книги / Рудничный транспорт

которой подобна конструкции машины 1ПНБ-2 н отличается в основ­ ном габаритами, производительностью и сечением проводимых выра­ боток, в которых она применяется.

Технические характеристики погрузочных машин приведены в табл. 5.

§ 3. Эксплуатация погрузочных машин

При выборе типа погрузочной машины учитывают физико-меха­ нические свойства погружаемой горной массы, размеры выработок, требуемую скорость проходки, вид транспорта и производительность транспортных средств.

Большое значение при выборе машины имеют размеры и форма кусков погружаемой массы. Погрузка кусков больших размеров осложняет работу машины, так как ковш скользит по поверхности кусков и заполнить его затруднительно. Кроме того, крупные куски могут вывалиться при подъеме ковша. Для погрузки горной массы с большим объемным весом требуется, чтобы машина имела большой сцепной вес. Разрыхленная масса с небольшим объемным весом грузится легче и оказывает меньшее сопротивление внедрению в нее ковша. Высокая крепость и абразивность погружаемых пород способствует быстрому изнашиванию не только ковша, но и цепей, подшипников и других узлов и деталей машины.

Для погрузки горной массы в выработках значительной протя­ женности с поперечным сечением более 7,5 м2 в вагонетки большой емкости обычно применяют погрузочные машины типа ППМ-4М (ППН-5). При догрузке мелкодробленого материала в выработках с небольшим сечением и шириной колеи 600 мм используются машины типа ППН. При проведении горизонтальных выработок по углю следует применять углепогрузочные машины 1ПНБ-2 или 2ПНБ-2.

Производительность погрузочной машины в большой степени зависит от способа обмена вагонеток. При проведении однопутевых выработок для обмена вагонеток устраиваются разминовки. Замена груженых вагонеток на порожние длится 13—15 мин, а погрузка только 2—3 мин. Вследствие этой разницы во времени погрузочные машины имеют сравнительно низкое машинное время и невысокую производительность. Для сокращения времени обмена вагонеток применяются тупиковые заезды, накладные стрелки, горизонтальные или вертикальные вагонопереставщики и роликовые платформы. По мере подвигания забоя устройства для обмена вагонеток необ­ ходимо переносить ближе к забою. Наибольшее расстояние откатки при обмене вагонеток не должно превышать 40—60 м. На продол­ жительность обмена вагонеток влияет также скорость откатки вагонеток от машины до места обмена. При электровозной откатке скорость откатки составляет 3 м/сек. Для сокращения времени обмена вагонетки подаются под погрузку составами. При этом применяются накладные удлиненные стрелки или конвейеры, позволяющие уста­ навливать состав из требуемого числа вагонеток. Емкость вагонеток значительно влияет на производительность погрузочной машины.

Чем больше емкость вагонетки, тем больше машинное время работы машины.

Производительность ковшовой погрузочной машины в большой мере зависит от создаваемого ею напорного усилия на породу при внедрении ковша. При недостаточной величине напорного усилия забирающий аппарат не внедряется в погружаемый материал и ма­ шина отжимается, отходит от забоя, при этом не обеспечивается достаточная производительность из-за малого захвата материала за один цикл черпания. Величина напорного усилия при достаточной мощности двигателей зависит от веса машины и коэффициента сце­ пления ходовых колес с рельсами или гусениц с почвой выработки.

Производительность погрузочной машины зависит также от* объема ковша, степени его наполнения, от числа зачерпываний в единицу времени. Если объем ковша и число зачерпываний яв­ ляются неизменными параметрами погрузочной машины, то степень наполнения при всех прочих равных условиях зависит от формы ковша. На производительности погрузочной машины сказывается давление сжатого воздуха, при понижении которого ниже 4,5 кГ/см2- работа машины с пневмоприводом становится малопроизводительной. Погрузка крупнокусковатого материала делается практически не­ возможной. Для нормальной работы машины давление сжатого воз­ духа должно поддерживаться в пределах паспортной величины — 5—5,5 кГ/см2.

К работе на погрузочной машине допускаются только лица, получившие квалификацию машиниста погрузочной машины и име­ ющие свидетельство на право управления ею. Машинист обязан хорошо знать устройство и принцип работы машины, соблюдать правила техники безопасности, содержать машину в исправном состоянии, следить за смазкой. Машинист погрузочной машины не имеет права приступать к работе в начале смены и обязан немедленна прекратить работу и вывести машину из забоя, если состояние забоя по каким-либо причинам является опасным.

Для обеспечения безаварийной и долговечной работы погрузочных машин машинист и дежурный электрослесарь, обслуживающий машину, обязаны вести систематический надзор и правильный уход за машиной в соответствии с заводской инструкцией, производить смазку трущихся частей согласно карте смазки, тщательно наблю­ дать за машиной при работе, производить систематический осмотр и планово-предупредительный ремонт. Раз в год каждая машина в соответствии с графиком ремонта выдается из шахты на поверх­ ность для прохождения среднего или капитального ремонта. Средний и капитальный ремонты машин производят в ЦЭММ или на рудо­ ремонтных заводах. Выполнение таких видов ремонта на шахте запрещено.

Г л а в а VIII

РУДНИЧНЫЕ РЕЛЬСОВЫЕ ПУТИ

§ 1. Нижнее строение рельсового пути и откаточные выработки

Рельсовые пути состоят из нижнего строения пути, или основания (почвы выработки), с водоотливными устройствами и верхнего строения пути (балластного слоя, шпал, рельсов и скреплений).

Нижним строением пути называется фундамент, на котором покоится верхнее строение пути:'В подземных условиях нижним строением пути служит почва откаточных выработок и, как правило, при этом никаких искусственных сооружений не создается.

Расположение пути в пространстве определяется его трассой, планом и профилем. Ось пути, проложенную в выработке, называют трассой. Трасса пути по возможности должна быть прямолинейной. Рельсовый путь в плане представляет собой ряд прямолинейных и криволинейных участков пути. На криволинейных участках рельсы укладывают по длине окружности. Для снижения сопроти­ вления движению составов, уменьшения износа рельсов и удешевле­ ния содержания пути радиусы закруглений берутся по возможности большими. При электровозной откатке минимальные радиусы закруг­ лений принимаются в зависимости от жесткой базы подвижного состава и скорости движения.

Отношение радиуса закругления рельсовых путей к наибольшей жесткой базе подвижного состава должно быть: при скорости дви­ жения 1,5 м/сек —не менее 7, при скорости движения более 1,5 м/сек, а также на всех кривых с углом поворота свыше 90° независимо от скорости движения — не менее 10.

Откаточные выработки проводятся обычно с уклоном в сторону движения груза (к околоствольному двору). Уклоном пути называют отношение разницы уровней головок рельсов, расположенных в двух рассматриваемых точках, к расстоянию между этими точками. Вели­ чина их уклона i измеряется тангенсом угла наклона пути к горизонту и выражается десятичной дробью или в промилле (°/0о)• Например, г = 0,003 или 3°/00 означает, что разность уровней между двумя точками, расположенными на расстоянии 1 км, составляет 3 .н. Уклон пути (подъем и спуск) влияет на вес состава, который может быть прицеплен к данному электровозу. Уклон, по величине которого рассчитывают вес поезда при одиночной тяге, называют преоблада­ ющим уклоном. Величину угла желательно выбирать так, чтобы сила сопротивления движению груженного состава Wrp, идущего под ук­ лон от погрузочного пункта к околоствольному двору, была равна силе сопротивления движению порожнякового поезда И^р, иду­ щего на подъем в обратном направлении.

Уклон пути, при котором Wrp = Wnop, называется у к л о н о м р а в н о г о с о п р о т и в л е н и я .

Горизонтальные выработки, по которым производится откатка локомотивами, на всем протяжении должны иметь уклон в сторону

Если по расчету уклон равного сопротивления получается на­ столько малым, что не обеспечивает стока воды, то действительный уклон откаточного пути принимают равным 3—4%0* С увеличением наклона рельсового пути увеличивается сила тяги в направлении движения порожнякового состава, что приводит к преждевременному разряду аккумуляторных батарей и выходу из строя тяговых дви­ гателей. Несоблюдение уклона равного сопротивления ведет к умень­ шению веса поезда, ухудшает условия работы рельсовых путей,

атакже может вызвать сход с рельсов вагонеток и электровозов. Угол наклона пути или уклон, при котором сила тяги равна нулю,

называется уклоном равновесия.

Пути с уклоном, равным уклону равновесия, настилают в выра­ ботках, где вагонетки должны двигаться самокатом (в околоствольных дворах, на приемных площадках бремсбергов и уклонов), без применения усилий.

Для протекающей по откаточным выработкам воды устраивают специальные водоотводные канавки, дно и стенки которых при сла­ бых размываемых породах закрепляют деревом или бетоном. Сечение канавки должно обеспечить пропуск всей протекающей воды по выработке со скоростью движения не менее 0,5 м/сек. При такой скорости переносимые водой мелкие частицы грязи и штыба будут оседать на дне канавок. Для улавливания штыба и грязи на рас­ стоянии 100—150 м друг от друга устраивают специальные отстой­ ники в виде небольших колодцев, которые периодически очищают.

§ 2. Верхнее строение рельсового пути

Основными элементами верхнего строения рельсового пути яв­ ляются рельсы со скреплениями, шпалы и балласт.

Р е л ь с ы являются наиболее ответственной частью верхнего строения пути, которая воспринимает давление колес подвижного состава и передает нагрузку поезда шпалам. Тип рельса определяется весом одного погонного метра в килограммах. На угольных шахтах и в рудниках применяются рельсы типа Р-18 весом 18 кГ/м, Р-24 весом 24 кГ/м, Р-33 и Р-38 весом 33 и 38 кГ/м (рис. 73 и табл. 6).

При укладке стрелочных переводов применяются комплекты шпал различной длины, называемые переводными брусьями. Рас­ стояние между шпалами зависит от типа и длины рельсов, типа и веса курсирующих электровозов и составов и колеблется в пределах 0,6—0,7 м. Между стыковой и ближайшей соседней шпалой рас­ стояние несколько уменьшено.

Б а л л а с т служит для распределения давления от шпал на возможно большую площадь нижнего строения пути (почву), удер­ жания шпал от сдвижения, смягчения ударов от движущихся соста­ вов и регулирования положения шпал при мелких неровностях почвы. В качестве материала для балласта служит щебень или гравий, изготовляемый из крепких пород с размером зерен от 20 до 40 мм. Толщина балластного слоя под шпалами должна быть не менее 90 мм. Рельсовые пути в выработках с сильно дующей почвой и со сроком службы менее двух лет укладывают без балласта.

С к р е п л е н и я рельсов в зависимости от назначения бывают стыковые и промежуточные. Промежуточные скрепления соединяют рельсы со шпалами, а стыковые соединения — рельсы между собой в местах стыков. К промежуточным скреплениям относятся костыли и рельсовые подкладки. Рельсы прикрепляют к шпалам костылями, изготовляемыми из стали и имеющими квадратное сечение. Костыль (рис. 75, а) имеет верхнюю головку 1 и стержень 2. Головка костыля снабжена ушками 5, служащими для выдергивания костыля лапчатым ломом. Нижний конец костыля имеет плоское заострение, которое при забивании костыля направляется вдоль рельса и не дает раскалы­ ваться шпалам. Размеры костыля зависят от типа применяемых рельсов. Для рельсов Р-24 используются, например, костыли сече­ нием 14 X 14 мм2, для Р-33 — 16 X 16 мм2.

При электровозной откатке в главных откаточных выработках рельсы на шпалу укладываются на плоских или клиновых подклад­ ках (рис. 75, б). При клиновых подкладках рельсы наклонены внутрь колеи. Такое наклонение называется подуклонкой. При этом по­ верхности головок рельсов располагаются под тем же углом, что и образующая конической поверхности обода колес. Благодаря этому центрируется усилие давления колес на рельсы, возрастает устойчивость рельсов и уменьшается износ их поверхности. Прямо­ угольные подкладки имеют два отверстия для костылей, а клинча­ тые — два или три. Отверстия располагаются в шахматном порядке во избежание раскалывания шпал.

Место соединения рельсов между собой называют с т ы к о м . Соединение стыков должно обеспечить безударный переход колеса с одного рельса на другой, что достигается укладкой рельсов без уступа и с возможно малыми просветами между концами. Так как в шахтах колебания температуры незначительны, то температурное изменение длины рельсов практического значения не имеет.

Стыки бывают сварные и механические. Производство сварных работ в шахтах, особенно газовых, затруднено. Кроме того, сварные стыки усложняют ремонтные работы, особенно замену рельсов.

Поэтому в условиях шахты чаще применяется механическое соеди­ нение рельсов с помощью накладок и болтов. Стык может распола­ гаться на шпале и между шпалами. При расположении стыка на шпале последняя под действием ударной нагрузки при переходе колеса с одного рельса на другой перестает плотно прилегать к бал­ ласту. Кроме того, такое соединение является жестким. Расположение

'- г ±

стыков между шпалами обусловливает большую гибкость стыка, а следовательно, вызывает колебания подвижного состава при пере­ ходе через стык. Наилучшим является расположение стыка на сбли­ женных шпалах. В соответствии с правилами безопасности (ПБ) рельсовые стыки должны быть уложены на весу с оставлением сты­

(рис. 75, в), которые уменьшают прогиб рельсов на стыках и не до­ пускают смещения рельсов в горизонтальной плоскости. Накладки

крепятся к рельсам стыковыми болтами (рис. 75, г). Так как при со­ единении болт не должен прокручиваться, то его головка делается удлиненной и при сболчивании она упирается в подошву рельса, стопоря болт.

§ 3. Рельсовая колея

Ш и р и н а к о л е й . Различают ширину рельсовой колеи Sp и колесной колеи SKили ширину колесной пары (рис. 76), т. е. рас­ стояние между наружными рабочими кантами реборд. Так как воз­ можны неточности при настилке пути и последующая деформация колеи, рельсовая колея должна быть больше колесной, чтобы обра­ зующийся зазор исключал возможность зажатия реборд колес между рельсами.

Подвижной состав должен иметь ширину х колесной пары на 10 мм меньше рельсовой колеи, т. е. х = 5р — £к = 10 мм.

прижимает реборды колес к наружному рельсу. Это опасно для устойчивости подвижного состава, вызывает повышенный износ рельсов и колесных реборд, а также увеличивает сопротивление движению. Средством борьбы с таким действием центробежной силы является настилка пути с превышением наружного рельса над внут­ ренним, для чего балластный слой под наружным рельсом утол­ щается. Наружный рельс должен возвышаться над внутренним на величину, установленную проектом, но не менее 15 мм для колеи 900 мм и не менее 10 мм для колеи 600 мм. Под внутренней рельсо­ вой ниткой ширина балластного слоя должна оставаться нормаль­ ной. Наружный рельс должен плавно подниматься и опускаться на сопряжениях криволинейного участка пути с прямолинейным. При этом величина повышения должна быть не более 3 мм на 1 м пути.

На наклонных выработках при откатке бесконечным канатом для устойчивости вагонеток на криволинейных участках пути со­ здается повышение внутреннего рельса.

Вагонетки и электровозы при движении по закруглениям рас­ полагаются по хорде кривой. Во избежание зажатия реборд между

головками рельсов и сильного увеличения сопротивления, а также износа на закруглениях колея несколько уширяется. Чем больше жесткая база электровоза или вагонетки и чем меньше радиус за­ кругления, тем на большую величину должна быть уширена колея. Величина уширения обычно составляет отТ5 до 20 мм и достигается передвижкой внутреннего рельса к центру кривой. Переход от уши­ ренной колеи к нормальной (отвод уширения) должен быть плавным и постепенно уменьшаться на 3 мм на 1 м пути. На криволинейных участках с радиусом закругления пути менее 20 м между рельсовыми нитками ставят металлические стяжки, препятствующие изменению колеи. Расстояние между стяжками должно быть не более 3 лг. На криволинейных участках радиусом меньше 12 м параллельно внутреннему рельсу укладывают контррельс. Рихтовку пути (вы­ прямление) на закруглениях требуется производить по наружному рельсу.

§ 4. Стрелочные переводы

Для соединения рельсовых путей между собой и перевода подвиж­ ного состава с одного пути на другой служат плиты, поворотные круги, роликовые платформы и стрелочные переводы.

Плиты, поворотные круги и роликовые платформы используются при движении одиночных вагонеток. При интенсивном движении отдельных вагонеток и составов применяются стрелочные переводы, которые обеспечивают большую пропускную способность при откатке составами, но для укладки требуют значительно больше места. Все стрелочные переводы и съезды допускают движение по ним под­ вижного состава в обоих направлениях.

Комплект стрелочного перевода (рис. 77, а) состоит из стрелки 7, крестовины 2, переводного механизма 3, рамных рельсов 4, перевод­ ной кривой 5 и контррельсов 6. Стрелка состоит из подвижных перьев (остряков), соединенных между собой поперечной стяжкой, и неподвижных рамных рельсов. Остряки переводят из одного поло­ жения в другое с помощью переводных механизмов или специальных устройств.

Крестовина (рис. 78) состоит из горловины 7, сердечника 2 и двух усовиков 3, образующих вместе с краями сердечника канавки 4 для прохода реборд колес. Против крестовины на определенном расстоянии от рабочих кантов наружных рельсов укладывают контр­ рельсы из обычных путевых рельсов, обеспечивающие безопасное прохождение подвижным составом разрыва рабочих кантов в кресто­ вине. Контррельс пришивается костылями только с наружной стороны, обращенной к крестовине, а с путевыми рельсами скре­ пляется болтами с помощью вкладышей с прокладками. Переводные пути служат для соединения стрелки с крестовиной и путевыми рельсами и состоят из переводных и рамных рельсов.

Односторонний съезд является переходом между двумя парал­ лельными путями и состоит из двух обыкновенных переводов и сое­ динительного пути между ними. Односторонний съезд (см. рис. 77, б)

состоит из двух стрелок с переводными механизмами, двух крестовин с контррельсами, переводных путей и крепежных устройств. Дву­ сторонние съезды ввиду их сложности и меньшей надежности при­ меняются редко.

6

Рис. 77. Стрелочный перевод п съезд:

а — односторонний перевод; б — односторонний съезд

Классификация и размеры стрелочных переводов и съездов. Стре­ лочные переводы и съезды разделяют по ширине колеи, типу рельсов, направлению ответвляемого пути, радиусу переводной кривой и марке крестовины. По ширине колеи они разделяются на переводы

бывают с рельсами весом 33, 24 и 18 кГ/м, по направлению ответвления — односторонние (правые и левые) и симметрич­ ные, по радиусу переводной кривой — от 4 до 20 м, помар­

Стрелочный перевод считается левым или правым по направлению ответвления от стрелки к крестовине. Левые переводы являются

и выражается простой дробью М =2 tg-^-. Чем меньше значение а, а следовательно, и М , тем больше радиус криволинейных участков