煤礦斜井（巷）用普通軌卡軌乘人裝置
選型設計

（參考文獻）

錦州大可礦山機械制造有限公司
2021年10月

目   錄

一、煤礦斜井（巷）用普通軌卡軌乘人裝置結構原理及技術參數............................................................................1
二、列車牽引力計算...............................................................................................................................................4
三、軌道、卡軌器、道岔選型設計..........................................................................................................................4
四、安裝、調試專用車場........................................................................................................................................7
五、軌道鋪設技術要求...........................................................................................................................................7
六、產品安標證....................................................................................................................................................11

一、煤礦斜井（巷）用普通軌卡軌乘人裝置結構原理及技術參數
1 產品特點
煤礦斜井（巷）用普通軌卡軌乘人裝置（以下簡稱乘人裝置或乘人車）是煤礦及礦山運送人員的新型理想安全設備。乘人裝置具有卡軌功能、人工制動和超速保護制動功能，列車具有聯動制動功能；其結構簡單、機構靈活、卡軌可靠、緩沖平穩、安全性能好、乘坐舒適、機動性強、適用范圍廣，有效的解決了煤礦井下大坡度起伏巷道長距離的人員安全運輸難題。
2主要用途及使用范圍
乘人裝置適用于600mm（900mm）軌距的30Kg及以上普通軌軌道系統中；對于原人車使用30Kg/m以上軌道不需更換，僅對軌道連接裝置改造后即可實現卡軌運行。
該乘人裝置可單車運行，也可組列運行，根據提升能力的差異，列車組列輛數有所不同，最多不超過3 輛，組列乘人裝置采用拉桿連接，并配有安全保險鏈。

4、 使用環境條件
a. 環境溫度為-30℃～40℃。
b.  不得用于采（盤）區回風巷及礦井回風巷。
5 技術參數:
 乘人裝置主要性能參數

基本性能參數

6 結構特征與工作原理
列車構成 
乘人裝置列車最多由三輛車組成,頭車、尾車具備制動功能，列車中與提升機提升鋼絲繩勾頭連接帶有制動功能的乘人裝置為頭車，位于列車另一端 的帶有制動功能的乘人裝置為尾車，位于列車中間不帶制動功能的乘人裝置為連車。

1頭車、2連車 3保護鏈 4、尾車 5、連接裝置
列車組列示意圖
列車聯動車輛組列時，使用液壓膠管將前后車的控制油路連接起來，形成一個完整液壓系統。         
7、基本功能介紹
 乘人裝置組列（以下簡稱列車）在普通軌道上卡軌運行、夾軌制動，安全可靠的完成人員運輸。乘人裝置具有手動制動、斷繩制動、溜坡超速制動、平道閉鎖以及與提升機的電控聯控（制動后急停提升機）等功能。列車運行時，跟車工位于列車運行方向的最前方，通過瞭望窗口觀察路況，遇到緊急情況時跟車工通過手持機通知絞車司機停止絞車運行，若來不及通知時可手動實施緊急制動；當列車提升鋼絲繩斷繩時，頭車（制動乘人車）牽引拉桿能夠第一時間觸發液壓系統實施緊急制動；當列車下放出現跑車超出限速值時，限速保護裝置產生動作，實施停車制動；當制動裝置落閘制動時,液壓系統失壓, 壓力元件動作，觸發漏泄通訊系統閉鎖提升機運行（須由客戶接入提升機安全回路）停止提升機運行。

二、列車牽引力計算： 
牽引力F =Qz X （sinα + μcosα + αmax/g） 
Qz − 列車的總重量，α − 巷道傾角，μ 車輪軌道摩擦滾筒系數 0.02 
αmax − 運行時最大加速度，取 0.5m/s²，g − 重力加速度 9.8m/s²
Qz =(Qs+Ql+Qw)+75×乘車總人數
例如：一列車三節，滿載，坡度25°計算結果如下：
頭車自重：2480kg、 尾車自重：2480Kg 、 掛車自重：1800kg  、每節車乘 15 人，人均 75kg  
代入上述數據可計算為： 
F = 0.0098 × (2480 + 2480 +1800 + 75 × 15 × 3)(sia25° + 0.02cos25° + 0.5/9.8) = 0.0098×10135×0.49=48.74KN 
經計算：一列車三節，滿載，坡度25°需采用JK-2X1.5提升機牽引。
根據計算牽引力選擇提升機型號或根據提升機終端載荷選擇卡軌乘人裝置列車的數量。
三、軌道、卡軌器、道岔選型設計:
1、軌道：因普通軌卡軌乘人裝置制動方式是軌頭上、下兩面卡軌制動，下制動塊分別制動在軌頭的下面兩側，軌道選型必需與普通軌卡軌乘人裝置制動塊設計相吻合，根據«煤礦安全規程»2016版第三百八十條規定;采區主要巷道軌道線路應當使用不小于30kg/m的鋼軌，切鋼軌斷面尺寸符合國家標準。
斷面尺寸如下圖：

2、卡軌器：軌道連接采用與軌型相符專用軌道卡軌器，卡軌器為錦州大可礦山機械制造有限公司設計、生產，型號為DKQGQ30、DKQGQ38、DKQGQ43三個型號。外形尺寸如下圖：

3、道岔：因卡軌乘人裝置制動塊及導向輪均低于鋼軌軌頭，道岔需采用立交式雙擺氣動專用道岔，道岔鋼軌與軌道鋼軌選用同種型號，根據運輸巷道硐室條件，道岔分左開、右開兩個方向，手動、氣動兩種控制方式，型號為:ZDK6-30(38)(43)-5-25右（左），即窄軌單開600mm軌距，鋼軌型號30、38、43kg/m，5號曲率半徑25m道岔。

四、 安裝、調試專用車場
因普通軌卡軌乘人裝置制動方式是軌頭上、下兩面卡軌制動，下制動塊分別制動在軌頭的下面兩側，安裝時需將車輛放在軌道后再安裝制動塊，為了便于安裝需要有一段卡軌乘人裝置專用安裝車場，車場軌道架空天橋或在軌道下方做一個長4米、寬1.2米、深1.2米的地坑。

五、軌道鋪設技術要求:
警示：因制動方式的特殊性，卡軌乘人裝置運行軌道必須是同型號且斷面尺寸符合國家標準
的鋼軌，并配套相應規格的道岔裝置。
1、根據巷道的實地測量高度、寬度，核實能否滿足斜井運輸系統運輸最大件所需空間的要求，尤其應該注意車輛在通過各種彎道、偏口時所需要的空間。車輛與巷道之間的空間應滿足《煤礦安全規程》的有關要求。軌道鋪設質量應達到《煤礦窄軌鐵路質量標準》（草案）中的“優良品”等級。
2、安裝軌道前，應先清理巷道，對安裝軌道線路的局部高低不平進行平整，并將軌枕直接鋪設在堅實的底板上。如果不能將軌枕鋪設在底板上，必須采取有效措施將軌枕墊實，防止軌道承受重載時出現下陷現象。在鋪設過程中，如出現較小的拐角，可從較遠處用直軌拼接過渡過來。拼接的軌道折角應滿足垂直轉彎半徑Rmin=15m 的要求。
3、軌道安裝前，應在巷道里標出軌道中心位置和偏口處道岔的位置。軌道安裝的越直、越平越好，避免不必要的折角。
4、軌道安裝時，應先從偏口處道岔鋪起，當遇到軌道長度不合適時，可按具體要求的長度割斷直軌，將接頭部分重新焊接到被割開軌道相應的位置，割開的軌道應平整。
5、軌道鋪設時，用專用與軌型相符專用卡軌器連接兩軌道，每間隔20m 需打錨桿固定道夾板，要求錨桿允許使用錨固力不低于45kN，錨桿直徑不小于φ22mm 并能承受相應的剪切力，錨固深度視巷道底板巖性而定，錨固長度不小于 500mm；安裝示意圖如下：

卡軌器連接示意圖

6、水平彎道段軌道內應設置軌距拉桿,最小水平曲率半徑不小于 12m；垂直坡道段軌道最小豎曲率半徑不小于 15m，兩軌端連接段垂直夾角不得大于 3°，坡 度大于 20°時垂直坡道段軌道最小豎曲率半徑不小于 20m。 
軌道軌面前、后高低應目視平順，明顯變坡點處不得有接頭，應根據巷道變坡處的彎曲半徑采用圓弧過渡，曲線軌面前后高低允許偏差用10m弦量不超過5mm，曲線段目視圓順，用2m弦量半徑50m以上不超過2mm，半徑50m以下不超過3mm.
7、沿途軌道壓板及螺栓（道釘）凸出高度低于軌頂面不得小于70mm； 
直線段和加寬后的曲線段軌距上偏差為+5mm，下偏差為-2mm；直線段兩條鋼軌頂面的高低差，以及曲線段外軌加高后與內軌頂面的高低偏差，都不得大于 5mm；軌道鋪設好后，及時清理軌道兩側的物料以滿足乘人裝置車輛的卡軌裝置的安全通過，要求距鋼軌中心兩側寬度方向200mm范圍，軌頂面高度方向70mm范圍內不許有雜物。
8、安裝軌道時，應保證兩節軌道之間接縫不大于5mm，高低和左右錯差不得大于 2mm。
9、專用卡軌道岔是采用手動或氣壓控制，用于卡軌乘人裝置軌道系統的配套應用，道岔頂面高度與系統軌道頂面高度保持等高。
10、道岔安裝處需打水泥基礎，并用錨桿固定，錨固力要求同第5 條。

軌道坡道變坡、水平轉彎及道岔安裝示意圖