
- •1 Структура мировой добычи минерального сырья и виды добываемых твердых полезных ископаемых
- •1.1 Казахстан на мировом рынке горнорудного сырья
- •2 Способы добычи твердых полезных ископаемых
- •3 Типы разрабатываемых месторождений и залежей
- •3.1 Общие сведения о полезных ископаемых
- •3.2 Эндогенные месторождения
- •3.2.1 Магматические месторождения
- •3.2.2 Пегматитовые месторождения
- •3.2 Постмагматические месторождения
- •3.3 Экзогенные месторождения
- •3.3.1 Месторождения выветривания
- •3.3.2 Осадочные месторождения
- •3.4 Метаморфогенные месторождения
- •3.5 Группировка месторождений полезных ископаемых по их промышленной принадлежности
- •4 Элементы подземной и открытой разработки
- •4.1 Классификация и наименование подземных горных выработок
- •4.2 Элементы карьера
- •5 Понятия о шахтном и карьерном полях, горном и земельном отводах
- •5.1 Шахтное поле
- •5.1.1 Определение размеров шахтного поля
- •5.2 Карьерное поле
- •5.3 Горный и земельный отводы
- •6 Периоды подземных и открытых горных работ
- •6.1 Периоды подземных горных работ
- •6.2 Виды и периоды открытых горных работ
- •7 Главные параметры шахт, карьеров
- •7.1 Основные параметры рудника
- •7.2 Основные параметры карьера
- •8 Общие сведения о технологических процессах
- •8.1 Буровзрывные работы
- •8.1.1 Буровзрывные работы на подземных рудниках
- •8.1.2 Подготовка горных пород к выемке на открытых горных работах
- •8.2 Выемочно-погрузочные работы
- •8.2.1 Выемочно-погрузочные работы при подземной разработке рудных месторождений
- •8.2.2 Выемочно-погрузочные работы при открытом способе отработки
- •8.3 Транспортные
- •8.3.1 Подземный транспорт
- •8.3.2 Карьерный транспорт
- •8.4 Отвальные работы
- •9 Виды и типы горного и транспортного оборудования
- •10 Понятия о комплексной механизации горных работ
- •11 Понятие о рациональном использовании недр
- •12 Восстановление и использование нарушенных горными работами территорий
- •13 Вскрытие, подготовка и системы разработки при выемке полезных ископаемых подземным и открытым способами.
- •13.1 Вскрытие, подготовка и системы разработки при выемке полезных ископаемых подземным способом
- •13.2 Вскрытие, подготовка и системы разработки при выемке полезных ископаемых открытым способом
- •0700804, Республика Казахстан, г. Зыряновск,
8.3 Транспортные
8.3.1 Подземный транспорт
Рудничный транспорт - совокупность операций по погрузке, разгрузке, складированию и перемещению грузов в пределах горнорудного предприятия как в шахте, так и на поверхности.
Подземные транспортные установки: локомотивный транспорт по рельсовым путям; перегружатели и конвейеры; канатные установки; самоходные вагоны; погрузочно-транспортные машины; автомобили; скреперные комплексы; гравитационные, гидро- и пневмотранспортные установки; монорельсовые и канатные подвесные дороги; погрузочные и закладочные машины; вспомогательное оборудование (толкатели, компенсаторы высоты, опрокидыватели, стопорные устройства и т.д.).
Транспортные установки непрерывного действия перемещают грузы непрерывным потоком с загрузкой и разгрузкой при движении рабочего органа.
Установки цикличного действия перемещают грузы отдельными партиями или порциями при полной остановке транспортных установок или на малой скорости их перемещения.
Транспортным комплексом называют управляемую систему, объединяющую транспортные машины, установки и вспомогательное оборудование, а также средства, диспетчеризации и автоматизации и обеспечивающую надежное перемещение грузов в заданном направлении.
Электровозный транспорт
Транспортировку горной массы по откаточным выработкам от блоковых рудоспусков до опрокидывателей производят контактными или аккумуляторными электровозами в шахтных вагонах.
Вагон (от французского wagon, от английского waggon - повозка) железнодорожный - устройство, предназначенное для перевозки грузов.
Вагонетка - вагон малой вместимости (0,5-6 м3) для перевозки грузов по узкоколейным железнодорожным путям (600, 750, 900 мм). Ширина колесной пары - расстояние между наружными кантами реборд колеса (мм). Жесткая база - расстояние между центрами осей колесных пар вагонеток.
По назначению рудничные вагонетки разделяют на грузовые, пассажирские и специальные.
Грузовые вагонетки предназначены для транспортирования насыпных грузов.
По вместимости их классифицируют: малой (до 1,1 м3), средней (от 1,1 до 2,2 м3) и большой вместимости (более 2,2 м3), а по способу разгрузки - саморазгружающиеся и разгружаемые с помощью вагоноопрокидывателей. Кроме того, они бывают: с глухим (типа ВГ) опрокидным (типа ВО) кузовом; с откидным бортом (типа ВБ); с кузовом, снабженным откидным днищем (типа ВД); с жестко закрепленным кузовом и донным конвейером (типа ВК).
Пассажирские вагонетки предназначены для доставки людей по горизонтальным и наклонным выработкам.
Специальные - служат для доставки материалов и оборудования, крепи, взрывчатых материалов и др.
На горнорудных предприятиях наибольшее распространение получили вагонетки типа ВГ с глухим кузовом.
Разгрузка вагонеток типа ВГ осуществляется в круговых опрокидывателях при нерасцепленных вращающихся сцепках.
Вагонетки типа ВБ и ВО используются на промежуточных горизонтах действующих рудников и при строительстве новых. При их разгрузке не требуется наличие специальных опрокидывателей.
Выпускаются две разновидности вагонеток типа ВБ: с разгрузкой при наезде разгрузочного ролика на разгрузочную кривую; с разгрузкой при помощи штокового опрокидывателя.
В вагонетках типа ВО кузов опирается на раму секторами, на которых закреплены шипы. При разгрузке происходит перекатывание секторов по полкам с фиксацией шипов в отверстиях.
Вагонетки типа ВД с откидными днищами выпускаются двух видов: с шарнирно закрепленным на кузове днищем с защелками, применяющихся, в основном, на угольных шахтах; с шарнирно закрепленным на кузове днищем, на котором расположены колесные пары.
При разгрузке вагонеток второго типа днище вагона открывается вместе с колесными парами, а кузов в этот момент опирается на батареи стационарных роликов.
Выпускаются вагонетки для перевозки: людей (ВПГ); воды (ВДВ); оборудования (ПОЗ); инструмента и огнетушителей (ВДИ); леса (ВЛ) и взрывчатых веществ (ВВ).
Проходческие вагоны (типа ВПК) предназначены для уборки и транспортирования горной массы при проходке горизонтальных выработок в комплексе с погрузочными машинами. Вагон такого типа состоит из ходовых тележек, кузова, скребкового конвейера, гидросистемы и пневмосистемы.
«Казцинкмаш» в городе Риддер освоил выпуск шахтных вагонеток, технические характеристики которых приведены в таблице 4.
Западно-Уральским машиностроительным концерном (г. Пермь) выпускается широкий типоряд шахтных вагонеток.
Вагонетки с разгрузкой через донные люки ВДЛ (рисунок 41) предназначены для транспортирования угля и горной массы насыпной плотностью до 2,5 т/м3 по горизонтальным горным выработкам и на промышленных площадках шахт и рудников по рельсовому пути с радиусом закругления не менее 20 м.
Максимальный размер загружаемых кусков должен быть не более 350 мм (0,5 ширины разгрузочного окна), масса - не более 60 кг.
Вагонетка состоит из корпуса, затвора, днища, колесных пар, автосцепок и амортизаторов.
Рисунок 41 - Вагонетка ВДЛ 2,5
Таблица 4 - Технические характеристики шахтных вагонеток производства «Казцинкмаш»
Наименование |
Ёмкость кузова, м3 |
Грузоподъёмность, т |
Назначение |
ВВГТ-64 |
н/у |
н/у |
Доставка взрывчатых веществ |
ВВОЗЛТ658 |
н/у |
н/у |
Доставка взрывчатых веществ |
ВГ-2,2 |
2,2 |
5,5 |
Доставка горной массы |
ВП-12 |
н/у |
н/у |
Перевозка людей (12 человек) |
УВБ-2,5 |
2,5 |
6,25 |
Доставка горной массы (с откидным бортом) |
ВГ-4,5 |
4,5 |
13,5 |
Доставка горной массы |
ВБ-4 |
4 |
10,0 |
Доставка горной массы (с откидным бортом) |
ВО-0,8 |
0,81 |
2,0 |
Доставка горной массы (с откидным бортом) |
Корпус вагонетки сварной конструкции, состоит из рамы, колесных балок, боковин, лобовин и пояса бокового. К раме приварены кронштейны для подвески днищ и установки затворов и колесные балки, к которым через резинометаллические амортизаторы присоединены колесные пары. В средней части рамы на кронштейны установлены два водила для закрывания и открывания днищ при помощи запорного механизма. Днища открываются вдоль продольной оси вагонетки. Нижняя кромка днищ в открытом состоянии находится выше головок рельсов.
Разгрузка горной массы из вагонеток в бункер осуществляется при помощи электрофицированного разгрузочного устройства с дистанционным управлением. Когда электровоз протягивает состав над бункером, ролики затвора накатываются на лыжи механизма открывающего устройства, рычаги затворов освобождают кронштейны днищ, которые под действием массы груза в вагонетке открываются, и горная масса высыпается в бункер. При дальнейшем движении вагонетки ролики затворов упираются в лыжу закрывающего устройства, расположенную наклонно над роликами, и через рычаги затвора закрывают створки днищ, фиксируя их от открывания. Конструкция затворов днищ позволяет подавать состав к разгрузочной яме с любой стороны.
Техническая характеристика вагонетки ВДЛ 2,5 приведена в таблице 5.
Таблица 5 - Техническая характеристика вагонетки ВДЛ 2,5
Технические характеристики |
ВДЛ 2,5 |
ВДЛ 3,3А |
Вместимость кузова, м3, не менее |
2,5 |
3,3 |
Грузоподъемность, т, не более |
4,5 |
8,25 |
Колея, мм |
900 |
900 |
Диаметр колеса по ободу катания, мм |
350 |
350 |
Жесткая база, мм |
1680 |
1680 |
Тип сцепки |
Автоматическая, невращающаяся двухстороннего действия |
|
Высота оси сцепки от головки рельса, мм |
365 |
365 |
Габаритные размеры, мм, не более длина Ширина ширина при открытых днищах высота от головки рельса |
2910 1240 1380 1500 |
3610 1350
1740 |
Масса, кг, не более |
1450 |
1980 |
Вагонетки с откидным бортом (рисунок 42) предназначены для транспортирования горной массы насыпной плотностью до 3 т/м3 по горизонтальным горным выработкам и на промышленных площадках шахт и рудников по рельсовому пути с радиусом закругления не менее 15 м и колеей 750 или 900 мм.
Рисунок 42 - Вагонетка с откидным бортом
Максимальный размер загружаемых кусков должен быть не более 500 мм. Масса куска не должна превышать 750 кг.
Вагонетки состоят из рамы, кузова с откидным бортом, механизма открывания борта, колесных пар и автоматических сцепок.
По требованию заказчика вместо автосцепок вагонетки могут быть оборудованы буферными устройствами со звеньевой сцепкой. Для разгрузки вагонетки к днищу кузова приварены кронштейны под штоковые опрокидыватели.
Откидная стенка кузова верхней частью крепится к рычажной системе вагонетки, а нижней удерживается замыкающими роликами, установленными на кузове.
Рама опирается на оси колесных пар через резиновые амортизаторы.
Механизм открывания борта состоит из рычажной системы, образованной стойками и рычагами. При опрокидывании кузова рычажная система поднимает откидной борт, а при опускании - возвращает в исходное положение.
Разгрузка производится поворотом кузова относительно рамы на 450 штоковыми толкателями. При этом откидной борт открывается.
Вагонетка ВБ 5,0А отличается от вагонетки 5,0 тем, что днище ее кузова расширено в сторону откидного борта, за счет чего исключается просыпь транспортируемой массы на рельсовый путь при разгрузке.
Техническая характеристика вагонеток с откидным бортом приведена в таблице 6.
Таблица 6 - Техническая характеристика вагонеток с откидным бортом
Технические характеристики |
ВБ 4.0А |
ВБ 5,0 |
ВБ 5.0А |
Вместимость кузова, м3, не менее |
4 |
5 |
5 |
Грузоподъемность, т, не более |
12 |
15 |
15 |
Колея, мм |
750 |
750;900 |
750;900 |
Диаметр колеса по ободу катания, мм |
400 |
400 |
400 |
Жесткая база, мм |
1250 |
1600 |
1600 |
Высота оси сцепки от уровня головки рельса, мм |
365 |
450 |
450 |
Габаритные размеры, мм, не более длина по буферам длина по автосцепкам ширина высота от уровня головки рельса |
4590 4740 1350 1550 |
5650
1350 1640 |
5650
1640 1650 |
Масса, кг, не более |
4900 |
5500 |
5800 |
Вагонетки шахтные грузовые с глухим неопрокидным кузовом типа ВГ могут применяться для транспортирования полезных ископаемых с насыпной плотностью не более 2 т/м3 по горизонтальным подземным выработкам и на промплощадках всех предприятий горнодобывающей промышленности. Радиус закругления рельсовых путей должен быть не менее 12 м. Разгрузка вагонеток осуществляется круговыми опрокидывателями без расцепления состава.
Вагонетки типа ВГ (рисунок 43) состоят из приваренного к раме кузова с полукруглым днищем, рамы из продольных балок с кронштейнами, связанных по концам буферами с закрепленными в них крюковыми вращающимися сцепками и колесных пар с независимым вращением колес, установленных в кронштейнах рамы.
Рисунок 43 - Вагонетка ВГ 1, 3Т
У всех типоразмеров вагонеток увеличен срок эксплуатации колесных пар за счет того, что расточка отверстий под роликоподшипники выполняется с одной установки (отклонения от соосности не превышают 0,02 мм), что исключает биение колес, а глубина прокаливания обода колес достигает 8 мм.
Срок службы всех типоразмеров вагонеток - 6,5 лет.
Техническая характеристика вагонеток с глухим кузовом приведена в таблице 7.
Таблица 7 - Техническая характеристика вагонеток с глухим кузовом
Технические характеристики |
ВГ 1,3Т |
ВГ 1,6 |
ВГ 2,5 |
ВГ 3,3 |
Вместимость кузова, м3 |
1,3 |
1,6 |
2,5 |
3,3 |
Грузоподъемность, т, не более |
2,6 |
3,2 |
4,5 |
6 |
Колея, мм |
600 |
550; 600; 750 |
900 |
900 |
Жесткая база, мм |
550; 600 |
800 |
800 |
1100 |
Габаритные размеры, мм: длина по буферам ширина высота от уровня головки рельса |
1895 1000 1300 |
2700 850 1200 |
2800 1240 1300 |
3450 1320 1300 |
Диаметр колеса по ободу катания, мм |
300 |
300 |
350 |
350 |
Высота оси сцепки от уровня головки рельса, мм |
320 |
320 |
365 |
365 |
Тяговое усилие сцепки, кН (тс), не менее |
60 (6,0) |
60 (6,0) |
60 (6,0) |
60 (6,0) |
Масса, кг, не более |
680 |
805 |
1150 |
1290 |
Вагонетки ВГ 5,5 (2,2) и ВГ 4,5А (рисунок 44) состоят из кузова, рамы, колесных пар и буферных устройств со звеньевой сцепкой. По требованию заказчика вагонетки могут оборудоваться автосцепками.
Рисунок 44 - Вагонетка ВГ 4,5А
Прямоугольный кузов вагонеток сварен из низколегированной листовой стали и обвязочных угольников. Рама вагонеток служит для крепления на ней кузова, резиновых амортизаторов, колесных пар и буферно-сцепных устройств.
Подземные локомотивы - это тяговая машина для передвижения поездов по рельсам.
Применяемые в подземных условиях локомотивы классифицируют по основным признакам:
- по назначению: магистральные - для транспортирования грузов по основным откаточнымI выработкам; вспомогательные - для выполнения маневровых работ;
- по роду потребляемой энергии: контактные и аккумуляторные электровозы постоянного тока; электровозы постоянного тока; электровозы повышенной частоты переменного тока с бесконтактным съемом энергии с питающей линии (высокочастотные); дизелевозы, работающие от двигателя внутреннего сгорания; гировозы;
- по массе: легкие (3-5т), средние (7-10 т), тяжелые (14 и более т);
- по исполнению с точки зрения взрывозащиты: на рудничное нормальное (РН), рудничное повышенной надежности (РП) и рудничное взрывобезопасное (РВ).
На шахтах горнорудной промышленности, не опасных по газу и пыли, наибольшее распространение получили контактные электровозы, при небольшой производительности рудных шахт до 100 тыс.т в год и при разработке жильных месторождений в технически обоснованных случаях допускается применение аккумуляторных электровозов. Технические характеристики контактных электровозов, выпускаемых странами СНГ, приведены в таблице 8, а аккумуляторных - в таблице 9.
В обозначениях типов применяемых контактных электровозов (4КР, 7KPMI, К10, К14М - цифры показывают массу локомотива в тоннах, а буквы КР, К, MI – соответственно контактные, рудничные, контактные, модернизированные, порядковый номер модернизации.
Цифры аккумуляторных электровозов (АК-2У, 4,5АРП, АРП7, АМ8Д, АРП-10, АРП-14, АПР-28) означают массу, а буквы АК, АРП, AM - соответственно, аккумуляторный, аккумуляторный рудничный повышенной надежности, аккумуляторный модернизированный.
Таблица 8 - Техническая характеристика шахтных контактных электровозов
Параметры |
Тип электровоза |
|||
4КР |
7КРМ1 |
К10 |
К14М |
|
Сцепная масса, т |
4 |
7 |
10 |
14 |
Тяговое усилие, кН часового режима длительного режима |
8,8 3,8 |
16,8 4,4 |
18,5 9,5 |
27 14 |
Электродвигатель: тип число мощность, кВт напряжение, В ток, А: часового режима длительного режима |
ДТН-12 2 12x2 250
58,5 |
ДТН-33 2 33x2 250
152 |
ДТН-33 2 33x2 250
152 |
ДТН-45 2 45x2 250
204 |
Скорость, км/ч: часового режима длительного режима |
5,0 8,0 |
12,2 20 |
11,7 18,7 |
11,2 13,6 |
Основные размеры, мм: длина по буферам ширина для колеи: 600 750 900 высота |
3120
1000 1150 1300 1515 |
4600
1050 1350 1350 1500 |
4920
1050 1350 1350 1650 |
5210
- 1350 1350 1650 |
Жесткая база, мм |
900 |
1200 |
1200 |
1700 |
Тяговая сеть - совокупность устройств, содержащая контактную сеть, рельсовую сеть, питающие и отсасывающие линии (фидеры), оборудование для защиты и коммутации, вспомогательная арматура и др.
Контактная сеть - часть тяговой сети, представляющая собой комплекс устройств для передачи электрического тока от тяговой подстанции к электроподвижному составу посредством скользящего контакта.
Рельсовая сеть - часть тяговой сети, представляющая собой совокупность электротяговых (т.е. используемых для протекания тяговых токов) нитей ходовых рельсов.
Питание контактных электровозов осуществляется по III категории бесперебойности электроснабжения (резервное питание не требуется).
Для каждого горизонта (участка) шахты должна разрабатываться схема контактной сети, нанесенная на план горных выработок.
В настоящее время используются две системы электроснабжения тяговых сетей: централизованная, при которой тяговая сеть питается от одной центральной тяговой подстанции, установленной в околоствольном дворе; децентрализованная, при которой протяженная тяговая сеть разбита на участки.
Таблица 9 - Техническая характеристика аккумуляторных электровозов
Параметры |
Тип электровоза |
||||||
|
АК-2У |
4,5АРП |
АР1ГУ |
АМ8Д |
АРП-10 |
АРП-14 |
API1-28 |
Сцепная масса, т |
2,2 |
4,5 |
7 |
8 |
10 |
14 |
28 |
Тяговое усилие, кН часового режима длительного режима |
3,3 - |
7 - |
9,3 1,8 |
12,2 2,55 |
12,5 2,6 |
18 4,5 |
35,6 - |
Электродвигатель: тип число мощность, кВт напряжение, В ток, А: часового режима длительного режима |
МТ2 1 3,8 40
120 - |
ЭДР7П 2 2x6 120
- - |
ДРТ10А 2 2x10 120
116 55 |
ДРТ13 2 2x13 129
122 61 |
ДРТ-13 2 2x13 129
122 61 |
ДРТ-23,5 2 2x23,5 185
152 61 |
ДРТ-23Л 4 4x2 185
152 61 |
Скорость, км/ч: часового режима длительного режима |
3,8 |
4,35 |
8.5 11,7 |
7,0 13,8 |
7,2 13,8 |
9,0 18 |
9,0 18 |
Основные размеры, мм: длина по буферам ширина колеи, мм: 600 750;900 высота |
1980
900 1050 1360 |
3300
1000 1300 1310 |
4200
1050 1350 1450 |
4515
1045 1345 1415 |
5500
1060 - 1500 |
5850
- 1350 1650 |
10870
- 135 16501 |
Жесткая база, мм |
650 |
900 |
1200 |
1200 |
1400 |
1650 |
1650 |
Согласно правил безопасности контактный провод в горных выработках крепят в специальных эластичных подвесках, обеспечивающих лучшие условия токосъема.
Жесткую подвеску применяют только в местах, где требуется постоянная высота подвески провода (вентиляционные и противопожарные двери, на пересечениях с трубами и т.д.).
Расстояние между точками подвески провода должно быть не более 5 м на прямолинейных участках и 3 м - на криволинейных. Относительно оси рельсового пути контактный провод следует подвешивать зигзагообразно, чтобы рабочая часть дуги токоприемника электровоза была по возможности длиннее и равномерно изнашивалась.
Высота подвески контактного провода от головки рельсов в выработках, по которым передвигаются люди, и в околоствольных дворах должна быть не менее 2,2 м; в выработках с механизированной перевозкой людей допускается высота подвески 1,8 м. Подвеска контактного провода должна производиться при помощи стальной оцинкованной проволоки диаметром 5 мм. Оттяжки контактного провода с обоих сторон изолируются от держателя (подвеса), при этом расстояние от держателя до каждого изолятора должно быть не более 0,3 м, а расстояние от контактного провода до кровли выработки (крепи) должно быть не более 0,2 м.
Питание электроэнергией шахтных контактных тяговых сетей осуществляется от автоматизированных тяговых подстанций, преобразующих переменный ток в постоянный.
Электровоз контактный ЗКРА-600 производства ОАО «Кыштымское машиностроительное объединение» (рисунок 45) предназначен для транспортирования составов по подземным выработкам шахт и рудников с радиусом закругления рельсовых путей не менее 7 м.
Рисунок 45 - Электровоз контактный ЗКРА-600
Электровоз контактный ЗКРА-600 состоит из следующих составных частей: привод, рама, кабина, система тормозная, система песочная, электрооборудование постоянного тока.
Электровоз выполнен с одной кабиной. В кабине установлен контроллер, штурвал ручного привода тормозной системы, шкафы управления автоматического выключателя и контактора, сидение машиниста, ручка управления песочной системой, переключатель освещения. В раме электровоза расположены приводы хода, пусковые сопротивления, тормозная и песочная системы. Пуск электровоза, регулирование скорости движения осуществляется с помощью контроллера и пусковых сопротивлений. Питание цепей освещения осуществляется через защитные элементы непосредственно от силовой цепи.
Рельсовый путь состоит из нижнего (почва выработки, водоотводная канавка) и верхнего строения (балластный слой и шпально-рельсовая решетка).
Нижним строением пути в подземных условиях служит почва выработки, которой придают уклон в продольном и поперечном направлениях. Уклон в продольном направлении необходим не только для стока воды, но и для уменьшения сопротивления движению при перемещении груженых составов. Уклон почвы выработки в поперечном направлении (в сторону водоотводной канавки) служит для стока воды; его принимают равным 0,01-0,02. Для интенсивного стока воды сбоку выработки устраивают водоотводную канавку, пропускная способность которой зависит от ее уклона, шероховатости стенок и площади живого сечения.
Рельсовые пути в шахте разделяют на постоянные и временные, подлежащие демонтажу или замене постоянными. Временные пути, к числу которых относятся переносные, укладывают без балластного слоя.
В качестве материала для балласта применяют щебень твердых пород крупностью 20-60 мм и гравий крупностью 20-40 мм. Толщина балласта под шпалами должна быть не менее 100 мм. При этом шпала должна опускаться на глубину не более 2/3 своей высоты, а просвет между подошвой рельса и балластом должен быть не менее 30 мм.
Шпально-рельсовая решетка состоит из рельсов, шпал и элементов крепления рельсов к шпалам, подкладок и костылей.
Рельсы - направляющие для вагонеток и локомотивов, воспринимают нагрузку подвижного состава. В зависимости от назначения применяют различные типы рельсов. При откатке в вагонетках с кузовом вместимостью до 2 м3 укладываются рельсы Р24, при большей вместимости - Р33, Р43 и Р50. Для вспомогательных или временных путей допускается применение рельсов Р18 (Р-рельс, 18 - масса 1 п.м рельса).
Для сохранения ширины колеи на закруглениях рекомендуется через каждые 2-3 м соединять обе нити пути поперечными стяжками, изготовленными из полосовой или круглой стали.
Для укладки рельсового пути в любой выработке должна быть составлена техническая документация с указанием размещения рельсового пути в пространстве, потребного количества материалов и необходимого инвентаря. Маркшейдерская служба определяет ось рельсового пути и производит нивелировку почвы по пикетам.
На закруглениях рельсовый путь укладывают по радиусу, регламентированному правилами безопасности, для колеи 600 мм не менее 12 м, а для колеи 750 и 900 мм - не менее 20 м.
Машина для зачистки выработок с электрогидроприводом МЗВ (рисунок 46), выпускаемая Западноуральским машиностроительным концерном, предназначена для зачистки меж- и околорельсовых пространств подземных горизонтальных выработок, оборудованных контактной сетью, от рудной мелочи и закладочного материала, с целью поддержания рельсовых путей в рабочем состоянии в макроклиматических районах с умеренным и холодным климатом.
Рисунок 46 - Машина для зачистки выработок с электрогидроприводом МЗВ
МЗВ состоит из сборной рамы, установленной на двух колесных парах с пружинными подвесками и гидроамортизаторами, на которой смонтированы привод хода, рабочий орган, ленточный конвейер, кабина управления, электрооборудование (в исполнении РН), гидрооборудование и тормозная система машины.
Электрооборудование МЗВ запитывается от шахтной контактной сети через пантограф.
МЗВ перемещается своим ходом или транспортируется любым локомотивом.
Работает машина следующим образом: при движении вперед ковш рабочего органа опускается на 120 мм ниже уровня головки рельса и происходит зачерпывание просыпной массы, затем ковш опрокидывается в приемный бункер ленточного конвейера, который перегружает собранную массу в прицепленную к машине вагонетку. Далее цикл повторяется.
Техническая характеристика машины для зачистки выработок приведена в таблице 10.
Машина для зачистки канавок МЗК является универсальной машиной, предназначенной для выполнения широкого спектра зачистных работ в подземных горизонтальных выработок, оборудованных контактной сетью, например:
- для очистки водоотливных канавок от шлама (осадок измельченных горных пород), упавших кусков руды и породы;
- для очистки зумпфов;
- для зачистки меж- и околорельсовых пространств и т.д.
МЗК является, по сути, подземным экскаватором с широким фронтом зачистки (до 4 м вверх и до 2 м вниз от уровня головки рельса; до ± 4,5 по ширине выработки).
МЗК состоит из сборной рамы (рисунок 47), установленной на двух колесных парах с пружинными подвесками и гидроамортизаторами, на которой смонтированы поворотная кабина с рабочим органом, привод хода, электрооборудование (в исполнении РН), гидрооборудование и тормозная система машины.
Таблица 10 - Техническая характеристика машины для зачистки выработок МЗВ
Техническая производительность по зачистке пути, м/ч, не менее |
120 |
Фронт зачистки по ширине выработки, м, не менее |
4 |
Установленная мощность привода, кВт, не менее |
50 |
Максимальная скорость движения машины, м/с (км/ч) |
3,6 (13,0) |
Сила тяги, даН |
1150 |
Ширина колеи, мм |
750; 900 |
Габаритные размеры, мм, не более длина ширина высота |
7700 1350 1650 |
Масса, кг, не более |
10 000 |
Рисунок 47 - Машина для зачистки канавок МЗК
Рабочий орган МЗК состоит из стрелы, рукояти, кронштейна перелома рукояти и рабочего инструмента: основного - ковша типа «обратная лопата» для очистки канавок или сменного, например, лопаты для зачистки рельсовых путей. Он может оснащаться и другим навесным оборудованием, применяемым при ремонте и эксплуатации рельсовых путей. Все элементы рабочего органа соединены между собой шарнирно и могут поворачиваться относительно друг друга с помощью гидроцилиндров, обеспечивая рабочему инструменту три степени свободы. За счет поворота кабины с рабочим органом в обе стороны ковш может очищать канавки с любой стороны рельсового пути, при этом машинисту обеспечивается хороший обзор рабочей зоны. Для удобства и безопасности работы кабина имеет выход на обе боковые стороны машины.
Гидрооборудование МЗК состоит из насосной станции с приводным электродвигателем постоянного тока, распределительной аппаратуры, находящейся в кабине машиниста, приводных гидромоторов и рабочих гидроцилиндров. Для унификации все гидроцилиндры имеют одинаковые типоразмеры.
Электрооборудование МЗК запитывается от шахтной контактной сети через пантограф и обеспечивает контроль скорости движения машины, защиту электродвигателя, управление освещением и сигнализацией.
Конструктивно МЗК максимально унифицирована с машиной для зачистки выработок МЗВ.
МЗК перемещается своим ходом или транспортируется любым локомотивом.
Работы по зачистке канавок могут выполняться в одну или две стадии. В первом случае жидкий шлам, зачерпнутый ковшом, выгружается непосредственно в вагонетку с глухим кузовом, прицепленную через дышло к переду машины, а во втором - он выгружается между рельсами для обезвоживания, а затем собирается лопатой (сменным органом), или машиной для зачистки выработок МЗВ с последующей погрузкой в вагонетку.
Техническая характеристика машины для зачистки выработок МЗВ приведена в таблице 11.
Таблица 11 - Техническая характеристика машины для зачистки выработок МЗВ
Техническая производительность, м/ч |
80 |
Установленная мощность, кВт |
50 |
Максимальная скорость движения машины, м/с (км/ч) |
3,6 (13,0) |
Сила тяги, даН |
1150 |
Угол поворота платформы в горизонтальной плоскости, град |
±50 |
Ширина колеи, мм |
750; 900 |
Габаритные размеры, мм, не более: длина ширина высота (по кабине) |
8000 1350 1650 |
Масса, кг |
12 000 |
Транспортировка горной массы на Малеевском руднике ЗГОК АО «Казцинк» производится по штольне Малеевская, 2,13,14 горизонтам. Участок внутришахтного транспорта осуществляет погрузку горной массы из рудоспусков в вагоны транспортировку горной массы электровозами, разгрузку вагонов.
Перечень и краткое описание основного оборудования процесса выдачи руды и породы приведены в таблице 12-15.
Таблица 12 - Основные технические характеристики электровозов К-14 и К-10
Параметры |
К-14 |
К-10 |
Габаритные размеры -длина -длина по раме -ширина -высота по кабине от головки рельса |
5580 5220 1330 1540 |
4950 4520 1350 1540 |
Масса электровоза, т |
14 |
10 |
Мощность электродвигателя, кВт |
45х2 |
33х3 |
Сила тяги, кгс |
2350 |
1790 |
Скорость, м/с |
3,1 |
3,1 |
Диаметр колеса по кругу катания, мм |
720-680 |
680 |
Просвет между рамой и головкой рельса, мм |
140 |
140 |
Ширина колеи, мм |
750 |
750 |
Таблица 13 - Основные технические данные и характеристики вагонов ВГ-2,2, ВГ-4,5
Параметры |
ВГ-4,5 |
ВГ-2,2 |
Вместимость кузова, м3 |
4,5 |
2,2 |
Грузоподъемность, т, не более |
13,5 |
5,5 |
Колея, мм |
750, 900 |
|
Диаметр колес по ободу катания, мм |
400 |
|
Жесткая база вагонетки |
1250 |
1000 |
Высота оси сцепки от уровня головок рельсов, мм |
365 |
|
Габаритные размеры, мм -длина по автосцепкам -длина по буферам -ширина |
4100 3850 1350 |
2950 1200 |
Таблица 14 - Основные технические данные и характеристики опрокидывателей ОКЭ 1-4
Параметры |
ОКЭ 1-4 |
Габаритные размеры -длина, мм -ширина, мм -высота, мм |
8760 5496 4495 |
Масса, т |
4,8573 |
Длина ротора, мм |
3900 |
Диаметр ротора, мм |
400 |
Модель разгружаемых вагонов |
ВГ-4.5 |
Число одновременно разгружаемых вагонов |
1 |
Таблица 15 - Основные технические данные и характеристики ПКУ-А
Параметры |
ПКУ-А |
Габаритные размеры в транспортном положении, мм -длина -ширина -высота |
4000+100 1160+60 1600+20 |
Масса погрузчика, кг |
7350 |
Продолжительность рабочего цикла, с |
20 |
Вместимость ковшей, м3 -погрузочного -для проходки канавки |
0,115 0,05 |
Наибольшая ширина захвата, мм |
4100 |
Скорость передвижения, м/с |
до 3,0 |
Колея, мм |
750 |
Конвейерный транспорт
На горнорудных предприятиях применяют ленточные, скребковые и пластинчатые конвейеры.
Ленточные конвейеры широко применяют при отработке калийных и марганцевых руд с размерами кусков горной массы до 500 мм. При подземной разработке мощных месторождений крепких руд ленточные конвейеры используются для транспортирования дробленой руды на концентрационных горизонтах и наклонным стволам до поверхности.
По назначению ленточные конвейеры делятся на поверхностные, подземные, для открытых горных работ. Поверхностные конвейеры используют для транспортирования грузов на поверхности шахт и рудников как средство внутреннего и внешнего транспорта. В свою очередь подземные конвейеры делятся на грузовые, грузолюдские и людские. Грузовые и грузолюдские конвейеры предназначены для транспортирования горной массы и породы.
В наименованиях моделей ленточных конвейеров приняты обозначения: Л - ленточный конвейер для слабонаклонных и горизонтальных выработок; ЛУ - для уклонов; ЛБ - для бремсбергов; ЛН - для выработок с углами наклона до + 250; ЛЛ - для транспортирования грузов и людей; ЛТ - телескопический удлиняющийся; ЛТП - телескопический укорачиваются; цифра справа от основного буквенного индекса показывает ширину ленты в сантиметрах; цифра слева - типоразмер приводной станции; буквенный индекс справа от ширины ленты - модификация. В обозначениях конвейеров, собираемых из унифицированных блоков, добавляют справа букву «У».
К специальным конвейерам относятся ленточно-канатные, ленточно-цепные и ленточно-тележечные конвейера, которые применяются при повышенных углах наклона (более 180) с крупностью кусков горной массы до 1200 мм.
Все подземные ленточные конвейеры состоят из следующих основных частей: приводной, натяжной и хвостовой станций; става конвейерной ленты; загрузочного устройства; электрооборудования и аппаратуры автоматизации.
Конвейеры с шириной ленты 800 и 1200 мм выпускает Александровский машиностроительный завод; с шириной 1000 мм - Краснолучинский машиностроительный завод; мощные конвейеры по особому заказу с шириной ленты 1600 и 2000 мм - Сызранский турбостроительный завод.
Приводные станции ленточных конвейеров состоят из рамы и привода. Привод включает в себя двигатель, редуктор, один или два приводных барабана, coединительные муфты, отклоняющие барабаны, тормоза и стопоры, а также очистительные смазочные и сигнальные устройства.
В качестве тяговых двигателей в ленточных конвейерах применяют асинхронные двигатели с короткозамкнутым и фазным ротором мощностью 40, 55, 100, 250 и 500 кВт.
Натяжные станции обеспечивают необходимую силу прижатия ленты к приводным барабанам и допустимое провисание ленты между верхними роликоопорами при загруженной ленте и компенсируют остаточное удлинение ленты, возникающее при эксплуатации конвейеров. По принципу действия различают жесткие и автоматические нерегулируемые и автоматические регулируемые.
Жесткие натяжные устройства используют в конвейерах небольшой длины, где не требуется большого начального натяжения ленты. Натяжение осуществляется посредством винтов, реечных механизмов или ручных лебедок.
Грузовые натяжные устройства, обеспечивающие постоянное натяжение ленты, являются нерегулируемыми автоматическими.
Автоматически регулируемые натяжные устройства - наиболее совершенный вид, обеспечивающий необходимое постоянное натяжение ленты при всех режимах работы конвейера. Ввиду больших размеров и сложности конструкции автоматические натяжные устройства не получили широкого распространения на подземных ленточных конвейерах.
Став служит для укрепления нижней и верхней ветвей ленты, придания ей желобчатости и обеспечения устойчивого движения. Обычно став состоит из опорных металлоконструкций (соединенные между собой секции или продольная ферма) и роликоопор. Конструктивное выполнение става конвейера зависит от его назначения. Став чаще располагают на почве, а в подземных выработках иногда подвешивают к верхнякам крепей. В последнее время наибольшее применение в подземных выработках нашли конструкции с канатным ставом и жесткой навеской роликоопор.
Роликоопоры устанавливают на грузовой и порожняковой ветвях для поддержания ленты и придания ей определенной формы. Для поддержания верхней ветки применяют трехроликовые опоры, а на нижней ветви однороликовые опоры или V - образные двухроликовые с углом наклона роликов 10-150, что улучшает центрирование нижней ленты. Диаметр и масса роликоопор верхней и нижней ветвей ленты выбирается в зависимости от ширины ленты и вида исполнения.
Лента - один из основных элементов конвейера, выполняющий одновременно функции тягового и грузонесущего органов. Наибольшее распространение в горнодобывающей промышленности получили резинотканевые и резинотросовые ленты.
Каркас резинотканевой ленты состоит из набора тканевых прокладок, между которыми расположен тонкий слой резины (сквидж).
Тканевые прокладки изготавливают: из комбинированных тканей (полиэфир/хлопок) типа БКНЛ-65 прочностью по основе 650 Н/см ширины одной прокладки; на основе синтетических полиамидных волокон типа ТА-100, ТК-200, ТК-300, ТА-400, ТЛК-200, К-300, А-300 и др. прочностью на разрыв 1980-4000 Н/см; на основе поливинил-хлорида типа ПВХ-120 прочностью на разрыв 1180 Н/см.
В зависимости от характеристики транспортируемого груза ленты изготавливают четырех типов: 1 - общего назначения; 2 - специального назначения (М - морозостойкая, МС - маслостойкая, Ш - для шахтных условий, Т - теплостойкая; Т1 - теплостойкая, температура транспортируемого материала до 1000 С, Т2 - до 1500 С, ТЗ - до 2000 С, С - специальная лента с рифленой поверхностью, Р - лента с двухсторонней резиновой обкладкой и 6peкерной прокладкой из полиамидного волокна под резиновой обкладкой рабочей поверхности, Л - для легких условий); 3 - с односторонней резиновой обкладкой; 4 - одно и двухпрокладочная с двухсторонней резиновой обкладкой.
В зависимости от прочности резины наружных обкладок ленты подразделяют на следующие классы: А; Б; М; Г-1; Г-2; Г-3; ИБ; РБ; С; В.
Примеры условного обозначения лент:
1-1.1200-5-TA-150-3-1,5-А - лента типа 1, общего назначения, ширина 1200 мм, пять прокладок из материала ТА-150, рабочая обкладка толщиной 3 мм, нерабочая - 1,5 мм, резина класса А;
- 2Ш-800-4-БКНЛ-65-3-1-С: лента типа 2 для шахтных условий, ширина 800 мм, четыре прокладки из ткани типа БКНЛ-65, рабочая обкладка толщиной 3 мм, нерабочая 1 мм, резина класса С;
- 2С-1000-6-ПВХ-120-1,3-1,3-ГЗ: лента типа 2, специальная, с рифленой поверхностью, ширина 1000 мм, шесть прокладок из ткани ПВ-120, рабочая обкладка 1,3 мм, нерабочая 1,3 мм, резина класса ГЗ.
Новым этапом технического перевооружения рудников, предпринятым руководством корпорации «Казахмыс» в качестве реализации одного из приоритетных направлений развития рудной базы, является переход на конвейерный транспорт.
Идея применения магистральных конвейеров в подземных условиях прорабатывалась и ранее в Жезказгане (1975-80 гг.), при этом из-за высокой абразивности руды был разработан и испытан на шх. 42 конвейер пластинчатого типа (пластины футерованы резиной), который, несмотря на определенную эффективность, оказался металлоемким и практического применения не получил.
В принципиально новой постановке решен данный вопрос в корпорации «Казахмыс». Конвейерные линии решено оснащать передвижными мобильными мощными дробильными установками и это позволяет применять относительно простые по конструкции ленточные конвейера (по типу применяемых на обогатительных фабриках). Для уборки просыпей предусматривается использование малогабаритной ПДМ типа Микроскуп. В целом данная схема транспортировки руды означает переход на прогрессивную циклично-поточную технологию (ЦПТ) разработки месторождения с минимальными транспортными расходами по автосамосвалам Tоро. Следует отметить важнейший положительный фактор при использовании конвейерного транспорта - это исключение загазованности воздуха в выработках. Соответственно в таких условиях более эффективно решаются проблемы шахтной вентиляции и улучшения условий труда подземных рабочих. Кроме этого при конвейерном транспорте снижаются объемы горно-капитальных работ за счет меньшего сечения выработок по сравнению с применением ПДМ.
На настоящий период времени управлением корпорации принято решение о ведении подземной разработки с применением конвейерного транспорта на рудниках:
- новый рудник Жаман-Айбат (с годовой добычей 3 млн.т) с полной конвейеризацией откатки и ведением работ по ЦПТ;
- рудник на базе запасов шх.67-70 ЖГМК (пусковой рудник с годовой добычей 3 млн. т);
- Анненский рудник ЖГМК с частичной конвейерной доставкой от новых участков добычи, расположенных на большой глубине разработки;
- на Жиландинской группе рудников на вскрытии и горизонтах добычи;
- новый Артемьевский рудник (в Восточном Казахстане);
- новый рудник Актогай открытые работы производственного объединения Балхашмедь).
Для рудника на базе запасов шх. 67-70 ЖГМК проектом разработана следующая схема транспортирования руды:
- руда с поля шахты 67 доставляется по выработкам рудных горизонтов к перепускному рудоспуску (бункер недробленой руды), расположенному у околоствольного двора шахты 67;
- руда с поля шахты 70 по рудоспускам 9 и 13бис, оборудованным передвижными дробильными установками, перепускается на концентрационный горизонт - 140 м и далее по выработкам транспортируется конвейерами к стволу шахты 67; конвейерная линия от рудоспуска 13бис общей протяженностью около 4 км состоит из пяти ленточных конвейеров и перегрузочных устройств между ними.
В условиях Анненского рудника, разрабатывающего свиты наклонных перекрывающихся залежей, решено вместо доставки ПДМ Tоро по выработкам сечением 20-22 м2 испытать конвейерную доставку на участке гор. - 240 м по дренажному штреку сечением до 10 м2 к рудоспуску 4. Длина конвейерной линии - 1,7 км с шириной ленты конвейера 1200 мм. Планируемая производительность конвейерной доставки 850 т/ч.
Для вновь вводимого в отработку рудника Жаман-Айбат ЦПТ решено применить конвейерную доставку в наиболее широком. масштабе.
Месторождение Жаман-Айбат представлено пластообразной пологопадающей рудной залежью средней мощности 4-10 м. На основании предпроектных проработок для рассматриваемых горно-геологических условий в качестве оптимальной принята система разработки со сплошной выемкой. При этой системе работы ведут с разбивкой залежи на панели, оставлением по границам панелей барьерных целиков и выемкой запасов в две стадии: в первую очередь отрабатывают камерные запасы, во вторую стадию ведут выемку целиков. Разрыв между стадиями ведения работ задается минимальный, что продиктовано условиями перераспределения горного давления и выполняется с целью предупреждения возрастания концентраций напряжений на целики за счет использования разгружающего влияния близкорасположенного призабойного сплошного массива.
В целях повышения эффективности на руднике Жаман-Айбат предусматривается ведение работ по ЦПТ. Для этого в главных откаточных выработках запроектирована установка трех конвейерных линий длиной соответственно 3,0 км, 2,5 км и 0,3 км. Доставка к конвейеру выполняется ПДМ Tоро. Для дробления руды в комплекс ЦПТ входят щековые передвижные дробильные установки Nordberg LT 105 (Германия) с номинальной производительностью 150-450 т/ч (в зависимости от размера разгрузочной щели от 70 до 200 мм). Первая очередь конвейерной линии состоит из шести ленточных конвейеров. Ширина ленты - 1200 мм, тип ленты - резинотросовая. Средняя планируемая производительность линии - 800 т/ч.
В перспективе переход на ведение работ по ЦПТ с применением конвейерного транспорта намечается и на других рудниках корпорации «Казахмыс» - на месторождении Жиландинской группы, Нурказган и др.
Кроме ленточных конвейеров на горнодобывающих предприятиях для транспортирования абразивных руд успешно применяются пластинчатые конвейеры.
Высокая прочность и надежность рабочего органа пластинчатых конвейеров с цепным тяговым органом, возможное транспортирование острокромочных крупнокусковых скальных пород и руд по сильно искривленным выработкам и простота наращивания длины конвейера выгодно отличает его от других видов конвейеров.
Одна их первых удачных конструкций подземного пластинчатого конвейера была освоена в ФРГ в 1950 году. За короткое время пластинчатые конвейеры почти вытеснили все другие виды транспорта на угольных шахтах ФРГ. Они получили широкое распространение в Англии, Франции, Бельгии и других странах. Так, на Паттрегских металлических рудниках (ФРГ) работали пластинчатые конвейеры фирмы «Aumund». Ширина несущих пластин 640-800 мм, высота бортов 100-300 мм, тяговый орган конвейера - две пластинчатые цепи, расстояние между ходовыми каретками 1,92 м, роликовая колея 400 мм. Конвейер допускает транспортирование особо тяжелых грузов. Длина горизонтального конвейера 220 м, мощность двигателя 16 кВт.
В качестве примера успешного применения пластинчатого конвейера для транспортирования крупной руды можно назвать специальный конвейер фирмы «Aumund», эксплуатируемый на французском руднике ИСРИМ-1 в Лотарингии с 1964 года.
В настоящее время фирма «Aumund» выпускает целую гамму конвейеров. К примеру, бронированный цепной конвейер PKF. Область применения конвейера PKF - в системе разгрузки бункера для измельченного известняка или для липкого сырья подобно мелу, гипсу, известковой глине, глине или сырому углю.
Заслуживает внимания самоходный конвейер фирмы «Klokner-Becorit» способный перемещаться по выработкам любой кривизны в плане. В данном конвейере пластинчатое полотно выполнено из композиционного материала, что дает снижение массы ее на 60 %.
На угольных шахтах Англии применялись пластинчатые конвейеры фирм «Ричард Сатклиф», «Бритиш Джеффри Дай-монд» и «Доллери энд Палмер», аналогичные по конструкции немецким пластинчатым конвейерам.
В США пластины для конвейеров изготавливают из синтетических материалов (полиуретана, полипропилена, поликарбоната) путем формования, а затем подвергаются механической обработке с помощью фрез, выбирающих пазы шарнирного соединения. Пластмассовые пальцы входят в шарнирные отверстия с обеих сторон и взаимно замыкаются с помощью уступов на их клиновых концах.
Фирма «Disorgrin Industries Corp» (США) выпускает полиуретановые пластины для пластинчатых конвейеров, которые служат в два раза дольше алюминиевых и в 8 раз дольше резиновых пластин. Благодаря небольшой массе полиуретановые пластины позволяют сократить на 40% мощность, потребляемую приводным электродвигателем.
Открытое акционерное общество «Первоуральский завод горного оборудования» (Россия, Свердловская область, г. Первоуральск) выпускает в настоящее время для горнодобывающей промышленности детали пластинчатых конвейеров с пластинчатой цепью. В частности К-1730, движущейся по роликам, оснащенной металлическими лотками, позволяющими транспортировать груз с температурой нагрева до 600°С, цепь пластинчатая: две ветви с шагом по роликам 500 мм, соединенные общей осью (тяговое усилие 42 т), лоток к пластинчатой цепи - штампованная металлоконструкция шириной 650, 800,1000, 1200, 1400 мм, ролики опорные - диаметр 180 мм, ширина бочки 200 мм, валок со звездочками приводных и натяжных станций. Надежность эксплуатации в тяжелых условиях высокой температуры, запыленности, подтверждают давние постоянные потребители - большинство горно-обогатительных комбинатов и металлургических предприятий Российской Федерации и стран СНГ, такие как: Качканарский ГОК (РФ), Соколовско-Сарбайское ГПО (Казахстан), Бакальское РУ (РФ) и др.
Практика эксплуатации отечественных магистральных пластинчатых конвейеров на угольных шахтах, разрезах и опыт работы пластинчатых конвейеров за рубежом показывают, что при условии обеспечения достаточной прочности и надежности работы конвейеры с ходовыми роликами и центрально расположенной круглозвенной цепью могут быть с успехом применены в горно-металлургической промышленности для транспортирования угля, окатышей, агломерата, скальных пород и руд на большие расстояния при любой криволинейности трассы.
Самоходный транспорт
Подземные автосамосвалы используют в основном при проведении выработок большого сечения и тоннелей, а также на очистных работах. Конструктивно подземные автосамосвалы обычно состоят из тягача и полуприцепа, соединенных между собой двойным шарниром и двумя поворотными гидроцилиндрами (таблица 12).
На тягачах с дизельным приводом используют устройства двойной очистки газов. Недостатки дизельных двигателей с учетом экономических и экологических требований привели к разработке автосамосвала с электрическим приводом.
На зарубежных рудниках используются: троллейно-кабельные, троллейно-аккумуляторные и дизель-троллейные автосамосвалы. Применение электропривода позволяет снизить уровень шума, очистить рудничную атмосферу, повысить скорость движения автосамосвала до 30 км/ч, преодолевать значительные уклоны с большей нагрузкой, снижаются расходы на шины вследствие устранения пробуксовки колес. При этом значительно упрощаются схемы дистанционного и автоматического управления автосамосвалами.
Фирма «Sandvik Tamrock» производит широкий типоряд шахтных автосамосвалов (рисунок 48 - 53).
Рисунок 48 - Шахтный автосамосвал Торо-40
Грузоподъёмность 40 т, емкость кузова: 16,5-22 м3
Дизель - Detroit S-60, мощностью 475 л.с. или CAT 3408 РС-ТА, мощностью 450 л.с.
Эксплуатационная масса - 30700 кг, размер шин - 26.5R25, размеры автосамосвала с кузовом 18,0 м3: длина - 10036 мм, ширина - 3036 мм, высота - 2760 мм
Таблица 12 - Техническая характеристика подземных автомобилей-самосвалов
Параметры |
СНГ |
Франция |
Швеция |
|||||||||||
|
МоАЗ |
Блоу-Нокс |
КИРУНА |
|||||||||||
|
7405-9586 |
6401-9585-195М С17 |
195МС17 |
300МС25 |
461HB2S |
К-16-2 |
К-500 |
|||||||
Грузоподъемность, т |
22 |
20 |
26 |
40 |
25 |
21 |
42 |
|||||||
Вместимость кузова, м3 |
12,5 |
11 |
1.5,6 |
21,5 |
14,4 |
16,0 |
21 |
|||||||
Максимальная скорость, км/ч |
40 |
40 |
40 |
50 |
29,4 |
36 |
36 |
|||||||
Габариты, мм: |
|
|||||||||||||
длина |
8610 |
8310 |
8560 |
9500 |
8500 |
8110 |
9380 |
|||||||
ширина |
2850 |
2850 |
3310 |
2400 |
2850 |
3050 |
3150 |
|||||||
высота |
2630 |
2250 |
3400 |
- |
2230 |
2300 |
3780 |
|||||||
Масса машины, т |
19,5 |
17.8 |
19,0 |
25.0 |
17,2 |
15,5 |
25,5 |
|||||||
Мощность двигателя, кВт |
140 |
147 |
143 |
220 |
140 |
121 |
2x183 |
|||||||
Преодолеваемый уклон, град |
10 |
3 |
15 |
15 |
15 |
15 |
14,5 |
|||||||
Радиус поворота, м |
7,59 |
7,5 |
7,65 |
9,5 |
7,35 |
6,95 |
8,15 |
|||||||
Параметры |
Германия |
США |
Финляндия |
|||||||||||
|
ГХХ |
Вагнер |
Нормет |
АРА |
||||||||||
|
МК-А12 |
MK-V20 |
МТТ-425 |
МТГ-1527 |
10С-27 |
РК-6000 |
Торо-350 |
|||||||
Грузоподъемность, т |
12 |
20 |
25 |
10 |
15 |
13 |
27 |
|||||||
Вместимость кузова, м3 |
6,6 |
12 |
14 |
4,6 |
7,4 |
7 |
16 |
|||||||
Максимальная скорость, км/ч |
22,4 |
28,5 |
27,4 |
6,75 |
7,7 |
25 |
22 |
|||||||
Габариты, мм: |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
длина |
7650 |
9228 |
10200 |
6250 |
7790 |
8050 |
9685 |
|||||||
ширина |
1828 |
3000 |
3650 |
2380 |
2900 |
2000 |
3036 |
|||||||
высота |
1950 |
2100 |
1850 |
1570 |
1720 |
2000 |
2430 |
|||||||
Масса машины, т |
12,4 |
21,5 |
23,8 |
13,2 |
17,2 |
11,0 |
24,5 |
|||||||
Мощность двигателя, кВт |
66 |
137 |
190 |
52 |
96 |
103 |
204 |
|||||||
Преодолеваемый уклон, град |
22,4 |
28,5 |
27,4 |
- |
- |
25 |
12 |
|||||||
Радиус поворота, м |
7,6 |
8,6 |
7,8 |
5.68 |
7,58 |
7,9 |
8,94 |
Рисунок 49 - Шахтный автосамосвал Торо-50
Грузоподъёмность 50 т
Дизель - Detroit S-60, мощностью 475 л.с.
Эксплуатационная масса - 32300 кг
Размер шин - 29.5R25
Размеры автосамосвала с кузовом 20,0 м3: длина - 10186 мм, ширина - 3220 мм,
высота – 2960 мм
Емкость кузова: 16,5-28,0 м3
Рисунок 50 - Шахтный автосамосвал Торо-50 plus
Основные размеры: общая длина 10534 мм; общая ширина 3484 мм; высота 2900 мм
Дизельный двигатель Detroit Diesel S 60, 14 л
Мощность 429 кВт (575 л.с.) / 2100 об/мин
Грузоподъёмность 50000 кг
Кузова 19-28 м3
Рисунок 51 - Шахтный автосамосвал Торо-60
Основные размеры: общая длина 10630 мм; общая ширина 3265 мм; высота 3374 мм
Грузоподъёмность 60000 кг
Кузов (SAEJ1313, ёмкость с шапкой) 32 м3
Дизельный двигатель Cummins QSK 19-С
Мощность 567 кВт (760 л.с.) / 2100 об/мин
Рисунок 52 - Шахтный автосамосвал Supra 0012H
Грузоподъёмность 80000 кг для операций горизонтальной откатки
Дизель - Detroit S-60, мощностью 425 л.с.
Отгрузочная масса - 48000 кг
Размер шин - 14.00R24
Размеры автосамосвала с кузовом 49,0 м3: длина - 11600 мм, ширина - 3900 мм, высота - 3800 мм (без груза)
Емкость кузова: 56,5 м3 с шапкой по SAE J1313
Рисунок 53 - Шахтный автосамосвал Supra 0012R
Грузоподъёмность 80000 кг - для транспортировки горной массы по уклонам
Дизель - MTU, серии 2000, мощностью 1205 л.с.
Отгрузочная масса - 64000 кг
Размер шин - 26.5 R25
Размеры автосамосвала с кузовом 51,0 м3: длина - 12700 мм, ширина - 3600 мм, высота - 3950 мм (без груза)
Емкость кузова: 51,0 м3 с шапкой по SAE J1363
Фирма «Аtlas Copco» выпускает следующие шахтные автосамосвалы (рисунок 54 - 56).
Рисунок 54 - Шахтный автосамосвал MT431B
грузоподъемностью 28125 кг
Рисунок 55 - Шахтный автосамосвал MT436B
грузоподъемностью 32650 кг
Рисунок 56 - Шахтный автосамосвал MT5010
грузоподъемностью 50000 кг
Фирмой «GIA industri ab» выпускаются шахтные автосамосвалы с двигателями внутреннего сгорания (рисунок 57) и дизель-электрическими (рисунок 58).
Рисунок 57 - Шахтный дизельный автосамосвал «Kiruna Truck»
грузоподъемностью 35, 50 т
Рисунок 58 - Шахтный троллейный автосамосвал К635Е
«Kiruna Electric» грузоподъемностью 35 т
Расчетная сменная производительность транспортной машины Торо-35 по породе определяется согласно общесоюзным нормам технологического проектирования подземного транспорта по формуле:
м3/смену,
где
- продолжительность рабочей смены,
=
7 ч;
-
расчетная загрузка машины породой, м3.
=
м3,
где
- коэффициент загрузки кузова по объему,
=
0,9;
-
емкость кузова, м3 (Торо-35 - 20 м3);
-
коэффициент разрыхления,
=
1,65;
-
коэффициент внутрисменного использования
машин,
=
0,75;
-
продолжительность рейса на горнопроходческих
работах, мин.
где
- продолжительность разгрузки,
=
2,5 мин;
-
продолжительность загрузки,
=
5 мин;
-
время, затрачиваемое на маневры,
=
6 мин;
-
продолжительность движения машины
груженой породой, мин;
мин,
где
- средняя протяженность трассы
горнопроходческих работ, м;
-
коэффициент среднеходовой скорости,
=
1;
-
средняя скорость движения груженой
машины,
=
200 м/мин;
-
продолжительность движения порожней
машины (по породе), мин.
мин,
где
- средняя скорость движения порожней
машины,
=
383 м/мин;
-
коэффициент неравномерности работы
при наличии аккумулирующих емкостей
(рудоспусков, холостой пробег к камерам
и т.п.),
=
1,1.
Режим работы Малеевского рудника следующий: количество рабочих дней в году - 303, число смен в сутки - 3.
С учетом данного режима работы подземного рудника определена годовая производительность транспортной машины Торо-35 на доставке породы (таблица 13).
Таблица 13 - Годовая расчетная производительность транспортной машины Торо-35 на доставке породы
Расстояние доставки, м |
Годовая расчетная производительность транспортной машины Торо-35, м3/год |
100 |
198947 |
200 |
188880 |
300 |
179783 |
400 |
171522 |
500 |
163987 |
600 |
157086 |
700 |
150743 |
800 |
144892 |
900 |
139478 |
1000 |
134390 |