Тема: Характеристика пути и подвижного состава ж/д транспорта.

Ж/д пути функционально разделяются на временные и стационарные.

К временным относятся пути на рабочих площадках в карьере и на отвале, к стационарным – пути в траншеях, на транспортных фермах и на поверхности карьера.

Временный путь периодически перемещается вслед за перемещением фронта работ в карьере или на отвале. Ж/д пути по длине делятся на участки, которые называются перегонами. (Рис.42, стр. 147). Пункты, ограничивающие перегоны, называются раздельными. К ним относятся станции, разъезды и посты. Станции служат для размещения поездов, формирования составов, осмотра, обслуживания и ожидания встречного поезда при одноколейном пути. Разъезды предназначены только для ожидания встречного поезда. Станции и разъезды имеют специальное путевое развитие, соответствующее назначению и грузообороту. Посты не имеют путевого развития. Они служат для остановки поезда в случае занятия другим поездом следующего перегона.

Схема путевого развития на карьере включает также пути примыкания карьерных путей к линиям МПС (Р.Ж.Д.), пути на складах, монтажных площадках карьерного оборудования, депо для ремонта подвижного состава и т.д.

В зависимости от производительности карьера по горной массе трасса стационарных ж/д путей в карьере может быть однопутной или двухпутной. Однопутная трасса предусматривает движение груженых и порожних поездов с разминовкой на разъездах. Двухпутная трасса обеспечивает движение поездам по отдельным путям.

Путевое развитие забойных и отвальных путей предусматривает минимальные простои выемочно-погрузочного и отвального оборудования и подвижного состава ж/д транспорта при обмене в забое груженых поездов на порожние. При одном пути обмен составов осуществляется вне рабочей зоны горизонта. В этом случае для обмена требуется, чтобы порожний состав ожидал на обменном пункте выхода груженого поезда с забойных путей.

Время простоя экскаватора будет слагаться из времени движения груженого состава по забойным путям до обменного пункта и времени движения порожнего состава к месту погрузки. (Рис.50, стр.140). Для уменьшения времени простоя обменный пункт устраивают в рабочей зоне горизонта. При работе на горизонте двух и более экскаваторов используют два пути с обменным пунктом для второго и последующих экскаваторов.

Скорость ж/д транспорта в карьере по стационарным путям составляет 35-40 км/час, по забойным и обменным – 15-20 км/час.

В России на карьерах принята стандартная широкая колея 1524 мм и узкая 750 мм. За рубежом ширина колеи 1250 мм.

Ж/д путь является сложным инженерным сооружением. Он состоит из нижнего и верхнего строения.

К нижнему строению относятся земляное полотно и искуственные сооружения (мосты, путепроводы, эстакады, тоннели, трубы).

К верхнему – балласт, шпалы, рельсовые крепления, противоугоны, рельсы.

Для сооружения земляного полотна, которое является основанием верхнего строения пути, на поверхности проходят выемки в повышенных участках трассы и сооружают насыпи на пониженных участках. В карьерах земляным полотном являются горная выработка (траншея, транспортная ферма и рабочая площадка). Минимальная ширина земляного полотна на транспортной ферме при широкой колее для однопутной линии составляет 6,5 м, для двухпутной, при стандартном расстоянии между осями путей 4,1 м, она равна 10,6 м, в траншее она составляет 8 м и 12,1 м.

Для равномерного распределения на земляное полотно динамических нагрузок и давления от подвижного состава стационарные ж/д пути в карьере и, при неустойчивом состоянии, временные пути укладываются на балластный слой. В качестве балласта используется щебень из крепких пород фракций 20-80 мм. Толщина балласта составляет 25-40 см на постоянных путях и 15-20 см на временных. Расход балласта – 600-1200 м³/км.

Шпалы – это деревянные брусья, пропитанные антисептиком против гниения или железобетонные изделия длиной 210 мм. Они укладываются на балласт на расстоянии 250 мм друг от друга, т.е. 1440-2000 штук на 1 км пути. На каждой шпале есть подкладки, посредством которых шпалы крепятся к рельсам.

В зависимости от грузоподъемности подвижного состава и грузооборота применяют различные типы рельсов, характеризующиеся массой 1 п.м.

Например: Р-38 (масса 1 п.м равна 38 кг);

Р-43 (43 кг);

Р-65 (64 кг);

Р-75 (75 кг).

Длина рельса – 12,5 м.

Рельсы между собой соединяются накладками болтовым креплением, при электротяге – отрезком медного кабеля и периодически заземляются через заземляющее устройство. Контактный провод подвешивается на П-образных опорах, расположенных вдоль ж/д пути через 35-45 м.

Для перевода поезда с одного пути на другой служит стрелка, которая представляет собой подвижную конструкцию, приводимую в действие вручную или автоматически. В зависимости от тангенса угла (марка кроестовины) применяются стрелки 1/2, 1/11.

Подвижной состав карьерных ж/д состоит из вагонов локомотивов.

Ж/д вагоны на ОГР подразделяют:

a) По условиям эксплуатации – на вагоны общей сети ж/д и вагоны промышленного транспорта, обращающиеся на путях замкнутого направления без выхода на общую сеть ж/д.

b) По типу конструкции – на полувагоны, платформы, цистерны и вагоны специального назначения.

c) По способу передвижения – перемещаемые локомотивами или имеющие собственные тяговые двигатели (моторные вагоны).

Основное распространение на ОГР получили открытые вагоны, благодаря удобству механизированной погрузки и разгрузки.

Вагоны для перевозки вскрыши называются думпкарами, полезных ископаемых – гондолами, хопперами.

Думпкар – саморазгружающийся вагон – представляет собой мощную платформу, способную выдерживать большие динамические нагрузки при погрузке экскаватором породы. Разгрузка вагона-думпкара осуществляется наклоном его в одну или другую сторону с помощью пневматических цилиндров. При этом борт думпкара откидывается или поднимается рычажным механизмом.

Гондолы и хопперы представляют собой вагоны без крыши с разгрузкой через отверстия, образующиеся: в гондолах открытием люков в днище, в хопперах – в нижней части боковых стенок.

Техническая характеристика подвижного состава включает:

- Грузоподъемность вагона – наибольшую массу, допустимую к перевозке;

- Массу тары вагона – собственную массу вагона;

- Коэффициент тары – отношение массы тары вагона к его грузоподъемности.

В качестве локомотивов на карьерах применяют, в основном, тепловозы, электровозы и дизельэлектровозы.

Карьерные локомотивы имеют ряд специфических характеристик, основные из которых – возможность локомотива преодолевать затяжные подъемы пути без значительного снижения скорости и проходить кривые участки пути радиусом 80-100 м, автономность, т.е. возможно меньшая зависимость от внешнего источника энергии, постоянная готовность к работе в различных климатических условиях.

Наиболее эффективна для карьерных условий электротяга, основные преимущества которой:

- Эффективность работы на уклонах до 50-60 ‰;

- Высокая удельная мощность и способность выдерживать значительные кратковременные перегрузки;

- Высокая экономичность (КПД собственно электровоза 85-86 %);

- Возможность увеличения сцепной массы объединением нескольких секций.

Преимущество тепловозной тяги – автономность.

Локомотивы различаются по числу осей, форме кузова и способу питания двигателей энергией. Число осей определяется допустимой нагрузкой на путь. Форма кузова карьерных локомотивов выполняется вагонного (подобно магистральным) или будочного типа, с размещением кабины машиниста в средней части локомотива. По способу питания двигателей электроэнергией карьерные локомотивы подразделяют на контактные, контактно-дизельные и контактно-аккумуляторные.

Лекция 13