Локомотивная откатка породы от забоев по горным выработкам к стволу шахты

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

Подземный транспорт является одним из главных звеньев технологической цепи по добыче полезного ископаемого на шахте, руднике. Назначением его является транспортирование полезного ископаемого и породы от забоев по горным выработкам к стволу шахты, перевозка оборудования и материалов к месту производства работ и обратно, а также перевозка людей по подземным выработкам.

Значительная роль в общей схеме подземного транспорта принадлежит локомотивной откатке, особенно при транспортировании на большие расстояния по горизонтальным выработкам.

В зависимости от вида двигателей, установленных на локомотивах, они делятся на электровозы, воздуховозы, дизелевозы и инерционные локомотивы - гировозы, которые в настоящее время находят применение в подземных условиях, заменяя аккумуляторные электровозы на вспомогательной откатке. Наибольшее распространение на шахтах имеет электровозная откатка, которая по своей экономичности и производительности превосходит другие виды локомотивного транспорта.

В зависимости от выполняемой работы рудничные электровозы делятся на магистральные и маневрово-сборочные. Магистральные электровозы предназначены для транспортирования грузов по главным откаточным выработкам, маневрово-сборочные - для маневровых работ и формирования составов под погрузочными пунктами, на приемно-отправительных площадках уклонов и бремсбергов и в околоствольных выработках шахт.

Рудничные электровозы оборудуют тяговыми двигателями постоянного тока. В зависимости от способа питания электроэнергией тяговых двигателей, электровозы делят на контактные, аккумуляторные и комбинированные.

Контактные электровозы получают питание через токоприемник от контактного провода. В контактную сеть электроэнергия поступает по кабелям от преобразовательной установки, где переменный ток преобразуется в постоянный. Обратным проводом служит рельсовый путь и отсасывающие кабели. Аккумуляторные электровозы питаются током от батареи, установленной на электровозе. Зарядку, замену и ремонт аккумуляторных батарей производят в зарядных камерах. Комбинированные электровозы бывают аккумуляторно-контактные и контактно-кабельные. Аккумуляторно-контактные электровозы могут работать как контактные, получая питание от контактного провода, и как аккумуляторные, для чего они снабжены аккумуляторной батареей. Контактно-кабельные электровозы имеют токоприемник и специальный кабельный барабан, позволяющий питать двигатель по кабелю на определенном расстоянии от контактного провода. Такие электровозы служат для откатки на участках и под погрузочными пунктами на пластах, опасных по газу или пыли.

Контактные электровозы по сравнению с аккумуляторными дешевле, проще по конструкции, удобнее в эксплуатации, имеют большую скорость движения, а следовательно, и большую производительность, меньше расходуют электроэнергию при откатке. Основным недостатком контактных электровозов является искрообразование во время движения между токоприемником и контактным проводом и между колесами и рельсами, вследствие чего применение их в шахтах, опасных по газу или пыли, ограничено. электровозная откатка тяговая околоствольный

При разработке пластов опасных по внезапным выбросам угля и газа, а также с сульфидными выделениями откатка, локомотивами в исполнении повышенной надежности разрешается только на свежей струе при условии подхода к очистным забоям не ближе 50 м. На исходящей струе воздуха и в подготовительных выработках возможно применение локомотивов только во взрывобезопасном исполнении с разрешения главного инженера комбината. Локомотивы повышенной надежности могут заезжать в подготовительные выработки, проводимые по породе, на шахтах с пластами, опасными по внезапным выбросам угля и газа, при расстоянии от выработки до опасного пласта не менее 5 м и при содержании метана в выработке не более 0,5 %. Рудничные электровозы выполняются преимущественно двухосными с односторонним или центральным расположением кабины машиниста. Вследствие ограниченных размеров горных выработок рудничные электровозы имеют небольшие размеры. По сцепному весу рудничные электровозы можно разделить на три весовые категории: малогабаритные - от 2 до 6,5 т, средние - от 7 до 14 т и тяжелые - 14 т и выше. Машиностроительными заводами серийно выпускаются следующие типы электровозов: контактных - ЗКР, 4КР, 7КР, 10КР и 14КР и аккумуляторных - 2АРП, 4,5АРП, 5АРВ, АМ-8 и 13АРП. Кроме указанных выше типов электровозов постоянного тока в настоящее время изготовлены опытные образцы высокочастотных электровозов (исполнение РП), которые проходят испытания. Питание высокочастотных электровозов осуществляется переменным током высокой частоты по проложенным в выработках кабелям. При этом приемник энергии электровоза не имеет механического контакта с кабелями. Высокочастотные электровозы предназначены для откатки по выработкам шахт, опасных по газу или пыли.

1. Процесс электровозной откатки руды и породы

Служба внутришахтного транспорта (ВШТ) осуществляет оперативное руководство движением груженых, порожних и пассажирских составов, своевременную и бесперебойную подачу порожних вагонеток и вспомогательных грузов к рабочим участкам, надзор за исправностью подвижного состава, тяговой сети, рельсовых путей, проведение текущих ремонтов транспортного оборудования и откаточных выработок.

Работа электровозной откатки организуется в соответствии с технологическим паспортом рудной шахты, в который входят: характеристика подвижного состава; расчет электровозного транспорта и масса состава для каждого горизонта; расстановка вагонеток по шахте; схемы рельсовых путей откаточных горизонтов, а также у мест погрузки и разгрузки; схема тяговой сети с указанием мест расположения питающих пунктов; инструкционно-технологические карты, регламентирующие порядок движения составов по откаточным выработкам, маневровые операции на пунктах погрузки и разгрузки; техническое обслуживание электровозов и вагонеток и др. На рудных шахтах с большим числом часто перемещаемых погрузочных пунктов применяют организацию движения с закреплением электровоза за определенным составом, при этом электровоз протягивает состав в процессе погрузки и разгрузки. При такой организации движения упрощается диспетчерское управление, однако использование электровозного парка недостаточное. При небольшом числе относительно стабильных погрузочных пунктов электровоз не закрепляют за определенным составом. Электровозы перемещают составы только на перегонах, а вагонетки при погрузке и разгрузке перемещают различными маневровыми устройствами. Такой вид организации позволяет повысить эффективность использования парка электровозов, однако при этом усложняется диспетчерская служба и требуется дополнительное маневровое оборудование (толкатели, лебедки, маневровые электровозы).

Использование составов, включающих вагонетки с донной разгрузкой (см. рис. 1), образующие секционный поезд, позволяет организовать поточную технологию работы электровозного транспорта, при которой обеспечивается высокая производительность благодаря комплексной механизации всех взаимосвязанных между собой транспортных операций - погрузки, транспортирования и разгрузки. При поточной технологии откатки исключаются маневровые операции и ручной труд по сцепке и расцепке вагонеток, отсутствуют опрокидыватели на разгрузочных пунктах.

Для обеспечения плановой откатки и ее увязывания с другими транспортными установками и подъемом составляют графики движения поездов. При работе двух или трех электровозов в однопутной выработке организацию движения поездов осуществляют по графику встречного движения со скрещениями (рис. 1, а), эстафетному графику (рис. 1, б) или комбинированному. Электровозы, работающие по графику встречного движения со скрещениями, встречаются на разминовках, что вызывает простои поездов вследствие неодинаковой длины перегонов.

При организации движения по эстафетному графику откаточный участок разделяют на ряд перегонов, число которых соответствует числу работающих электровозов. Откатку на каждом перегоне производят одним определенным электровозом с перецепкой составов на разминовках. Такой график применяют при длине откатки свыше 2 км. При вычерчивании графика движения локомотивов по оси абсцисс откладывают время с 2-, 5- или 10-минутными интервалами, а по оси ординат - расстояние в метрах между начальным и конечным пунктами движения. Движение локомотива на графике изображается наклонными линиями, простои и маневры - горизонтальными линиями. Движение 3-х и более электровозов по однопутному участку с несколькими обменными и погрузочными пунктами, осуществляют по комбинированному, со скрещениями или эстафетному графику с устройством путевых разминовок через каждые 300-400 м и применением аппаратуры блокировки стрелок и сигналов, а также связи машиниста электровоза с диспетчерской службой.

Рис. 1 Графики движения поездов: а - со скрещениями; б - эстафетный; 1 - электровоз № 1; 2 - электровоз № 2

При одновременной работе на участке 4-х и более электровозов, целесообразно переходить на двухпутное раздельное движение груженых и порожних составов. Электровозы в течение смены работают либо по заранее составленному жесткому графику, либо маршрут их следования задается на каждый рейс диспетчером. При грузообороте электровозного транспорта до 500-1000 т/сут работа ВШТ контролируется горным диспетчером. При большем грузообороте, а также при одновременной работе более 8 электровозов на каждом добычном горизонте или 10 электровозов в смене, вводится специальная диспетчерская служба движения. В функции диспетчера входят: контроль и управление работой транспорта; обеспечение бесперебойного снабжения порожними вагонетками всех забоев и своевременного вывоза руды и породы; обеспечение своевременной перевозки людей к местам работы и обратно и др. В камере диспетчера установлен пульт-табло с мнемосхемой откаточных путей, которые разделены на отдельные блок-участки, ограждаемые с двух сторон светофорами. Для управления электровозным транспортом используют телефонную связь, системы сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) стрелок и сигналов. Управление стрелочными переводами и светофорами осуществляется дистанционно диспетчером, который по сигналам на мнемосхеме определяет местонахождение поездов и положение стрелочных переводов и принимает решение о выборе маршрута. Диспетчер постоянно поддерживает связь с машинистами электровозов, осуществляемую по телефонному кабелю или контактному проводу. Для оперативного управления работой электровозного транспорта на рудных шахтах применяется система сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ) - комплекс технических средств, предназначенных для централизованного управления движением поездов по откаточным выработкам в околоствольном дворе. Устройства сигнализации (светофоры и связь) предназначены для обеспечения безопасного движения поездов и подачи сигналов машинистам электровозов, устройства централизации - для дистанционного управления сигналами и стрелочными переводами из диспетчерского пункта, устройства блокировки - для контроля за сигналами светофоров, положением стрелок, наличием подвижного состава на отдельных участках пути. В зависимости от числа эксплуатируемых электровозов, расстояния транспортирования, производительности и степени сложности путевого развития применяют несколько систем СЦБ. Например, в пределах околоствольного двора и выработок откаточного горизонта используют систему, обеспечивающую централизованное диспетчерское управление светофорами и стрелочными переводами или автоматическое управление светофорами и стрелочными переводами отдельных блок-участков. При работе более 3-х электровозов на однопутных откаточных выработках с разминовками, применяют аппаратуру автоматической двухсветовой сигнализации (АДС) и управления стрелочными переводами, а также управление одиночными стрелочными переводами машинистом из кабины движущегося электровоза. Аппаратура АДС обеспечивает автоматическое включение разрешающего (зеленого) света светофора при наличии запроса на свободный блок-участок, переключение зеленого света на красный при въезде на блок-участок и др.

Комплект аппаратуры СЦБ состоит из светофоров, путевых датчиков, приводов стрелочных переводов, централизованных аппаратов с релейными шкафами, реле, источников питания и др. Светофоры, имеющие красный (запрещающий) и зеленый (разрешающий) сигналы, предназначены для обеспечения безопасности движения составов. По назначению светофоры разделяются на входные, выходные и проходные. Входные и выходные сигналы разрешают или запрещают вход или выход поезда на разминовку или с перегона в околоствольный двор. Проходные сигналы разрешают или запрещают движение поезда с одного участка на другой в пределах перегона или околоствольного двора. Светофоры располагают таким образом, чтобы их сигналы были видны машинисту локомотива на расстоянии не менее длины тормозного пути поезда. Путевые датчики представляют собой приемные элементы, служат для связи подвижного состава с сигнальными и централизованными устройствами и автоматически регулируют движение локомотивов. В подземных условиях применяют механические, индуктивные, электроконтактные и другие датчики. Механический датчик выполняют в виде педали, при нажатии на которую колесом локомотива через рычажную систему замыкаются контакты электрической цепи сигнализации. Индуктивный датчик, представляющий собой катушку со стальным сердечником, устанавливают между рельсами. Принцип действия этого датчика основан на изменении магнитного поля при прохождении над ним локомотива. Контактный датчик выполнен в виде отрезка дополнительного контактного провода, при замыкании которого токоприемником с основным контактным проводом в схему СЦБ подается сигнал о прохождении электровоза. В системах СЦБ используется аппаратура блокировки стрелок и сигналов АБСС-1М, состоящая из блока управления маршрутами, блока автоматического управления стрелками и бесконтактного преобразователя напряжения. Эта аппаратура обеспечивает автоматическое управление светофорами и приводами стрелочных переводов в зависимости от места нахождения поездов на путевых участках.

Для управления стрелочным переводом машинистом из кабины движущегося электровоза применяют комплекс аппаратуры НЭРПА-1, обеспечивающий перевод стрелки бесконтактным способом кнопкой местного управления, а также контроль положения и прижатия остряков стрелки. Комплекс включает в себя передатчик высокочастотных сигналов, приемник сигналов, пускатель и привод стрелочного перевода.

В рудных шахтах на погрузочных и разгрузочных пунктах широко применяют систему дистанционного управления электровозом, при которой машинист покидает кабину и управляет движением состава и работой погрузочных и разгрузочных механизмов с переносного пульта управления. Дистанционное управление электровозом осуществляется с помощью высокочастотных сигналов (команд) по контактной сети. Участок контактного провода в местах погрузки и разгрузки изолируют от остальной сети. Команды на движение электровоза подаются контактором, соединяющим изолированный участок с контактной сетью. Аппаратура дистанционного управления рудничным контактным электровозом (АДУЭР) обеспечивает управление электровозом "Вперед" и "Назад", его затормаживание и включение звукового и светового предупредительных сигналов перед началом движения электровоза. Эта система позволяет повысить производительность труда процесса вывоза горной массы благодаря совмещению функций оператора погрузочной или: разгрузочной установки и машиниста электровоза. На крупных зарубежных рудных шахтах, например "Кируна" (Швеция), внедрены автоматические системы управления (АСУ) подземным электровозным транспортом. Откатка руды, осуществляется в вагонетках с донной разгрузкой (см. рис. 1) по замкнутой схеме, благодаря чему достигаются более высокие скорости движения (до 25 км/ч) и увеличивается пропускная способность электровозного транспорта. Откатка производится контактными электровозами со сцепным весом 650 кН, составами по 16-18 вагонеток с донной разгрузкой (грузоподъемность одного состава 420-460 т). АСУ состоит из подсистемы сдвоенных компьютеров, подсистемы передачи данных, системы автоматического управления поездом, дистанционного управления погрузкой, логического устройства с программным управлением для дробильного отделения.

Информация о занятости путей и положении стрелок и сигналов через систему передачи данных поступает на мнемосхему и систему компьютеров в центр управления электровозным транспортом. Роль передающей антенны выполняет петля из одножильного кабеля, проложенного вдоль пути над контактным: проводом. На электровозе установлена приемная антенна. Команда, принимаемая антенной, дешифрируется и поступает на управляющее устройство электровоза. После ухода состава с места разгрузки АСУ выбирает в соответствии с планом очередности нужный пункт погрузки и оптимальный маршрут движения. Скорость электровоза задается через устройства автоматического управления поездами. Компьютерная система непрерывно следит за движением поезда. По прибытии поезда к месту погрузки на мнемосхеме появляется сигнал.

Оператор приступает к дистанционному управлению погрузкой, наблюдая за процессом на телеэкране, передача изображений на которой осуществляется от телекамеры, установленной на погрузочном пункте. После загрузки состава по команде оператора компьютерная система направляет состав на соответствующий пункт разгрузки. Автоматическое вождение поездов с помощью ЭВМ и промышленного телевидения позволяет повысить пропускную способность электровозного транспорта, сократить число подвижных составов и обслуживающего персонала, повысить безопасность труда.

2. Эксплуатация, техническое обслуживание и ремонт электровозов

К управлению электровозом допускаются лица, имеющие свидетельство на право управления данным типом электровоза. Перед отправкой в рейс машинисту выдают путевой лист, в котором отмечается маршрут, количество груза, которое необходимо перевезти, и др. Перед началом работ машинист должен проверить исправность вагонеток и электровоза, а перед пуском электровоза - наличие масла в редукторах, состояние электрооборудования, наличие песка в песочницах, работу тормозов и др.

В процессе движения электровоз должен находиться в голове состава. Нахождение электровоза в хвосте состава допускается только при выполнении маневровых операций на участке протяженностью не более 300 м при скорости движения не более 2 м/с (7,2 км/ч).

Критерии отказов и предельных состояний основных узлов электровозов (на примере электровозов К 14М и КТ 14):

- ходовая часть - чрезмерный нагрев корпуса редуктора и буксы, повышенный шум или стук в редукторе, разность износа бандажей между колесными парами 7 мм или предельный износ бандажей более 10 мм;

- рама - излом кронштейнов и скоб тормозной системы и подвески двигателя, предельный износ направляющих букс;

- пневмосистема - наличие утечки воздуха, отсутствие давления в системе, потеря управления пневмоаппаратами;

- тормозная система - пневмоцилиндры не развивают усилия, излом пружины стояночного тормоза, предельный износ тормозных колодок;

- песочная система - отсутствие подачи песка под колеса, при воздействии на рычаг взрыхления песка рыхлитель не проворачивается.

Перечисленные отказы, а также отказы электрооборудования электровоза устраняют согласно инструкции завода-изготовителя. В процессе эксплуатации электровоза машинист, его помощник и электрослесари производят ежесменное, ежесуточное и еженедельное техническое обслуживание, ежемесячное ремонтное обслуживание, текущий ремонт (через 6-7 мес.). Один раз в год производят капитальный ремонт в центральных электромеханических мастерских или на рудоремонтном заводе. Объем работ по этапам обслуживания электровоза производят в соответствии с инструкцией по эксплуатации конкретного типа электровоза.

При ежесменном техническом обслуживании проверяют техническое состояние электровоза, производят внешний осмотр, контролируют крепление всех сборочных единиц, выявляют технические повреждения, проверяют тормоза, систему подачи песка под колеса, давление в пневмосистеме. При ежесуточном техническом обслуживании выполняют комплекс работ по ежесменному обслуживанию, а также проверяют зазоры между колодками и бандажами колес и др. Еженедельное обслуживание включает проверку технического состояния ходовой части, пневмосистемы, наличия масла в редукторе компрессора и др. Ежемесячное ремонтное обслуживание включает все операции по ежесменному, ежесуточному и еженедельному обслуживанию, а также проверку электрооборудования и проведение необходимых ремонтов отдельных сборочных единиц.

Текущий ремонт включает ремонтно-восстановительные работы ходовой части, тормозной системы, песочной системы, привода токоприемника, пневмосистемы и электрооборудования согласно перечню необходимых работ по инструкции. При аварийных повреждениях производят неплановые ремонты, которые фиксируются актом по установленной форме.

Согласно правилам безопасности машинисту запрещается: эксплуатировать неисправный электровоз; покидать его во время движения; самовольно передавать управление электровозом другому лицу; перевозить людей в вагонетках, не приспособленных для этих целей; эксплуатировать электровоз на неисправных рельсовых путях; открывать двери при движении и высовываться из кабины; работать на электровозе при неисправных блокировках; производить осмотр и ремонт электровоза на стоянках при поднятом токоприемнике.

3. Эксплуатация тяговой сети

Для обеспечения бесперебойной работы электровозного транспорта бригада электрослесарей проводит ремонтный осмотр тяговой сети, при котором особое внимание обращается на состояние подвески и растяжки контактного провода, участковых изоляторов и разъединителей, питающих и отсасывающих пунктов, а также проверяют наличие на рельсовых путях стыковых межрельсовых и межпутевых соединений. При обнаружении касания контактного провода с любыми посторонними предметами необходимо немедленно снять напряжение в тяговой сети. Наиболее характерным повреждением является "выскакивание" контактного провода из зажима вследствие ослабления стягивающих болтов, что может привести к отклонению контактного провода и соскальзыванию токоприемника при движении электровоза. Один раз в месяц производят планово-предупредительный" ремонт тяговой сети, включающий электрическое и механическое испытание тяговой сети, очистку подвесной арматуры от пыли и грязи, тщательный осмотр с проведением необходимого ремонта. При обнаружении трещин в изоляторах последние подлежат замене. Контактный провод заменяют в том случае, если его износ превысил допустимую величину: 30 % для провода сечением 100 мм² и 20 % - для проводов сечение 65 и 85 мм². Основные правила безопасности: ремонт контактной сети производят при выключенном на этом участке напряжении и при заземленном контактном проводе; электрослесари, выполняющие ремонт тяговой сети, должны быть в резиновых перчатках, а осуществляющие подъем контактного провода с почвы - еще и в резиновых ботах.

В процессе эксплуатации электровозного транспорта обесточивают контактный провод в местах погрузки и разгрузки длинномерных грузов и оборудования, а также на время спуска и подъема смены рабочих на расстоянии 50 м от ствола.

4. Устройства для загрузки вагонеток

Загрузку вагонеток осуществляют на погрузочных пунктах, представляющих собой совокупность горных выработок, транспортного оборудования и устройств, предназначенных для погрузки руды в составы вагонеток.

Погрузочные пункты шахт по добыче руд черных и цветных металлов и горно-химического сырья в зависимости от производительности горизонта располагают на штреке или в ортах. Протягивание вагонеток при погрузке осуществляется электровозом, поэтому не требуется применения дополнительного маневрового оборудования. При загрузке обычных вагонеток (не оборудованных козырьками для перекрытия межвагонеточного пространства) во время прохода межвагонеточного пространства под погрузочным пунктом погрузку прекращают. По способу загрузки руды, аккумулируемой в очистном пространстве и выпускаемой на откаточный горизонт, различают погрузочные пункты люковые, оборудованные затворами различных конструкций, скреперные, с вибролюками и вибропитателями, с погрузкой погрузочной или погрузочно-транспортной машиной. Для погрузки руды в вагонетки широко применяют дистанционно управляемые затворы (см. 2.), а также высокопроизводительные вибропитатели, обеспечивающие выпуск руды из очистного пространства, и вибролюки, служащие для выпуска руды из рудоспусков (см. 3).

Загруженные рудой составы по откаточным выработкам поступают в околоствольный двор, где осуществляется разгрузка вагонеток, дробление руды, ее погрузка в скипы и подъем на поверхность. На рудных шахтах небольшой мощности руда в вагонетках доставляется на поверхность клетевым подъемом.

5. Типы и схемы околоствольных дворов

Околоствольный двор, представляющий собой совокупность торных выработок, соединяющих шахтные стволы с откаточными выработками горизонта, предназначен для пропуска грузов, выдаваемых из шахты на поверхность и поступающих с поверхности в шахту, а также для размещения установок энергоснабжения, вентиляции и водоотлива.

В околоствольном дворе производят маневровые операции, сортировку вагонеток с различными грузами, разгрузку вагонеток и загрузку скипов, обмен вагонеток у клетевого подъема, а также прием людей, спускающихся в шахту и поднимающихся на поверхность. Откаточные пути, находящиеся в околоствольном дворе и примыкающие к путям главной откаточной выработки, состоят из скиповых, клетевых и соединительных (обгонных) путей, которые расположены в соответствующих выработках. Скиповые, клетевые и соединительные выработки могут быть расположены параллельно, перпендикулярно или под углом по отношению к главной откаточной выработке. К транспортным выработкам околоствольного двора примыкают камеры вентиляторной установки, электроподстанции, медпункта и другие камеры служебного и производственного назначения.

По характеру движения вагонеток околоствольные дворы разделяют на тупиковые, в которых изменение направления движения вагонеток осуществляют по челноковой схеме без разворота (рис. 2, а), и круговые, в которых вагонетки перемещаются по кольцевой схеме (рис. 2, б, в).

Околоствольные дворы с клетевым подъемом и тупиковой схемой откаточных путей характерны для рудных шахт небольшой производительности. Современные мощные рудные шахты имеют, как правило, несколько стволов: главный скиповой - для подъема полезного ископаемого (иногда породы) и вспомогательный клетевой - для подъема породы, вспомогательных грузов, оборудования и людей (рис. 3).

Рис. 2. Схемы околоствольных дворов рудных шахт

Рис. 3. Круговой околоствольный двор мощной современной шахты по добыче руд цветных металлов: 1 - воздухоподающий (грузовой) ствол шахты; 2 - ствол шахты скиповой № 1; 3 - ствол шахты скиповой N° 2; 4 - ствол шахты клетевой; 5 - камера вентиляторной установки для проветривания околоствольного комплекса; 6 - вентиляционный восстающий; 7 - камера приема оборудования; 8 - место посадки людей в вагонетки; 9 - камера породного опрокидывателя; 10 - камера ожидания и медпункт; 11 - камеры рудных опрокидывателей; 12-электроподстанция; 13 - грузовая ветвь околоствольного двора; 14 - порожняковая ветвь околоствольного двора; 15 - восстающий для перепуска воды

В рудных шахтах с конвейерным подъемом руды по наклонному стволу обязательно предусматривают вспомогательный, чаще вертикальный подъем.

6. Оборудование околоствольных дворов

При скиповом подъеме руды состав вагонеток подают по рельсовым путям скиповой ветви двора к месту разгрузки, проталкивают его в процессе разгрузки, производят очистку вагонеток, подавление пыли и учет количества вагонеток. Вагонетки с глухим кузовом разгружают в круговых опрокидывателях с расцепкой или без расцепки с проталкиванием толкателями или электровозом, проходящим сквозь опрокидыватель. Очистку вагонеток производят в специальных пунктах или опрокидывателях.

Для аккумулирования руды, сглаживания неравномерности электровозной откатки, а также для поочередной выдачи одним подъемом нескольких видов полезного ископаемого используют бункеры на колесах (расположенные на скиповых путях груженые составы) или применяют самотечные вертикальные бункеры. Рассмотрим бункерный комплекс железорудной шахты "Первомайская-1" (рис. 4) производительностью 6 млн. т руды в год. Комплекс имеет 2 линии скиповых рельсовых путей, каждая из которых оборудована круговым опрокидывателем, приемным бункером вместимостью 220 т и щековой дробилкой. От дробилки руда поступает в вертикальный бункер вместимостью около 1750 т, под которым установлен пластинчатый питатель, а с пластинчатого питателя - на ленточный конвейер и затем перегружается в дозаторы скипового подъема. Дозатор обеспечивает выпуск такого количества горной массы, которое может вместить один скип.

Рис. 4. Подземный бункерный комплекс шахты "Первомайская-1": 1 - круговой опрокидыватель; 2 - подвесной электрический однобалочный кран; 3 - мостовой кран; 4 - таль электрическая; 5 - пластинчатый питатель тяжелого типа; 6 - колосниковый грохот; 7 - щековая дробилка; 8 - пластинчатый питатель среднего типа; 9 - ленточный конвейер; 10 - дозатор

При клетевом подъеме загрузку вагонеток в клеть осуществляют двумя способами: самокатом по наклонному пути или толкателями. При первом способе движущаяся по наклонному пути груженая вагонетка выбивает стоящую в клети порожнюю вагонетку и занимает ее место. Вагонетка перед загрузкой в клеть на наклонном пути удерживается дозирующими стопорами. Такой способ загрузки вызывает удары вагонеток друг о друга, недостаточно надежен, поэтому область применения его сужается. Более производительным и надежным является способ обмена вагонеток в клети с помощью толкателей верхнего или нижнего действия. Основным транспортным оборудованием околоствольных дворов являются опрокидыватели, толкатели, путевые стопоры. Для разгрузки вагонеток с глухим кузовом применяют круговые опрокидыватели (на 1 или 2 вагонетки), обеспечивающие разгрузку находящихся в составе нерасцепленных вагонеток. Для обеспечения возможности разгрузки вагонеток в составе без их расцепки опрокидыватели должны быть вращающимися, а центр барабана опрокидывателя должен совпадать с осью вращения сцепки. Тип круговых опрокидывателей, применяемых на рудных шахтах, зависит от типа разгружаемых в них вагонеток с глухим кузовом и технологической схемы разгрузочного пункта. Круговые опрокидыватели выполняют без пропуска электровоза (типа ОК) и с пропуском электровоза (типа ОКЭ). Кроме того, для разгрузки вагонеток с откидным бортом применяют штоковые опрокидыватели. Опрокидыватели типа ОК (рис. 5, а) предназначены для разгрузки одиночных вагонеток и нерасцепленных составов, типа ОКЭ (рис. 5, б) - для разгрузки нерасцепленных составов.

В состав опрокидывателей того и другого типа входят: барабан 1, опирающийся на приводные ролики 2 и поддерживающие ролики 3; электропривод 4 с редуктором и электромагнитными тормозами; рельсовая платформа 5, закрепленная внутри барабана 1; стопоры 6 для фиксации вагонетки; отбойный щит 7 для направления потока разгружаемой горной массы в бункер; виброударник 8 для очистки вагонеток с автоматической подачей воздуха; пульт управления 9; рама 10, на которой смонтирован опрокидыватель; ограждения 11. Подачу вагонеток в опрокидыватель осуществляют электровозом или толкателем. В барабане опрокидывателя типа ОКЭ имеется проем для пропуска токоприемника электровоза.

Предусмотрено как дистанционное кнопочное, так и автоматическое управление опрокидывателем. Нормальный режим работы - автоматический. Груженая вагонетка подается на рельсовую платформу барабана и фиксируется стопорами, после чего включается привод, опрокидывателя. Барабан поворачивается вместе с вагонеткой, и горная масса высыпается из кузова вагонетки в бункер.

Рис. 5. Круговые опрокидыватели: а - типа ОК; б - типа ОКЭ

При повороте барабана на 180° включается механизм для очистки вагонеток, а после поворота на 360° производится остановка барабана; Стопоры раскрываются и порожняя вагонетка выталкивается из опрокидывателя при раскрытых стопорах, после чего цикл работы опрокидывателя повторяется. Технические характеристики некоторых типов круговых опрокидывателей приведены в табл. 1. В условном обозначении опрокидывателей ОК или ОКЭ цифры после букв соответствуют диаметру барабана в метрах и длине барабана в сантиметрах

7. Техника безопасности при электровозной откатке

Выпуск на линию: К самостоятельному управлению электровозом могут быть допущены только лица, окончившие специальное обучение, сдавшие экзамены, получившие удостоверение установленной формы и имеющие группу по электробезопасности не ниже III, прошедшие инструктаж по ТБ, ежегодное комиссионное медицинское освидетельствование и медицинский контроль перед рабочей сменой. Машинист подземного электровоза административно подчинен начальнику подземного участка эксплуатации оборудования шахтного подъёма и электровозной откатки, работу выполняет под руководством сменного электромеханика. Перед началом работы при приеме-сдаче смен, машинист электровоза обязан:

а) Принять и сдать электровоз в полной исправности, расписаться в Журнале установленной формы;

б) Произвести тщательный осмотр электровоза и проверить исправность:

- тормозной системы;

- песочной системы и наличие песка в песочницах;

- сигнального устройства;

- осветительного устройства, автомата;

- контроллера, путем опробования его вхолостую;

- токоприемника;

- вагонов, сцепок и штырей в своем составе;

- буферов, тормозных колодок и бандажей колес;

- наличие и исправность блокировок.

в) Убедиться в наличии самостава и домкрата, стопорных башмаков на электровозе и резервных сцепок, штырей, диэлектрических перчаток.

После принятия смены и перед началом работы машинист проверяет техническое состояние подвижного состава:

- наличие стопорных планок и уплотнительных крышек в колесах;

- исправность реборд и обода катания колес;

- надежность крепежных соединений;

- состояние буферно-сцепных устройств;

- состояние сварных швов;

- наличие красного светового сигнала в хвосте состава.

При обнаружении неисправностей электровоза или состава, которые не может устранить сам машинист, сообщить об этом сменному надзору участка.

Значение сигналов и светофоров:

- красный свет - стоп, проезд запрещен, путь занят;

- зеленый свет - проезд разрешен, путь свободен;

- движение вперед:

сигнал сирены - один длинный, дуговое движение головкой светильника над головой.

- движение назад:

сигнал сирены - два длинных, дуговое движение головкой светильника ниже пояса.

- остановка:

сигналы сирены - часто краткие, круговое движение фонарем.

- тихий ход:

сигнал сирены - три длинных, фонарем вверх - вниз на уровне груди. Каждый непонятый сигнал считать как сигнал "стоп". Локомотив во время движения должен находиться в голове состава. Локомотив может находиться в хвосте состава только при выполнении маневровых операций. Тормозной путь состава на преобладающем уклоне при перевозке грузов не должен превышать 40 м. В головной и хвостовой частях идущего поезда должны быть световые сигналы: на локомотиве - фары, а на последней вагонетке - светильник с красным светом. При передвижении локомотива без вагонеток светильник с красным светом должен быть установлен на задней части локомотива по ходу его движения. Началу движения транспортного средства должен предшествовать предупредительный сигнал. Вагонетки, платформы и площадки, не оборудованные автосцепами, должны с обеих сторон иметь буфера, выступающие на длину не менее 150 мм. Указанные требования распространяются также и на другие виды технологического транспорта на рельсовом ходу. Допускается применение канатной и электровозной откаток на погрузочных и разгрузочных пунктах с дистанционным управлением лебёдкой или электровозом. На каждом действующем горизонте должны быть оборудованы локомотивные и вагонные депо. При одновременной работе на горизонте двух и более локомотивов должна быть оборудована двух световая сигнализация. В магистральных выработках с интенсивной электровозной откаткой на эксплуатационных горизонтах должна оборудоваться система СЦБ. В выработках, в которых подвешен контактный провод через каждые 200 м на пересечениях их с другими выработками и закруглениями должны находиться светящиеся подписи "Берегись провода". Такие надписи должны быть вывешены также в районе противопожарных складов, инструментальных, электрических подстанций и других машинных камер. На закруглениях выработок должны устанавливаться автоматические опережающие локомотив сигналы в виде подписей "Берегись локомотива".

Запрещается:

а) откатка не сцепленных составов, прицепка непосредственно к локомотиву гружёных платформ, а также вагонеток загруженных лесными материалами или оборудованием, выступающим за верхний габарит кузова. При доставке длинномерного материала и оборудования в составах необходимо применять жёсткие сцепки и специально предназначенные для этих целей вагонетки или платформы;

б) ручная сцепка или расцепка вагонеток при движении составов;

в) проталкивание составов локомотивами с использованием средств, не предназначенных для жёсткой сцепки подвижного состава;

г) производить сцепку или расцепку вагонеток на расстоянии ближе 5м от опрокидывателей, клети, вентиляционных дверей или других препятствий;

д) производство маневровых работ локомотивов без непосредственного касания токосъёмника электровоза к контактному проводу;

е) применение на маневровых работах кабельных удлинителей контактного провода, непосредственно подключенных к электрической схеме электровоза;

ж) производить транспортировку горной массы, при нахождении электровоза в хвосте состава "толкачом", за исключением случаев подачи состава к стволу в сопровождении горнорабочего или машиниста электровоза, по его командам, с подачей звукового сигнала.

Разрешается применение стандартных кабельных удлинителей в местах загрузки вагонов рудой, при соблюдении требований по безопасному производству работ.

8. Техническое обслуживание

Техническое обслуживание электровоза подразделяется на ежесменный, еженедельный осмотры, первый, второй, третий, четвертый, пятый текущие ремонты и капитальный ремонт. Дополнительно электровозы осматриваются техническим персоналом шахты в следующие сроки:

- ежесменно - машинистом электровоза перед началом эксплуатации;

- ежедневно - электрослесарем (слесарем), дежурным по ремонту оборудования;

- еженедельно - механиком подземного участка обслуживания и ремонта оборудования шахтного подъёма и электровозной откатки;

- один раз в квартал - начальником подземного участка обслуживания и ремонта оборудования шахтного подъёма и электровозной откатки.

Результаты осмотров должны быть занесены в специальный журнал, содержащий графы: дата, Ф.И.О. осмотревшего электровоз, роспись, примечание. Журнал находится в комнате выдачи наряда.

Техническое обслуживание электровоза заключается в ежедневной и периодической проверке его состояния, в регулировке и смазке его узлов и механизмов, а также в подтяжке резьбовых соединений и содержании электровоза в чистоте. Техническое обслуживание вагонеток производится в соответствии с графиком планово-предупредительных ремонтов, согласованным с главным механиком и утвержденным директором рудника.

К производству работ при техническом обслуживании должны допускаться лица, имеющие соответствующую квалификацию и свидетельство на право производства этих работ. Техническое обслуживание должно производиться комплектом инструмента и принадлежностей, поставляемых с электровозом, в депо, оборудованном смотровой ямой, подъемными средствами и стеллажами.

9. Требования к рельсовым путям и контактной сети

Запрещается:

а) приступать к ремонтным работам до ограждения светящимися сигналами мест производства работ, отключения контактного провода и его заземления;

б) снимать сигналы, ограждающие места путевых ремонтных работ, до полного окончания работ и проверки состояния путей.

Механические и ручные приводы стрелочных переводов откаточных путей должны устанавливаться в нишах со стороны свободного прохода для людей так, чтобы расстояние от привода до наиболее выступающей части подвижного состава было не менее 0,7 м. Запрещается эксплуатация неисправных стрелочных переводов. При контактной откатке для уменьшения сопротивления на стыках рельсовых путей, элементов стрелочных переводов и крестовин должны устанавливаться электрические соединители. Все нитки рельсовых путей откаточной выработки не реже, чем через каждые 50 м должны иметь надёжное электрическое соединение между собой проводником, сопротивление которого эквивалентно сопротивлению медного провода сечением не менее 50 мм². Все рельсовые пути, не предназначенные для ведения контактной откатки, в местах соприкосновения с токоведущими рельсами, должны быть электрически изолированы от последних в двух точках, отстоящих одна от другой на расстоянии максимально возможной длины состава. Ремонт рельсовых путей производит персонал, получивший соответствующую квалификацию. Перед началом работ по ремонту откаточных путей по обе стороны от места работы за 80 метров выставляются предупредительные сигналы. По окончании работ необходимо очистить свободные проходы, убрать приспособления и инструмент в отведенное для этого место, снять предупредительные сигналы.

Контактная сеть, постоянного тока в подземных выработках должна иметь положительную полярность, а рельсовые пути - отрицательную.

Контактный провод в местах погрузки и разгрузки материалов из вагонов, с платформы на период разгрузки (погрузки) должен быть отключён либо ограждён таким образом, чтобы исключалась возможность прикосновения к нему людей в период погрузки (разгрузки), а также при подъёме на погрузочный полок. На время спуска и подъема людей контактный провод должен отключаться на участке от ствола до посадочного пункта, расположенного в околоствольном дворе. При перерывах в работе откатки длительностью свыше смены и ремонте контактной сети контактный провод на участке, где работы прекращены, должен быть отключен и заземлен на данном участке пути. Высота подвески контактного провода должна быть не менее 1,8 м от головки рельса. На посадочных и погрузочно-разгрузочных площадках, а также в местах пересечения выработок, по которым передвигаются люди, с теми выработками, где имеется контактный провод, высота подвески должна быть не менее 2 м. Расстояние от контактного провода до навала руды или породы в вагоне должно быть не менее 200 мм. Контактный провод в околоствольном дворе на участке продвижения людей до места посадки в вагонетки должен быть подвешен на высоте не менее 2,2 м, а в остальных выработках околоствольного двора не менее 2 м от головки рельсов. В местах, где требуется сохранение высоты подвески контактного провода (пересечение с уклонами, переход через вентиляционные двери), контактный провод должен подвешиваться жёстко. Сечение медного контактного провода должно быть не менее 65 мм². Запрещается эксплуатация контактного провода, износ которого превысил 30 %, - для провода сечением 100 мм² и при износе более 20 % - для проводов сечением 65 и 85 мм².

Список используемой литературы

1. Хоменко О.Е., Мальцев Д.В. "Горное оборудование для разработки рудных месторождений".

2. Масленников Н.Р. "Транспортные машины".

3. Васильев K. А. Николаев. А.К. "Пособие по электровозной откатке".

Размещено на Allbest.ru