ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ

21.1. Рельсовые пути

Карьерные рельсовые пути принципиально аналогичны рельсовым путям, укладываемым в подземных выработках. По назначению и расположению карьерные рельсовые пути разделяются на временные, периодически перемещаемые на уступах и отвалах по мере развития фронта работ, и постоянные, укладываемые на длительный срок службы в капитальных траншеях, и на поверхности карьера.

На большинстве отечественных карьеров применяют рельсовый путь широкой колеи 1520 (1524) мм и редко — узкой колеи 750 мм (для карьеров мощностью не более 2—3 млн. т в год).

Тип рельсов выбирают в зависимости от грузонапряженности путей (млн. т-км/в год брутто), давления подвижного состава на рельсы (нагрузки на ось), скорости движения и др. Для широкой клеи применяют рельсы Р43, Р50, Р60 и Р75, длины отрезков рельсов 12,5 и 25 м. Для узкой колеи используют Р24 и РЗЗ.

Верхнее строение рельсового пути располагают на земляном полотне, поперечный профиль которого сооружают в виде насыпей, полунасыпей, выемок (выемками для карьерных условий являются выездные траншеи). Уклон рельсового пути не должен превышать допустимых пределов. Наибольший руководящий уклон имеют рельсовые пути, уложенные в капитальной траншее. Руководящий уклон для тепловозной тяги составляет 25‰, для электровозной — 40¸60‰, для моторвагонной — 80‰. Минимальный радиус закруглений рельсовых путей в плане на стационарных путях широкой колеи не должен превышать. 200 м, на передвижных путях для электровозов — 80¸100 м, для тепловозов — 150 м. На кривых участках пути колею уширяют, наружный рельс укладывают с некоторым превышением над внутренним: для широкой колеи максимальное превышение составляет 150 мм, для узкой — 40 мм.

Путевые работы на карьерах включают укладку рельсового пути, переукладку временных путей (до 6 раз в год и более) вслед за подвиганием фронта горных работ, текущее содержание и ремонт. Наиболее трудоемким процессом является переукладка временных путей, осуществляемая переноской или передвижкой рельсо-шпальной решетки.

21.2. Подвижной состав железнодорожного транспорта

На рудных карьерах для доставки материалов и оборудования применяют думпкары, гондолы, хопперы и грузовые платформы.

Наиболее распространенным типом вагона для транспортирования руды и породы является думпкар (рис. 21.1), разгружаемый с помощью пневмоцилиндров, обеспечивающих наклон кузова под углом 45° с одновременным подниманием борта. Можно производить поочередную разгрузку каждого вагона или одновременную всего состава. Отечественной промышленностью выпускаются думпкары (вагоны саморазгружающиеся) типа ВС грузоподъемностью 50, 60, 85, 105 и 180 т с числом осей 4, 6 и 8. Коэффициент тары думпкара 0,48—0,38.

Рис. 21.1. Думпкар грузоподъемностью 105 т: 1 — кузов; 2 — рама; 3 — цилиндр опрокидывания кузова; 4 — ходовая тележка; 5 — авто-сцепка

Полувагон-гондола имеет вертикальные стенки и горизонтальный пол с откидывающимися вниз люками, которые при открывании запорного механизма образуют две наклонные плоскости. По ним горная масса выгружается по обе стороны рельсового пути. Грузоподъемность гондол 63, 94 и 125 т.

На рудных карьерах в качестве локомотивов применяют, в основном, электровозы и тепловозы.

Наиболее прогрессивной является электровозная тяга, позволяющая повысить в 2—3 раза полезную массу поездов, снизить в 1,5—2 раза себестоимость транспортирования, преодолевать подъемы до 45—80‰ Недостаток электровозной тяги — необходимость устройства контактной сети, перемещаемой вместе с временными рельсовыми путями.

Электровозный транспорт питается от сети постоянного тока напряжением 1500 и 3000 В и однофазного переменного тока промышленной частоты напряжением 10 кВ.

Контактную сеть электровозного транспорта на стационарных рельсовых путях монтируют на металлических или железо-бетонных опорах, а на временных путях — на металлических бесфундаментных опорах, связанных с рельсовым путем и перемещаемых совместно с ним, и на деревянных отдельно стоящих опорах. Контактный провод временных рельсовых путей подвешивают сбоку, чтобы не затруднять загрузку вагонов экскаватором.

На отечественных рудных карьерах применяют электровозы и тяговые агрегаты, состоящие из нескольких электровозных секций и моторных думпкаров. Сцепной вес современных контактных электровозов 1500—1800 кН, тяговых агрегатов—до 3600 кН, мощность соответственно 2000—2500 кВт и 6500 кВт.

Кроме контактных электровозов существуют контактно-дизельные и контактно-аккумуляторные электровозы, однако в отечественной практике применяют только контактно-дизельные электровозы, которые на постоянных путях питаются от контактной сети, а на временных путях перемещаются с помощью дизельного двигателя.

Разновидностью подвижного состава электровозной тяги являются моторные думпкары, оборудованные тяговыми двигателями, управление которыми осуществляется из кабины электровоза. Благодаря применению моторных думпкаров (обычно 1 или 2 в составе) и одно- или двухсекционного электровоза увеличивается общий сцепной вес тягового агрегата за счет находящегося в думпкарах транспортируемого груза, появляется возможность повышения уклонов путей выездных траншей до 60—80‰ и грузоподъемности состава. Грузоподъемность современных моторных думпкаров составляет 45—55 т.

Рис. 21.2. Тяговый агрегат ПЭ2М

Наиболее распространенный на рудных карьерах тяговый агрегат постоянного тока типа ПЭ2М (рис. 21.2) включает в себя электровоз и два моторных думпкара с общим сцепным весом 3680 кН. Суммарная мощность двигателей 5190 кВт.