1.5 Рудниковий транспорт

В підземних відкаточних виробках шахти „Гвардійська" укладені залізно-дорожні шляхи колією 750мм і рейки типу Р-33(43) на шпали дерев'яні. В якості баласту застосовується на головних відкаточних виробках і орт-заїздах щебінь.

Для доставки корисних копалин з очисних і нарізних дільниць до ствола шахти „Гвардійська" використовують електровози типу КР-14 і вагонетки ВГ-4,5 вантажопідйомністю 10т.

Для доставки пустих порід при проходці відкаточних виробок застосовують вагони ВПК-10. Доставка здійснюється до стовбуру шахти «Нова».

Для доставки матеріалів та обладнання на дільниці використовують електровози типу К-14, вагонетки ємкістю 4м³, вагонетки «кози», вагонетки ємкістю 2м³, платформи та спеціальні відкаточні вагонетки.

Рух підземного електротранспорту контролює підземна диспетчерська служба, диспетчер СЦБ за допомогою комп’ютерізованної системи «Альянс Д» виконує керування стрілковими переводами г. 1270м.

Видана скипами по стовбурам шахти «Гвардійська» на поверхню руда, потрапляє на ДСФ, проходячи стадії подріблення, а потім, у вигляді готової продукції, подається на резервний склад, звідки, по мірі необхідності, грузиться в залізничні вагони екскаваторами ЕКГ-5А.

Пусті породи, які видаються скипами по стовбуру шахти «Нова», вивозяться з бункера автотранспортом у відвали.

1.6 Електропостачання шахти

Шахта «Гвардійська» забезпечується електроенергією від підстанції 154/36/6 кВт, по повітряній лінії електропередач напругою 6 кВт , що надходить

на ГПП (поверхнева) шахти «Гвардійська». Електроенергія подається до головних споживачів поверхневого і підземного комплексів .

До електроспоживачів першої категорії належать такі, для котрих перерва в подачі електроенергії може привести до загрози для життя людей, значних збитків народному господарству, розлагодженням складного технологічного процесу. Із складу електроспоживачів першої категорії виділяють особливу

групу електроспоживачів, безперебійна робота котрих необхідна для безаварійної зупинки виробок.

Споживачі першої категорії повинні бути забезпеченні 100% - им резервним живленням від двох незалежних джерел електроенергії, і перерва в живленні допускається тільки на час, необхідний для автоматичного введення резервного живлення (АВР).

Незалежним джерелом живлення споживачів електричної енергії називають джерело живлення, на котрому зберігається напруга в межах, встановлених ПУЕ для після аварійного режиму, при зникненні його на інших джерелах живлення цих споживачів. Таким джерелом можуть бути дві секції або системи шин однієї або двох електростанцій або підстанцій при виконанні слідуючих вимог: кожна секція або шина має живлення від незалежного джерела; секції (системи) шин. Для споживачів особливої групи третім джерелом живлення може бути місцева електростанція, спеціальні агрегати безперебійного живлення, акумуляторні батареї.

В умовах шахтного виробництва до споживачів першої категорії відносяться: клітьові підйоми, вентилятори головного провітрювання, центральні підземні підстанції, установки головного водовідливу.

До електроспоживачів першої категорії відносять такі, у яких перерва в подачі напруги пов'язана з масовим недовипуску продукції, простоями працівників, механізмів і транспорту. Перерва в подачі електроенергії допускається тільки на час необхідний для ввімкнення резервного живлення черговим персоналом або виїзною оперативною бригадою.

Електроспоживачі другої категорії рекомендуються забезпечувати електроенергією від двох незалежних взаємно резервованих джерел живлення. Для таких споживачів допустиме живлення по одній кабельній лінії, яка складається з не менш ніж двох кабелів, приєднаних до одного спільного апарату.

До споживачів другої категорії відносяться: скіпові підйомники; компресорні станції власних потреб; калориферні установки; дільничні водовідливи; об'єкти будівництва шахт.

Всі інші споживачі гірничих підприємств відносяться до споживачів третьої категорії. Для таких споживачів перерва в подаванні електроенергії допустима на час, потрібний для ремонту або заміни пошкоджених елементів системи електропостачання, але не більше двох діб.

Але усі підприємства які мають хоча б один об'єкт першої категорії, повинні бути забезпеченні електроенергії по двох ЛЕП від двох незалежних джерел живлення.

Враховуючи вимоги до електропостачання і особливості роботи поверхневих споживачів шахти приходимо до висновку, що поверхневий комплекс шахти належить до першої категорії і повинен мати живлення від двох незалежних джерел, які працюють з резервуванням за допомогою АВР. Таке ж саме резервування повинно бути передбачене і для окремих видів електрообладнання шахти підйомної машини, насосного агрегату, вентилятора головного провітрювання.

Освітлення підземних робочих місць передбачається у відповідності з вимогами єдиних правил безпеки при розробці рудних, нерудних та розсипних рудовищ підземним способом.

Напруга стаціонарної освітлювальної мережі:

- в руд дворах, квершлагах, штреках - 127 В;

-на підповерхах, в забоях -36 В

2 СПЕЦІАЛЬНА ЧАСТИНА

2.1 Вибір локомотиву

Діючі в гірничорудній промисловості «Правила безпеки» дозволяють відкатку контактними електровозами у виконанні РН: по всіх виробітках всіх горизонтів незагазованих шахт і рудників і шахт безпечних по вибуху вугільного пилу, а також у шахтах І та II категорії по газу та небезпечних по пилу - по головних відкаточних виробках зі свіжим струменем повітря.

Виходячи з вищевикладеного для умов шахти «Гвардійська» приймається як локомотивна відкатка - електровозна відкатка, а як локомотив - контактний електровоз К14.

2.2 Вихідні дані для розрахунку електровозної

відкатка горизонту 1270м шахти «Гвардійська»

Вихідними даними для розрахунку електровозної відкатки горизонту 1270м шахти «Гвардійська» є :

• план горизонту із вказівкою пунктів навантаження і пункту розвантаження руди;

• відстань від пунктів навантаження до пунктів розвантаження руди;

• продуктивність кожного навантажувального пункту;

• тривалість зміни;

• ухил рейкового шляху ;

• насипна вага руди.

2.3 Прийняте устаткування

У якості локомотива, як відзначалося вище, приймається контактний електровоз К14 зі зчіпною вагою Р_сц= 140 кН; числом тягових двигунів = 2шт; типом електродвигуна ЕТ-46, які характеризуються наступними показниками при тривалому режимі роботи: І_ДЛ=85А; V_дл=22км/год; F_дл=3500 Н на один тяговий двигун.

Як відкаточна посудина застосовується вагонетка із глухим жорстко-закріпленим кузовом ВГ-4,5А с місткістю 4,5м³, вагою руди в кузові - 103,5 кН; питомим ходовим опором 6 Н/кН; вагою порожньої вагонетки - 32 кН.

2.4 Сумарна змінна продуктивність і

середньозважена довжина відкатки

Сумарну змінну продуктивність горизонту (Q, тон/зміну) знаходять за формулою

де - продуктивність навантажувальних пунктів, т/зміну.

т/зміну

Середньозважену довжину відкатки (L_ср, км) знаходять за формулою

де відстань від пункту навантаження до пункту розвантаження, км

2.5 Розрахунок числа вагонеток у складі поїзда

Розрахунок числа вагонеток у складі поїзда за умовою рушання його на підйом навантаженого без буксування коліс знаходимо за формулою

де - вага причіпної частини навантаженого поїзда, кН;

G - вага руди у вагонетці, кН ;

- вага порожньої вагонетки, кН.

Вагу причіпної частини навантаженого поїзда визначаємо за

формулою

де - коефіцієнт зчеплення коліс із рейками, рівний 0,22;

Рсц - зчіпна вага локомотива, кН;

- питомий ходовий опір при пуску, Н/кН;

i - ухил шляху;

- лінійне прискорення при пуску, рівне 0,05 м/с².

вагонеток

Розрахунок числа вагонеток за умовою обмеження гальмового

шляху знаходимо за формулою

де - вага причіпної частини навантаженого поїзда для цього випадку, кН.

Вагу причіпної частини для цього випадку знаходимо по формулі

де - коефіцієнт зчеплення між гальмовими колодками і ободами коліс, рівний 0,2[6, с.187];

- коефіцієнт натискання гальмових колодок на обода коліс, рівний 0,9 [6,с. 187];

- прискорення (уповільнення) поїзда при гальмуванні, м/с²

Уповільнення поїзда при гальмуванні знаходять за формулою

де - швидкість тривала електровоза, км/ч;

- число тягових двигунів, шт;

- нормативний гальмовий шлях, відповідно ЄПБ рівний 40м.

Розрахунок числа вагонеток у складі поїзда за умовою обмеження нагрівання тягових двигунів знаходимо за формулою

де - вага причіпної частини навантаженого поїзда для-цього випадку, кН;

- вага причіпної частини порожнього поїзда, кН.

Вагу причіпної частини навантаженого поїзда для цього випадку знаходимо за формулою

де F_дл - тривала сила тяги електровоза, Н

Вага причіпної частини за формулою

Середньоарифметичне число вагонеток для цього випадку знаходимо за формулою

Із трьох значень числа вагонеток для подальших розрахунків приймають найменше - 7 вагонеток.

2.6 Розрахунок сили тяги, вибір швидкості руху,

вибір струму тягових двигунів

Силу тяги електровоза з навантаженими вагонетками визначаємо за формулою

Силу тяги електровоза з порожніми вагонетками визначаємо за формулою

Швидкості руху електровоза ( км/год) і ( , км/год), а також сили струму

(І, А) та (Іпор, А) вибираємо по електромеханічній характеристиці тягового двигуна ЕТ-46 контактного електровоза К14[4, с 112].

По значенням сили тяги та знаходимо, що = 12,5 км/год; =13км/год; = 76А; =77А.

2.7 Гальмовий шлях при екстреному гальмуванні

навантаженого поїзда

Гальмовий шлях при екстреному гальмуванні навантаженого поїзда знаходимо за формулою

де - швидкість руху навантаженого поїзда, км/год ;

b - питома гальмова сила, Н/кн.

Питому гальмову силу знаходимо за формулою

Що припустимо, тому що 40 > 27,5 м

2.8 Розрахунок часу руху поїзда

Час руху поїзда складається із часу руху навантаженого і порожнього поїзда і часу на здійснення маневрів.

Час руху поїзда знаходимо за формулою

де - час руху навантаженого поїзда, хв;

- час руху порожнього поїзда, хв;

- час на маневри, хв.

Час руху вантаженого поїзда знаходимо за формулою

Час руху порожнього поїзда знаходимо за формулою

Тоді = 12,7+12,2+15=39,9 хв.

2.9 Перевірка тягових двигунів на нагрівання

Тягові двигуни на нагрівання перевіряються по розрахунковому еквівалентному струму, що визначають за формулою

де - коефіцієнт, що враховує споживання струму при маневрах.

Перегріву двигунів не маэ, тому що < (69,49 < 85А).

2.10 Розрахунок числа можливих і необхідних рейсів

електровоза у зміну

Число можливих рейсів електровоза у зміну знаходять за формулою

де Т - тривалість зміни, год;

- підготовчо-заключних операцій, год.

Число необхідних рейсів електровоза складається з рейсів по вивезенню руди, породи і людей.

Число рейсів для вивезення руди знаходимо за формулою

- коефіцієнт нерівномірності надходження руди, рівний 1,25.

Число рейсів для вивезення породи знаходимо за формулою

Число рейсів для вивезення людей приймають рівним m_л-2 рейси. Загальне число необхідних рейсів

2.11 Розрахунок числа електровозів на горизонті в зміну

Загальне число електровозів на горизонті в зміну складається з

електровозів робочих і резервних.

Робоче число електровозів на горизонті в зміну знаходимо за формулою

.

Приймаємо 5 електровозів.

Приймається один електровоз резервний, тоді загальна кількість електровозів на горизонті буде знаходиться за формулою

2.12 Розрахунок продуктивності електровоза у зміну

Продуктивність електровоза визначаємо за формулою

2.13 Розрахунок витрати електроенергії

Розрахунок витрати електроенергії за рейс визначаємо за формулою

де К_м - коефіцієнт, що враховує витрату електроенергії при маневрах;

- напруга на затискачах тягового двигуна, В.

Витрата електроенергії за зміну знаходять за формулою

де -коефіцієнт корисної дії АТП;

- коефіцієнт корисної дії мережі.

Витрата енергії на тонну руди знаходимо за формулою

2.14 Розрахунок потужності та вибір тягової підстанції

Тягова підстанція вибирається по розрахунковій потужності, кількості робочих електровозів на горизонті, а так само від довжини

контактної мережі.

Розрахункова потужність тягової підстанції визначаємо за формулою

де К₀ - коефіцієнт одночасності роботи електровозів.

У зв'язку з тим, що довжина гірничих виробок, а також і контактної мережі набагато більша, то до установки на горизонті 1270м шахти «Гвардійська» приймається дві тягових підстанції АТП 500/275М1-У5.

Технічну характеристика автоматизованої тягової підстанції АТН

представлено в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1 – Технічна характеристика АТП 500/275М1-У5

Найменування показників	АТП 500/275М1-У5
Виконання	РН
Номінальна випрямна напруга, В	275
Номінальний випрямний струм, А	500
Припустимий час перевантаження, циклічність перевантажень при струмах 1,5 Іном 2 Іном	- 60/30
Основні розміри (висота, ширина, глибина), мм шафи випрямляча шафи дистанційного керування	2200х1100х800 585х580х215
Маса, кг шафа випрямляча шафа дистанційного керування	600 25