Тарасов Ю.Д., Николаев А.К. Горно-транспортные машины периодического действия

Подождите немного. Документ загружается.

Все колеса в машинах этого типа являются ведущими.

Остановку машины производят отключением пневмодвигателей, а

торможение – противовключением. Разворот машины осуществляют

за счет вращения колес каждого борта в разные стороны.

Из-за низкого КПД пневмопривода, наличия шланга питания

пневмопривода, низкой маневренности машины, небольшой длины

транспортирования и высоких эксплутационных расходов

погрузочно-транспортные машины этого типа не получили

широкого распространения в горной промышленности.

6.3. ТРАНСПОРТНЫЕ МАШИНЫ

Автосамосвалы с дизельным или электрическим двигателем

и опрокидным кузовом широко применяются на рудниках при

отработке месторождений полезного ископаемого мощностью

свыше 4#м с пологозалегающими пластами.

Подземный автосамосвал (рис.52), состоит из одноосного

тягача#1, соединенного с ним шарнирной системой#2 полуприцепа#3 с

самосвальной разгрузкой назад, осуществляемой гидроцилиндрами#4.

101

Рис.52. Подземный автосамосвал МоАЗ –6401-9585

В большинстве подземных автосамосвалов грузонесущий

кузов при разгрузке опрокидывается силовыми гидроцилиндрами,

например, в автосамосвалах для опрокидывания кузова под углом до

65° применяются телескопические трехзвенные гидроцилиндры с

последовательным выдвижением звеньев.

Колесная формула автосамосвалов МоАЗ (Могилевский

автомобильный завод, Республика Беларусь) – 4



2. Первая

цифра указывает общее число колес, вторая – число приводных

колес. Дизельный двигатель снабжен каталитической и

жидкостной системами очистки отработавших газов.

Гидромеханическая трансмиссия выполнена с автоматической

блокировкой гидротрансформатора, т.е. при заблокированном

гидротрансформаторе передача работает как обычная

механическая. Автоматическое включение блокировки

осуществляется в зависимости от частоты вращения коленчатого

вала двигателя при изменении дорожных условий.

Гидромеханическая реверсивная коробка передач обеспечивает

четыре скорости движения вперед и четыре – назад, что позволяет

использовать автосамосвал при движении по челноковой схеме.

За рубежом самоходные машины с электрическим и

дизельным приводом изготавливают фирмы «Зальцгиттер»

(Германия), «Джой» (США) и др.

Наиболее современная конструкция автосамосвала – модель

ТОРО-35Д фирмы «Сандвик-Тамрок» (Финляндия) с колесной

формулой 4



4. В нем использован 12-цилиндровый дизельный

102

двигатель с турбонагнетателем и промежуточным охлаждением.

Гидромеханическая трансмиссия с блокировкой

гидротрансформатора и полностью закрытые многодисковые

тормоза мокрого трения с электрическим замедлителем

обеспечивают высокую безопасность эксплуатации автосамосвала.

За рубежом разработаны и эксплуатируются дизель-

троллейвозы и троллейно-аккумуляторные автосамосвалы. Дизель-

троллейвозы снабжены дизельным и электрическими приводами.

При движении по выработкам автосамосвал перемещается с

помощью электропривода, питаемого от троллея, подвешенного к

кровле выработки или к забою, а перемещение на короткие

расстояния осуществляется с помощью дизельного двигателя.

Фирма «Кируна Трак» (Швеция) разработала троллейно-

аккумуляторный подземный автосамосвал грузоподъемностью 50#т.

При движении в забое в местах погрузки-разгрузки

автосамосвал отключается от троллея, после чего электроэнергия

автоматически подается от аккумулятора к тяговым

электродвигателям, встроенным во все колеса машины.

Аккумулятор емкостью 158#А·ч, состоящий из 14 батарей,

расположен на раме машины в отсеке между передними колесами.

От энергии аккумулятора автосамосвал с грузом 50#т может

перемещаться по горизонтальной выработке длиной до 100#м, а в

аварийных ситуациях до 2#км.

Ha троллейно-аккумуляторном автосамосвале установлен

компьютер, с помощью которого осуществляется контроль и

регулирование основных узлов электросхемы, контроль подачи

электроэнергии, зарядки аккумулятора, скорости движения и

электрического торможения машины.

Отечественные самоходные вагоны согласно типажному

ряду имеют грузоподъемность 5, 10, 15, 20 и 25#т.

Воронежским заводом горно-обогатительного оборудования

серийно выпускается вагон шахтный самоходный 5ВС-15М. Он

состоит из самоходного шасси со всеми ведущими и управляемыми

колесами, электропривода бортовых колес, кузова с донным

скребковым конвейером, электропривода конвейера и системы

управления. Скорость движения вагона без груза на горизонтальном

103

участке составляет 9#км/ч, вместимость без дополнительных бортов

8,6#м

, а с бортами 11#м

, максимально преодолеваемый уклон

150#‰.

Донный скребковый конвейер имеет две пластинчатые цепи.

Привод конвейера состоит из двухскоростного электродвигателя и

редуктора с карданным валом. Кузов с донным конвейером

установлен на раме ходовой части шарнирно и поджимается двумя

гидроцилиндрами, обеспечивающими перемещение кузова по

высоте и разгрузку на последующие транспортные средства.

Устойчивость вагона и надежное сцепление всех колес с

неровной почвой выработки обеспечивается за счет жесткого

сцепления заднего моста и балансирной подвески переднего моста.

6.4. ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ И ЛЮДСКИЕ

ТРАНСПОРТНЫЕ КОМПЛЕКСЫ

При напочвенных видах откатки – локомотивной и

канатной по капитальным выработкам (последняя в случае

проведения двух параллельных наклонных выработок – одной для

основного грузопотока, другой – для прочих грузопотоков) –

функции основного, вспомогательного и людского транспорта

выполняют одни и те же транспортные комплексы с

использованием соответствующих вагонеток. В остальных случаях

для вспомогательных грузов и людей применяют

специализированные машины и комплексы. Они должны

обеспечить возможность доставки всех грузов, кроме полезного

ископаемого; связь с основными комплексами; механизацию

погрузочно-разгрузочных работ; возможность транспортирования

материалов в пакетах или в контейнерах; транспортировку людей к

рабочим местам с соблюдением норм безопасности, санитарно-

гигиенических требований и при длительности рейса не более

45#мин.

Одно из основных направлений развития вспомогательных и

людских транспортных комплексов – бесперегрузочная и

беспересадочная транспортировка. В наибольшей степени этому

104

удовлетворяют подвесные локомотивные монорельсовые

комплексы.

Согласно рекомендациям Института горного дела

им.#А.А.Скочинского для вспомогательных грузопотоков

необходимо предусматривать в основном следующие

транспортные комплексы:

#рельсовые – при локомотивной откатке по главным

горизонтальным выработкам;

#рельсовые или монорельсовые – при конвейерном

транспортировании по главным горизонтальным выработкам,

участковым штрекам, а также бремсбергам и уклонам;

#монорельсовые – при транспортировке по бортовым

выработкам и при транспортировании в условиях системы

разработки столбами по падению (восстанию).

Кроме того, в отдельных случаях, где это допускают горно-

технические условия, возможно использование самоходных вагонов.

В рудных шахтах канатную откатку иногда используют для

перевозки вспомогательных грузов в вагонетках и на платформах по

наклонной выработке между горизонтами и наклонными стволами

по рельсовым путям, уложенным вдоль конвейерного подъема.

В выработках угольных шахт со сложным профилем

рельсовых путей применяют напочвенные дороги с канатной тягой.

Безрельсовые напольные средства вспомогательного

транспорта по конструктивному исполнению и назначению можно

разделить на четыре группы:

1)#промышленные автомобили, тягачи и тракторы,

оборудованные системами очистки отработавших газов и

приспособленные для работы в подземных условиях шахт, не

опасных по газу и пыли;

2)#специализированные машины, приспособленные для

перевозки одного типа грузов;

105

3)#комбинированные машины, оборудованные механизмами

для выполнения такелажных, транспортных и других работ;

4)#дорожно-строительные машины.

К первой группе относится оборудование на базе

автомобилей и тракторов, модернизированное силами ремонтных

мастерских рудных шахт; ко второй – специализированные

Рис.53. Самоходные унифицированные шасси со съемным оборудованием

различного назначения

1 – самоходная подземная мастерская; 2 – машина для доставки материалов и

оборудования (1ВОМА); 3 – машина для механизированного производства набрызг-

бетонных работ; 4 – машина для осмотра и механизированной оборки кровли; 5, 6 –

агрегат для крепления кровли горных выработок соответственно сталеполимерными и

железо-

бетонными анкерами; 7, 8, 9 – самоходные буровые установки различного назначения;

10 – полок самоходный для осмотра кровли; 11 – машина зарядная; 12 – кран

подземный; 13 – машина для перевозки людей (1ЛВГА); 14 – машина для доставки

106

машины для перевозки людей к местам работы, длинномерных

материалов; к третьей – машины для погрузочно-разгрузочных и

транспортных работ, оборудованные кранами, грузовыми

платформами, лебедками; к четвертой – легкие бульдозеры и

другое оборудование, используемое при строительстве подземных

дорог.

Наиболее универсальными и перспективными являются

специализированные самоходные машины на базе

унифицированного шасси, на котором смонтированы установки

различного назначения (рис.53).

Самоходное шасси типа 1ВОМ-01А, выпускаемое

Воронежским заводом горно-обогатительного оборудования,

состоит из тягача и полуприцепа, соединенных между собой

двойным шарниром, обеспечивающим относительное смещение

тягача и полуприцепа в горизонтальной плоскости на угол до 120 с

минимальным радиусом поворота по внутреннему габариту 2,5#м, по

внешнему – 4,5#м и в вертикальной плоскости на угол 15.

6.5. УСЛОВИЯ РАБОТЫ

ПОГРУЗОЧНО-ТРАНСПОРТНЫХ МАШИН

6.5.1. Способы загрузки ковша

Продолжительность заполнения грузонесущего ковша

зависит от способа загрузки грузонесущего элемента, физико-

механических свойств загружаемой горной массы, мощности

привода, удельных усилий внедрения и вырыва.

Загрузка ковша может быть раздельной, многоступенчатой,

совмещенной, комбинированной и послойной.

Раздельный способ реализуется при поступательной

движении машины, при этом ковш внедряется в штабель до упора

кромки развала в заднюю стенку ковша (рис.54,#а).

Обычно загрузка ковша ведется на рабочей (пониженной)

скорости движения 2,5-4#км/ч. Внедренный ковш поворачивают до

отказа на себя без продвижения машины. После этого ковш

переводят в транспортное положение и машина отъезжает от

107

штабеля. Этот способ применим при загрузке материала с

небольшой насыпной плотностью (сланец, уголь, шлак).

Многоступенчатый способ представляет собой несколько

однократных последовательных внедрений, сочетающихся с

подъемом (рис.54,#б).

Совмещенный способ заключается в сочетании

поступательного движения с поворотом (рис.54,#в). В этом случае

скорость движения машины должна быть равна средней скорости

подъема режущей кромки ковша. При таком способе ковш

предварительно внедряется в штабель примерно на половину своей

длины.

Комбинированный способ (рис.54,#г) реализуется при

сочетании совмещенного и раздельного способов загрузки ковша.

Его используют в момент пробуксовки ходовой части. Этот способ

обеспечивает хорошее заполнение ковша при фронтальной загрузке

(поступательно движение ковша осуществляется под прямым углом

к кромке развала).

Рис.54. Способ загрузки ковша: а – раздельный; б – многоступенчатый;

в – совмещенный; г – комбинированный; д – послойный; Р

вн

, Р

–

соответственно усилия внедрения, вырыва, поворота

108

вн

Послойный способ применяют при уборке проходческих

забоев и планировочных работах. Взорванную горную массу

черпают слоями при непрерывном движении машины вперед

(рис.54,#д). После загрузки ковш устанавливают в транспортное

положение и машина перемещается к месту разгрузки.

Для получения наибольшей производительности машина

должна двигаться с максимально возможной скоростью к пункту

разгрузки. Там ковш разгружают фронтально путем его обратного

поворота на угол, обеспечивающий полное освобождение от

загруженного материала. После этого ковш устанавливают в

транспортное положение и машину на максимально возможной

скорости отгоняют в пункт погрузки. На этом полный рабочий цикл

погрузочно-транспортной машины завершается.

6.5.2.Проезжая часть

Эффективность работы погрузочно-транспортных машин в

значительной мере зависит от состояния подземных дорог, особенно

при больших расстояниях доставки.

Применяется дорожное покрытие щебеночное укатанное,

бетонное и асфальтобетонное.

Если подземные дороги не имеют специального покрытия,

то снижаются скорость транспортирования и производительность,

возрастают потребляемая мощность двигателя, расход топлива и

расход воздуха на вентиляцию.

Зависимость показателей транспортирования от типа

покрытия подземных дорог при грузоподъемности автосамосвалов

50#т и скорости движения 20#км/ч (по данным Ю.Г.Скорнякова)

#удельное сопротивление движению от 15 до 60#Н/кН;

#потребляемая мощность от 15 до 221#кВт;

#расход топлива от 34 до 130#кг/ч;

#расход воздуха от 7 до 25#м

/с.

Длительный опыт эксплуатации машин позволил

установить, что одна из основных причин быстрого износа шин –

неудовлетворительное состояние дорожного покрытия.

109

Доля затрат на шины от общих эксплутационных затрат на

доставку 1#т руды составляет в среднем 18-20#%. Кроме того, плохие

дороги служат причиной несчастных случаев и аварий.

В настоящее время существует единое мнение о

необходимости сооружения на почве подземных выработок

искусственного покрытия. Наиболее распространены дороги со

щебеночным покрытием. Но в последнее время все чаще

применяют бетонированное, асфальтобетонное, сборное

железобетонное и другие покрытия.

Бетонированное или железобетонное покрытие дорог

применяется в пунктах погрузки, на наклонных съездах,

напряженных участках транспортных горизонтальных выработок.

6.5.3. Параметры горных выработок

На предприятиях, применяющих самоходное оборудование,

все выработки в зависимости от их назначения, интенсивности и

скорости движения в них машин подразделяются на погрузочные,

доставочные, транспортные, промежуточные (поэтажные) и

вспомогательные.

Пункты погрузки могут располагаться непосредственно в

проходческих забоях, камерах или на днище очистных блоков. В

днище блоков через выработки пункта погрузки выпускают отбитую

горную массу. Это их главная технологическая функция. Длина

погрузочных выработок колеблется от 8 до 17#м. Дорожное

покрытие чаще всего находится в неудовлетворительном состоянии,

поэтому движение во время заполнения ковша осуществляется по

неровной скальной почве при ограниченной скорости 1,5-2,5#км/ч.

Однако в последнее время в пунктах погрузки и выработках

погрузки предусматривают искусственное покрытие из бетона,

асфальтобетона или других материалов.

Доставочные выработки могут быть горизонтальными или

наклонненными под углом 6-8 и иногда до 12. Длина зависит от

системы разработки, схемы нарезных работ и порядка отработки

запасов блока. Обычно она изменяется от 30 до 500#м. Четкого

110