Рельсовым оборудованием

Транспортировку горной массы по откаточным выработкам от блоковых рудоспусков до опрокидывателей производят контактными или аккумуляторными электровозами в шахтных вагонах.

Вагонетка - вагон малой вместимости (0,5-6 м³) для перевозки грузов по узкоколейным железнодорожным путям (600, 750, 900 мм). Ширина колесной пары - расстояние между наружными кантами реборд колеса (мм). Жесткая база - расстояние между центрами осей колесных пар вагонеток.

По назначению рудничные вагонетки разделяют на грузовые, пассажирские и специальные.

Грузовые вагонетки предназначены для транспортирования насыпных грузов.

По вместимости их классифицируют: малой (до 1,1 м³), средней (от 1,1 до 2,2 м³) и большой вместимости (более 2,2 м³), а по способу разгрузки - саморазгружающиеся и разгружаемые с помощью вагоноопрокидывателей. Кроме того, они бывают: с глухим (типа ВГ) опрокидным (типа ВО) кузовом; с откидным бортом (типа ВБ); с кузовом, снабженным откидным днищем (типа ВД); с жестко закрепленным кузовом и донным конвейером (типа ВК).

Пассажирские вагонетки предназначены для доставки людей по горизонтальным и наклонным выработкам.

Специальные - служат для доставки материалов и оборудования, крепи, взрывчатых материалов и др.

На горнорудных предприятиях наибольшее распространение получили вагонетки типа ВГ с глухим кузовом.

Разгрузка вагонеток типа ВГ осуществляется в круговых опрокидывателях при нерасцепленных вращающихся сцепках.

Вагонетки типа ВБ и ВО используются на промежуточных горизонтах действующих рудников и при строительстве новых. При их разгрузке не требуется наличие специальных опрокидывателей.

Выпускаются две разновидности вагонеток типа ВБ: с разгрузкой при наезде разгрузочного ролика на разгрузочную кривую; с разгрузкой при помощи штокового опрокидывателя.

В вагонетках типа ВО кузов опирается на раму секторами, на которых закреплены шипы. При разгрузке происходит перекатывание секторов по полкам с фиксацией шипов в отверстиях.

Вагонетки типа ВД с откидными днищами выпускаются двух видов: с шарнирно закрепленным на кузове днищем с защелками, применяющихся, в основном, на угольных шахтах; с шарнирно закрепленным на кузове днищем, на котором расположены колесные пары.

При разгрузке вагонеток второго типа днище вагона открывается вместе с колесными парами, а кузов в этот момент опирается на батареи стационарных роликов.

Выпускаются вагонетки для перевозки: людей (ВПГ); воды (ВДВ); оборудования (ПОЗ); инструмента и огнетушителей (ВДИ); леса (ВЛ) и взрывчатых веществ (ВВ).

Проходческие вагоны (типа ВПК) предназначены для уборки и транспортирования горной массы при проходке горизонтальных выработок в комплексе с погрузочными машинами. Вагон такого типа состоит из ходовых тележек, кузова, скребкового конвейера, гидросистемы и пневмосистемы.

«Казцинкмаш» в городе Риддер освоил выпуск шахтных вагонеток, технические характеристики которых приведены в таблице 10.1.

Вагонетки с разгрузкой через донные люки ВДЛ (рисунок 10.1) предназначены для транспор­тирования угля и горной массы насыпной плотностью до 2,5 т/м³ по горизонтальным горным выработкам и на промышленных площадках шахт и рудников по рельсово­му пути с радиусом закругления не менее 20 м.

Максимальный размер загружаемых кусков должен быть не более 350 мм (0,5 ширины разгрузочного окна), масса - не более 60 кг.

Вагонетка состоит из корпуса, затвора, днища, колесных пар, автосцепок и амор­тизаторов.

Рисунок 10.1 - Вагонетка ВДЛ 2,5

Корпус вагонетки сварной конструкции, состоит из рамы, колесных балок, бо­ковин, лобовин и пояса бокового. К раме приварены кронштейны для подвески днищ и установки затворов и колесные балки, к которым через резино-металлические амортизаторы присоединены ко­лесные пары. В средней части рамы на кронштейны установлены два водила для закрывания и открывания днищ при помо­щи запорного механизма. Днища открыва­ются вдоль продольной оси вагонетки. Ни­жняя кромка днищ в открытом состоянии находится выше головок рельсов.

Разгрузка горной массы из вагонеток в бункер осуществляется при помощи электрофицированного разгрузочного устрой­ства с дистанционным управлением. Когда электровоз протягивает состав над бунке­ром, ролики затвора накатываются на лы­жи механизма открывающего устройства, рычаги затворов освобождают кронштей­ны днищ, которые под действием массы груза в вагонетке открываются, и горная масса высыпается в бункер. При дальней­шем движении вагонетки ролики затворов упираются в лыжу закрывающего устрой­ства, расположенную наклонно над роли­ками, и через рычаги затвора закрывают створки днищ, фиксируя их от открыва­ния. Конструкция затворов днищ позволя­ет подавать состав к разгрузочной яме с любой стороны.

Вагонетки с откидным бортом (рисунок 10.2) предназначены для транс­портирования горной массы насыпной плотностью до 3 т/м³ по горизонтальным горным выработкам и на промышленных площадках шахт и рудников по рельсово­му пути с радиусом закругления не менее 15 м и колеей 750 или 900 мм.

Рисунок 10.2 - Вагонетка с откидным бортом

Максимальный размер загружаемых кусков должен быть не более 500 мм. Мас­са куска не должна превышать 750 кг.

Вагонетки состоят из рамы, кузова с откидным бортом, механизма открывания борта, колесных пар и автоматических сцепок.

По требованию заказчика вместо авто­сцепок вагонетки могут быть оборудованы буферными устройствами со звеньевой сцепкой. Для разгрузки вагонетки к днищу кузова приварены кронштейны под штоковые опрокидыватели.

Откидная стенка кузова верхней час­тью крепится к рычажной системе ваго­нетки, а нижней удерживается замыкаю­щими роликами, установленными на кузо­ве.

Рама опирается на оси колесных пар через резиновые амортизаторы.

Механизм открывания борта состоит из рычажной системы, образованной стойками и рычагами. При опрокидывании кузова рычажная система поднимает от­кидной борт, а при опускании - возвраща­ет в исходное положение.

Разгрузка производится поворотом ку­зова относительно рамы на 45⁰ штоковыми толкателями. При этом откидной борт открывается.

Вагонетка ВБ 5,0А отличается от ваго­нетки 5,0 тем, что днище ее кузова расши­рено в сторону откидного борта, за счет чего исключается просыпь транспортиру­емой массы на рельсовый путь при раз­грузке.

Вагонетки шахтные грузовые с глу­хим неопрокидным кузовом типа ВГ мо­гут применяться для транспортирования полезных ископаемых с насыпной плот­ностью не более 2 т/м³ по горизонталь­ным подземным выработкам и на промплощадках всех предприятий горнодо­бывающей промышленности. Радиус закругления рельсовых путей должен быть не менее 12 м. Разгрузка вагоне­ток осуществляется круговыми опроки­дывателями без расцепления состава.

Вагонетки типа ВГ (рисунок 10.3) состоят из прива­ренного к раме кузова с полукруглым днищем, рамы из продольных балок с кронштейнами, связанных по концам бу­ферами с закрепленными в них крюковы­ми вращающимися сцепками и колесных пар с независимым вращением колес, ус­тановленных в кронштейнах рамы.

Рисунок 10.3 - Вагонетка ВГ 1, 3Т

У всех типоразмеров вагонеток уве­личен срок эксплуатации колесных пар за счет того, что расточка отверстий под роликоподшипники выполняется с одной установки (отклонения от соосно­сти не превышают 0,02 мм), что исклю­чает биение колес, а глубина прокали­вания обода колес достигает 8 мм.

Вагонетки ВГ 5,5 (2,2) и ВГ 4,5А (рисунок 10.4) состоят из кузова, рамы, колесных пар и буферных устройств со звеньевой сцепкой. По требованию заказчика вагонетки могут оборудо­ваться автосцепками.

Рисунок 10.4 - Вагонетка ВГ 4,5А

Прямоугольный кузов вагонеток сварен из низколегированной листовой стали и об­вязочных угольников. Рама вагонеток служит для крепления на ней кузова, резиновых амортизаторов, колесных пар и буферно-сцепных устройств.

Подземные локомотивы - это тяговая машина для передвижения поездов по рельсам.

Применяемые в подземных условиях локомотивы классифицируют по основным признакам:

- по назначению: магистральные - для транспортирования грузов по основным откаточнымI выработкам; вспомогательные - для выполнения маневровых работ;

- по роду потребляемой энергии: контактные и аккумуляторные электровозы постоянного тока; электровозы постоянного тока; электровозы повышенной частоты переменного тока с бесконтактным съемом энергии с питающей линии (высокочастотные); дизелевозы, работающие от двигателя внутреннего сгорания; гировозы;

- по массе: легкие (3-5т), средние (7-10 т), тяжелые (14 и более т);

- по исполнению с точки зрения взрывозащиты: на рудничное нормальное (РН), рудничное повышенной надежности (РП) и рудничное взрывобезопасное (РВ).

На шахтах горно-рудной промышленности, не опасных по газу и пыли, наибольшее распространение получили контактные электровозы, при небольшой производительности рудных шахт до 100 тыс.т в год и при разработке жильных месторождений в технически обоснованных случаях допускается применение аккумуляторных электровозов. Технические характеристики контактных электровозов, выпускаемых странами СНГ, приведены в таблице 10.5, а аккумуляторных - в таблице 10.6.

В обозначениях типов применяемых контактных электровозов (4КР, 7KPMI, К10, К14М - цифры показывают массу локомотива в тоннах, а буквы КР, К, MI – соответственно контактные, рудничные, контактные, модернизированные, порядковый номер модернизации.

Цифры аккумуляторных электровозов (АК-2У, 4,5АРП, АРП7, АМ8Д, АРП-10, АРП-14, АПР-28) означают массу, а буквы АК, АРП, AM - соответственно, аккумуляторный, аккумуляторный рудничный повышенной надежности, аккумуляторный модернизированный.

Питание контактных электровозов осуществляется по III категории бесперебойности электроснабжения (резервное питание не требуется).

Для каждого горизонта (участка) шахты должна разрабатываться схема контактной сети, нанесенная на план горных выработок.

В настоящее время используются две системы электроснабжения тяговых сетей: централизованная, при которой тяговая сеть питается от одной центральной тяговой подстанции, установленной в околоствольном дворе; децентрализованная, при которой протяженная тяговая сеть разбита на участки.

Согласно правил безопасности контактный провод в горных выработках крепят в специальных эластичных подвесках, обеспечивающих лучшие условия токосъема.

Жесткую подвеску применяют только в местах, где требуется постоянная высота подвески провода (вентиляционные и противопожарные двери, на пересечениях с трубами и т.д.).

Расстояние между точками подвески провода должно быть не более 5 м на прямолинейных участках и 3 м - на криволинейных. Относительно оси рельсового пути контактный провод следует подвешивать зигзагообразно, чтобы рабочая часть дуги токоприемника электровоза была по возможности длиннее и равномерно изнашивалась.

Высота подвески контактного провода от головки рельсов в выработках, по которым передвигаются люди, и в околоствольных дворах должна быть не менее 2,2 м; в выработках с механизированной перевозкой людей допускается высота подвески 1,8 м. Подвеска контактного провода должна производиться при помощи стальной оцинкованной проволоки диаметром 5 мм. Оттяжки контактного провода с обоих сторон изолируются от держателя (подвеса), при этом расстояние от держателя до каждого изолятора должно быть не более 0,3 м, а расстояние от контактного провода до кровли выработки (крепи) должно быть не более 0,2 м.

Питание электроэнергией шахтных контактных тяговых сетей осуществляется от автоматизированных тяговых подстанций, преобразующих переменный ток в постоянный.

Электровоз контактный ЗКРА-600 производства ОАО «Кыштымское машиностроительное объединение» (рисунок 10.5) предназначен для транспортирования составов по подземным выработкам шахт и рудников с радиусом закругления рельсовых путей не менее 7 м.

Рисунок 10.5 - Электровоз контактный ЗКРА-600

Электровоз контактный ЗКРА-600 состоит из следующих составных частей: привод, рама, кабина, система тормозная, система песочная, электрооборудование постоянного тока.

Электровоз выполнен с одной кабиной. В кабине установлен контроллер, штурвал ручного привода тормозной системы, шкафы управления автоматического выключателя и контактора, сидение машиниста, ручка управления песочной системой, переключатель освещения. В раме электровоза расположены приводы хода, пусковые сопротивления, тормозная и песочная системы. Пуск электровоза, регулирование скорости движения осуществляется с помощью контроллера и пусковых сопротивлений. Питание цепей освещения осуществляется через защитные элементы непосредственно от силовой цепи.