- •СОДЕРЖАНИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1.2. Классификация и область применения средств рудничного транспорта
- •1.3. Виды и характеристика транспортируемых грузов
- •1.4. Грузопотоки горно-рудных предприятий
- •1.5. Оценка качества и надежности транспортных машин
- •1.6. Технико-экономическая эффективность применения рудничного транспорта
- •Вопросы для самопроверки
- •2. ОСНОВЫ РАСЧЕТА РУДНИЧНОГО ТРАНСПОРТА
- •2.1. Производительность транспортных машин
- •2.2. Силы сопротивления движению и тяговое усилие транспортной машины
- •2.3. Мощность привода и расход энергии
- •2.4. Использование ЭВМ при проектировании транспортных машин
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи и упражнения
- •3. ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ ЭКСПЛУАТАЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА МАШИН РУДНИЧНОГО ТРАНСПОРТА
- •3.1. Условия эксплуатации транспортных машин на горно-рудных предприятиях
- •3.2. Технологические схемы рудничного транспорта
- •3.3. Основы безопасной технической эксплуатации транспортных машин
- •3.4. Техническое обслуживание и ремонт транспортных машин
- •3.5. Автоматизация транспортных машин и процесса транспортирования, диспетчеризации
- •3.6. Мероприятия по снижению запыленности, шума и вибрации транспортных машин
- •3.7. Охрана окружающей среды
- •Вопросы для самопроверки
- •4.1. Общие сведения и классификация
- •4.2. Комплексы самоходных машин для очистных и подготовительных работ
- •4.3. Конструктивные особенности самоходных погрузочно-транспортных и транспортных машин
- •4.4. Передача тягового усилия и торможение самоходных машин
- •Вопросы для самопроверки
- •5. ТИПЫ И ПАРАМЕТРЫ САМОХОДНЫХ МАШИН
- •5.2. Погрузочно-транспортные машины с электрическим приводом
- •5.3. Погрузочно-транспортные машины с погрузочным ковшом и грузонесущим кузовом
- •5.4. Дистанционное управление и автоматизация погрузочно-транспортных машин
- •5.5. Самоходные транспортные машины
- •5.6. Эксплуатационный расчет самоходных машин
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи и упражнения
- •6. ЭКСПЛУАТАЦИЯ САМОХОДНЫХ МАШИН
- •6.1. Выработки и дороги для самоходных машин
- •6.2. Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт самоходных машин
- •6.3. Правила безопасности
- •Вопросы для самопроверки
- •7. СКРЕПЕРНЫЕ УСТАНОВКИ
- •7.1. Принцип действия и область применения
- •7.2. Оборудование скреперных установок
- •7.3. Расчет скреперных установок
- •7.4. Эксплуатация и правила безопасности
- •Вопросы для самопроверки
- •8. РЕЛЬСОВЫЕ ПУТИ ЛОКОМОТИВНОГО ТРАНСПОРТА
- •8.1. Устройство рельсового пути
- •8.2. Укладка рельсового пути
- •8.3. Путевое оборудование для проведения подготовительных выработок
- •8.4. Эксплуатация рельсового пути
- •Вопросы для самопроверки
- •9. РУДНИЧНЫЕ ВАГОНЕТКИ
- •9.1. Типы рудничных вагонеток
- •9.2. Устройство и область применения вагонеток
- •9.3. Эксплуатация вагонеток
- •Вопросы для самопроверки.
- •10. РУДНИЧНЫЕ ЛОКОМОТИВЫ
- •10.1. Классификация и область применения
- •10.2. Конструктивное исполнение электровозов и их механическое оборудование
- •10.3. Электрическое оборудование электровозов
- •10.4. Тяговая сеть, преобразовательные подстанции, гаражи
- •10.5. Эксплуатационный расчет электровозного транспорта
- •10.6. Организация движения электровозного транспорта
- •10.7. Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт электровозов
- •10.8. Эксплуатация тяговой сети
- •Вопроси для самопроверки
- •11.1. Устройства для загрузки вагонеток
- •11.2. Типы и схемы околоствольных дворов
- •11.3. Оборудование околоствольных дворов
- •Вопросы для самопроверки
- •12.1. Общие сведения
- •12.2. Доставка руды в забоях и по рудоспускам
- •12.3. Люки, оборудованные затворами и питателями
- •12.4. Эксплуатация и правила безопасности
- •Вопросы для самопроверки
- •13. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ
- •13.1. Общие сведения
- •13.2. Классификация, область применения и схемы конвейерного транспорта
- •Вопросы для самопроверки
- •14. КАЧАЮЩИЕСЯ И ВИБРАЦИОННЫЕ КОНВЕЙЕРЫ И ПИТАТЕЛИ
- •14.1. Принцип действия и схемы качающихся и вибрационных конвейеров и питателей
- •14.2. Устройство вибрационных питателей и конвейеров|
- •14.3. Типы и параметры вибрационных питателей и конвейеров, используемых для выпуска, погрузки и доставки руды
- •14.4. Эксплуатационный расчет вибропитателей
- •14.5. Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание вибропитателей
- •Вопросы для самопроверки
- •15. ЛЕНТОЧНЫЕ КОНВЕЙЕРЫ
- •15.1. Схемы ленточных конвейеров
- •15.2. Основные сборочные единицы ленточных конвейеров
- •15.3. Типы ленточных конвейеров
- •15.4. Специальные ленточные конвейеры
- •15.5. Эксплуатационный расчет ленточного конвейера
- •15.6. Автоматизация ленточных конвейеров и конвейерных линий
- •15.7. Монтаж, эксплуатация и техническое обслуживание ленточных конвейеров
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи и упражнения
- •16. СКРЕБКОВЫЕ И ПЛАСТИНЧАТЫЕ КОНВЕЙЕРЫ
- •16.1. Тяговые цепи и передача тягового усилия зацеплением
- •16.2. Скребковые конвейеры
- •16.3. Эксплуатация и техническое обслуживание скребковых конвейеров
- •16.4. Пластинчатые конвейеры
- •Вопросы для самопроверки
- •17. ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ И ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ ТРУБОПРОВОДНЫЙ ТРАНСПОРТ
- •17.1. Схемы трубопроводного транспорта и области его применения
- •17.2. Оборудование трубопроводного транспорта
- •17.3. Расчет основных параметров трубопроводного транспорта
- •17.4. Автоматизация, эксплуатация и правила безопасности
- •Вопросы для самопроверки
- •Задачи и упражнения
- •18.1. Средства вспомогательного транспорта и области их применения
- •18.2. Напочвенные средства вспомогательного транспорта
- •18.3. Подвесные средства вспомогательного транспорта
- •18.4. Механизация погрузочно-разгрузочных и монтажных работ
- •18.5. Эксплуатация средств вспомогательного транспорта
- •Вопросы для самопроверки
- •19.1. Промплощадка рудной шахты
- •19.2. Технологический комплекс поверхности
- •19.3. Погрузочные устройства железнодорожных вагонов
- •19.4. Оборудование складов и отвалов
- •19.5. Транспорт руды от шахты
- •Вопросы для самопроверки
- •20.1. Виды карьерного транспорта
- •20.2. Области применения карьерного транспорта
- •21. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ
- •21.1. Рельсовые пути
- •21.2. Подвижной состав железнодорожного транспорта
- •21.3. Организация работы железнодорожного транспорта в карьере
- •22. АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ
- •22.1. Автомобильные дороги
- •22.2. Подвижной состав
- •22.3. Организация работы автотранспорта
- •23. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ
- •23.1. Схемы карьерного конвейерного транспорта
- •23.2. Конструктивные особенности карьерных ленточных конвейеров
- •23.3. Автоматизация и эксплуатация конвейерного транспорта
- •24. КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ
- •24.1. Основные звенья комбинированного транспорта
- •24.2. Автомобильно-железнодорожный транспорт
- •24.3. Автомобильно-конвейерный транспорт
- •Вопросы для самопроверки
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
По полученным результатам расчетов массы состава по условиям трогания, торможения и нагрева двигателей принимаем окончательное число вагонеток в составе z = 10.
Длина поезда составляет 46,21 м, следовательно, длина разминовки для размещения поезда должна быть не менее 48—50 м.
Определение числа электровозов и их производительности. Число рейсов одного электровоза за смену [см. формулу (10.18)]
np = |
60tсм kэ |
= |
60 × 6 × 0.3 |
= 5 |
|
t p |
53.2 |
||||
|
|
|
а потребное число рейсов в смену [см. формулу (10.19)]
n |
|
= k |
|
Qсм |
+ n |
|
+ n |
|
=1,25 |
|
2980 |
|
+ 1 |
+ 1 = 35 |
|
см |
н zVвγ |
л |
м |
10 × 4,5 × |
2,5 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Число электровозов, необходимых для работы,
N p = nсм = 35 = 7 np 5
Принимаем резерв электровозов Nрез = 2, а инвентарное число электровозов Nи = 7 + 2 =
9.
Сменная производительность электровоза
Qэл = |
Qсм Lг |
= |
2980 ×1,86 |
= 792 т × км |
|
N p |
7 |
||||
|
|
|
Расход энергии на электровозный транспорт. Расход энергии за один: рейс, отнесенный к колесам электровоза [см. формулу (10.24)],
Э = 10 |
−3 |
(F L |
|
+ F L |
|
)=10 |
−3 æ |
2F |
¢ |
L |
|
+ 2F |
¢ |
L |
ö |
= |
|
|
|
ç |
|
|
|
÷ |
|||||||||
|
|
г |
г |
п |
п |
|
è |
г |
|
|
г |
п |
|
|
п ø |
|
=10−3 (2 × 807 ×1,86 + 2 × 3296 ×1,86)=15,26 МДж
Расход электровозом энергии за рейс, отнесенный к шинам подстанции [см. формулу
(10.25)], |
|
Э |
|
15,26 |
|
|
|
|
|||
Эp |
|
|
= 28,8 МДж |
||||||||
= |
|
= |
|
||||||||
η η η |
0,6 × 0,95 × 0,93 |
||||||||||
|
|
э с п |
|
|
|
|
|
|
|
||
Удельный расход энергии на шинах подстанции, отнесенный к 1 т-км |
|||||||||||
транспортируемого груза [см. формулу (10.26)], |
|
|
|
|
|||||||
Эуд = |
Эp |
= |
|
28,8 |
|
= 0,137 |
МДж |
|
|||
zVвγLг |
10 × 4,5 × 2,5 ×1,86 |
т × км |
|||||||||
|
|
|
Общий расход энергии за смену [см. формулу (10.27)]
Эсм = ЭудQсмLг = 0,137·2980·1,86=760 МДж
Потребную мощность тяговой подстанции оцределяем по формуле (10.28) при коэффициенте одновременности
k0 = 0,55 + 17 = 0,69
и среднем токе [см. формулу (10.29)]
Iср |
= |
I г tг + Iпt п |
nдв |
= |
34 × 9,7 |
+ 86 × 6,8 |
2 =110,8 А |
|
9,7 |
+ 6,8 |
|||||
|
|
tг + tп |
|
|
Таким образом, потребная мощность тяговой подстанции Рст = 10-3k0UIсрNр = 10-3·0,69·250·110,8·7 = 137,8 кВт.
Принимаем одну тяговую подстанцию АТП-500/275М мощностью 137,5 кВт.
10.6. Организация движения электровозного транспорта
Служба внутришахтного транспорта (ВШТ) осуществляет оперативное руководство движением груженых, порожних и пассажирских составов, своевременную и бесперебойную подачу порожних вагонеток и вспомогательных грузов к рабочим участкам, надзор за
исправностью подвижного состава, тяговой сети, рельсовых путей, проведение текущих ремонтов транспортного оборудования и откаточных выработок.
Работа электровозной откатки организуется в соответствии с технологическим паспортом рудной шахты, в который входят: характеристика подвижного состава; расчет электровозного транспорта и масса состава для каждого горизонта; расстановка вагонеток по шахте; схемы рельсовых путей откаточных горизонтов, а также у мест погрузки и разгрузки; схема тяговой сети с указанием мест расположения питающих пунктов; инструкционнотехнологические карты, регламентирующие порядок движения составов по откаточным выработкам, маневровые операции на пунктах погрузки и разгрузки; техническое обслуживание электровозов и вагонеток и др.
На рудных шахтах с большим числом часто перемещаемых погрузочных пунктов применяют организацию движения с закреплением электровоза за определенным составом, при этом электровоз протягивает состав в процессе погрузки и разгрузки. При такой организации движения упрощается диспетчерское управление, однако использование электровозного парка недостаточное.
При небольшом числе относительно стабильных погрузочных пунктов электровоз не закрепляют за определенным составом. Электровозы перемещают составы только на перегонах, а вагонетки при погрузке и разгрузке перемещают различными маневровыми устройствами. Такой вид организации позволяет повысить эффективность использования парка электровозов, однако при этом усложняется диспетчерская служба и требуется дополнительное маневровое оборудование (толкатели, лебедки, маневровые электровозы).
Использование составов, включающих вагонетки с донной разгрузкой (см. рис. 9.3), образующие секционный поезд, позволяет организовать поточную технологию работы электровозного транспорта, при которой обеспечивается высокая производительность благодаря комплексной механизации всех взаимосвязанных между собой транспортных операций — погрузки, транспортирования и разгрузки. При поточной технологии откатки исключаются маневровые операции и ручной труд по сцепке и расцепке вагонеток, отсутствуют опрокидыватели на разгрузочных пунктах.
Для обеспечения плановой откатки и ее увязывания с другими транспортными установками и подъемом составляют графики движения поездов. При работе двух или трех электровозов в однопутной выработке организацию движения поездов осуществляют по графику встречного движения со скрещениями (рис. 10.11, а), эстафетному графику (рис. 10.11, б) или комбинированному.
Электровозы, работающие по графику встречного движения со скрещениями, встречаются на разминовках, что вызывает простои поездов вследствие неодинаковой длины перегонов.
При организации движения по эстафетному графику откаточный участок разделяют на ряд перегонов, число которых соответствует числу работающих электровозов. Откатку на каждом перегоне производят одним определенным электровозом с перецепкой составов на разминовках. Такой график применяют при длине откатки свыше 2 км.
При вычерчивании графика движения локомотивов по оси абсцисс откладывают время с 2-, 5- или 10-минутными интервалами, а по оси ординат — расстояние в метрах между начальным и конечным пунктами движения. Движение локомотива на графике изображается наклонными линиями, простои и маневры — горизонтальными линиями.
Движение 3 и более электровозов по однопутному участку с несколькими обменными и погрузочными пунктами осуществляют по комбинированному, со скрещениями или эстафетному графику с устройством путевых разминовок через каждые 300— 400 м и применением аппаратуры блокировки стрелок и сигналов, а также связи машиниста электровоза с диспетчерской службой.
Рис. 10.11. Графики движения поездов: а — со скрещениями; б — эстафетный; 1 — электровоз № 1; 2 — электровоз № 2
При одновременной работе на участке 4 и более электровозов целесообразно переходить на двухпутное раздельное движение груженых и порожних составов.
Электровозы в течение смены работают либо по заранее составленному жесткому графику, либо маршрут их следования задается на каждый рейс диспетчером.
При грузообороте электровозного транспорта до 500— 1000 т/сут работа ВШТ контролируется горным диспетчером. При большем грузообороте, а также при одновременной работе более 8 электровозов на каждом добычном горизонте или 10 электровозов в смене вводится специальная диспетчерская служба движения.
Вфункции диспетчера входят: контроль и управление работой транспорта; обеспечение бесперебойного снабжения порожними вагонетками всех забоев и своевременного вывоза руды
ипороды; обеспечение своевременной перевозки людей к местам работы и обратно и др.
Вкамере диспетчера установлен пульт-табло с мнемосхемой откаточных путей, которые разделены на отдельные блок-участки, ограждаемые с двух сторон светофорами. Для управления электровозным транспортом используют телефонную связь, системы сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) стрелок и сигналов. Управление стрелочными переводами
исветофорами осуществляется дистанционно диспетчером, который по сигналам на мнемосхеме определяет местонахождение поездов и положение стрелочных переводов и принимает решение о выборе маршрута. Диспетчер постоянно поддерживает связь с машинистами электровозов, осуществляемую по телефонному кабелю или контактному проводу.
Для оперативного управления работой электровозного транс порта на рудных шахтах применяется система сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) — комплекс технических средств, предназначенных для централизованного управлениядвижением поездов по откаточным выработкам в околоствольном дворе.
Устройства сигнализации (светофоры и связь) предназначены для обеспечения безопасного движения поездов и подачи сигналов машинистам электровозов, устройства централизации — для дистанционного управления сигналами и стрелочными переводами из диспетчерского пункта, устройства блокировки — для контроля за сигналами светофоров, положением стрелок, наличием подвижного состава на отдельных участках пути.
В зависимости от числа эксплуатируемых электровозов, расстояния транспортирования, производительности и степени сложности путевого развития применяют несколько систем СЦБ. Например, в пределах околоствольного двора и выработок откаточного горизонта используют систему, обеспечивающую централизованное диспетчерское управление светофорами и стрелочными переводами или автоматическое управление светофорами и стрелочными переводами отдельных блок-участков.
При работе более 3 электровозов на однопутных откаточных выработках с разминовками применяют аппаратуру автоматической двухсветовой сигнализации (АДС) и управления стрелочными переводами, а также управление одиночными стрелочными переводами машинистом из кабины движущегося электровоза. Аппаратура АДС обеспечивает автоматическое включение разрешающего (зеленого) света светофора при наличии запроса на свободный блок-участок, переключение зеленого света на красный при въезде на блок-участок и др.
Комплект аппаратуры СЦБ состоит из светофоров, путевых датчиков, приводов стрелочных переводов, централизованных аппаратов с релейными шкафами, реле, источников питания и др.
Светофоры, имеющие красный (запрещающий) и зеленый (разрешающий) сигналы, предназначены для обеспечения безопасности движения составов. По назначению светофоры разделяются на входные, выходные и проходные. Входные и выходные сигналы разрешают или запрещают вход или выход поезда на разминовку или с перегона в околоствольный двор. Проходные сигналы разрешают или запрещают движение поезда с одного участка на другой в пределах перегона или околоствольного двора. Светофоры располагают таким образом, чтобы их сигналы были видны машинисту локомотива на расстоянии не менее длины тормозного пути поезда.
Путевые датчики представляют собой приемные элементы, служат для связи подвижного состава с сигнальными и централизованными устройствами и автоматически регулируют движение локомотивов. В подземных условиях применяют механические, индуктивные, электроконтактные и другие датчики. Механический датчик выполняют в виде педали, при нажатии на которую колесом локомотива через рычажную систему замыкаются контакты электрической цепи сигнализации. Индуктивный датчик, представляющий собой катушку со стальным сердечником, устанавливают между рельсами. Принцип действия этого датчика основан на изменении магнитного поля при прохождении над ним локомотива. Контактный датчик выполнен в виде отрезка дополнительного контактного провода, при замыкании которого токоприемником с основным контактным проводом в схему СЦБ подается сигнал о прохождении электровоза.
Всистемах СЦБ используется аппаратура блокировки стрелок и сигналов АБСС-1М, состоящая из блока управления маршрутами, блока автоматического управления стрелками и бесконтактного преобразователя напряжения. Эта аппаратура обеспечивает автоматическое управление светофорами и приводами стрелочных переводов в зависимости от места нахождения поездов на путевых участках.
Для управления стрелочным переводом машинистом из кабины движущегося электровоза применяют комплекс аппаратуры НЭРПА-1, обеспечивающий перевод стрелки бесконтактным способом кнопкой местного управления, а также контроль положения и прижатия остряков стрелки. Комплекс включает в себя передатчик высокочастотных сигналов, приемник сигналов, пускатель и привод стрелочного перевода.
Врудных шахтах на погрузочных и разгрузочных пунктах широко применяют систему дистанционного управления электровозом, при которой машинист покидает кабину и управляет движением состава и работой погрузочных и разгрузочных механизмов с переносного пульта управления. Дистанционное управление электровозом осуществляется с помощью высокочастотных сигналов (команд) по контактной сети. Участок контактного провода в местах погрузки и разгрузки изолируют от остальной сети. Команды на движение электровоза