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摘要：本文阐述了矿井工程中关于矿车环形车场滑行道布置与设计的相关内容，对关于寒冷地区相关参数的选取进行了讨论。
关键词：环形车场 自动滑行 井口房
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：
概述
自动滑行是利用矿车本身重力，沿着一定斜坡轨道自动向下坡方向滑行的一种运输方式。由于在滑行中不需要任何牵引力，因此可以节省牵引设备的投资、减轻繁重的体力劳动。对于罐笼井和矿车提升的斜井井口车场，矿车自动滑行是一种既简单又经济的运输方式。但滑行道总体布置设计中，要保证矿车能安全、迅速地从起点滑行到终点，并且在通过曲线段、道岔段时，矿车能平稳自溜；在接近阻车器、爬车机等设备时，不超过该设备允许的速度；在接近终点时，能减速、停车。当自动滑行与井口组成紧凑的环形运输时，要建滑行道走廊与井口房连成一体，并考虑与辅助设施的联系，合理布置接轨点。
因为自动滑行只能沿轨道下坡方向滑行，因此需设线路高度补偿器，将矿车提升到保证自溜运行所需要的高度。本次设计采用爬车机作为高度补偿器。
一般中小型煤矿，通常用人力或推车机将矿车推入翻车机进行卸载。现将我院为某矿井设计的环形滑行车场滑行道介绍如下。
1 矿车运行基本阻力系数的确定
1）矿车基本阻力系数：矿车阻力主要表现在轴与轴承的摩擦阻力，轮缘或踏面与钢轨的摩擦阻力。矿车的摩擦阻力与矿车的结构和轴承类型以及矿车的新旧程度，维修情况有关。具体可参照表1查得，本次设计矿车采用1.5t矿车。
表1矿车基本阻力系数
2）曲线段附加阻力系数：矿车在曲线段上运行时产生离心力，从而使车轮凸缘与钢轨产生摩擦力，曲线半径越小，转角越大，其摩擦阻力就越大，根据如下公式计算：
其中：—曲线段阻力系数；
K—系数，外轨抬高，系数为1
R—曲线段半径，m。
3）岔道附加阻力系数：矿车经过岔道时，由于转弯和岔尖的挤压等原因产生附加阻力，根据如下公式计算：
式中：R—曲线曲率半径，m；
—岔道的辄岔角，度；
—岔道导曲线阻力系数，
道岔中心至岔尖长度，m；
道岔中心至岔跟长度，m；
4）弹簧道岔岔尖挤压的附加阻力系数：
式中：20—岔尖挤压矿车所做的功，kgm；
—矿车质量，KG；
—矿车载重，KG；
5）加速运行时附加阻力系数：矿车在重力分力的做用下，沿倾斜轨道以加速度自溜滑行时，由于其惯性引起的附加阻力系数：
式中：—加速度值，；
—矿车车轮旋转时惯性系数，
重车时
空车時
2 最小曲率半径的确定
自动滑行线路应尽量布置成直线，需要设弯道时，其曲率半径尽可能增大而转向角尽可能小。自动滑行线路上所容许采用的最小曲率半径与行车速度、轴距大小这两个因素密切相关。最小曲率半径见表2所示，本次设计选用矿车轴距为600mm，设计运行速度为1.5m/s。
3 弯道外线外轨抬高与轨距加宽值
当矿车在弯道运行时，必然产生一个能使车轮凸缘压紧外轨的离心力，此离心力将增加钢轨与车轮凸缘的摩损及行车的阻力，为了克服这种离心力的作用，需将外轨抬高值，抬高值由以下公式推出:
,mm;
式中：—弯道曲率半径，m；
—曲率半径与轨距之比，
轨距加宽值：
式中：—轨距加宽值，mm；
—矿车轴距；
—弯道曲率半径；
表2 最小曲率半径
4 矿车沿倾斜轨道向下自动滑行时，作用在矿车上的力为：
，N；
式中：—矿车质量，KG；
—矿车载重，KG；
—矿车基本阻力系数；
—轨道坡度；
5 该矿环形车场滑行道设计：
根据矿车的自动滑行规律：当时，矿车等速运行；当时，矿车减速运行；当时，矿车加速运行，在本次设计过程中，通过借鉴五九矿区这类寒冷地区的经验，以上规律计算出来的坡度不是很适用，我们例举矿车组进行试验，当时，选取坡度就可以自动滑行了，可是经过多次实践都滑不下来不论是一号井的空车道还是胜利井的空车道，坡度都在0.015以上，一到冬季都用调度绞车牵引，夏季也得用人力推才能滑下。在三号井的体面线路设计中，计算空车道的坡度为0.0105。但是实际上，空车道采用了0.0165的坡度，工作中，冬季运行正常，夏季略大一点，在轨道上撒一点煤沫就可以保证正常运行。两个坡度相差了0.006。因而在本次设计中借鉴了五九矿的使用经验，将计算结果适当加大0.006。
该矿井环形车场滑行道设计布置如图1所示，环形车场滑行道设计计算结果如表3所示。
图1 环形车场滑行道设计
表3 环形车场滑行道设计计算结果
6 结语
窄轨矿车自溜滑行运输方式，在中小型矿山地面工业场地中应用较广泛，设计计算比较简单。但是在实践中有些环节还不够完善，需要从设计计算上进行探讨和改进，以达到更好的使用效果。由于自溜滑行运输效果受自然条件影响较大，因此，在查取各项数据时应多考虑实际的使用情况，本文讨论的设计方法适合于寒冷地区使用。
参考文献
[1] 赵庆江,地面矿车自动滑行线路坡度的探讨[J].《内蒙古煤炭经济》,1990年4期.
[2] 吕登逵,矿车自溜滑行在小型矿井运用中几个问题的探讨[J].《煤矿设计》,1995年3期.
[3] 方祖望,对1吨矿车运行阻力系数的探讨[J].《煤炭工程》,1982年10期.
[4] 丁奉训,测定矿车基本阻力系数的几个方法[J].《煤矿设计》,1983年7期.
[5] 高振忠，矿车自溜滑行设计中几个问题的探讨[J].《煤矿设计》，1985年7期
[6] 隋成民，翻车机前自动滑行道布置与计算[J].《煤矿设计》，1981年6期
关键词：环形车场 自动滑行 井口房
中图分类号：X752 文献标识码：A 文章编号：
概述
自动滑行是利用矿车本身重力，沿着一定斜坡轨道自动向下坡方向滑行的一种运输方式。由于在滑行中不需要任何牵引力，因此可以节省牵引设备的投资、减轻繁重的体力劳动。对于罐笼井和矿车提升的斜井井口车场，矿车自动滑行是一种既简单又经济的运输方式。但滑行道总体布置设计中，要保证矿车能安全、迅速地从起点滑行到终点，并且在通过曲线段、道岔段时，矿车能平稳自溜；在接近阻车器、爬车机等设备时，不超过该设备允许的速度；在接近终点时，能减速、停车。当自动滑行与井口组成紧凑的环形运输时，要建滑行道走廊与井口房连成一体，并考虑与辅助设施的联系，合理布置接轨点。
因为自动滑行只能沿轨道下坡方向滑行，因此需设线路高度补偿器，将矿车提升到保证自溜运行所需要的高度。本次设计采用爬车机作为高度补偿器。
一般中小型煤矿，通常用人力或推车机将矿车推入翻车机进行卸载。现将我院为某矿井设计的环形滑行车场滑行道介绍如下。
1 矿车运行基本阻力系数的确定
1）矿车基本阻力系数：矿车阻力主要表现在轴与轴承的摩擦阻力，轮缘或踏面与钢轨的摩擦阻力。矿车的摩擦阻力与矿车的结构和轴承类型以及矿车的新旧程度，维修情况有关。具体可参照表1查得，本次设计矿车采用1.5t矿车。
表1矿车基本阻力系数
2）曲线段附加阻力系数：矿车在曲线段上运行时产生离心力，从而使车轮凸缘与钢轨产生摩擦力，曲线半径越小，转角越大，其摩擦阻力就越大，根据如下公式计算：
其中：—曲线段阻力系数；
K—系数，外轨抬高，系数为1
R—曲线段半径，m。
3）岔道附加阻力系数：矿车经过岔道时，由于转弯和岔尖的挤压等原因产生附加阻力，根据如下公式计算：
式中：R—曲线曲率半径，m；
—岔道的辄岔角，度；
—岔道导曲线阻力系数，
道岔中心至岔尖长度，m；
道岔中心至岔跟长度，m；
4）弹簧道岔岔尖挤压的附加阻力系数：
式中：20—岔尖挤压矿车所做的功，kgm；
—矿车质量，KG；
—矿车载重，KG；
5）加速运行时附加阻力系数：矿车在重力分力的做用下，沿倾斜轨道以加速度自溜滑行时，由于其惯性引起的附加阻力系数：
式中：—加速度值，；
—矿车车轮旋转时惯性系数，
重车时
空车時
2 最小曲率半径的确定
自动滑行线路应尽量布置成直线，需要设弯道时，其曲率半径尽可能增大而转向角尽可能小。自动滑行线路上所容许采用的最小曲率半径与行车速度、轴距大小这两个因素密切相关。最小曲率半径见表2所示，本次设计选用矿车轴距为600mm，设计运行速度为1.5m/s。
3 弯道外线外轨抬高与轨距加宽值
当矿车在弯道运行时，必然产生一个能使车轮凸缘压紧外轨的离心力，此离心力将增加钢轨与车轮凸缘的摩损及行车的阻力，为了克服这种离心力的作用，需将外轨抬高值，抬高值由以下公式推出:
,mm;
式中：—弯道曲率半径，m；
—曲率半径与轨距之比，
轨距加宽值：
式中：—轨距加宽值，mm；
—矿车轴距；
—弯道曲率半径；
表2 最小曲率半径
4 矿车沿倾斜轨道向下自动滑行时，作用在矿车上的力为：
，N；
式中：—矿车质量，KG；
—矿车载重，KG；
—矿车基本阻力系数；
—轨道坡度；
5 该矿环形车场滑行道设计：
根据矿车的自动滑行规律：当时，矿车等速运行；当时，矿车减速运行；当时，矿车加速运行，在本次设计过程中，通过借鉴五九矿区这类寒冷地区的经验，以上规律计算出来的坡度不是很适用，我们例举矿车组进行试验，当时，选取坡度就可以自动滑行了，可是经过多次实践都滑不下来不论是一号井的空车道还是胜利井的空车道，坡度都在0.015以上，一到冬季都用调度绞车牵引，夏季也得用人力推才能滑下。在三号井的体面线路设计中，计算空车道的坡度为0.0105。但是实际上，空车道采用了0.0165的坡度，工作中，冬季运行正常，夏季略大一点，在轨道上撒一点煤沫就可以保证正常运行。两个坡度相差了0.006。因而在本次设计中借鉴了五九矿的使用经验，将计算结果适当加大0.006。
该矿井环形车场滑行道设计布置如图1所示，环形车场滑行道设计计算结果如表3所示。
图1 环形车场滑行道设计
表3 环形车场滑行道设计计算结果
6 结语
窄轨矿车自溜滑行运输方式，在中小型矿山地面工业场地中应用较广泛，设计计算比较简单。但是在实践中有些环节还不够完善，需要从设计计算上进行探讨和改进，以达到更好的使用效果。由于自溜滑行运输效果受自然条件影响较大，因此，在查取各项数据时应多考虑实际的使用情况，本文讨论的设计方法适合于寒冷地区使用。
参考文献
[1] 赵庆江,地面矿车自动滑行线路坡度的探讨[J].《内蒙古煤炭经济》,1990年4期.
[2] 吕登逵,矿车自溜滑行在小型矿井运用中几个问题的探讨[J].《煤矿设计》,1995年3期.
[3] 方祖望,对1吨矿车运行阻力系数的探讨[J].《煤炭工程》,1982年10期.
[4] 丁奉训,测定矿车基本阻力系数的几个方法[J].《煤矿设计》,1983年7期.
[5] 高振忠，矿车自溜滑行设计中几个问题的探讨[J].《煤矿设计》，1985年7期
[6] 隋成民，翻车机前自动滑行道布置与计算[J].《煤矿设计》，1981年6期