Материал: Выбор средств транспорта в условиях шахты

Количество груженых секций  в составе определяют по формуле (5.4) [6, с. 74].

, (5.4)

где ρз - коэффициент заполнения секции;

µ - емкость секции, м³;- масса порожней секции, т;

γ - насыпная масса груза, т/м³.

При расчете по формуле (5.4) принимаем:

ρз = 1,0 (как для вновь проектируемой шахты [6, с. 78];

µ = 3,5 м³ (6, табл. 5.2);= 1,4 т (6, табл. 5.2);

γ = 0,85 т/м³ (из рекомендаций [9]);= 9,81 м/с².

Подставив в (5.4) численные значения получим:

 секций.

Количество порожних секций ZП в составе определяют по формуле (5.5) [6, с. 78].

. (5.5)

Подставив в (5.5) численные значения получим:

 секции.

Из полученных значений ZП и ZГ принимаем за расчетную величину меньшее значение ZГ = 20,57 секций и округляем до ближайшего меньшего целого числа (ZР = 20 секций).

Вес груженого состава (кН) определяют при ZР = 20 секций по формуле (5.6) [6, с. 74].

, (5.6)

а вес порожнего состава (кН) определяют по формуле (5.7) [6, с. 74].

. (5.7)

Подставив численные значения в формулы (5.6) и (5.7) получим

кН,

кН.

Силу сопротивления движению порожнего состава WП (Н) при перемещении с равномерной скоростью определяют по формуле (5.8) (состав следует из околоствольного двора по капитальному квершлагу к пункту погрузки ПП №2).

 (5.8)

Силу сопротивления движению груженого состава WГ (Н) при перемещении с равномерной скоростью определяют по формуле (5.9) (состав следует по капитальному квершлагу в сторону околоствольного двора для разгрузки).

 (5.9)

Подставив численные значения в формулы (5.8) и (5.9) получим:

 Н,

Н.

Создаваемая дизелевозом сила тяги FД (Н) при равномерном движении расходуется на преодоление сил сопротивления движению состава:

, (5.10)

. (5.11)

В этих формулах FД.П и FД.Г соответственно сила тяги, создаваемая дизелевозом при перемещении порожнего состава и сила тяги, создаваемая дизелевозом при перемещении груженого состава:

Н,

Н.

Скорость движения состава определяют по тяговой характеристике рудничного дизелевоза ДГ 70 Д.2 (рис. 13).

Рис. 13. Тяговая характеристика рудничного дизелевоза ДГ 70 Д.2

Силе тяги FД.П = 4846,4 Н соответствует скорость VП = 16 км/ч.

Силе тяги FД.Г = 4782,5 Н соответствует скорость VГ = 16 км/ч.

Необходимую мощность дизельного двигателя при движении порожнего состава NП (кВт) (это наиболее тяжелый режим движения) определяют по формуле (5.12) [10, с. 16].

 (5.12)

где  - КПД осевых редукторов (принимаем  = 0,85 [10, с. 16]);

 - КПД гидротрансмиссии (принимаем = 0,54 [10, с.16]);

 - КПД системы очистки выхлопных газов (принимаем  = 0,85 [10, с. 16]);

Подставив численные значения в формулу (5.12), получим:

 кВт

Полученное значение NП = 55,2 кВт меньше значения  кВт, следовательно, при расчетной массе состава можно двигаться со скоростью VП = 16 км/ч [10, с. 16].

Время рейса tР (мин) определяется по формуле (5.13) [10, с. 12].

, (5.13)

где tГ и tП - соответственно время движения груженного и порожнего

составов, мин;

 - продолжительность нахождения дизелевоза в околоствольном дворе за цикл, мин (принимаем =10 мин [10, с. 12]);

- продолжительность нахождения дизелевоза в пункте погрузки, мин (принимаем =10 мин [10, с. 12]);

 - продолжительность дополнительных операций (остановок) в местах пресечения транспортных магистралей, мин (принимаем = 5-10 мин [10, с. 12]).

Значения tГ и tП определяются по формулам (5.14) и (5.15) [10, с. 12].

; (5.14)

; (5.15)

где VГ и VП - соответственно скорости движения в грузовом и порожняковом направлениях, км/ч, которые определяются по тяговой характеристике рудничного дизелевоза ДГ 70 Д.2 (рис. 13.2); L - длина участковой выработки, км (по варианту задания L = 2,5 км).

Скорости движения дизелевозов в направлении потока воздуха должны отличаться от скорости воздуха не менее чем на 0,5 м/с. Принимаем, что в нашем случае это условие выполняется.

Расчеты производим в следующем порядке:

- время движения груженого состава по формуле (5.14)

 мин;

- время движения порожнего состава по формуле (5.15)

 мин;

Подставляем полученные значения в формулу (5.13):

 мин;

Допустимую скорость движения груженого состава VДОП (км/ч) при движении по выработки с наибольшим преобладающим уклоном (по капитальному квершлагу в околоствольный двор) определяют по формуле (5.16) [10, с. 13].

, (5.16)

где lТ - тормозной путь; принимают в соответствии с действующими правилами безопасности, равным 40 м; bТ - удельная тормозная сила (даН/т), рассчитывается по формуле (5.17) [10, с. 13]:

, (5.17)

где  - коэффициент сцепления при торможении,  = 0,12-0,13.

Расчет приведенных формул производится в следующем порядке:

- удельная тормозная сила по формуле (5.17)

даН/т;

- допустимая скорость движения груженого состава по формуле (5.16)

км/час.

Инвентарное количество дизелевозов (шт.) рассчитывают по формуле (5.18) [10, с. 16].

, (5.18)

где NР - количество рабочих дизелевозов;РЕЗ - количество резервных дизелевозов.

Количество рабочих дизелевозов определяют по формуле (5.1) [10, с. 17].

, (5.19)

где  - необходимое число рейсов в смену, рассчитываемое по формуле (5.20) [10, с. 17].

, (5.20)

Здесь  - необходимое число рейсов в смену для вывоза груза, определяемое по формуле (5.21) [10, с. 17].

, (5.21)

где КН - коэффициент неравномерности выдачи груза, КН = 1,25;

АПЛ - сменный суммарный грузопоток участка;

 - необходимое число рейсов для перевозки людей;

 - число возможных рейсов одного локомотива в течении смены, определяемое по формуле (5.22) [10, с. 17].

. (5.22)

где tР - время рейса, ч, см. формулу (5.13);О - чистое время работы дизелевозной откатки в смену, ч (принимается по нормам технологического проектирования на 30 мин меньше продолжительности смены).

Расчет приведенных формул осуществляется в следующем порядке:

необходимое число рейсов в смену для вывоза груза по формуле (5.21)

рейсов;

необходимое число рейсов в смену по формуле (5.20)

рейсов;

- число возможных рейсов одного локомотива в течение смены по формуле (5.22)

рейсов;

количество рабочих дизелевозов по формуле (5.19)

дизелевоза;

инвентарное количество дизелевозов по формуле (5.18)

дизелевоза.

6. Выбор оборудования околоствольного двора

В проекте принята поточная схема локомотивной откатки, при которой саморазгружающийся локомотиво-состав в виде постоянно соединенного локомотива с секционным поездом типа ПС-3,5.

При этом обеспечивается максимальная производительность благодаря комплексной механизации всех взаимосвязанных между собой транспортных операций (погрузка ¾ транспортирование нерасцепляемыми поездами ¾ разгрузка на разгрузочной яме), с повторяющейся цикличностью по замкнутому кольцевому контуру.

Поточная схема организации работ позволяет исключить маневровые операции на погрузочных и разгрузочных пунктах, ручной труд по сцепке и расцепке подвижного состава, громоздкий комплекс оборудования разгрузочного пункта (опрокидыватели, толкатели и др.), упростить комплекс оборудования погрузочных пунктов, а также обеспечить дистанционное или автоматическое управление локомотивом в процессе погрузки и разгрузки состава.

7. Вспомогательный шахтный транспорт

На настоящем этапе развития угольной промышленности успешно осуществляется техническое перевооружение вспомогательного шахтного транспорта с переходом на использование подвесных монорельсовых дорог с дизельной локомотивной тягой, обеспечивающей поточную технологию доставки.

Преимуществами монорельсовых дорог с локомотивной тягой являются: автономность при доставке вспомогательных грузов, оборудования и перевозке людей в разветвленных выработках неограниченной длины с большими углами наклона; малые габариты и небольшая жесткая база, позволяющая работать в выработках с небольшим поперечным сечением и малыми радиусами закруглений [18, 20].

Для обеспечения поточной технологии доставки грузов вспомогательным шахтным транспортом, проектом предусматривается применение современных наиболее совершенных технических решений [2]:

. Подвесной зубчатой дизельной дороги KPZS-80 для транспортирования людей, материалов и оборудования в подземных горных выработках с углом наклона ±35°, обеспечивающей равномерное движение на крутых углах наклона трассы.

. Экологичного дизелевоза "Scharf DZ 2200" (Германия). Этот дизелевоз может перевозить грузы массой до 50 тонн и работать на углах с наклоном до 30 градусов. Дизелевоз способен передвигаться как по напочвенной, так и по подвесной монорельсовой дороге - по балке с реечным зацеплением, обеспечивающим равномерное движение на крутых углах наклона трассы. В отличие от своих предшественников этот дизелевоз более экологичен: концентрация его выхлопных газов в семь раз меньше предельно допустимой. В дизелевозе используется многоступенчатая система сухих фильтров для очистки выхлопных газов.

Это позволяет эксплуатировать дизелевоз на поверхности шахты даже в зимнее время при низкой температуре воздуха.

. Сквозной дизелевозной доставки вспомогательных грузов с поверхности до очистного и подготовительного забоев.

Для перевозки тяжелых секций механизированной крепи, частей комбайнов и других тяжелых грузов в горных выработках проектом предусматриваем применение напочвенной зубчатой дороги НЗД600/900.

Проектом предусматривается применение монорельсового подвесного пути, выполненного из двутаврового спецпрофиля  с реечным зацеплением, выпускаемого ООО "Рельсы КМК" (г. Новокузнецк). Путь крепится непосредственно к кровле выработки с помощью анкерной крепи, либо к рамам металлической арочной крепи, поддерживающей горные выработки по трассе дороги, посредством специальных подвесных устройств.

8. Безопасная эксплуатация конвейерного транспорта

.1 Общие сведения

.2 Основные требования безопасности

Правилами безопасности установлены допустимые зазоры не менее 700 мм между конвейером и бортом горной выработки для возможности прохода людей, без прохода людей ¾ 400 мм. При транспортировании крупнокусковых грузов необходима сетка со стороны прохода. Между самой высокой частью конвейера и креплением горной выработки (кровлей горной выработки) ¾ 600 мм. Расстояние между двумя конвейерами должно быть не менее 1000 мм.

Приводные и натяжные станции должны быть хорошо освещены, а вращающиеся части (узлы) должны иметь кожухи и специальные ограждения; установлена блокировка¾при снятии ограждений конвейер останавливается.

Для перехода через конвейер над конвейером установлен переходный мостик с перилами, а в месте перехода под конвейером¾ограждение от падающих кусков груза.

В целях безопасности предусматривается возможность отключения конвейеров из любой точки: для этого с небольшими интервалами вдоль става устанавливают концевые выключатели или два оголенных провода, замыкание которых приведет к остановке конвейера.

Перед пуском конвейера должен включаться звуковой сигнал продолжительностью не менее 5 с, хорошо слышимый по всей трассе.