Плютов Ю.А. Транспортные машины

Подождите немного. Документ загружается.



Транспортные машины. Конспект лекций -231-

План лекции

1. Общие сведения о комбинированном транспорте.

2. Основные схемы.

Разнообразие горно-геологических условий залегания полезных иско-

паемых в нашей стране, увеличение глубины барьеров, вовлечение в разра-

ботку зон полезного ископаемого, находившихся ранее вне границ карьера,

обусловили распространение комбинированных видов транспорта, т.е. таких,

когда в пределах одной транспортной цепочки (например, транспортирова-

ние полезного ископаемого) на отдельных участках трассы используются

различные виды транспорта.

Использование различных комбинаций транспорта позволяет получить

лучшие экономические показатели, так как каждый вид транспорта может

эксплуатироваться в наиболее выгодных для него условиях.

Схемы комбинированного транспорта (рис. 41.1, рис. 41.2, рис. 41.3)

состоят, как правило, из трех звеньев: первого – на разрабатываемых гори-

зонтах, второго – на борту карьера, третьего – на поверхности. В большин-

стве случаев транспорт второго звена осуществляет транспортирование и на

поверхности.

В тех случаях, когда двухзвенная схема неприемлема (например, ски-

повой подъем) или нерациональна (значительная длина транспортирования

по поверхности при подъеме ленточными конвейерами или доставка в не-

сколько пунктов на поверхности), возникает необходимость в третьем звене

(обычно это железнодорожный транспорт).

Получили распространение две схемы комбинированного транспорта:

автомобильно-железнодорожный и автомобильно-конвейерный (рис. 41.1,

рис. 41.3). Находит незначительное применение также комбинация автомо-

бильного транспорта в нижней зоне карьера и скипового на подъеме из него

(рис. 41.2).

Автомобильно-железнодорожный транспорт применяется при разра-

ботке крупных карьеров, быстром продвигании фронта работ и углублении,

при большом расстоянии транспортирования на поверхности. Переход с ав-

томобильного или железнодорожного транспорта на комбинированный про-

изводится, как правило, с глубины 150–180 м.

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 41. Область применения схем комбинированного транспорта



Транспортные машины. Конспект лекций -232-

Рис. 41.1. Схема комбинированного автомобильно-

железнодородного транспорта

Рис. 41.2. Схема наклонной скиповой подъемной установки

Автомобильно-конвейерный транспорт целесообразен в глубоких карь-

ерах при ограниченных размерах полезного ископаемого в плане, при слож-

ном залегании его и неоднородном составе, при больших грузопотоках. Воз-

можность транспортирования ленточными конвейерами под углами, дости-

гающими 18

, в глубоких карьерах при ограниченной площади разрабаты-

ваемых горизонтов позволяет сократить длину транспортирования и объем

горно-капитальных работ. Глубина разработки, с которой следует переходить

к комбинации автомобильного и конвейерного транспорта, составляет 150 м.

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 41. Область применения схем комбинированного транспорта



Транспортные машины. Конспект лекций -233-

Рис. 41.3. Схема карьера с автомобильно-конвейерным транспортом и дробильно-

перегрузочным пунктом для руды и породы: 1 – буровой станок; 2 – одноковшовый экска-

ватор; 3 – автосамосвал; 4 – приемный бункер; 5 – виброгрохот-питатель; 6 – дробилка; 7

– конвейер-питатель; 8 – погрузочная воронка; 9–12 – ставы магистральной конвейерной

линии; 13 – сбрасывающая тележка; 14 – отвальный конвейер;

15 – отвалообразователь

Комбинированный автомобильно-скиповой транспорт эффективен

также, как и автомобильно-конвейерный, в глубоких карьерах при ограни-

ченных размерах карьерного поля, но эффективность этой комбинации рас-

тет с увеличением глубины и уменьшением размеров карьера в пла-

не. Угол наклона подъемника превышает 40–45

. Установка скипового

подъемника целесообразна при глубине более 100 м и относительно не-

больших грузопотоках. Один скиповой подъем обеспечивает не более

10 млн т в год.

Контрольные вопросы

1. С какой целью применяется комбинированный транспорт?

2. Какие виды комбинированного транспорта применяются на карье-

рах?

План лекции

1. Автомобильно-железнодорожный транспорт: типы перегрузочных

пунктов.

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 42. Автомобильно-железнодорожный и автомобильно-скиповой транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -234-

2. Автомобильно-скиповой транспорт: достоинства и недостатки, осо-

бенности расчета.

Характерной особенностью автомобильно-железнодорожного транспорта

является возможность применения различных по конструкции и назначению

перегрузочных пунктов.

Перегрузочный пункт при автомобильно-железнодорожном транспорте

может располагаться на дне карьера, на борту или на поверхности в непо-

средственной близости от борта карьера. Различают три типа перегрузочных

пунктов:

1) перегрузочный пункт, включающий в себя аккумулирующие бунке-

ры и оборудование для погрузки в железнодорожные вагоны;

2) перегрузочный пункт в виде временного склада, из которого горная

масса экскаватором загружается в железнодорожные вагоны;

3) перегрузочный пункт, состоящий из эстакады для непосредственной

перегрузки из автосамосвалов в железнодорожные вагоны.

Аккумулирующие бункеры не нашли широкого применения на карье-

рах из-за больших затрат на их создание.

Перегрузочные пункты в виде временного склада могут устанавли-

ваться для длительного или кратковременного хранения. Кратковременное

складирование (не более суточного запаса) производится в специальные при-

ямки, параметры которых определяются параметрами погрузочной машины,

а автомобильные дороги и железнодорожные пути располагаются на одном

уровне. При длительном хранении горная масса из автосамосвалов разгружа-

ется под откос насыпи (сооружаемой из полезного ископаемого, породы) и

далее грузится экскаватором в железнодорожные вагоны, располагаемые на

путях параллельно насыпи (рис. 42.1). Такие склады обычно выполняют так-

же функцию усреднения полезного ископаемого.

Параметры склада зависят от его суточного грузооборота Q

, т/сут.

Если в сутки склад работает п

, ч, то число автосамосвалов, разгружающихся

на складе в течение часа, составляет

n = k

СК

/(n

q), (42.1)

где q – грузоподъемность автосамосвала; k

– коэффициент неравномерности

поступления горной массы на склад, k

= 1,15–1,25.

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 42. Автомобильно-железнодорожный и автомобильно-скиповой транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -235-

Рис. 42.1. Экскаваторный перегрузочный пункт при автомобильно-

железнодорожном комбинированном транспорте: а – пункт перегрузки горной массы из

автосамосвалов в железнодорожные вагоны; б – схема эстакады

Если известно число автосамосвалов, обслуживающих склад,

N и

время их рейса Т

, мин, то эта же величина составит

п = 60

N / Т

. (42.2)

При этом число одновременно разгружающихся на складе автосамо-

свалов составляет

= п t

рм

/60, (42.3)

где t

рм

– продолжительность разгрузки и маневрирования самосвала у места

разгрузки.

Тогда необходимый фронт разгрузки автосамосвалов

ФР

= n

, (42.4)

где

– ширина полосы по фронту разгрузки, занимаемая одним автоса-

мосвалом.

Полная длина склада вычисляется по формуле

= K

ФР

, (42.5)

где K

– коэффициент, учитывающий длину фронта, отводимую для под-

готовки к складированию горной массы, K

= 1,2–2.

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 42. Автомобильно-железнодорожный и автомобильно-скиповой транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -236-

Длина таких складов достигает в отдельных случаях 500 м, чаще

≈ 200–300 м.

Ширина склада лимитируется радиусом поворота автосамосвала.

Вместимость склада, м

, зависит от количества суток т, на которое

рассчитан запас горной массы:

СК

= Q

СК

m n

/γ

. (42.6)

Непосредственная перегрузка из автосамосвалов в железнодорожные

вагоны (рис. 42.2) обусловливает огромную пропускную способность склада

и исключает промежуточную экскаваторную погрузку. Вместе с тем появля-

ется необходимость в синхронизации работы автомобильного и железнодо-

рожного транспорта, а также в обеспечении определенного соотношения меж-

ду параметрами автосамосвалов и вагонов (думпкаров). Грузоподъемность и

вместимость автосамосвала должна быть в 3-4 раза меньше вагона.

Рис. 42.2. Непосредственная перегрузка из автосамосвалов в железнодорожные: а –

схема непосредственной перегрузки из автосамосвалов в железнодорожные вагоны; б –

схема эстакады: 1 – бульдозеры;

2 – фронтальный колесный погрузчик; 3 – перегрузочная площадка

Кроме того, важным условием является равномерное распределение

горной массы по длине вагона. Так, автосамосвал БелАЗ-7540 может быть в

комплексе с думпкаром ВС-105. Возможное число разгрузок автосамосвала

по длине кузова думпкара (а оно также должно быть не менее 3-4) составляет

< l

/(K

В), (42.7)

где l

– внутренняя длина кузова вагона, м; K

– коэффициент потока, учиты-

вающий превышение ширины потока груза при разгрузке автосамосвала над

шириной последнего, K

= 1,25; В - наружная ширина кузова автосамосвала,

м.

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 42. Автомобильно-железнодорожный и автомобильно-скиповой транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -237-

Высота перегрузочной эстакады определяется параметрами вагона и

траекторией движения горной массы при разгрузке автосамосвала

(рис. 42.2, а).

Ширина эстакады определяется числом ее рабочих сторон, параметра-

ми автосамосвалов и схемой движения (рис. 42.2,

б).

Длина эстакады зависит от длины фронта разгрузки автосамосвалов

(или числа их мест разгрузки).

При непрерывной подаче самосвалов на эстакаду и составов под по-

грузку в час на одном месте может разгрузиться следующее число машин:

= 3600 /(t'

+ t"

+ t

ОБ

+ t

ПЕР

), (42.8)

где t'

, t"

– соответственно, время на маневры автосамосвала при установке

на разгрузку и при отъезде с места разгрузки, с; t

– время на разгрузку, с; t

ОБ

ПЕР

– соответственно, доля времени, приходящаяся на задержки разгрузки

автосамосвалов из-за обмена поездов и передвижки вагонов, с.

Тогда требующееся число мест разгрузки (одновременно разгружаю-

щихся автосамосвалов) п

= п/п

, а число вагонов под погрузку п

= п

/ п

Скиповые подъемные установки применяются на карьерах средней и

большой глубины производительностью до 7–10 млн т в год с устойчивыми

боковыми породами, допускающими установку рельсовых путей для скипов

под углами наклона 20–45

Особенностью комбинации автотранспорта со скиповым подъемом яв-

ляется наличие двух перегрузочных комплексов, что усложняет организацию

работ и увеличивает затраты. Скиповая карьерная подъемная установка

(рис. 42.3

) состоит из скипа 1, наклонного рельсового пути 2, подъемной маши-

ны

5, копра 4 с направляющим шкивом 6, загрузочного 8 и разгрузочного 3

устройств. Скип перемещается на колесах по рельсам при помощи тягового

каната

7 и подъемной машины.

Загрузку скипа осуществляют через загрузочную воронку автосамосва-

лами или из промежуточного бункера при помощи питателя или специально-

го дозирующего устройства.

Вместимость скипа при загрузке его автосамосвалами через воронку

принимают равной или кратной вместимости кузова автосамосвала.

Грузоподъемность скипов современных скиповых подъемников при-

нимают в диапазоне 10–75 т.

На карьерах получили распространение скиповые подъемные установ-

ки с однобарабанной подъемной машиной со скипом и противовесом и с

двухбарабанной подъемной машиной и двумя скипами. В этих установках

скип и противовес или два скипа движутся в противоположных напр

авлениях

и их масса уравновешивается. Возможно применение полностью уравнове-

шенных скиповых подъемников с хвостовым уравновешивающим канатом,

однако такие установки обладают сложной конструкцией и на карьерах рас-

пространения не по

лучили.

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 42. Автомобильно-железнодорожный и автомобильно-скиповой транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -238-

Рис. 42.3. Схема скиповой подъемной установки

Скип перемещается по рельсовому пути, который настилают в наклон-

ном стволе, в траншее или по борту карьера. Угол наклона рельсовых путей

принимают от 20 до 600

, обычно около 30–400

Применяют скипы грузоподъемностью 10–75 т с опрокидным или по-

воротным кузовом (рис. 42.4

На рис. 4

2.4, а показан скип с опрокидным кузовом. Скип состоит из

рамы

1 с ходовыми подрессоренными колесами 2 и шарнирно укрепленного

кузова

3, снабженного разгрузочными роликами 4. При подходе скипа к мес-

ту разгрузки ролики входят на разгрузочные кривые

5, поднимают заднюю

часть кузова и поворачивают его вокруг полуосей, производя разгрузку. Та-

кие скипы применяют при угле наклона пути до 350

На рис. 4

2.4, б показан скип с поворотным кузовом. Их используют при

углах наклона пути более 350

Скорость движения скипов принимают в диапазоне 3–7 м/с, а при дви-

жении в разгрузочных кривых – 1–1,5 м/с, так как при больших скоростях

значительно возрастают динамические нагрузки в подъемных канатах и в

элементах разгрузочных устройств.

Для карьерных скиповых подъемных установок более предпочтитель-

ны канаты полузакрытой и закрытой конструкции, отличающиеся высокой

износостойкостью. Недостатком ка

натов этого типа является их повышенная

жесткость изгибу, поэтому распространение получили более гибкие прово-

лочные канаты двойной свивки с органическим сердечником.

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 42. Автомобильно-железнодорожный и автомобильно-скиповой транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -239-

Рис. 42.4. Скипы с опрокидным (а) и с поворотным (б)

кузовами

На действующих карьерных скиповых подъемных установках приме-

няют подъемные машины с одним или двумя барабанами.

Подъемную машину устанавливают на поверхности в специальном

машинном здании.

Копры, как правило, металлические, состоят из башенной металлокон-

струкции и укосин. На копре устанавливают направляющие шкивы, разгру-

зочные кривые, а в нижней части – бункера, в которые производится разгруз-

ка скипов.

Ниже приводятся основные формулы для определения параметров ски-

повой подъемной установки.

Производительность

Q, т/ч, односкиповой подъемной установки опре-

деляют так же, как и для машины цикличного действия:

ãð í ö

60 /QmkÒ

, (42.9)

где

гр

– грузоподъемность скипа, т; k

– коэффициент неравномерности ра-

боты скиповой установки,

= 1,15–1,5; Т

– расчетное время полного цикла,

мин.

Производительность двухскипового подъемника возрастает почти в два

раза по сравнению с односкиповой подъемной установкой.

ТЕМА 7 КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

Лекция 42. Автомобильно-железнодорожный и автомобильно-скиповой транспорт



Транспортные машины. Конспект лекций -240-

Время полного цикла подъема можно представить в следующем виде:

öãðïîðïîãððàçï

Òt t t t t

++ ++, (42.10)

где

гp

– время движения скипа с грузом, мин; t

пор

– время движения порожне-

го скипа, мин;

погр

, t

раз

– время погрузки и разгрузки скипа соответственно,

мин;

– продолжительность паузы между циклами, мин.

Время движения

гp

скипа с грузом состоит из времени, необходимого

для разгона после загрузки

, времени движения с установившейся скоро-

стью

пс

и времени замедления t

до полной остановки (рис. 42.5). На рис.

42.5, а изображена диаграмма изменения скорости движения скипа с грузом,

которую принято называть тахограммой. Загрузку, как правило, производят в

неподвижный скип, а разгрузку – при медленном движении скипа в разгру-

зочных кривых. В последнем случае на тахограмме появляется еще один пе-

риод времени, соответствующий движению скипа в разгрузочных кривых

раз

а б

Рис. 42.5. Диаграммы скоростей скиповой подъемной установки

Если принять ускорение и замедление постоянными, то тахограмма бу-

дет иметь вид трапеции. На практике постоянство ускорения и замедления

обеспечить очень трудно и не всегда целесообразно, поэтому реальная тахо-

грамма выглядит несколько иначе, однако для приближенного расчета можно

принять трапецеидальную тахограмму, которую называют также трехпери-

одной.

Для двухскиповых подъемников с разгрузкой скипов в разгрузочных

кривых пользуются пятипер

иодной тахограммой (рис. 42.5,

б).

В соответствии с принятыми рекомендациями ускорение и замедление

скипа принимают в диапазоне 0,5–0,75 м/с

, а при движении скипа в разгру-

зочных кривых – 0,25–0,5 м/с