天矿铁道线路等级及限界

第一节露天矿铁道线路等级

二、露天矿铁道线路类型（掌握）

1、固定线路

联结采场、排土场、贮矿场、选矿厂及工业场地之间的铁道线路，服务年限在三年以上

2、半固定线路

在较长时间内（三年）固定不动，但仍需定期移设的露天矿铁道线路，采场工作帮移动干线及联络线等

3、移动线路

经常移设的露天矿铁道线路，采场采掘线、排土场反车线

第二节铁路限界

一、定义

为确保机车车辆在铁道线路上安全运行、防止其撞击临近的建筑物和设备，对机车车辆和临近的建筑物、设备所规定的不允许超越的轮廓尺寸线。

包括：

机车车辆限界、建筑物接近限界

二、机车车辆限界

机车车辆横断面的极限尺寸

2、基本尺寸，图

三、建筑物接近限界

1、定义

除与机车车辆发生相互作用的设备外，其他设备和建筑物不得侵入的横断面轮廓

直线段建筑物接近限界、桥梁、隧道

2、基本尺寸：

直线建筑物接近限界P3图

第六章轨道

一、铁道线路组成：

轨道、路基、桥隧建筑物

二、轨道组成：

钢轨、联结零件、轨枕、道床、道岔、防爬设备等

第一节钢轨及其联结零件

一、钢轨

1、作用*

⑴支撑并引导机车车辆的运行方向

⑵将压力传给轨枕

4、轨缝

⑴定义：

为了防止温度变化时导致钢变形破坏，铺设时，两根钢轨接头处预留的缝隙

⑵计算：

a=0.0118（T–t）•L–C

0.0118—钢轨线性热膨胀系数

T—当地最高气温

t—铺设时当地气温

L—钢轨长度

C—接头和道床阻力限制钢轨的自由伸缩量

二、钢轨联结零件：

接头联结零件、中间联结零件

1、接头联结零件

⑴组成*：

鱼尾板（夹板）、螺栓、螺母、弹簧垫圈

2、中间联结零件

联结钢轨和轨枕：

木枕：

垫板、道钉

钢筋混凝土轨枕：

扣板、拱形弹片、弹条、螺纹道钉、螺母、垫圈

三、轨距、水平、轨底坡

1、轨距

⑴定义*：

两股钢轨轨头内侧的距离，在轨顶以下16mm处测量

⑵分类*

标准轨距：

1435mm–3〜+6

窄轨轨距：

＜1435mm

宽轨轨距：

＞1435mm

2、水平

为了保证列车平稳运行，使两股钢轨受力均匀，在直线路段两股钢轨轨顶必须位于同一水平

3、轨底坡

车轮踏面是锥形、钢轨顶面圆弧形，为了使钢轨中心受力，铺轨时，使钢轨向内侧倾斜，在轨底所形成的斜坡

第二节轨枕

一、轨枕的作用*

⑴承受钢轨传来的力并将其传布给道床

⑵保持钢轨的方向和位置

二、轨枕类型

1、木枕

⑴特点

优点：

弹性好，重量轻、制作和使用方便，绝缘性好

缺点：

使用年限短，耗费木材量大

2、钢筋混凝土轨枕

使用年限长，节省木材，强度大，维护工作量小

弹性小，脆性大，重量大，移设和维护困难

3、钢枕

⑴特点：

重量轻、使用年限长，耗费大量钢材、成本高

三、轨枕的布置

1、接头处布置方式*：

悬接（空）式、承垫式

2、悬接式布置时轨枕间距P9图

⑴标准钢轨，悬接式布置时，轨枕间距按P10表2〜3取

⑵非标准钢轨：

L=c+2b+（n–3）a，P9

第三节道床

一、道床的作用*

1、承受轨枕传来的力，并将其均匀传布于路基面上

2、排除线路积水，保持轨枕和路基干燥，提高路基承载能力

3、具有一定弹性，可缓和列车对钢轨的冲击

4、抵抗轨枕的纵向、横向移动，保证轨道的稳定和行车安全

5、便于轨道的养护维修，校正线路平面和纵断面

二、道床材料

1、要求：

坚韧、不易破碎，排水性好，不易风化、耐冻性强

2、常用道床材料：

碎石、砾石、砂石、矿渣（露天矿固定线路）

第四节防爬及曲线加强

一、轨道爬行及防爬措施

1、轨道爬行*：

钢轨或轨枕随着列车运行的纵向移动

2、轨道爬行原因*P12图

①钢轨在动载荷作用下发生的波浪式挠曲（向前爬行）—主要原因

②列车制动，车轮滑行施加给钢轨的反作用力（向前爬行）

③车轮碰撞钢轨接头（向前向后爬行）

④钢轨温度的变化（向前向后爬行）

⑤列车运行阻力施加给钢轨反作用力（与列车方向相反爬行）

⑥列车爬坡时车轮施加给钢轨的反作用力（向后爬行）

3、轨道爬行的危害*

①破坏正常轨缝间距，使钢轨形状变化，接头螺栓变形或拉断，影响行车安全

②破坏正常轨枕间距，使轨枕受力不均衡，影响列车运行平稳

③使中间联结零件松动，破坏正常轨距，危及行车安全

④加剧钢轨与中间联结零件磨耗，增加维护工作

4、防爬措施*

①增大联结阻力：

紧固道钉、接头螺栓

②设置防爬设备：

防爬器+防爬撑、霸王桩（防爬器）

二、曲线加强

1、目的*：

列车通过曲线路段时，由于离心力的作用，车轮对外侧钢轨产生横向推力，易造成外轨向外侧移动，使轨距加大，加剧外轨头部侧面磨耗，影响曲线路段圆顺，危及行车安全，为了防止以上情况发生，曲线路段必须设加强设备

2、曲线加强措施和设备*

①铺设重型钢轨，增加曲线路段轨枕数

②铺设防磨护轨或采用耐磨合金钢轨

③安装轨距杆，保持曲线路段轨距不变

④安装轨撑，固定钢轨在轨枕上的位置

第六节道岔

一、道岔的定义*：

为了使列车和机车车辆能够从一条线路进入或越过另一条线路而铺设的连接及交叉设备

二、道岔类型*P14图

1、普通单开道岔

2、对称双开道岔

3、对称三开道岔

4、交分道岔P15

5、渡线P16图

三、普通单开道岔的组成*，图

1、转辙器：

两根基本轨、两根尖轨、拉杆、转辙机械

改变轨道开道方向

2、辙叉：

辙叉心、翼轨，图

配合转辙器改变轨道开道方向

3、护轨：

制约车轮走向，使机车车辆顺利通过辙叉有害空间

4、连接部分：

两根直合拢轨、两根曲合拢轨

连接转辙器和辙叉

六、警冲标

用来指示机车车辆停车时，不得向道岔或线路交叉方向越过，以防止机车车辆碰撞危及行车安全的标志

2、警冲标的设置

①位于两会合线路直线段时，图

②位于两会合线路曲线段时，查附录5。

W1—曲线段内侧加宽值

九、梯线

1、定义*：

连接三条或三条以上平行线路时，将各个道岔依次连接在同一条条连接线上，此连接线即梯线

2、梯线类型

①直线梯线

②缩短梯线

③复式梯线

第八章曲线

第一节曲线外轨超高

一、设置超高的目的*

1、减小外轨横向推力，防止轨距变宽、发生脱轨

2、使内、外钢轨所受载荷平衡，减小车轮与外轨磨耗

3、防止列车通过曲线时向外侧倾倒

二、超高的计算*图

曲线半径R、平均运行速度v（km／t）、列车重量G、钢轨中心间距S1

F向=G•sinα，sinα=△h／S1——F向=G•△t／S1

F离=G／g•v²

／R，F离'

=F离•cosα——F离'

=G／g•v²

／R•cosα

理想状态下：

F向=F离

G／g•v²

／R=G•△t／S1

准轨时，S1=1500mm

1500•v²

／（3、6）²

9.8R=△h

△h=11.8•v²

／R

说明：

1、外轨超高△h≤125mm

2、设置超高前，应实测列车经过曲线时的平均速度，以合理确定△h

3、超高检验可通过观察内、外轨磨损情况确定

4、超高的实现：

抬高外轨、加厚外侧道床

第二节曲线轨距加宽

二、曲线轨距加宽的计算P31图*

Sc=q+f

q—轮对宽度mm

f—失矩

b—固定轴间距，一般为4000mm

Sc=q+b²

／2R，实际计算时，q取最大值

Sc=qmax+8000／R（米），mm

①R≥350m，Sc=S0

②R≤300〜349，Sc=S0+5

③R≤250〜299，Sc=S0+10

④R＜250，Sc=S0+15

⑵曲线轨距加宽后最大值不应超过1456mm

⑶曲线轨距加宽以内轨向内侧移动实现

⑷曲线轨距加宽应在缓和曲线或直线段内渐变过渡，渐变率1〜2‰

第三节曲线地段线路间距的加宽

二、曲线地段线路间距加宽的计算P33

W1=l²

／8R+△h•H／1500

W2=44000／R

曲线地段两条相邻线路的间距加宽值：

外侧线路超高为△h1，内侧线路超高△h2

W=W1+W2+（△h1-△h2）•H／1500