Транспорт при будівництві підземних споруд і шахт
Транспорт, що застосовують при будівництві підземних споруд і шахт: основні технічні характеристики та етапи його розвитку. Загальні відомості про вантажі і вантажопотоки. Організація роботи транспорту та удосконалення транспортних схем і засобів.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 23.09.2010 |
| Размер файла | 4,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
ТРАНСПОРТ ПРИ БУДІВНИЦТВІ ПІДЗЕМНИХ СПОРУД І ШАХТ
1 ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПІДЗЕМНОГО ТРАНСПОРТУ
У період будівництва шахт (рудників) споруджують підземні виробки: горизонтальні і похилі, одно-і багатоколійні, малої і великої площ перерізу. Проходку цих виробок ведуть суцільним (вузьким) або роздільним забоєм з видачею породи на поверхню або із залишенням її у виробленому просторі. При будівництві шахт і підземних споруд розрізняють дві основні технологічні схеми організації прохідницьких робіт: безперервну (потокову), коли реалізується безперервне відокремлення і транспортування гірничої маси, і переривчасту (циклічну), коли основні процеси здійснюються в певній послідовності. До потокової технологічної схеми відносять проведення виробок прохідницькими комбайнами з використанням засобів безперервного транспорту, коли відокремлення гірничої маси від масиву, її транспортування, зведення кріплення і виконання інших процесів суміщуються в часі. При циклічній технологічній схемі проведення виробок руйнування гірничого масиву здійснюють буровибуховим способом або за допомогою комбайнів з зупинкою цих робіт при зведенні кріплення.
З метою ефективного використання прохідницького устаткування в період будівництва вугільних і рудних шахт прагнуть досягнути максимально можливого рівня механізації, тим більше що вона буде використовуватись і при їхній експлуатації.
Вирішальне значення для вибору прохідницького устаткування і способу проведення виробок має міцність вміщених порід. На вугільних шахтах при коефіцієнті міцності порід fм<6 використовують прохідницькі комбайни і засоби безперервного, рейкового або самохідного транспорту, а при fм>6 - буро-вибуховий спосіб відокремлення гірничої маси від масиву з застосуванням для навантажування і транспортування навантажувальних і навантажувально-транспортних машин, рейкового і самохідного транспорту.
Переміщують вантажі транспортними засобами, вибір яких залежить від конкретних гірничо-геологічних і виробничо-технічних умов. До перших відносять кут нахилу виробки, міцність гірничих порід, водоносність, газоносність і схильність пластів до несподіваних викидів, а до других - площу поперечного перерізу виробки, її протяжність, вид забою (вугільний, змішаний, або порідній)доставки гірничої маси, матеріалів і устаткування.
Велике значення при виборі способу і засобів транспортування гірничої маси має кут нахилу виробки. Наприклад, локомотивний транспорт можна використовувати при проведенні виробок з кутом них умов. До перших відносять кут нахилу виробки, міцність гірничих порід, водоносність, газоносність і схильність пластів до несподіваних викидів, а до других - площу поперечного перерізу виробки, її протяжність, вид забою (вугільний, змішаний або породний), способи нахилу до 3°, стрічкові конвеєри з гладкою стрічкою-до 18°, скребкові конвеєри - до 35°, кінцеву канатну відкатку в вагонетках - до 30°, самохідний пневмоколісний транспорт - до 15°.
На вибір устаткування, організацію робіт і техніко-економічні показники істотно впливають протяжність виробки, площа її поперечного перерізу і швидкість проведення, а також соціально-економічні фактори (система організації і оплати праці, рівень кваліфікації і віковий склад робітників, результати впровадження передового досвіду і т. ін.). Найвища продуктивність досягається при застосуванні колективних форм організації і оплати праці.
Різноманітність гірничотехнічних факторів зумовлює ряд характерних особливостей підземного транспорту. Як правило, його лініям властиві велика протяжність і розгалуженість (при одночасній роботі кількох засобів), багатоступінчастість (внаслідок чергування горизонтальних ділянок з похилими або вертикальними виробками), складна конфігурація. Все це вимагає застосування найрізноманітніших машин для переміщення гірничих порід, матеріалів і устаткування, а також організації значної кількості перевантажувальних пунктів.
Сукупність розташованих в гірничих виробках транспортних машин і комплексів створює систему підземного транспорту. Залежно від призначення розрізняють такі комплекси машин в цій системі: основні-для транспортування корисних копалин, допоміжні-для переміщення устаткування і матеріалів, людські - для перевезення людей. Відповідно до місця розташування комплекси розподіляються на ділянкові, розташовані в межах виїмкової панелі або поверху, і магістральні - розміщені в головних горизонтальних і похилих виробках.
Вибір того чи іншого транспортного комплексу повинен проводитись з урахуванням основних напрямків розвитку шахтного транспорту, до яких належать: підвищення рівня охорони праці і навколишнього середовища, зміцнення зв'язку роботи основного комплексу з іншими, забезпечення високої продуктивності і надійності функціонування, зниження трудомісткості робіт по обслуговуванню і експлуатації, збереження якості корисних копалин, усунення втрат корисних копалин, забезпечення однорідності транспортних засобів і зв'язку комплексу з прогресивними тенденціями розвитку інших шахтних технологічних процесів, ліквідація багатоступінчастості, підвищення економічної ефективності.
Транспортна система може бути універсальною (всі транспортні функції виконують одні й ті ж транспортні засоби) і комбінованою. Наприклад, широко використовуються конвеєрно-локомотивні, конвеєрно-локомотивно-канатні, локомотивно-канатні комбіновані системи.
Отже, транспорт під час будівництва і експлуатації шахти становить систему, яка складається з багатьох ланок. При такій системі і великому навантаженні на магістралі ці окремі ланки не можна розглядати як незмінні. Не можна також приймати єдині норми (резерви) продуктивності, оскільки розв'язання завдання без врахування даних особливостей приведе до збільшення простоїв прохідницьких ділянок через незадовільну роботу транспорту або до невиправдано високих капітальних і експлуатаційних витрат на його створення і утримання.
У загальному комплексі будівництва підземних споруд і шахт транспорт слід розглядати як одну із основних систем, що забезпечують ритмічне виконання всіх робіт. Іншими словами, транспорт - це упорядкована, керована сукупність взаємозв'язаних пристроїв, призначених для переміщення по гірничих виробках і на поверхні різних вантажів і людей.
Скорочення кількості обслуговуючого персоналу, підвищення безпеки і надійності транспортних машин досягають завдяки впровадженню централізованого керування ними і дистанційного контролю.
Залежно від місця роботи розрізняють транспорт на поверхні і підземний. Перший з них у межах підприємства, що будується, називається внутрішнім, а поза ним-зовнішнім У свою чергу, підземний транспорт поділяється на призабійний (використовується с підготовчих забоях) і магістральний (застосовується в основних виробках).
На поверхні вантажі доставляють рейковим транспортом вузької колії, а по вертикальних стволах - клітьовим підйомом. В підземних виробках транспортування людей і допоміжних вантажів проводять рейковими і безрейковими транспортними установками.
Вантажі транспортують локомотивами, конвеєрами, канатними, самохідними, гідравлічним, скреперними, самопливними установками. При перевантаженні гірничої маси з одного виду транспорту на іншій використовують перевантажувачі, живильники, перекидачі, штовхачі та інше спеціальне устаткування.
Засоби транспортування допоміжних вантажів забезпечують формування матеріалів і виробів у вантажні одиниці, пристосовані до механізованого навантаження, розвантаження і складування, а також надають можливість переміщення різними видами транспорту без переупакування. До цих засобів відносять контейнери, піддони, пакетувальні касети і строп-пакети. Вони призначені для доставки різних вантажів у підготовчі вибої рейковим, безрейковим і підвісним транспортом.
Доставка штучних, наливних і насипних вантажів здійснюється контейнерами, а шпал, лотків, плит перекриття - плоскими дерев'яними або спеціальними піддонами. Скріплення рейок і труб забезпечується за допомогою пакетувальних касет, а залізобетонних затяжок, лісових матеріалів - строп-пакетами.
Впровадження прогресивних засобів транспортування допоміжних вантажів у практиці будівництва шахт набуває все більшого поширення. Пакетування вантажів за допомогою стропів, вироблених із стальних стрічок або із різних синтетичних матеріалів, спрощує організацію транспортних робіт, і в цьому випадку упаковочний матеріал не повертається на поверхню. До того ж застосування стропів дозволяє значно знизити коефіцієнт тари і капітальні витрати.
2 ЕТАПИ РОЗВИТКУ ПІДЗЕМНОГО ТРАНСПОРТУ
При зародженні гірничої справи механізацію застосовували для піднімання вантажів по вертикальних виробках (із ям), а потім - по похилих і горизонтальних. Механізми проводились в дію вручну і за допомогою гідравлічного колеса. На території Російської імперії до 1917 р. механізованого транспорту на шахтах майже не було, хоча пріоритет вітчизняних умільців у винаході потрібних машин був безсумнівним. Після революції почалося широке впровадження транспортних засобів і насамперед - вітчизняного виробництва. За роки трьох довоєнних п'ятирічок, завдяки заново створеній гірничій і машинобудівній промисловості, випуск шахтних транспортних машин різко зростає, особливо для виконання таких операцій, як навантаження гірничої маси у вибоях підготовчих виробок і маневрові роботи на підземних станціях.
В післявоєнні роки на вугільних шахтах відбуваються кількісні і якісні зрушення: збільшується кількість високопродуктивних машин, впроваджується і всебічно розширюється комплексна механізація і автоматизація, модернізація устаткування, корінним чином поліпшується організація праці. Велика увага приділяється створенню і вдосконаленню транспортних засобів для проведення підготовчих виробок, тому що останні не тільки забезпечують фронт очисних робіт, але й істотно впливають на умови просування вибоїв і функціонування всього гірничого господарства підприємства.
У вибоях підготовчих виробок породу і вугілля подають найчастіше безпосередньо у відкаточні посудини - вагонетки, обмін яких займає від 7 до 20 % загального часу навантажування. З метою зменшення їхніх простоїв почали широко впроваджуватись різні допоміжні механізми, зокрема пристрої для обміну вагонеток. Ці механізми, кожний з яких при певному поєднанні конкретних умов (площа поперечного перерізу виробки, кількість одночасно діючих навантажувальних машин, місткість і кількість вагонеток у составі) мав свої переваги, дозволили відчутно скоротити тривалість маневрових операцій.
Протягом останніх років з'являються нові транспортні засоби для поверхні, горизонтальних і похилих ділянок, підземних станцій і вузлів сполучених виробок. Розширюється парк важких електровозів, створюються потужні конвейєрні установки, великовантажні вагонетки, самохідні машини та інше устаткування. У результат? істотно піднялись продуктивність праці й рівень безпеки робіт, знизились трудомісткість і вартість транспортних операцій.
Вітчизняна наука про підземний транспорт розвивалась поступово. Перші згадки про нього зустрічаються в працях М.В. Ломоносова (1763 р.). В 1843 р. викладач Інституту корпусу гірничих інженерів А.І. Узатіс видав книгу «Курс гірничої майстерності», в якій шахтним машинам відведена окрема глава.
Основоположником наукової дисципліни «Рудниковий транспорт» визнано російського вченого О.М. Терпигорєва. Ще у 1901 р. він видав книгу «Доставка». У ній викладені теорія і розрахунок шахтного рейкового господарства, описані конструкції відповідних засобів. Перший підручник для студентів, що вивчають курс підземного транспорту, написали М.С. Поляков і О.О. Співаковський (1944 р.).
Величезна заслуга у створенні науки про транспорт гірничих підприємств належить вченим А.В. Андрєєву, М.В. Волотковському, В.І. Геронтьєву, А.В. Євневичу, Я.Б. Кальницькому, Б.О. Кузнецову, О.О. Ренгевичу, М.В. Тихонову, Л.Г. Шахмейстеру, І.Г. Штокману та ін.
Таким чином, завдяки зусиллям виробничників і вчених зараз створений і функціонує досконалий шахтний транспорт.
3 ВІДОМОСТІ ПРО ВАНТАЖІ І ВАНТАЖОПОТОКИ
Вантажі бувають штучними (машини, устаткування, кріпильні матеріали) і тарними (що надходять на підприємства в мішках або ящиках), наливними (різні рідини) і насипними (порода, корисні копалини). Люди, переміщувані по гірничих виробках транспортними засобами,-це особливий вантаж, який потребує певних зручностей і повної безпеки.
Насипні матеріали, які складають основний вантажопотік, переміщують навалом. Вони відрізняються один від одного такими властивостями, як кусковатість, міцність, щільність, вологість, абразивність і внутрішнє тертя.
Кусковатість (гранулометричний склад) являє собою кількісний розподіл за розміром окремих частинок вантажу. Для рядового мате. ріалу вона визначається найбільшим розміром гранул а'макс і процентним вмістом в загальній масі кусків з розміром (0,8...1) а'макс.
Вантаж, у якого відношення а'макс / а'мин (де а'мин - розмір найменшого куска не перевершує 2,5, вважається сортованим. Він характеризується середнім розміром частинок ас, рівним (а'макс + а'мин)/2.
При будівництві підземних споруд (шахт) гірнича маса складається з кусків розміром до 50 мм (приблизно половина), 50... 200 мм (майже третина) і 200...500 мм (решта). Однак використовувані у даному випадку машини можуть переміщувати вантажі тільки певних розмірів. Отже, розмір його кусків обумовлює вибір необхідних транспортних засобів.
Міцність гірничих порід оцінюють відповідним коефіцієнтом fм за шкалою М.М. Протодьяконова. Для базальтів і кварцитів він дорівнює 20, для щільних гранітів, вапняків і дуже міцних залізних руд-10, піщанистих сланців і сланцевих пісковиків-5, неміцного сланцю і щільного мергелю -3, міцного кам'яного вугілля і щебенистого ґрунту - 1,5, сипких порід - 0,5. У складі інших факторів міцність гірничої породи визначає вплив її кусків при стиканні з елементами транспортних машин.
Щільність насипного вантажу р, тобто маса одиниці його об'єму в свіжонасипаному вигляді, залежить від фізичних властивостей і ступеня ущільнення матеріалу. Для бутових каменів, вапняків, піску і глини вона дорівнює 1,5...2 т/м 3, для марганцевих і залізних руд - 1,2...3,5 т/м3, антрацитів, бурого і кам'яного вугілля - 0,65... т/м3.
Розрізняють щільність матеріалу в масиві і в насипі. Відношення першої до другої називають коефіцієнтом розпушування Кроз який залежно від способу руйнування і міцності гірських (скельних) порід змінюється від 1,..1,4 (для м'яких) до 1,6...1,8 (для міцних). Міцність насипного вантажу, як і його кусковатість, багато в чому обумовлює вибір транспортних засобів.
Вологість (вміст води в матеріалі) визначають через відношення маси випареної води до маси твердих частинок, що залишились. Насипний матеріал вважається вологим, якщо на своїй поверхні вміщує неувібрані і хімічно не зв'язані з ним частинки води.
Через вологість (для порід вона становить 5...30%) вантаж, як правило, налипає на гумові і металеві деталі транспортних засобів, що призводить до порушення режиму роботи, зменшення корисної місткості посудин і швидкого зношування устаткування.
Абразивність-це властивість вантажу стирати деталі машин, які стикаються з ним. Ступінь її тим більша, чим вища твердість частинок матеріалу, який перевозять. Майже 50 % гірничої маси вуглевидобувних і гірничорудних підприємств має середню і високу абразивність. Для запобігання прискореному зношенню (стиранню) частин транспортних засобів застосовують захисні футеровки, ущільнення підшипників, шарнірів та ін.
Внутрішнє тертя, тобто взаємна рухомість частин насипного вантажу, характеризується кутом природного укосу між утворюючою (бічною поверхнею вільно насипаного штабеля) і непорушною горизонтальною площиною. Цей кут залежить від форми і розмірів кусків, вологості та липкості гірничої маси і тому не є постійним навіть для одного й того ж вантажу.
Для вугілля значення в середньому становить ЗО...40°, породи і залізної руди-40...50°. Із зростанням кусковатості і вологості матеріалів (за винятком сипучих) значення підвищується, а при транспортуванні гірничої маси, коли виникає її струшування або ворушіння,- зменшується. Кут природного укосу насипного вантажу залежно від умов руху приймають рівним (0,35...0,7)
Вантажопотік - це кількість (в тоннах або кубічних метрах) матеріалів, переміщуваних на певній трасі за одну годину. Залежно від напряму руху вантажопотоки поділяються на прямі (від підготовчих забоїв до поверхні) і зворотні (від поверхні до робочих місць). Вантажопотоки характеризуються видом матеріалу, що перевозиться, інтенсивністю, нерівномірністю і довжиною транспортування.
При будівництві підземних споруд, зокрема шахт, в найбільшій кількості транспортують гірничу масу, потім устаткування, допоміжні матеріали і людей. Формування вантажопотоків внаслідок ізпливу великої кількості гірничотехнічних, технологічних і організаційних факторів має випадковий характер. Вони нерівномірні насамперед за змінами. Транспортні засоби вибирають за потоком найбільш навантаженої зміни.
Однак необхідно мати на увазі, що протягом зміни вантажопотоки, як правило, не постійні через паузи, обумовлені, наприклад, несправністю устаткування. Крім того, потік матеріалу, що надходить, змінюється в період роботи вантажних засобів. Ця нерівномірність враховується коефіцієнтом нерівномірності kн і найбільш властива підготовчим вибоям; вона згладжується на магістральних виробках, оскільки одночасно функціонує декілька таких вибоїв, і простої одного з них в меншій мірі відбиваються на сумарному вантажопотоці.
Значення коефіцієнта kн коливається залежно від технічних, технологічних, організаційних і інших факторів. Воно вибирається на основі експериментальних даних або визначається розрахунком. Таким чином, нерівномірність в надходженні вантажу приводить до того, що в окремі періоди можуть виникати недовантаження або перевантаження транспортних засобів. Ось чому машини повинні мати достатні резерви продуктивності й міцності вузлів.
Середнє значення вантажопотоку
(1)
де А - значення змінного потоку, т;
Т - час роботи транспортної установки за зміну, г.
Максимальний хвилинний вантажопотік при одному функціонуючому підготовчому вибої, т/хв,
(2)
Тут Vц - обєм гірничої маси, що видається за цикл, м3;
р - щільність насипного вантажу, т/м3;
При одночасній роботі декількох підготовчих вибоїв
(3)
де - розрахунковий коефіцієнт, значення якого беруть залежно від кількості вибоїв,
= 0,5. . .0,95
Максимальний вантажопотік, т/г,
(4)
(5)
При роботі транспортних машин на магістральних лініях , а в підготовчому вибої. Для забезпечення рівномірності вантажопотоку в транспортному потоці встановлюють акумулюючі місткості, їхнє застосування в забоях підготовчих виробок дозволяє поліпшити використання прохідницьких комбайнів або навантажувальних машин в часі, оскільки зменшуються простої. Значно спрощується також організація роздільного транспортування вугілля і породи при проходженні виробок змішаним вибоєм у вугільних шахтах.
Як акумулюючі місткості використовують гірничі виробки, механізовані, напівстаціонарні і пересувні бункери. Роль акумулюючої місткості можуть виконувати також бункери на колесах (допоміжні состави вагонеток). Місткість бункера вибирають залежно від об'єму породи, що доставляють із підготовчого вибою протягом зміни.
До основних факторів, які визначають вид і обсяг перевозок допоміжних вантажів (устаткування, лісоматеріалів, залізобетонних виробів, прокату чорних металів і т. ін.), належать: тип кріплення, що встановлюють в підготовчих вибоях; темпи проходки; прийнята технологія проведення гірничих робіт тощо. При будівництві шахти добові витрати матеріалів обумовлені площею перерізу виробки, швидкістю проходки і матеріалом, що використовують для кріплення. При кріпленні виробки з площею м2 арочним металевим кріпленням із залізобетонними затяжками і швидкості проходки 20 м за добу потреба в матеріалах складає 30...40 т.
4 ОРГАНІЗАЦІЯ РОБОТИ ТРАНСПОРТУ
При будівництві шахт (підземних споруд) розрізняють два періоди: перший-спорудження стволів, другий - проведення горизонтальних і похилих виробок. У ці періоди основними вантажами є насипні матеріали (порода), які переміщують до місця їхнього складування (у відвал) відповідно до генерального плану поверхні шахти. Транспорт на поверхні здійснює перевезення породи у відвал, доставку на склад і із складу до ствола шахти допоміжних матеріалів і устаткування, прийняття із шахти порожніх посудин, демонтованого устаткування, металобрухту та ін. Транспортні засоби на поверхні повинні забезпечити безперебійну роботу підйомів, особливо у другий період, коли видається значний об'єм породи і у шахту доставляється велика кількість різних матеріалів та устаткування.
Від заводів-виготовлювачів на шахтний склад вантажі доставляються залізничним і автомобільним транспортом, тракторами. Перевезення вантажів виконується в контейнерах і пакетах. При відносно невеликих відстанях транспортування для перевезення допоміжних вантажів широко застосовуються автомобільний транспорт і трактори з причепами на пневмоколесах.
Доставлені вантажі розвантажують і складають за допомогою кранів різної конструкції. Перевантаження і передача до ствола здійснюються електроталями, козловими кранами та іншим підйомно-транспортним устаткуванням.
Доцільним способом транспортування породи вважається той, який в конкретних умовах відповідає високому рівню продуктивності й надійності, забезпечує мінімальні витрати, дозволяє використовувати один і той же вид транспорту на всіх стадіях будівництва. Досвід роботи показав, що в перший період перевагу слід віддавати автосамоскидам, які мають порівняно з іншими засобами необмежену продуктивність; вона може бути приведена у відповідність до продуктивності прохідницьких підйомних машин у будь-який час шляхом зміни кількості автосамоскидів або їхньої вантажопідйомності.
Найпростішим за будовою і організацією робіт є транспорт при спорудженні ствола із застосуванням прохідницького копра, коли прийом і передача гірничої маси здійснюється на розвантажувальних площадках за допомогою породного жолоба та іншого устаткування.
Вантажі по рейкових коліях подають у ствол з нижньої приймальної площадки, яку утрамбовують або покривають залізобетонними плитами. На верхній площадці, що служить для розвантажування бадді, встановлюють один або два металевих жолоби.
При безкопровому способі спорудження ствола (рис. 1) вантажі по вертикальній виробці переміщують підйомною машиною 5.
Рисунок 1 - Розміщення транспортних засобів при спорудженні ствола
Породу із бадді 3 розвантажують на площадці 2, звідти вона надходить в скіп 1, а потім за допомогою двокінцевої відкатки 7 по ходку 4 - в бункер 6 і автосамоскид 8.
При будівництві метрополітенів біля копра (рис. 2) влаштовують бункер 3 для піднімання породи баддями 2, склад тюбінгів
Рисунок 2 - Розміщення транспортних засобів при спорудженні метрополітену та інших матеріалів 6, оснащений двоконсольним козловим краном Породу і бетонну суміш переміщують автосамоскидами 4, а названі вище матеріали - клітями 5
Вантажі, які піднімають на поверхню скіпами чи конвеєрами, надходять в приймальні бункери малої чи великої місткості. Останні, розраховані на 20...30 хв. роботи підйомних засобів, дозволяють згладити нерівномірність подачі вантажів.
На рис. 3 показана схема розташування транспортних засобів у надшахтній будові вертикального скіпового підйому. Із породного (2) або вугільного (11) бункера вантаж за допомогою коливних живильників 3 по лотках 10 надходить на стрічкові конвеєри 4 або 9. Сторонні предмети подають у воронки 8, а потім у автосамоскиди 6. Залізничні вагони 7 навантажують з використанням конвеєра 5.
Рисунок 3 - Розміщення транспортних засобів у надшахіній будові скіпового підйому
Якщо вантаж піднімають клітями, на поверхні влаштовують горизонтальні приймальні площадки. З цією метою в межах шахтної площадки настилають рейкові колії для прийому і обміну навантажених вагонеток на порожні, встановлюють устаткування для їхнього розвантажування, монтують засоби для переміщення матеріалів самокатом або за допомогою механічних приводів. Як приклад на рис. 4 показана схема верхньої приймально-відправної площадки з переставними платформами, коли клітьовий підйом виконує всі допоміжні функції, включаючи видачу навантажених вагонеток.
Рисунок 4 - Розміщення транспортних засобів у надшахтній будові клітьового підйому з переставними платформами
Роботи здійснюють таким чином. На початку циклу обміну на стопорі 4 знаходиться порожня вагонетка. В кліть 5 її подають за допомогою штовхачів 2 і 3. Навантажену вагонетку, що вийшла із кліті, переміщують штовхачем 6 до стопора 7 на платформі 8, яку разом з цією вагонеткою установлюють проти колії перекидувача 13. Після цього навантажену вагонетку просувають до стопора 12 штовхачем 11 і, якщо перекидувач вільний, направляють у нього. Порожню вагонетку штовхачем 14 подають на платформу 1, яку при розвантажуванні чергової вагонетки просувають до колії кліті, і цикл повторюється.
Вагонетки з матеріалом і устаткуванням, що вийшли із кліті, проходять через платформу 8 на дільницю нагромадження, оснащену стропом 9 і штовхачем 10. Аналогічно навантажені вагонетки, призначені для подачі в кліть, нагромаджують з лівого боку і при необхідності подають на дільницю, яку обслуговує штовхач 10 Розчіпку составів здійснюють авторозчіплювачем 15.
При подачі на поверхню тільки насипних вантажів застосовують схеми з перекидувачами (рис. 5).
Рисунок 5 - Розмішення транспортних засобів у надшахтній будові клітьового підйому з котючими перекидувачами
Останні розміщують справа і зліва від кліті. У початковому положенні в перекидувачі З знаходиться порожня вагонетка, яку висовують звідси штовхачем 4 і направляють у кліть 1 штовхачем 2. Одночасно навантажена вагонетка, що знаходиться в кліті, переходить на лівий перекидувач, який потім переміщують у бік для розвантажування гірничної маси над приймальним бункером. Перекидання і повернення котючого перекидувача відбуваються автоматично. Цикл може бути повторений, але вагонетки з вантажем будуть виштовхуватись лівим штовхачем на правий перекидувач.
Для розвантаження породи на поверхні, як правило, застосовують бічні перекидувачі і кільцеві схеми відкатки з самокатним або примусовим рухом вагонеток. Очищення вагонеток здійснюється електричними вібраторами. Накопичення порожніх і навантажених вагонеток при самокатному русі проводиться на тупикових коліях, що прилягають до колій кільцевої відкатки.
При проведенні тунелів метрополітену і колектора на поверхні будують естакади з комбінованою схемою транспортування вантажів - самокатною чи примусовою (рис. 6).
Рисунок 6 - Розміщення транспортних засобів на поверхні при спорудженні тунелів метрополітену і колектора
У першому випадку рейкові колії мають профіль з уклоном, що дозволяє навантаженим вагонеткам рухатись самостійно, у другому - такі колії прокладають без уклону, і порожні вагонетки переміщують по них штовхачем верхньої дії. Навантажена вагонетка, яка самокатом надійшла із кліті 8 на перекидувач 2, за допомогою поперечного візка 1 подається на компенсатор висоти 7, а потім візком 6 і штовхачем 5 - у кліть. Сюди ж вона може бути подана і пристроєм 4. Вантажі (породу та ін.) до місця складування найчастіше перевозять автосамоскидами і підвісними канатними дорогами. Застосовують також конвейєри, канатні і гідравлічні установки. На поверхні шахти, що будується, основними видами внутрішнього транспорту є автомобілі і підвісні канатні дороги, а зовнішнього - автомобільний і залізничний транспорт.
Автосамоскиди доцільно використовувати при невеликих вантажопотоках і малих відстанях транспортування: під час спорудження колекторів і метрополітенів або протягом першого періоду будівництва шахт і рудників. Число працюючих одночасно транспортних одиниць залежить від кількості породи, що видається, довжини шляху до місця складування і вантажопідйомності машин. Звичайно працюють два-три автосамоскиди, які завантажуються за допомогою похилих жолобів, встановлених на копрі.
Застосування підвісної канатної дороги (рис. 7) дозволяє обійтися без рейкових колій, критих галерей і проміжних бункерів.
Рисунок 7 - Переміщення породи у відвал підвісною канатною дорогою
Вагонетки 7 завантажують через жолоб 2, що знаходиться на приймальній площадці 3 копра 1, і пересовують тяговим канатом 6 по розташованих на опорах 5 несучих канатах 4. Щоб відвал 9 мав секторну форму, установлюють поворотну (8) і кінцеву (10) пересувну станції. Останню при необхідності переміщують по рейковій колії 1.
Рисунок 8 - Переміщення породи у відвал по рейкових коліях
При використанні локомотивів (рис. 8) на території будівельної площадки укладають вузькоколійні дороги 5 з роз'їздом біля ствола 1 (пункт навантаження 2). Вагонетки 3 з породою завдяки локомотиву 4 рухаються до бункера 9, звідки породу скіпом 8 транспортують у відвал 7 за допомогою відкатки кінцевим канатом 6.
Породу до місця складування подають й іншими засобами, зокрема конвеєрами, рейковим, залізничним і гідравлічним транспортом.
Відвали розподіляються на індивідуальні, призначені тільки для однієї шахти, і центральні-для групи шахт. Залежно від форми відсипки розрізняють плоскі, хребтові, коноїдальні й конічні відвали. Найбільше поширення одержали коноїдальні відвали (терикони), на які порода транспортується у вагонетках або скіпах по рейкових коліях за допомогою лебідок і канатів. Але такі відвали мають ряд істотних недоліків: низький рівень механізації і висока трудомісткість робіт по пересуванню розвантажувальних пристроїв і нарощуванню рейкових колій, недостатня місткість, схильність складуваної породи до самозаймання, забруднення повітря і небезпека вибуху.
Перспективними вважаються плоскі відвали, розташовані на відстані не менше 500 м від будов загального призначення, їх доцільно утворювати там, де є природні складки місцевості (яри, балки), відпрацьовані кар'єри та інші земельні ділянки, непридатні для сільськогосподарських робіт. Породу переміщують у відвал за допомогою автомобільного транспорту, рідше - залізничного, конвейєрного і підвісних канатних доріг. Формування плоских відвалів здійснюють бульдозерами і екскаваторами. Основним видом транспорту при утворенні плоских відвалів можна вважати автомобільний. Він характеризується маневреністю, надійністю (оскільки в транспортуванні бере участь велика кількість автосамоскидів), може перевозити великокускову породу. Автомобільний транспорт найбільш ефективний при відстані перевозки до 4 км.
Відвал з конвейєрними пристроями хоча й відрізняється високою продуктивністю, але має складне механіче устаткування. Породу переміщують конвейєрами прямої подачі й передаточними, причому останні в міру збільшення відвалу нарощуються.
Відвал з рейковим транспортом простий за будовою, однак відзначається низькою продуктивністю і малою надійністю, особливо в зимовий період. Гірничу масу із бункера подають до розвантажувальної ферми скіпом за допомогою лебідки і канату.
Для обладнання місця складування залізничним транспортом використовують пристрої (відвалоутворювачі, колієпересувачі), якими вирівнюють поверхню відвалу і пересувають рейкові колії. Такий варіант доцільний при будівництві кількох великих підземних споруд.
Відвал з гідравлічним транспортом влаштовують у штучному заглибленні, для чого зводять дамбу і греблю.
На поверхні будують також склади для корисних копалин, наприклад скреперні (рис. 9) і грейферні (рис. 10). Вугілля (руду) в першому випадку транспортують на склад конвейєром прямої подачі 1, а згодом через тічку 3-у штабель 4, розташований над ямою 7.
Рисунок 9 - Розміщення транспортних засобів на скреперному складі
Рисунок 10 - Розміщення транспортних засобів на грейферному складі
Звідти вугілля скрепером 5 скреперної установки 6 розподіляють по складу. При розвантажуванні склада вугілля зштовхують у яму 7, а звідти стрічковим конвейєром 2 подають у залізничні вагони 8.
На грейферний склад 2 хребтової форми (див. рис. 10) мостовим грейфером / гірничу масу транспортують із первинного штабеля 3, куди вугілля (руду) переміщують за допомогою конвейєра 7 з розвантажувальним візком 6. самохідного штабелера 5 і поворотного мостового конвейєра 4.
Устаткування приймальних пристроїв підйомів, засобів для переміщення породи у відвал, навантаження корисних копалин на зовнішній транспорт та інші механізми розташовують за висотою по змішаній або горизонтальній схемі. Перша доцільна при відносно нескладних транспортних засобах, які не потребують збільшення висоти будівлі понад певну норму (не більше 50 м). Устаткування розташовують послідовно у спадному порядку в межах одного об'єкту, що дозволяє знизити не тільки капітальні, а й експлуатаційні витрати.
При горизонтальній схемі вантаж транспортують конвейєрними установками, при змішаній - механізми розташовують у двох блоках, сполучених між собою естакадою. Вантажі в середині цих блоків переміщуються під дією сили ваги, а з одного в другий - конвейєрами. Якщо для реалізації горизонтальної схеми необхідна велика кількість конвейєрів, то при змішаній їхня кількість значно скорочується, але висоту будівель і споруд треба збільшувати.
Об'єкти, що будують на поверхні, розташовують зонами (фасадна, виробнича і тилова). Така компоновка забезпечує раціональне використання транспорту, виключає злиття і перетин вантажопотоків, поліпшує систему укладки комунікацій. Відвали, склади і відстійники групують у тиловій зоні, яка знаходиться з підвітряного боку стосовно решти території. Це має особливе значення для жилого масиву. Відстань між будівлями приймають у межах норм протипожежної безпеки. Транспортний зв'язок між виробничими цехами здійснюється по автомобільних шляхах і вузькоколійці.
У другий період будівництва шахти, враховуючи гірничо-геологічні і гірничо-технічні фактори, установлюють транспортні засоби і в проведених виробках.
Підземний транспорт поділяють на призабійний, магістральний і транспорт у вузлах сполучення виробок. У ролі першого із них широке розповсюдження одержав рейковий транспорт. Для виконання маневрових робіт, зв'язаних з обміном вагонеток і составів, служать симетричні роз'їзди 3 і двосторонні накладні з'їзди 6 і 9 (рис. 11).
В усіх цих схемах гірничу масу подають в одиночні вагонетки 2 за допомогою навантажувальних машин 7, 5 і §, а переміщення составів до забою проводять локомотивами 4.
Найбільші простої навантажувальних машин, зумовлені витратами часу на обмін вагонеток, й пов'язані з цим найнижчі темпи проходки відповідають симетричним роз'їздам (рис. 11, а).
Рисунок 11 - Схема призабійного транспорту при проходженні одноколійних виробок із застосуванням симетричної розминки (а) та двосторонніх накладних з'їздів (б, в)
Збільшення швидкості проведення виробок досягають завдяки застосуванню буферних пристроїв 10 і самохідних візків 7.
Буферні пристрої дозволяють поряд з навантажувальною машиною одночасно розміщувати дві вагонетки. Як тільки одна з них заповнюється породою, жолоб переставляють до іншої, а навантажену замінюють порожньою. Щоб скоротити витрати часу, використовують і самохідні візки
Зменшення простоїв на обмінно-маневрових операціях (при навантаженні і доставці гірничої маси в призабійнi частини виробки) досягається також за рахунок підвищення рівня механізації цих операцій, застосування конвеєрів і перевантажувачів. Останні успішно діють у прямо і криволінійних (з радіусом заокруглення більше 10 м) виробках, одно і двоколійних.
Якщо проводяться неширокі виробки за допомогою навантажувальної машини, перевантажувач встановлюється або підвішується над нею. Партію вагонеток подають електровозом під ферму горизонтальної частини перевантажувача і в міру навантаження пересувають їх маневровим візком.
В ролі призабійного транспорту використовують також навантажувально-транспортні машини, самохідні вагонетки, скреперні й гідравлічні установки, а при проведенні виробок з великою площею перерізу - автосамоскиди і прохідницькі комплекси (шити).
При будівництві сучасних великих шахт (рудників) вантажі транспортують: по магістральних горизонтальних виробках - локомотивами (як правило), по похилих - конвеєрами, канатними і гідравлічними установками, по виробках великої продуктивності й малої довжини - конвеєрами.
Відповідно до основних техніко-економічних напрямків розвитку шахтного транспорту і залежно від гірничо-геологічних умов застосовують різні його види. Для розробки пологих і похилих пластів використовують: в ділянкових горизонтальних і пологих виробках з кутом нахилу 16...18°-конвейєри, в виробках з кутом нахилу більш 18° - конвеєри або скіпові підйомники, у головних горизонтальних виробках - конвеєри або локомотиви. Для розробки крутих пластів застосовують: в ділянкових горизонтальних виробках - конвеєри, в ділянкових печах і гезенках - самотічні установки, в вертикальних міжгоризонтальних виробках - спіральні спуски, у штреках і квершлагах на горизонті приствольного двору - конвеєри і локомотиви.
У ролі транспортних машин широкого розповсюдження набули електровози і стрічкові конвеєри, а для механізації допоміжних робіт, зокрема для доставки людей, матеріалів і устаткування, часто використовують підвісні монорейкові дороги.
Все більшого застосування знаходять спеціальні транспортні засоби (бункерні поїзди, самохідні вагонетки, думпери та ін.), завдяки яким можна полегшити і прискорити навантаження і розвантаження гірничої маси, зменшити довжину і масу рухомого складу.
Часто потрібно передавати вантаж з одного виду транспорту на інший, що веде до необхідності організації підземних станцій (приствольних дворів, приймально-відправних площадок, навантажувальних і перевантажувальних пунктів). Особливо насичені транспортними машинами місця сполучення вертикальних і горизонтальних виробок, де встановлюється найрізноманітніше устаткування.
У вузлі сполучення (рис. 12) вагонетку 1 розвантажують через перекидач 2, а її вміст конвеєром 3 подають у бункер 4 малої місткості. Скіп 6, опускаючись, натискує на педалі і тягами 7 повертає (відкриває) секторний затвір 5. Розсипаний при цьому дріб'язок із спеціального бункера 8 транспортують вагонеткою 9 на рівень приствольного двору.
Рисунок 12 - Розміщщення транспортних засобів у вузлі сполучення вертикальної і горизонтальної виробок вугільних шахті з бункером малої місткості.
Якщо біля ствола розміщений бункер великої місткості (рис. 13), роботи проводяться таким чином. Гірнича маса із перекидача / надходить у бункер З і дозатор 6, які перекриваються затворами 5, 7. Вантаж із дозатора направляється у скіп 9 після того, як останній натиснув на затвор 8 і висунувся лоток 7. Рівень насипного матеріалу в бункері контролюється датчиками 2, 4.
Рисунок 13 - Те саме з бункером великої місткості
На рис. 14 показана схема вузла сполучення горизонтальної і похилої виробок, де передача вантажу здійснюється в такій послідовності. Вагонетку 2 з глухим кузовом розвантажують за допомогою перекидача Гірнича маса надходить в приймальний бункер З, а з нього коливним живильником 4 передається на бремсберговий стрічковий конвеєр 5.
Рисунок 14 - Розміщення транспортних засобів у вузлі сполучення горизонтальної і похилої виробок при перевантаженні гірничої маси із вагонеток з глухими кузовами на конвеєр
Вагонетки 4 з відкидними днищами (рис. 15) розвантажують над приймальним бункером 3, для чого використовують спеціальні розвантажувальні криві 5. Потім гірничу масу коливним живильником 2 подають на стрічковий конвеєр
Рисунок 15 - Те саме при перевантаженні гірничої маси із вагонеток з відкидними днищами на конвеєр
Підземні станції служать також для формування составів різного призначення, приймання людей, устаткування і матеріалів. У найбільш повній мірі ці функції виконують приствольні двори (рис. 16). Електровоз з спеціалізованим составом прибуває на основну вітку двору скіпового підйому 2. На уповільненому ходу (швидкість до 1 м/с) розвантажують вугілля і породу відповідно над ямами / і 3. Вагонетки з матеріалами переміщують локомотивом по обгонному шляху на вхідний бік вітки клітьового підйома 5, після чого канатним штовхачем 8 їх підтягують до дозируючих стопорів 7. Потім вони самокатом направляються до агрегату 6 для обміну в клітях 5. Звідси через перехресний з'їзд 4 вагонетки поступають для формування в состави. На ділянку їх подають по обгонному шляху клітьового ствола.
При спорудженні тунелів і метрополітенів також влаштовують підземні станції. Звичайно вони мають дві колії: по одній перевозять породу, по другій - людей, матеріали і устаткування.
Таким чином, у межах підприємства, що будується, утворюється система транспорту. Вона включає схему колійного розвитку і різне устаткування на шляху слідування всіх видів вантажу в прямому напрямі (від підготовчих вибоїв до місця видачі на поверхню) і в зворотному.
При будівництві шахт (рудників) системи підземного транспорту розподіляють: на порівняно прості (для крутих пластів);
системи, що займають проміжне положення (для горизонтальних пластів); найбільш складні (для пологих і похилих пластів). Відмітна особливість складних систем-ступінчастість і значна розгалуженість виробок, по яких перевозяться вантажі.
Вибір транспортних машин при будівництві проводиться таким чином, щоб можна було викорисговувати прогресивну технологію основних робіт в період експлуатації шахти (рудника). Береться також до уваги, що транспортні засоби системи працюють разом.
Із викладеного випливає, що сучасний шахтний транспорт - складна технологічна система, яка погребує багатьох машин і механізмів. Останні розрізняються будовою і принципом дії. У доставці гірничої маси і матеріалів від підготовчих виробок до стволів бере участь різноманітне устаткування, причому на шляху руху вантажу відбувається, як правило, передача його з одного виду транспорту на інший.
5 УДОСКОНАЛЕННЯ ТРАНСПОРТНИХ СХЕМ І ЗАСОБІВ
Поліпшення існуючих транспортних схем і засобів визначається вимогами прискорення проведення виробок, зниження трудомісткості і підвищення рівня безпеки. З цією метою необхідно: більш глибоко обґрунтовувати вибір способів проходки і технічних засобів перевозки вантажів і людей на всіх ділянках будівництва; приймати найбільш прості схеми прнзабійного транспорту; використовувати тільки прохідницькі комплекси й інше сучасне устаткування; непреривно поліпшувати конструкцію і технологію виготовлення машин; ширше впроваджувати засоби автоматизації й телемеханіки.
Одним із напрямків, по якому буде розвиватись підземний транспорт, можна вважати дальшу конвеєризац'ю, причому поряд з застосовуваними в наш час велике розповсюдження будуть мати такі конвеєри: крутолохилі (для виробок з кутами шіхчлу до 35°), самохідні і телескопічні (з перемінною довжиною), згинаючі (для криволінійних виробок).
Збільшення довжини цих транспортних засобів і, таким чином, зменшення кількості перевантажувальних пунктів буде досягнуто за рахунок впровадження конвеєрів з магнігно-фрикційними і лінійними асинхронними приводами. Для рудних шахт намічечо створення спеціальних стрічкових і пластинчастих конвеєрів, здатних переміщувати гірничу масу, розмір кусків якої становить близько 1 м. Передбачено також впровадження конвеєрів з високоміцними гумотросовими або синтетичними негорючими стрічкам.
У найближчий час рівень конвеєризації на вугільних шахтах планується довести до 30 % по горизонтальних виробках і до 100 % по похилих. Крім того, плануються значні роботи по технічному переозброєнню локомотивного парку.
Для прикладу, на вугільних шахтах паралельно з електровозами, то, як і раніше, переважають всі види транспорту в горизонтальних магістральних виробках. широке застосування знайдуть дизеловози, оскільки вони відзначаються високим ступенем автономності, безпеки і економічності, а на рудниках - навантажувально-транспортні машини на пневматичному ходу і самохідні вагони, які розвивають велику швидкість. Велике значення надається розповсюдженню спеціальних видів рухомого складу (секційних бункерних поїздів та ін.), збільшенню їхньої вантажопідйомності.
Щоб удосконалити перевозку людей, будуть здійснюватись реконструкція існуючих засобів і впровадження більш прогресивних способів доставки. Допоміжний транспорт буде вдосконалюватись за рахунок повсюдного використання монорейкових доріг, контейнерів та ін.
Нові транспортні машини проектуються з гідравлічними приводами, вбудованою апаратурою автоматизації, системами освітлення, зв'язку та ін. При цьому конструктори і експлуатаційники використовують ЕОМ, що дозволяє повніше враховувати гірничо-геологічні умови при виборі й розрахунку параметрів того чи іншого устаткування. Застосування ЕОМ дає можливість розглядати роботу транспорту в динаміці.
Завдання спеціалістів при будівництві підземних споруді шахт - всебічно сприяти широкому впровадженню найбільш досконалих засобів транспорту, що, безумовно, підвищить ефективність роботи машин на гірничих підприємствах.
Подобные документы
Канатні транспортні установки при будівництві підземних споруд (шахт): призначення і класифікація. Характеристика їх основних конструктивних елементів. Визначення параметрів роботи устаткування. Монтаж і експлуатація засобів канатного транспорту.
реферат [933,7 K], добавлен 09.10.2010Дорожній рух як сукупність суспільних відносин, що виникають у процесі переміщення людей і вантажів за допомогою транспортних засобів або без таких у межах доріг, визначення його характеристик. Удосконалення методів руху різних видів транспорту в містах.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 20.03.2014Загальна характеристика вантажу в автотранспортній логістиці. Способи консолідації вантажів. Типи автомобільного транспорту, та вантажі, котрі вони перевозять. Типи компаній-перевізників, особливості їх роботи, важливі для транспортної експедиції.
презентация [2,9 M], добавлен 05.06.2015Значення ключових термінів, понять та словосполучень, що мають відношення до транспортної системи (види транспорту та форми їх взаємодії, засоби, діяльність, функції, споруди, перевезення, документальне оформлення, вантажі, управління інфраструктурою).
учебное пособие [96,4 K], добавлен 24.10.2013Важливість залізничного транспорту в системі транспортних комунікацій України. Вантажний та пасажирський залізничний транспорт. Розвиток транспортної інфраструктури. Управління процесом перевезень і господарською діяльністю залізничного транспорту.
контрольная работа [70,2 K], добавлен 29.09.2015Транспорт як одна з найважливіших галузей суспільного виробництва. Основні показники роботи транспортної системи України. Державне управління в галузі транспорту, планування і оптимізація його роботи. Модель планування вантажних залізничних перевезень.
реферат [21,9 K], добавлен 11.05.2010Виникнення, етапи розвитку і управління трубопровідним транспортом. Класифікація і характеристика трубопровідного транспорту України як важливої складової енергетичної системи Європи. Стан і перспективи розвитку трубопровідного транспорту України.
реферат [589,3 K], добавлен 15.12.2010Розвиток механізації навантажувально-розвантажувальних і транспортно-складських робіт в будівництві шляхом збільшення маси спеціалізованих засобів для перевезення порошкоподібних і сипких вантажів. Вибір і технічні характеристики автомобілів-самоскидів.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 04.02.2011Основні вимоги та розробка заходів з підвищення ефективності й безпеки на маршрутах міського пасажирського транспорту. Розрахунок пропускної можливості дороги, вплив розміщення зупиночних пунктів на безпеку дорожнього руху та організація його пріоритету.
курсовая работа [3,4 M], добавлен 14.06.2009Загальна характеристика автомобільного транспорту. Його географія, зв'язок з економічним зростанням, сучасні проблеми. Використання його засобів в туризмі. Фактори розвитку і розміщення транспортної системи. Значення та завдання транспортної логістики.
курсовая работа [40,1 K], добавлен 19.12.2013
