Мухопад М.Д. Рудниковий транспорт.

Подождите немного. Документ загружается.

акумуляторних електровозів і дизелевозів. Для транспорту

матеріалів і обладнання по похилих виробках виймальної дільниці

надалі до створення нових більш ефективних засобів допоміжного

транспорту рекомендується застосовувати при кутах нахилу:

а) до 5° - надґрунтову канатну дорогу (ДКН), монорейкові

дороги з канатною тягою (6ДМК, МГЛ та ін.) або з підвісними

дизелевозом (ДМВ-5);

б) від 6 до 12° - однокінцеву канатну відкатку вагонеток,

монорейкові дороги з канатною тягою (6ДМК, МГЛ і ін.) або з

підвісними дизелевозом (ДМВ-5);

в) понад 12° - однокінцеву канатну відкатку вагонеток або

монорейкову дорогу (6ДМК).

У вузлах сполучення допоміжних похилих виробок з

горизонтальними виробками обладнуються приймально-відправні

майданчики, а при необхідності і перевантажувальні пункти.

Перевезення людей по похилих виробках виймальних

дільниць можна здійснювати моноканатними пасажирськими

дорогами з підвісними сидіннями, монорейковими

вантажолюдськими дорогами, вантажолюдськими конвеєрами,

однокінцевими канатними відкатками з составами людських

вагонеток. Доцільний вид транспорту людей установлюється в

залежності від конкретних гірничотехнічних умов і економічної

ефективності.

Для перевезення людей по горизонтальних виробках

доцільно використати електровозну відкатку або монорейкові

вантажолюдські дороги, призначені для транспорту допоміжних

вантажів.

Надалі при освоєнні самохідного безрейкового транспорту

перевезення людей по горизонтальних і похилих виробках

виймальних дільниць може здійснюватися за допомогою

вантажолюдських самохідних вагонеток.

Контрольні запитання і завдання

1. Назвіть основні способи транспортування при будівництві і

експлуатації шахт з пологим і похилим заляганням пластів, з

крутими пластами.

2. Транспортні процеси при проходженні виробок.

3. Транспортні процеси у вузлах сполучення виробок.

4. Прогресивна техніка і технологія переміщення вантажу:

- від очисних вибоїв;

- на перевантажувальних пунктах;

- від підготовчих вибоїв.

5. Засоби механізації допоміжного транспорту.

6. Перерахуйте основні напрямки удосконалення транспортних

схем і засобів механізації підземного транспорту.

МОДУЛЬ П`ЯТИЙ

ВИБІР І ОБГРУНТУВАННЯ ЗАСОБІВ

ПЕРЕМІЩЕННЯ ВАНТАЖУ

Знати: методи вибору транспортних

машин; зміст та послідовність

розрахунків основних параметрів

транспортних засобів.

Уміти: оцінювати фізичні процеси, які

виникають у вузлах і елементах машин;

та визначати параметри засобів

переміщення вантажів.

Короткі методичні вказівки

Усвідомити гірничо-геологічні та виробничі умови, у яких

будуть застосовуватися відповідні засоби переміщення вантажу.

Коротко дати їх оцінку і на базі цих висновків проводять

розрахунки параметрів машин (продуктивність, сила тяги,

потужність двигуна). Розрахунки проводять аналітичним,

графічним методами та на ЕОМ.

Зміст п'ятого модуля

5. Вибір і обґрунтування засобів переміщення вантажу

5.1. Загальні відомості

5.1.1. Критерії вибору

5.1.2. Методи вибору

5.2. Засоби перервної дії

5.2.1. Локомотиви

5.2.2. Канатні установки

5.2.3. Самохідні установки

5.2.4. Скреперні установки

5.3. Засоби безперервної дії

5.3.1. Стрічкові конвеєри

5.3.2. Скребкові конвеєри

5.3.3. Пластинчасті і вібраційні конвеєри, конвеєрні поїзди

5.3.4. Підвісні канатні і монорейкові дороги

5.3.5. Вибір і забезпечення високої продуктивності

прохідницьких комплексів і щитів

Контрольні запитання і завдання

5. ВИБІР І ОБҐРУНТУВАННЯ ЗАСОБІВ

ПЕРЕМІЩЕННЯ ВАНТАЖУ

5.1. ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ

5.1.1. Критерії вибору

Механічне устаткування підземного транспорту

характеризується великою різноманітністю використовуваних видів

транспорту і типів машин. Це пов'язано з різними гірничо-

геологічними умовами розроблюваних родовищ, різнотипністю

застосовуваних систем розробки і підготовки, різними масштабами

видобувних робіт, а також неоднаковими властивостями

переміщуваних вантажів.

Велика різноманітність транспортних машин, що

експлуатують на одній і тій же шахті, приводить до різного їх

поєднання. Тому один із основних напрямків подальшого

удосконалення транспорту полягає у застосуванні способів

виявлення систем розробки і підготовки, при яких забезпечуються

найбільш економічні схеми підземного транспорту.

Технологічна схема підземного транспорту визначається

головним чином засобами транспорту, що використовуються на

окремих ланках і їхніх стиках. При цьому вибір виду транспорту

для кожної ланки залежить не тільки від гірничотехнічних умов,

але й від економічності застосування транспортних засобів у

певних умовах. Необхідно відзначити, що часто який-небудь вид

транспорту, найбільш вигідний на одній ділянці, може виявитись

менш економічним на аналогічній ділянці тієї ж шахти при

поєднанні з іншими видами транспорту. Тому для встановлення

оптимальної технологічної системи підземного транспорту всієї

шахти з врахуванням її особливостей не можна обмежуватись

вибором найбільш вигідного виду транспорту для кожної ланки

окремо. Необхідно розглядати транспортні засоби в їхніх

взаємодіях і стосовно до конкретних гірничотехнічних умов. Для

розв'язування такого роду складних задач існують ефективні

методи, які дозволяють вибирати із великої кількості порівнюваних

варіантів економічно найвигіднішу технологічну схему підземного

транспорту . Для складання аналізу варіантів використовуються

такі вихідні дані: схема транспортних виробок шахти, перелік

доцільних видів транспорту для цих виробок і економічні

показники, що характеризують всі порівнювані види транспорту в

розглядуваних конкретних умовах.

При встановленні найбільш вигідної технологічної схеми

підземного транспорту для заданих гірничотехнічних умов шахти

за основний економічний критерій оптимальності можуть бути

прийняті експлуатаційні витрати на транспортування.

Експлуатаційні витрати для кожної окремої ланки

визначаються чотирма елементами—витратами на заробітну плату,

амортизацію транспортного устаткування, матеріали і

електроенергію. При цьому оптимальною вважається така

технологічна схема підземного транспорту, при якій сумарні

експлуатаційні витрати по всім транспортним ланкам шахти

найменші.

5.1.2. Методи вибору

При виборі транспортних машин спочатку збирають

первинну інформацію (дані про виробки, по яких буде

переміщуватись вантаж, їхнє призначення, довжину і кут нахилу, а

також інші відомості, в тому числі й техніко-економічні показники).

Після цього за єдиною методикою розраховують пропускну

здатність основних технологічних ланок і встановлюють для них

можливі варіанти схем, способів і засобів перевезень. Особливу

увагу звертають на правильність вибору основних параметрів

устаткування, тому що вони в значній мірі зумовлюють

ефективність роботи транспортної системи в цілому.

Вибір машин за продуктивністю і вартістю нерідко

здійснюється за допомогою найпростіших обчислювальних

засобів. Застосовуються також метод графів, графічний метод і

математичне програмування.

Найпростіші обчислювальні засоби і метод графів

використовуються при виборі нескладних систем, коли відстань

переміщення матеріалів і вантажопотоки не змінюються по кожній

з розглядуваних ланок технологічного процесу.

Основна відмінність метода графів полягає в тому, що

підсумовування транспортних витрат виконується на графі, чим

досягаються зручність і наочність. Порядок виконання розрахунків

такий: для кожної ланки визначають види транспорту і вартість

перевезення вантажів, а потім сумарні витрати для всіх ділянок.

Беруть оптимальні транспортні засоби, які забезпечують доставку

вантажів з мінімальними витратами.

Графічний метод доцільний тільки при виборі машин для

ізольованих ланок. У літературі наводяться графіки ділянок, де

раціонально застосовувати ті чи інші види транспортних установок.

Однак навіть для порівняно простої схеми виробок вибір

оптимального рішення являє собою багатоваріантну задачу,

оскільки в одних і тих же умовах можна використовувати різні

транспорті засоби.

Математичне програмування ефективне при великій

кількості варіантів і необхідності розглядати питання вибору в

динаміці (зміна вартості транспортування залежно від довжини).

При такому виборі використовується обчислювальна техніка. Треба

відзначити, що в 70-і рр. сформувались два напрямки в розвитку

обчислювальної техніки. Один привів до створення максимально

доступних широкому колу споживачів відокремлених засобів

індивідуального користування, часто сконструйованих з

врахуванням специфіки конкретних предметних галузей,—

персональних і професійних комп'ютерів. Персональні комп'ютери

відрізняються малими розмірами, низькою вартістю, високою

надійністю і простотою експлуатації. Другий напрямок дозволив

створити великі обчислювальні ЕОМ. Навколо них концентруються

значні групи користувачів, забезпечених індивідуальними засобами

взаємодії з машиною - терміналами.

В ЕОМ вводяться: схема транспортних виробок із

зазначенням їхньої початкової і максимальної довжини; розміри

вантажопотоку і темпи просування очисних та підготовчих

виробок; види, типи і вартісні параметри транспортних засобів.

Крім того, вводяться такі обмежуючі умови: продуктивність

окремих машин; технологічна доцільність поєднання різних

установок; кут нахилу виробок; категорія шахти по газу та ін.

Шляхом перебирання всіх можливих видів і типів устаткування для

кожної ланки визначають мінімальні зведені витрати на

переміщення вантажів. При цьому в пам'яті ЕОМ фіксуються ті

машини, які відповідають найменшим витратам. Аналогічним

шляхом виконуються операції й для шахти в цілому. Критерієм при

остаточному виборі варіанту служать мінімальні зведені витрати

на весь період роботи транспортної системи.

Використання ЕОМ для вибору і визначення основних

параметрів транспортних машин дозволяє автоматизувати складні

розрахунки, підвищити точність і скоротити час на їхнє виконання.

Для того щоб здійснити вибір за допомогою ЕОМ, необхідно

розробити алгоритм і програми розрахунку транспортних засобів,

які набули широкого розповсюдження при будівництві шахт

(підземних споруд).

5.2. ЗАСОБИ ПЕРЕРВНОЇ ДІЇ

5.2.1. Локомотиви

Щоб визначити типи і кількість машин та устаткування

локомотивного транспорту, потрібних для шахти, необхідно

скласти гірничотехнічне обґрунтування. Для цього збираються такі

основні дані: категорія шахти (рудника) по пилу і газу, довжина

транспортування, характеристика вагонеток, стан відкаточних

виробок, план і профіль рейкових колій, змінна продуктивність

пунктів завантаження.

Вибір типу рейкових колій, розміщення яких зумовлюється

площею перерізу гірничих виробок, проводиться згідно з

правилами безпеки у вугільних і сланцевих шахтах — залежно від

маси рухомого складу і вантажопотоку. Відповідно до норм

технологічного проектування підземних споруд для магістральних

виробок використовують рейки з лінійною густиною 33...38 кг/м,

для головних відкаточних виробок—24...33 кг/м, вентиляційних та

інших допоміжних — 18...24 кг/м.

Так, в основних відкаточних виробках, похилих стволах,

бремсбергах і уклонах при використанні вагонеток місткістю до 2

укладають рейки типу Р24, а при великих розмірах посудин —

РЗЗ і Р38. Рейки Р18 настилають тільки в проміжних вентиляційних

виробках.

Вагонетки для перевезення насипних матеріалів вибирають

з врахуванням вантажопотоку, довжини відкатки в тих чи інших

виробках і площі їхнього перерізу, виду використовуваного

транспорту, в тому числі й у стволі.

На ново-проектованих і реконструйованих шахтах доставку

гірничої маси доцільно проводити: у магістральних виробках—

секційними поїздами з донним розвантажуванням, а із підготовчих

забоїв — вагонетками типу ВДК. При підготовці нового горизонту

допускається застосування посудин з глухим кузовом.

Для конкретних умов оптимальні тип і вантажопідйомність

вагонеток визначають за техніко-економічними розрахунками.

Критерієм в даному випадку є мінімум зведених витрат на

локомотивну відкатку, включаючи витрати на посудини і тягові

засоби, устаткування навантажувальних і обмінних пунктів,

спорудження і підтримку гірничих виробок (якщо площа їхньою

перерізу обумовлюється видом транспорту) та ін.

Тип локомотива вибирають із ряду машин, що випускає

промисловість (див. табл. 3.3), керуючись нормами проектування,

основними технічними напрямами розвитку галузі і діючими

правилами безпеки на гірничо-видобувних підприємствах. Для

негазових шахт приймають контактні електровози, а для решти—

акумуляторні. У магістральних виробках з великим

вантажопотоком використовують, як правило, важкі локомотиви, а

на вентиляційних горизонтах (при виконанні допоміжних

транспортних операцій) — машини середньої маси.

Кількість локомотивів визначають із відношення потрібної

змінної продуктивності до продуктивності одного із них або

шляхом детального розрахунку, для чого попередньо знаходять

масу поїзда, можливе число рейсів однієї машини за зміну та ін.

Розрахунок в основному зводиться до вибору типу

локомотива, визначення маси состава і необхідної кількості машин.

Якщо сила тяги F

обмежується потужністю двигунів

локомотива, максимальна маса состава, т,

/[(ω

±ω

)g]-m

, (5.1)

де ω

, ω

– питомі опори руху і від уклону, Н/кН; m

– маса

локомотива, т.

Коли ж сила тяги обумовлюється зчепленням коліс з

рейками (F

= 1 000 m

gΨ), то

=1000m'

Ψ/(ω

±ω

)-m

. (5.2)

Тут m'

– зчіпна маса локомотива (маса, яка припадає на приводні

скати), т. У зв'язку з тим що у підземних електровозів усі скати

приводні, m

' = m

Масу состава під час запуску з допустимим прискоренням а

= 0,03... 0,05 м/с

при F

=l 000 m

gΨ знаходимо за формулою

=(1000m

Ψ/(ω

±ω

+108a

))-m

. (5.3)

Коефіцієнт зчеплення Ψ залежно від стану рейкових колій

береться рівним 0,07...0,24. Питомий опір ω

= 6...12Н/кН. Він

зменшується при збільшенні вантажопідйомності вагонетки.

Слід мати на увазі, що підготовлений для переміщення поїзд

повинен бути таким, щоб при гальмуванні він міг зупинитись,

пройшовши віддаль не більшу нормативного гальмового шляху.

Довжина останнього згідно з правилами безпеки для навантаженого

состава не перевершує 40 м, а при перевезенні людей – 20 м.

Гальмовий шлях обчислюється за формулою

, (5.4)

де l

; l

– відстані, пройдені поїздом під час підготовки гальм до дії

і в період безпосереднього гальмування, м.

При швидкості руху υ, м/с, гальмовий шлях

= υ t

. (5.5)

Тут t

– час підготовки гальм до дії, с. За даними

Дніпропетровського гірничого університету,

=1,4+t

, (5.6)

де t

– час холостого ходу гальмової системи локомотива, с.