Выбор средств транспорта в условиях шахты ОАО «Распадская»

 

Таблица 5.2

Техническая характеристика секционного поезда 2ПС-3,5-900 [1]

1. Емкость секции, м3	3,5
2. Грузоподъемность секции, т	4,2
3. Ширина колеи, мм	900
4. Основные размеры, мм     длина     ширина     высота	3130 1350 1600
5. Масса одной секции, т	1,4
6. Количество секций в составе	Принимается по тяговым параметрам локомотива

Расчет  дизелевозной откатки производим в  соответствии с методикой, разработанной  ИГД им. Скочинского и изложенной в «Основных положениях …» [6, с. 70].

5.1. Допустимый  вес порожнего состава Q_П (кН) определяют из условия реализации максимальной силы сцепления дизелевоза при установившемся движении на подъем (по капитальному квершлагу из околоствольного двора к пункту погрузки) по формуле (5.1) [6, с. 70].

                                  ,                                      (5.1)

где = 98,1 кН – вес дизелевоза ( );

 – расчетный коэффициент сцепления колес, принимаем значение в соответствии с данными табл. 6.2 [6, с. 75], полагая, что рельсы мокрые, чистые;

w_П – основное удельное сопротивление движению порожних секций, вместимостью 3,5 м³, принимаем w_П = 10 Н/кН по табл. 6.3 [6, с. 75];

i_р– преобладающий уклон рельсового пути, принимаем i_р = 3‰ (по

варианту  задания i_р = 0,003 = 3‰);

i_кр – фиктивный подъем, учитывающий влияние кривых, принимаем       

i_кр = 0, так как в задании не оговорено наличие криволинейного участка

рельсового  пути на капитальном квершлаге (на схеме  участок 5-6).

5.2. Допустимый вес груженого  состава Q_Г (кН) определяют из условия обеспечения силы сцепления при установившейся скорости движения под уклон (по капитальному квершлагу в околоствольном дворе) по формуле (5.2) [6, с. 74].

   ,                                    (5.2)

где  w_Г – основное удельное сопротивление движению груженых секций, вместимостью 3,5 м³, принимаем w_Г = 8 Н/кН по табл. 6.3 [6, с. 75]; значения , , i_кр, _, i_р приведены выше.

 

5.3. Допустимый  вес порожнего состава Q_П.ТР (кН) определяют для случая трогания на подъеме (при движении по капитальному квершлагу в направлении из околоствольного двора к пункту погрузки) по формуле (5.3)  
[6, с. 74].

,                               (5.3)

где - коэффициент сцепления при трогании с места, принимаем = 0,2 по табл. 6.2 [6, с. 75];

w_кр - дополнительное удельное сопротивление секций при трогании на криволинейном участке пути, принимаем w_кр = 0, так как в задании не_{оговрено о наличии на участке 5-6 кривой;}

a_min – минимальное ускорение состава при трогании с места, принимаем значение a_min = 0,03 м/с² в соответствии рекомендаций [6, с. 74]; значения , w_П, i_р приведены выше.

5.4. Допустимый  вес состава определяем в следующем  порядке: - при движении порожнего состава на подъеме по формуле (5.1)

- при движении груженого состава под уклон по формуле (5.2)

 

- при трогании порожнего состава на подъеме по формуле (5.3)

Из значений , и принимаем меньшее за расчетный вес состава = = 882,9 кН.

 

5.5. Количество  груженых секций  в составе определяют по формуле (5.4) [6, с. 74].

,                                             (5.4)

где ρ_з – коэффициент заполнения секции;

       µ - емкость секции, м³;

q_o – масса порожней секции, т;

γ – насыпная масса груза, т/м³.

При расчете  по формуле (5.4) принимаем:

         ρ_з = 1,0 (как для вновь проектируемой шахты [6, с. 78];

         µ = 3,5 м³ (6, табл. 5.2);

  q_o = 1,4 т (6, табл. 5.2);

γ = 0,85 т/м³ (из рекомендаций [9]);

         g = 9,81 м/с².

Подставив в (5.4) численные значения получим:

 секций.

5.6. Количество  порожних секций Z_П  в составе определяют по формуле (5.5) [6, с. 78].

                                                

.                                                (5.5)

Подставив в (5.5) численные значения получим:

 секции.

5.7.  Из  полученных значений Z_П  и Z_Г принимаем за расчетную величину меньшее значение Z_Г = 20,57 секций и округляем до ближайшего меньшего целого числа (Z_Р = 20 секций).

5.8. Вес  груженого состава  (кН) определяют при Z_Р = 20 секций по формуле (5.6) [6, с. 74].

,                                           (5.6)

а вес  порожнего состава  (кН) определяют по формуле (5.7) [6, с. 74].

    .                                                      (5.7)

Подставив численные значения в формулы (5.6) и (5.7) получим

                                    кН,     

кН.

 

5.9. Силу  сопротивления движению порожнего  состава W_П (Н) при перемещении с равномерной скоростью определяют по формуле (5.8) (состав следует из околоствольного двора по капитальному квершлагу к пункту погрузки ПП № 2).

                                        (5.8)

5.10. Силу  сопротивления движению груженого  состава W_Г (Н) при перемещении с равномерной скоростью определяют по формуле (5.9) (состав следует по капитальному квершлагу в сторону околоствольного двора для разгрузки).

                                        (5.9)

5.11. Подставив  численные значения в формулы  (5.8) и (5.9) получим: 

 Н,

Н.

5.12. Создаваемая  дизелевозом сила тяги F_Д (Н) при равномерном движении расходуется на преодоление сил сопротивления движению состава:

,                                                      (5.10)

.                                                      (5.11)

В этих формулах F_Д.П и F_Д.Г соответственно сила тяги, создаваемая дизелевозом при перемещении порожнего состава и сила тяги, создаваемая дизелевозом при перемещении груженого состава:

                                         Н,

                                                   Н.

 

5.13. Скорость движения состава определяют по тяговой характеристике рудничного дизелевоза ДГ 70 Д.2 (рис. 13).

Рис. 13. Тяговая характеристика рудничного дизелевоза ДГ 70 Д.2

 

            Силе тяги F_Д.П = 4846,4 Н соответствует скорость V_П  = 16 км/ч.

            Силе тяги F_Д.Г = 4782,5 Н соответствует скорость V_Г  = 16 км/ч.

 

            5.14. Необходимую мощность дизельного двигателя при движении порожнего состава N_П (кВт) (это наиболее тяжелый режим движения) определяют по формуле (5.12) [10, с. 16].

                                                 (5.12)

где – КПД осевых редукторов (принимаем = 0,85 [10, с. 16]);

          – КПД гидротрансмиссии (принимаем = 0,54 [10, с.16]);

          – КПД системы очистки выхлопных газов (принимаем = 0,85 [10, с. 16]);

 

            Подставив численные значения в формулу (5.12), получим:

                                 кВт

Полученное  значение N_П = 55,2 кВт меньше значения кВт, следовательно, при расчетной массе состава можно двигаться со скоростью V_П = 16 км/ч [10, с. 16].

5.15. Время  рейса t_Р (мин) определяется по формуле (5.13) [10, с. 12].

,                                     (5.13)

где t_Г и t_П – соответственно время движения груженного и порожнего

        составов, мин;

 – продолжительность нахождения  дизелевоза в околоствольном  дворе за   

цикл, мин (принимаем =10 мин [10, с. 12]);

– продолжительность нахождения дизелевоза в пункте погрузки, мин    

(принимаем  =10 мин [10, с. 12]);

  –  продолжительность дополнительных операций (остановок) в местах пресечения транспортных магистралей, мин (принимаем = 5-10 мин  
[10, с. 12]).

        Значения t_Г и t_П определяются по формулам  (5.14) и (5.15) [10, с. 12].

;                                                       (5.14)                                                     

;                                                      (5.15)

где V_Г и V_П – соответственно скорости движения в грузовом и порожняковом направлениях, км/ч, которые определяются по тяговой характеристике рудничного дизелевоза  ДГ 70 Д.2 (рис. 13.2); L – длина участковой выработки, км (по варианту задания L = 2,5 км).

Скорости  движения дизелевозов в направлении  потока воздуха должны отличаться от скорости воздуха не менее чем  на 0,5 м/с. Принимаем, что в нашем  случае это условие выполняется.

Расчеты производим в следующем порядке:

- время движения груженого состава по формуле (5.14)

  мин;

- время движения порожнего состава по формуле (5.15)

 мин;

Подставляем полученные значения в формулу (5.13):

 мин;

5.16. Допустимую  скорость движения груженого  состава V_ДОП (км/ч) при движении по выработки с наибольшим преобладающим уклоном (по капитальному квершлагу в околоствольный двор) определяют по формуле (5.16) [10, с. 13].

,                                  (5.16)

где l_Т - тормозной путь; принимают в соответствии с действующими правилами безопасности, равным 40 м; b_Т - удельная тормозная сила (даН/т), рассчитывается по формуле (5.17) [10, с. 13]:

 

 

,                                                (5.17)

где - коэффициент сцепления при торможении, = 0,12–0,13.

Расчет приведенных  формул производится в следующем  порядке:

- удельная тормозная сила по формуле (5.17)

даН/т;

- допустимая скорость движения груженого состава по формуле (5.16)

 

км/час.

 

5.17. Инвентарное  количество дизелевозов (шт.) рассчитывают  по формуле (5.18) [10, с. 16].

,                                               (5.18)

где N_Р – количество рабочих дизелевозов;

         N_РЕЗ – количество резервных дизелевозов.

       Количество рабочих  дизелевозов определяют по формуле  (5.1) [10, с. 17].

,                                                  (5.19)

где - необходимое число рейсов в смену, рассчитываемое по формуле (5.20) [10, с. 17].

,                                              (5.20)

Здесь - необходимое число рейсов в смену для вывоза груза, определяемое по формуле (5.21) [10, с. 17].

,                                        (5.21)

где К_Н – коэффициент неравномерности выдачи груза, К_Н = 1,25;

А_ПЛ – сменный суммарный грузопоток участка;

 – необходимое число рейсов  для перевозки людей;

 – число возможных рейсов  одного локомотива в течении  смены, определяемое по формуле (5.22) [10, с. 17].

.                                                    (5.22)

где t_Р – время рейса, ч, см. формулу (5.13);

t_О – чистое время работы дизелевозной откатки в смену, ч (принимается по нормам технологического проектирования на 30 мин меньше продолжительности смены).

 

Расчет приведенных  формул осуществляется в следующем  порядке:

 

         – необходимое  число рейсов в смену для  вывоза груза по формуле (5.21)

рейсов;

– необходимое  число рейсов в смену по формуле (5.20)

рейсов;

– число возможных рейсов одного локомотива в течение смены по формуле (5.22)

рейсов;

– количество рабочих дизелевозов по формуле (5.19)

дизелевоза;

– инвентарное  количество дизелевозов по формуле (5.18)

дизелевоза.

 

 

6. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ОКОЛОСТВОЛЬНОГ ДВОРА

 

В проекте принята поточная схема  локомотивной откатки, при которой  саморазгружающийся локомотиво-состав в виде постоянно соединенного локомотива с секционным поездом типа ПС-3,5. При этом обеспечивается максимальная производительность благодаря комплексной механизации всех взаимосвязанных между собой транспортных операций (погрузка¾транспортирование нерасцепляемыми поездами¾разгрузка на разгрузочной яме), с повторяющейся цикличностью по замкнутому кольцевому контуру. Поточная схема организации работ позволяет исключить маневровые операции на погрузочных и разгрузочных пунктах, ручной труд по сцепке и расцепке подвижного состава, громоздкий комплекс оборудования разгрузочного пункта (опрокидыватели, толкатели и др.), упростить комплекс оборудования погрузочных пунктов, а также обеспечить дистанционное или автоматическое управление локомотивом в процессе погрузки и разгрузки состава.