Внутришахтный транспорт

4. Внутришахтный транспорт

Риддер-Сокольное месторождение вскрыто 12 вертикальными стволами на глубину 460,8 м (до уровня 18 горизонта), по горизонтали – откаточными квершлагами, ортами (штреками) на основных и промежуточных горизонтах, а так же серией вертикальных и горизонтальных вентиляционных выработок, обеспечивающих проветривание всех эксплуатируемых залежей. Всего отработка ведется на 11 залежах и 11 эксплуатационных горизонтах. Транспортировка руды и породы осуществляется по 3 концентрационным горизонтам (11, 13,16) электровозами К-10, К-14 в вагонах ВГ-4,5 и ВГ-2,2. по промежуточным горизонтам транспортировка руды и породы осуществляется в вагонах УВБ-2,5 и ВГ-2,2.

В соответствии с годовым планом по добычи руды вывозка руды составляет 1800000т/г.

Расстояние от пунктов разгрузки до пунктов погрузки при движении в порожняковом направлении:

L_1п = L_k+L_п (13)

L_2п = L_k+L_ш-L_sn+L_в1+L_s (14)

L_3п = L_k+L_ш+L_в1-L_sn+L_в2+L_s (15)

L_4п = L_k+L_ш+L_в1-L_sn+L_в2+L_в3+L_s (16)

где L_k=1000м – длина квершлага;

L_n=600м – расстояние от квершлага до погрузочного пункта №1;

L_ш=750м – длина штрека;

L_sn=55м – расстояние между полевыми ортами;

L_в1 – длина первого блока;

L_в2=L_в3 – длина второго и третьего блоков;

L_s= 10м – расстояние от полевого орта до рудничной залежи.

L_1п = 1000+600 = 1600м

L_2п = 1000+750-55+70+10 = 1775м

L_3п = 1000+750-55+70+75+10 = 1850м

L_4п = 1000+750-55+70+75+75+10 = 1925м

Расстояние от пунктов погрузки до пунктов разгрузки при движении в груженом направлении:

L_1г = L_k+L_п (17)

L_2г = m+L_s+L_в1+L_ш+L_k (18)

L_3г = m+L_s+L_в1+L_в2+L_ш+L_k (19)

L_4г = m+L_s+L_в1+L_в2+L_в3+L_ш+L_k (20)

где m=35м – мощность рудного тела.

L_1г = 1000+600 = 1600м

L_2г = 35+10+70+750+1000 = 1865м

L_3г = 35+10+70+75+750+1000 = 1940м

L_4г = 35+10+70+75+75+750+1000 = 2015м

Расстояние транспортирования при движении в порожняковом направлении:

_{n n}

L_п = åA_iL_in/åA_i (21)

^{i=1 i=1}

L_п = (1152_*16000+1152_*1775+1152_*1850+1152_*1925)/(4_*1152) = 1787,5м

Расстояние транспортирования при движении в грузовом направлении:

_{n n}

L_г = åA_iL_iА/åA_i (22)

^{i=1 i=1}

L_г = (1152_*16000+1152_*1865+1152_*1940+1152_*2015)/(4_*1152) = 1855м

Средневзвешенная длина откатки:

L = (L_п+L_г)/2 (23)

L = (1787,5+1855)/2 = 1821м

Исходя из производительности рудника и средневзвешенной длины откатки принимаем вагон ВГ-4,5 с глухим не опрокидным кузовом и контактный электровоз К-14М.

ВГ-4,5:

Вместительность – 4,5 м³

Колея – 755 м

Длина по буферам – 4100 м

Ширина – 1350 м

Высота – 1550 м

Масса тары – 4,2 т

К-14М:

Сцепная масса – 14 т

Напряжение – 275 В

Количество двигателей – 2

Мощность двигателей – 46 кВт

Число секций – 1

4.1  Расчет электровозного транспорта

Фактическая грузоподъемность принятого вагона:

G = VYKн (24)

где Y – насыпная плотность руды.

G = 4,5_*2,8_*0,95 = 12т

Фактическое сопротивление движению груженого и порожнякового состава:

W_г = 10,5G^-1/3 (25)

W_п = 10,2G₀^-1/3 (26)

где G₀ – масса тары вагона.

W_г = 10,5_*12^-1/3 = 4,6н/кН

W_п = 10,2_*4,2^-1/3 = 6,3н/кН

Масса груженого поезда:

Q_г = P_cцn_c((1000gj/(1000(1+j_n)j₀+(1,5W_г+i)g)-1) (27)

где n_c=1 – число секций электровоза;

j=0,15 – коэффициент сцепления без подсыпки песка;

j_n=0,075 – коэффициент инерции вращающихся масс поезда;

j₀ = 0,04м/с² – ускорение при начале движения поезда;

i = 3% – уклон пути.

Q_г = 14_*1((1000_*9,8_*0,15/(1000(1+0,075)_*0,04+(1,5_*4,6+3)9,8)-1) = 109,2т

Количество вагонов в составе:

n = Q_г/(G+G₀) (28)

n = 109,2/(12+4,2) = 7 вагонов

Уточненная масса груженого состава:

Q_г = n(G₀+G) (29)

Q_г = 7(4,2+12) = 113т

Уточненная масса порожнего состава:

Q_п = nG₀ (30)

Q_п = 7_*4,2 = 29,4т

Полезная масса поезда:

Q = nG (31)

Q = 7_*12 = 84т

Сила тяги на один двигатель в период установившегося движения груженого и порожнего составов:

F_г = (g/n_gn_c)(P_cn_c+Q_г)(W_г-i) (32)

F_п = (g/n_gn_c)(P_cn_c+Q_п)(W_п-i) (33)

F_г = (9,8/2_*1)(14_*1+113)(4,6-3) = 998,8Н

F_п = (9,8/2_*1)(14_*1+29,4)(6,3-3) = 1977,7Н

Скорость груженого поезда:

V_г = 177N/(F_г+0,807V_r) (34)

где N – мощность двигателя (кВт),

V_r – скорость движения электровоза при часовом режиме (м/с).

V_г = 177_*46/(998+0,807_*3,23) = 9,2м/с

Скорость порожнего поезда:

V_п = 177N/(F_п+0,807V_r) (35)

V_п = 177_*46/(1977,7+0,807_*3,23) = 6,7м/с

Тормозная сила электровоза при механических тормозах:

В_т = 1000gP_сцj (36)

В_т = 1000_*9,8_*14_*0,15 = 24696Н

Удельная тормозная сила груженого и порожнего поездов:

В_тг = В_т/(Р_сц+Q_г) (37)

В_тп = В_т/(Р_сц+Q_п) (38)

В_тг = 24696/(14+113) = 193,8Н/т

В_тп = 24696/(14+29,4) = 569Н/т

Тормозное замедление груженого и порожнего поездов;

j_тг = (В_тг+g(W_г-i)/(1000(1+j_n)) (39)

j_тп = (В_тп+g(W_п-i)/(1000(1+j_n)) (40)

j_тг = (193,8+9,8(4,6-3))/(1000(1+0,075) = 0,19м/с²

j_тп = (569+9,8(6,3-3))/(1000(1+0,075) = 0,6м/с²

Допустимая по торможению скорость груженого и порожнего поездов:

V_тг = j_тг(Öt₀²+(2L_т/j_тг)-t₀) (41)

V_тп = j_тп(Öt₀²+(2L_т/j_тп)-t₀) (42)

где t₀ = 3 – предтормозное время,

L_т = 40м – тормозной путь по ЕПБ.

V_тг = 0,19(Ö3²+(2_*40/0,12)-3) = 2,8 м/с

V_тг = 0,6(Ö3²+(2_*40/0,38)-3) = 4,5 м/с

Из полученных значений скорости по силе тяги и торможению принимается наименьшее:

V`_г = V_тг = 2,8 м/с

V`_п = V_тп = 4,5 м/с

Продолжительность рейса при L>1000м.

Средняя ходовая скорость груженого и порожнего поездов:

V_хг = 0,75V`_г (43)

V_хп = 0,75V`_п (44)

V_хг = 0,75_*2,8 = 2,1 м/с

V_хп = 0,75_*4,5 = 3,4 м/с

Продолжительность движения груженого и порожнего поездов:

Т_г = L/60V_хг (45)

Т_п = L/60V_хп (46)

Т_г = 1821/60_*2,1 = 14,5 мин

Т_п = 1821/60_*3,4 = 8,9 мин

Продолжительность движения в течении рейса:

Т_дв = Т_г+Т_п (47)

Т_дв = 14,5+8,9 = 23,4 мин

Время погрузки состава:

t_п = t`_пn (48)

где t`<sub>п</sub> – время погрузки одного вагона, t`_п = 2мин (ВГ-4,5).

t`_п = 2_*7 = 14 мин

Время разгрузки состава:

t_р = t`_рn/Z (49)

где t`_р – время разгрузки,

Z – число одновременно разгружаемых вагонов.

Для разгрузки принимается опрокидыватель.

t_р = 0,83_*7/2 = 2,9 мин

Полная продолжительность рейса:

Т_р = Т_дв+t_п+t_р+q (50)

где q = 13мин – продолжительность маневра за 1 рейс.

Т_р = 2,34+14+2,9+13 = 55,3 мин

Проверка двигателей на нагревание при движении груженого и порожнего поездов:

А_э = (J_pQL)/K (51)

А_э = (6_*84_*1,821)/1,25 = 734,2 т км/смену

Расчетная сменная производительность электровоза:

А`_э = (1,2_*1640_*1,821)/6 = 597,3 т км/смену

Расчетный коэффициент использования электровоза за смену:

К_исп = 32/6_*6 = 0,9

Инвентарное количество вагонов для перевозки руды и породы:

N_в = К_вn(N_э+К_д) (52)

N_в = 1,25_*7(6+0,0) = 53

Разгрузка вагонов в вагоноопрокидывателях. На руднике преимущественно применяются круговые (роторные) вагоноопрокидыватели.

Каждый круговой вагоноопрокидыватель состоит из металлической клети механизма вращения, механизма для зацепления вагона и устройства для перекатывания вагона по платформе.

Привод механизма вращения в вагоноопрокидывателях фрикционный.

Разгрузка вагонов в вагоноопрокидывателе осуществляется с помощью пульта управления, находящегося в камере и дистанционного управления с подвижного состава.

Длина участка с дистанционным управлением рассчитана на двойную длину состава (груженого и порожнего).

Разгрузка вагонов осуществляется в строгом соответствии с «Инструкцией для машинистов электровоза по безопасным методам работы на вагоноопрокидывателях с дистанционным управлением» №58/02.

Разгрузка вагонов с обводненной горной массой производится по специальной организации работ, составленной и утвержденной в установленном порядке.

На 13 16 горизонтах установлены вагоноопрокидыватели типа ОК-1-4 для вагонов емкостью 4,5 м³, на 11 горизонте – ОК-2,2 для вагонов емкостью 2,2 м³.

На промежуточных горизонтах разгрузка вагонов УВБ-2,5 с боковым откидным бортом осуществляется разгрузочными устройствами с боковым захватом колес и цилиндротолкателем. На разгрузочных устройствах так же применяется и дистанционное управление с подвижного состава.