矿山运输之轨道、矿车及机车解析
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矿井轨道运输技术轨道运输是矿山中使用很广泛的一种运输方式。
轨道运输的基本设备是轨道、矿车及牵引设备。
运输时用牵引设备牵引矿车在轨道上往返运输矿石(煤)矸石、材料、设备及人员按照牵引力不同,轨道运输分为人力运输及机械运输。
人力运输主要用于一些小矿及运输量很小的临时巷道。
机械运输又可分为钢丝绳运输和机车运输两类。
一、轨道井下巷道中铺设的轨道通常是窄轨。
它除轨距窄、钢轨轻外与地面标准轨没有什么区别。
轨道的结构如图17-5所示,钢轨2用道钉5钉在枕木3上,枕木下面铺有道碴6。
道碴厚度在枕木以下不小于100~150毫米。
铺好的道碴和枕木叫做道床。
道床的作用是分解钢轨传来的集中压力,缓和车辆行驶的冲击以及保持轨面平整。
目前许多矿井已利用混凝土轨枕代替枕木以节约木材。
利用鱼尾板和螺栓将钢轨联结起来,按一定轨距固定在道床上就铺成轨道。
两条钢轨轨头内侧的距离叫做轨距。
根据车辆运行速度,流量及载重量选用不同重量的钢轨和不同尺寸的轨距,我国小型矿井的主要运输巷道用600毫米轨距和11~18公斤/米的钢轨;大中型矿井的主要运输巷道常用900毫米轨距和18~24公斤/米的钢轨。
根据运输量的大小,巷道内可铺设单轨或双轨线路。
在双轨线路中,每一条线路规定有定的行车方向。
一般条件下,机车运行的轨道应有3~5%的坡度,使重车下坡运行,以减小重车运行时消耗的能量,并有利于排除井下流水。
轨道的错车处以及交叉和分支的地方需要设置道岔,道岔有单开道岔、对称道岔渡线道岔三种类别,各类道岔的形式见图17-6所示。
根据轨距轨型和容许的最小曲率半径选择道岔型号。
任何线路系统都是由直线和连接直线的连接部分组成,连接部分是由曲线或曲线与道岔的组合。
矿井轨道线路中采用的曲线都是圆曲线,其曲率半径的确定与车辆运行速度和车辆的轴距有关,井下常用的曲率半径有6、9、12、15、20、25米等几种。
二、矿车轨道运输的矿车由车箱、车架、车轮、车轴和连接器组成。
课题二轨道与矿车一、轨道目前矿井用轨道有三种:标准窄轨、槽钢轨和吊装单轨。
矿山主要运输中使用标准窄轨,其他两种只在辅助运输中使用。
标准窄轨的结构如图所示。
轨道建筑由两部分组成下部建筑主要是巷道底板和水沟上部建筑是钢轨、联接零件、轨枕和道床。
矿用钢轨属轻轨系列,钢轨的型号用每米长的质量(kg/m)表示,有11、15、18、24、38几种型号。
矿用钢轨不仅要耐磨,而且要耐腐蚀。
井下各种巷道内使用的轨型,应按最大轴重、车速及运输量选择。
联接包括钢轨之间的联接及钢轨与轨枕之间的联接。
钢轨之间的联接有鱼尾板联接及焊接两种。
鱼尾板联接是用鱼尾板和鱼尾螺栓、弹簧垫圈将两个轨头联在一起,如图3—10(b)所示。
钢轨与轨枕之间用道钉或螺拴进行联接。
钢轨将压力直接传给轨枕,并经轨枕较均匀地传给道床;轨枕还能保持轨道的稳定性,防止轨道的纵向和横向移动。
轨枕有木质和钢筋混凝土两种,煤矿现多用预应力钢筋混凝土轨枕,以节约木材。
道床即道碴层,其作用是固定线路、将轨枕的载荷均匀地传到底板上。
道床有石碴道床、整体道床两种。
整体道床是用混凝土浇灌成一整体的结构,其优点是行车稳定,线路维修工作量小,施工精度高,但有底鼓的巷道不能使用。
轨道的轨距是两条钢轨的轨头内缘距离。
轨距是轨道、机车和矿车的重要规格参数,我国矿井窄轨铁路使用的标准轨距有600 mm、762mm、900mm三种。
矿用车辆有标准窄轨车辆、卡轨车辆、单轨吊挂车辆和无轨机动车辆。
标准窄轨车辆就是通常说的矿车,是目前我国煤矿使用的主要车辆,也是实际使用数量最多的一种。
1.矿车的类型矿车的类型很多,按其用途可分为如下几类:(1)运散装物料,有固定车箱式、翻转车箱式、底卸式等;(2)运材料及设备,有材料车、平板车;(3)运人,有平巷人车、斜巷人车;(4)特殊用途,有仓式列车、轨道梭车、消防车、炸药车、水车等。
2.几种主要矿车(1)固定车箱式矿车固定车箱式矿车的优点是:结构简单、制造容易、使用可靠、车皮系数(矿车质量与货载质量之比)较小、容积系数(有效容积与外形尺寸之比)较大、坚固耐用、维修方便;缺点是必须有专用卸载设备、卸载效率低。
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
矿山运输方式包括哪些?
井筒开拓的矿山,回采工作面采下的矿石要通过井下运输设备运送到井筒
的装矿溜井,通过提升设备提升至地表,然后通过地面运输设备运送至选矿厂
或直接外运出售;平硐开拓或斜坡道开拓的矿山,回采工作面采下的矿石也需
通过运输设备直接运出地面。
因此,运输也是矿山主要生产系统之一。
矿山运
输方式包括轨道运输、汽车运输、胶带运输机运输和架空索道运输等。
1)轨道运输轨道运输主要设备是轨道、矿车和电机车。
(1)轨道
井下巷道中铺设的轨道通常是窄轨(轨距有600mm、720mm 和900mm)。
它除了轨距窄、钢轨轻(8kg-m-1、11kg-m-1、15kg-m-1、18kg-m-1、24kg-m-1、33kg-m-1 和38kg-m-1)以外,与地面铁道没有什么不同。
轨道主要由道轨、轨枕、道渣和连接件组成。
(2)矿车
地下矿车分为固定式、翻斗式、侧卸式和底卸式几类。
矿车容积一般为
0.5~4m3。
(3)电机车
井下用的电机车有架线式和蓄电池式两种,金属矿山主要采用架线式电机
车。
架线式电机车由受电弓将电流自架线引入电机车的电动机,并利用轨道做电
流的回路。
一般都以直流电为电源,需要在地下设变流所,将交流电变为直流电。
架线式电机车结构简单,易于维护,运输费用较低,但电弓常冒火花,不
能在有瓦斯和矿尘爆炸危险的矿山使用。
目前井下架线式电机车,有3t、7t、
10t、14t、20t 等几种。
应根据阶段运输量、运距、装矿方式、装矿点集中与否。
讲授课题:第三章矿井轨道及矿车教学目的:1、了解轨道结构及标准,知悉弯道加宽加高的原因2、了解矿用车辆的类型,掌握底卸式矿车的工作原理3、了解轨道车辆运输的辅助机械设备教学重点:底卸式矿车教学难点:无教学方法:ppt课件、视频资料、理论知识结合教学过程:导入新课:第一节轨道结构及标准技能点:认识轨道、道岔的结构,理解弯道抬高加宽的原因。
导入:矿井轨道是机车运行的基础件。
轨道铺设的好坏,拐弯处的曲率半径。
一轨道的结构(一)轨道结构1.钢轨2.轨枕3.道床4.接轨零件1937年国际铁路协会作出规定:1435毫米的轨距为国际上通用的标准轨距,1520毫米以上的轨距为宽轨,1067毫米以下的轨距为窄轨。
为什么要将1435毫米这个数字作为世界铁路标准轨距呢?原因之一是为了纪念世界“铁路之父”斯蒂芬森。
1825年,斯蒂芬森设计制造了最原始的蒸汽机车“运动”号,这是世界上正式启用的第一列旅客列车。
这条铁路的轨距是4.85英尺,折合公制为1435毫米。
(二)轨型:1、钢轨的型号,以kg / m表示2、类别:重轨> 24kg /m的钢轨;轻轨≤ 24kg /m的钢轨;(三)钢轨的连接:1.尾板连接2.焊接轨枕:作用:固定钢轨类型:木质、钢筋混凝土道床即道砟。
作用:承受和分散轨枕上的压力;连接轨道上下部,防止轨道横向纵向移动。
类型:整体道床(混凝土)、石砟道床(石子)块度不超过40mm。
道砟铺设的厚度要求。
二、轨距、轮缘距及弯道(一)轨距和轮缘距:单轨线路是有两根轨道组成, 两根轨道上轨头内缘的距离为轨距,用Sg表示。
矿用标准轨距:600mm;900mm (762mm)(二)轮缘距:两车轮轮缘外侧的距离,用S L表示(轮缘使车轮能可靠地通过曲线和道岔,不致脱轨)为了防止轮缘被钢轨卡住,要求S g﹥S L,一般取:X=S g﹣S L(二)弯道1.弯道外轨抬高两根轨道一个平面上,离心力,轮缘向外轨挤压,增加行车阻力,使钢轨与轮缘的磨损加重,造成翻车事故。
矿山运输与提升基本知识点第一章矿井轨道1. 轨道由哪几部分组成?钢轨,轨枕,道砟,接轨零件,底板2. 什么是轨距?矿山井下常用的三种轨距分别是多少?直线轨道上两钢轨轨顶头内侧之间的距离600、762和900毫米三种3. 为什么要在弯道处将轨距适当加宽?弯道上的车辆呈弦一样摆布在弯道上,车轴是固定的,不能与弯道半径取得一致方向,容易发生车轨将轮缘卡住以及阻力和摩擦剧烈增加的问题,所以为了克服这些问题要加宽轨距。
4. 为什么要在弯道将外轨抬高?车辆在弯道上由于离心力使车轮轮缘压向外轨,加剧轮缘与钢轨的磨损,以及阻力和摩擦的剧烈增加,严重会发生翻车事故,为了消除离心力的影响要抬高外轨。
5. 矿山井下轨道常用的道岔类型有哪几种?各有何特点?单开道岔、主道分向副道对称道岔、一条线路分为两条对称原线路的线路渡线道岔、连接两条平行线路6. 道岔标号一般包含哪些参数?轨距,曲线半径,轨型,道岔型号第二章矿用车辆1.常见矿车有哪几种类型?各有何特点?固定式车厢矿床:结构简单,容易制造,使用可靠,容量大,维修方便,但是卸载效率低翻斗式矿车,侧卸式矿车,底卸式矿车2.矿车的主要技术参数有哪些?外形尺寸,容积,自重,载重,轨距,轴距3.矿车的两个重要经济技术指标是什么?①容积系数=车箱有效容积/矿车外形体积(长、高、宽的乘积)②车皮系数=矿车自重/载重4.矿车运行阻力有哪些?如何计算?1、基本阻力:设矿车重量为Gc(牛或千牛),则其基本阻力为:W1=Gc·ω式中的ω为矿车的基本阻力系数/2、坡道阻力:W2=±Gc·i上式中的正号表示上坡,负号表示下坡。
i为坡道阻力系数/3、惯性阻力:Wa =±KGca/g =±0.11Gc a = ±Gc ωa式中:a—矿车运行的加速度或减速度,m/s2;K—考虑车轮转动惯量的系数,平均取1.075;ωa—惯性阻力系数,ωa=0.11a上式中的正号表示加速运行,惯性力方向与矿车运行方向相反,惯性阻力为正;负号表示减速运行,惯性力方向与矿车运行方向相同,惯性阻力为负。
矿井运输与提升机车运输引言矿井运输是矿山中的重要环节之一,它涉及到矿工、矿石和其他物料在矿井内的安全、高效运输。
在矿井运输中,提升机车发挥着重要作用,它们负责沿着矿井竖井进行物料的提升和运输。
本文将介绍矿井运输和提升机车运输的概念、特点、运行流程以及相关技术。
矿井运输概念矿井运输是指在矿山中将矿石、矿渣、煤炭等物质从矿井底部运送到地面或地下其他位置的过程。
由于矿山一般都是地下工作,因此矿井运输不仅要考虑到物质的运输效率,还要确保安全性。
特点矿井运输的特点主要包括以下几个方面:1.大批量运输:矿山中的物质一般都是以大批量的形式存在,因此矿井运输需要具备较大的承载能力,能够承受高负荷的运输任务。
2.高速度运输:为了提高运输效率,矿井运输需要具备较高的运输速度,在保证安全的前提下尽可能地缩短物料的运输时间。
3.多样化的物料:矿山中的物质种类繁多,矿井运输系统需要适应不同种类物料的运输需求,比如粉状物料、块状物料等。
4.高度的自动化:矿井运输系统需要具备自动化的能力,能够自动监测和控制运输过程,保证运输的安全和高效。
运行流程矿井运输的运行流程包括以下几个步骤:1.采矿:矿井运输的前提是有足够的物料需要运输,因此首先需要进行矿石的采矿工作。
采矿过程中,矿石通过采矿设备进行开采。
2.运输准备:在物料采矿完成后,需要对物料进行整理和处理,将其装载到合适的容器或车辆中,以便后续的运输工作。
3.运输过程:物料装载完成后,提升机车将其沿着矿井竖井进行垂直提升,并将其运输到地面或地下其他位置。
在运输过程中,需要保证运输的稳定和安全。
4.卸载:物料运输到目的地后,需要将其从提升机车中卸载出来,以完成矿井运输的任务。
提升机车运输概念提升机车是用于矿井运输的专门设备,它具备提升和运输物料的功能。
提升机车通常由电机、传动装置、悬挂装置和控制系统等组成。
特点提升机车运输具有以下特点:1.强大的承载能力:提升机车能够承载大批量的物料,其承载能力通常由设计时的要求以及设备的结构和材料决定。