Железнодорожный транспорт

Железнодорожный транспорт целесообразно применять на карьерах с годовым грузооборотом от 20 до 100 млн. т и более. Рациональное расстояние транспортирования горной массы составляет 5 – 10 км и более.

Наиболее эффективно железнодорожный транспорт используется на месторождениях с большими размерами карьерного поля и при выдержанном залегании пластов или рудных тел. Глубина карьеров при железнодорожном транспорте составляет обычно не более 200 – 250м.

3.2.1. Определить массу прицепной части поезда (локомотива)

М_с = , т (3.2.1)

где М_л – сцепная масса локомотива (при использовании тяговых агрегатов локомотив комплектуется из нескольких секций), т (см. таблицу 4);

ψ; - коэффициент сцепления движущихся колес с рельсами;

ψ = (0,22 - 0,23) – для электровоза EL21, тяговых агрегатов ПЭ2М, ПЭ2У;

ψ; = (0,25 - 0,26) – для электровоза Д94, тягового агрегата ОПЭ1;

ψ = (0,27 - 0,29) – для тяговых агрегатов ОПЭ1М, ОПЭ1А, ПЭ3Т;

k_c – коэффициент использование сцепной массы; k_c = (0,97 – 0,98) – для электровозов; k_c = (0,95 – 0,96) – для тяговых агрегатов;

w_o – основное удельное сопротивление движению поезда, Н/кН;

w_o = 2,5Н/кН – для груженого поезда и постоянном рельсовом пути;

w_o = 4,0Н/кН - для груженого поезда и временном балластированном пути;

i_р - руководящий уклон, ^о/_оо; i_р = (30 – 40) ^о/_оо – для электровозов;

i_р = (50 – 60) ^о/_оо - при использовании тяговых агрегатов.

3.2.2. Определить расчетную грузоподъемность думпкара

Q_д = m_k* Е_k*ρ_i* k_э, т (3.2.2)

где m_k = (5 – 7)- рациональное число ковшей экскаватора для погрузки думпкара;

Е_k – емкость ковша экскаватора, м³;

k_э = (0,55 – 0,80) - коэффициент экскавации;

ρ_i – плотность перевозимой породы, т/м³.

По расчетнойгрузоподъемности Q_д и таблице 5 выбратьсерийную модель думпкара и все последующие расчеты выполняются на грузоподъемность серийной модели.

Примечание: так как плотности перевозимой породы различны, то чтобы использовать одну модель думпкара для транспортировки полезного ископаемого и рыхлой вскрыши, в формуле (3.2.2) необходимо принимать различные значения m_k.

3.2.3. Определить число думпкаровв составе

N = , шт (3.2.3)

где q_д - грузоподъемность серийного думпкара, т (см. таблицу 5);

q_т - масса думпкара,т.

3.2.4. Определить число рейсовлокомотивосоставов для обеспечения суточного грузооборота

R_лс = К_н* рейсов (3.2.4)

где К_н =( 1,1 - 1,2) - коэффициентнеравномерности работы карьерного железнодорожного транспорта;

W_с - суточный грузооборот карьера по перевозимой горной массе, т/сут. (см. формулы (3.1.8) и (3.1.9).

Таблица 4 - Технические характеристики электровозов и тяговых агрегатов

Показатели	Электровозы	Тяговые агрегаты
Д94	ВЛ26	EL21	ОПЭ1; ОПЭ1М	ОПЭ1А	ПЭ2М; ПЭ2У	ПЭ3Т
Сцепная масса, т
Ток	Переменный	Постоян- ный	Переменный	Постоянный
Напряжение, кВ		3,0	1,5			3/1,5
Мощность (при часовом режиме), кВт
Сила тяги (при часовом режиме), кН
Скорость (при часовом режиме), км/час			29,7	28,5	29,5	28,9

 

 

Таблица 5 - Технические характеристики думпкаров

Показатели	ВС-85	2ВС-105	ВС-145	ВС-170
Грузоподъемность, т
Объем кузова, м3
Масса, т		48,5
Угол наклона кузова при разгрузке, град

 

3.2.5. Определить число рейсов одного локомотива всутки

R_c = 60*T / T_р, рейсов (3.2.5)

где Т= (21 -23) часа -время работыжелезнодорожного транспорта всутки;

T_р- время рейса локомотивосостава,мин.

Время рейса локомотивосостава определяется по формуле

Т_р = t _пог + t_движ + t_раз+ t_ож, мин, (3.2.6)

где t _пог - время погрузки состава, мин;

t_движ - время движения состава с грузом и порожняком, мин;

t_раз - время разгрузки состава, мин;

t_ож- времяпростоя поезда в ожидании погрузки и разгрузки на обменных пунктах, мин.

Время погрузки состава определяется по формуле

t _пог = 60* N * q_д * Т_э /(ρ_i * Q_э), мин (3.2.7)

где N - число думпкаров в составе;

q_д – грузоподъемность думпкара, т (таблица 5);

Т_э - времяработы экскаватора в смену, час;

ρ_i – плотность перевозимой породы, т/м³;

Q_э -сменная производительность экскаватора, м³/смену (формула 2.4).

Время движениясостава с грузом и порожняком определяется по формуле

t_движ = 120*L_тр / V_ср, мин, (3.2.8)

где L_тр - расстояние транспортировки горной массы, км;

V_ср – средняя скорость движения поезда в оба конца, км/час (таблица 4).

Времяразгрузкисоставаt_раз зависит от способа разгрузки - повагонно,или сразусостав.

Время разгрузки составапри последовательномопрокидывании думпкаров

t_раз = N *t, мин (3.2.9)

где t= (1,5 - 2.0)мин - времяразгрузкиодного думпкара.

Время простоя поезда в ожидании погрузки и разгрузкизависит от организациидвижения поездов и можетбыть принято (7 – 12)минут на рейс.

3.2.6. Определить количество локомотивосоставов

N_лс = R_лс/ R_c, шт (3.2.10)

3.2.7. Определить общеечисло думпкаров

N_о = N_лс* N, шт (3.2.11)

где N - число думпкаров водном составе;

3.2.8. Определить списочный парк локомотивосоставов и думпкаров с учетом коэффициента резерва к_р = 1,20.