- •Лекция № 13 Машины и оборудование подземных транспортных комплексов
- •13.1. Рудничные рельсовые пути
- •13.2. Устройство и элементы рельсового пути
- •13.3. Укладка и содержание пути
- •13.4. Средства механизации путевых работ
- •13.5. Рудничные вагонетки
- •13.6. Устройство и основные узлы
- •13.7. Основные параметры, типы и эксплуатация
- •13.8. Рудничные локомотивы
- •13.9.Устройство и основные узлы
- •13.10. Типы и область применения локомотивов
13.3. Укладка и содержание пути
В подземных выработках согласно ПБ должны соблюдаться следующие зазоры между подвижным составом и крепью выработки на высоте 1,8 м от головки рельсов: расстояние от крепи до наиболее выступающей части подвижного состава 0,7 м для прохода людей, с другой стороны подвижного состава — не менее 0,25 м при рамном креплении и не менее 0,2 м при сплошном креплении (бетон, камень).
Для двухколейного пути расстояние междупутья должно обеспечивать зазор между выступающими частями подвижного состава не менее 0,2 м.
При укладке рельсового пути в прямолинейной выработке сначала наносят маркшейдерскую ось и по оси расставляют штыри через 10—15 м, а на стенке выработки на высоте 1 м от головки рельсов закрепляют реперы. Выполняют планировку почвы, после чего раскладывают шпалы, концы которых располагают по шнуру. Расстояние между осями шпал должно быть не более 700 мм. Рельсовые стыки с зазорами не более 5 мм располагают на весу между сближенными шпалами (см. рис. 13.1), причем расстояние от оси стыковой шпалы до стыка рельсов должно быть равным 200 мм. Затем рельсы между собой сбалчивают. Если рельсовый путь предназначен для откатки контактными электровозами, то для уменьшения падения напряжения и снижения величин блуждающих токов под соединительную накладку устанавливают перемычки из медных или стальных проводников сечением соответственно не менее 50 и 150 мм2.
После сбалчивания пришивают одну нитку рельсов к шпалам, затем по путевому шаблону пришивают вторую нитку. После этого делают предварительную грубую рихтовку рельсового пути по оси, пространство между шпалами засыпают балластом и поднимают путь домкратами до проектной отметки. Далее подбойками подбивают балласт сначала под рельсы, а потом под шпалы, которые заглубляются в балласт на 2/3 их высоты.
Расположение головок рельсов на одном уровне контролируют ступенчатой рейкой, уклоны — ватерпасом. После подбивки балласта приступают к окончательной рихтовке пути, которая заключается в передвижке рельсовых ниток для придания им строгой прямолинейности. После рихтовки ширину колеи еще раз проверяют по шаблону. Допускается расширение рельсовой колеи не более чем на 4 мм и сужение не более чем на 2 мм относительно установленной ширины рельсовой колеи.
Радиусы закруглений рельсовых путей в плане принимают согласно ПБ: для колеи 600 мм не менее 12 м, для колеи 750 и 900 мм не менее 20 м. В отдельных случаях на рельсовых путях, не предназначенных для локомотивной откатки, допускаются закругления радиусом не менее 4-кратной жесткой базы вагонеток.
Для компенсации центробежной силы и сохранения устойчивости подвижного состава на закруглениях наружный рельс приподнимают по отношению к внутреннему рельсу на величину Δh, которая определяется расчетным путем в зависимости от радиуса закруглений и скорости движения состава. Обычна Δh =15÷60 мм.
Во избежание зажатия реборд колес между головками рельсов, а также снижения сопротивления движению и износа на закруглениях рельсовую колею уширяют. Уширение колеи необходимо также при перемещении на закруглениях вагонеток и локомотивов с различной базой. Обычно уширение колеи достигается отодвиганием внутреннего рельса к центру кривой на величину 5—15 мм.
На главных откаточных выработках продольный профиль путей выбирают с таким углом наклона в сторону околоствольного двора, при котором сила сопротивления движению порожнего состава на подъем была бы равна силе сопротивления при движении груженого состава под уклон к стволу. Такой уклон называют уклоном равного сопротивления. Его величина определяется из соотношения:
(13.2)
Откуда:
(13.3)
Для обеспечения надежного стока воды уклон пути принимают обычно не менее 3 ‰ (до 5‰), хотя по расчету его величина может оказаться несколько меньшей.
Операции по укладке рельсового пути на закруглениях осуществляют в той же последовательности, как и на прямых участках. Схема рельсовых путей на закруглениях представляет собой комбинацию прямолинейных участков и узлов их сопряжений.
Наиболее распространенными соединениями являются закругления (рис. 13.4, а), примыкание со стрелочным переводом (рис. 13.4, б), соединение для перехода от двухколейного пути к одноколейному, стрелочный треугольник.
Рис. 12.4. Соединения рельсовых путей
Задачей расчета является определение основных размеров, необходимых для проектирования. При расчетах дугу закругления заменяют комбинацией прямых линий, или двумя «тангенсами» (см. рис. 13.4, а), где:
T=Rtg(α/2) (13.4)
Размеры примыкания (см. рис. 13.4, б) определяются следующим образом. Кривые заменяются тангенсами, как и в предыдущем случае, далее определяются углы между осевыми линиями: α1 — угол стрелочного перевода; α2 — угол примыкания. Тогда α2 = α – α1. Длина тангенсов:
T—CD = DE = Rtg(α/2) (13.5)
Далее определяется длина вставки BC = d. Обычно d = 200÷500 мм. Размеры примыкания находим, определяя стороны ΔAOD:
AD = b + d + T (13.6)
По теореме синусов:
АО=ADsin α2/sin α (13.7)
Уширение колеи и превышение наружного рельса делают одинаковым на всем протяжении криволинейного участка. Переход от уширенной колеи к обычной осуществляют на прямом участке перед началом и после кривой, т. е. делают «разгонку» уширения до 10 мм на 1 м пути, не доходя еще до кривой. На закруглениях рельсы соединяют металлическими стяжками, расстояние между которыми составляет 1,5—3 м. На кривых с радиусом менее 12 м внутри колеи параллельно внутреннему рельсу укладывают контррельс с превышением на 15—30 мм над основным рельсом.
При укладке рельсовых путей в наклонных выработках нельзя располагать рельсовые стыка на перегибав горизонтальных и наклонных участков. Шпалы укладывают на 2/3 их высоты в заранее подготовленные лунки. От смещения каждая пятая-шестая шпала удерживается штырями, забитыми в почву. Кроме того, устанавливают противоугонные устройства, представляющие собою закрепленные снизу на подошве рельсов зажимы, удерживающие рельсы от продольного смещения по шпалам.
Радиусы закруглений в профиле рельсового пути выбирают в каждом конкретном случае расчетным путем. Минимальный радиус выпуклого закругления определяется условием плавного входа в кривую и сохранением устойчивости вагонетки, а также определяется клиренсом на выпуклой кривой, т. е. минимальным расстоянием от подвагонного упора до рельсового пути. Обычно для выпуклых кривых R=15 м.
На вогнутых кривых минимальный радиус закругления определяется вписыванием габаритов вагонетки и локомотива и составляет R=30 м.
Содержание рельсового пути осуществляют в строгом соответствии с ПТЭ специальными бригадами из расчета одного-двух путевых рабочих на 1 км горизонтального пути. Рабочие во время путевого обхода осуществляют проверку, исправляют мелкие повреждения рельсового пути, выполняют текущий и капитальный ремонты.
Текущий ремонт включает в себя выборочную замену шпал, рельсов, подбивку балласта, рихтовку на отдельных участках пути, а капитальный ремонт — смену шпал на всем участке пути, замену стрелочных переводов, изношенных рельсов и т. д.
Рельсовый путь и его элементы, водоотводные канавы, путевые сигналы должны проверяться начальником внутришахтного транспорта или его заместителем не реже одного раза в месяц и горным мастером — не менее двух раз в месяц.
При проведении осмотров замеряют ширину рельсовой колеи, производят проверку износа рельсов, а также нивелирование профиля откаточных путей. Результаты осмотра заносят в книгу состояния путевого хозяйства, которая хранится у начальника ВШТ.
В процессе эксплуатации необходимо строгое соблюдение правил безопасности. Вдоль откаточных выработок устанавливают путевые и сигнальные знаки (предупреждающие, указательные и запрещающие). Запрещается приступать к ремонту рельсовых путей без ограждения сигналами мест производства работ или осмотра пути.