Выбор оптимального варианта электровоза для перевозки горнорудной массы на Соколовско-Сарбаевском руднике

Актуальность В условиях широкого внедрения прогрессивной техники и технологии на угольных и рудных шахтах существенно возросла роль подземного транспорта в обеспечении бесперебойной работы очистных и подготовительных забоев. Значительно повысились требования к пропускной способности и надежности средств шахтного транспорта, в особенности электровозной откатки, которая будет еще длительное время доминирующим видом транспорта на магистральных выработках шахт.

Основными требованиями к шахтному электровозному транспорту являются: обеспечение заданного грузооборота и возможно меньшей трудоемкости работ путем совершенствования техники и технологии (внедрение более надежных и производительных машин, повышение технического уровня организации движения).

Перемещение горных пород и, в частности, полезных ископаемых является одним из основных производственных процессов горного предприятия. Этим объясняется та исключительная роль, которая принадлежит рудничному транспорту в горном деле. Надежная, четкая и бесперебойная работа транспорта в значительной мере повышает использование основных механизмов, способствует снижению себестоимости продукции и является обязательным условием выполнения производственной программы каждого горного предприятия.

Соколовское месторождение железных руд находится в Костанайской области в 40 километрах к Юго-западу от областного центра.

Район месторождения характеризуется слабо расчленённым рельефом, с небольшим уклоном поверхности к юго-востоку. Абсолютные отметки поверхности изменяются с севера на юг соответственно от 175−185 метров до 165−170 метров. Основной водной артерией района является река Тобол, протекающая в 4 километрах к югу от месторождения.

Месторождение входит в состав Соколовско-Сарбайского рудного района, расположенного в пределах Валерьяновской структурно-фациальной зоны.

Строительство Соколовского подземного рудника начато в 1966 году в соответствии с проектным заданием на реконструкцию и расширением Соколовско-Сарбайского горно-обогатительного комбината для обработки Северного участка Соколовского месторождения. Проектная производительность рудника 5,5 миллиона тонн руды в год. Система разработки была принята с обрушением руды и вмещающих пород, для чего была запроектирована и сооружена дренажная система по осушению обводнённых меловых песков под месторождением.

Длина шахтного поля по простиранию рудных залежей составляет около 2000 метров, по падению рудные тела прослежены на 1100 метров. Мощность рудной зоны в крест простирания изменяется от 250 метров до 500 метров.

В связи со сложными гидрогеологическими условиями, низкой эффективностью системы осушения и связанных этим наличием остаточного столба воды в покрывающих породах (мезакайнозойские отложения) на момент ввода рудника в эксплуатацию в конце 1975 года, Минчермет СССР изменил принятую ранее систему разработки с обрушением вмещающих пород на систему с закладкой выработанного пространства твердеющим материалом. Это решение было принято Минчерметом СССР на основании рекомендаций учёных и специалистов на ССГОКе в марте 1975 года и в Минчермете СССР в мае 1975 года.

В соответствии с указанным решением Минчермета СССР в мае 1977 года институтом Гипроруда был выполнен техно-рабочий проект на строительство на поверхности постоянного закладочного комплекса, утверждённый приказом Минчермета СССР. В этом проекте были также решены вопросы, связанные с переходом на камерную систему разработки с закладкой выработанного пространства.

Соколовский подземный рудник (СПР) сдан в эксплуатацию в четвёртом квартале 1975 года на мощность 2,5 миллиона тонн сырой руды в год в составе:

— полного комплекса поверхностных зданий и сооружений;

— четырёх вертикальных стволов: Главного № 1, Вспомогательного № 1, Южного и Северного вентиляционных стволов;

— комплекс подземного дробления руды;

— дренажного (+ 33 метра) и вентиляционного (+_ 0 метров) горизонтов;

— полностью подготовленного эксплуатационного горизонта — 60 метров с необходимым объёмом нарезных работ;

— вскрытых горизонтов -120 метров, -190 метров.

В 1977 году институт Гипроруда выполнил технический проект «Закладочный комплекс «. Закладочный комплекс введён в эксплуатацию в 1981 году. Институтом Гипроруда в1982 году был выполнен проект «Вскрытие и подготовка горизонтов -260 метров,-330 метров». Разработка шахтного поля условно разделена на два периода:

1 период — отработка запасов горизонтов -60, -120, -190 метров;

2 период — отработка запасов горизонтов -260, -330 метров.

В настоящее время на руднике сданы в эксплуатацию:

а) Полный комплекс поверхностных зданий и сооружений;

б) Стволы — Главный № 1,Вспомогательный № 1,Южный вентиляционный и Северный вентиляционный;

в) Комплекс подземного дробления руды;

г) Дренажный (+33 метра) и Вентиляционный (+_ 0 метров) горизонты;

д) Горизонты -60 метров,-120 метров (сданы в 1979 год),-190 метров (сдан в 1979 году), гор. -260 метров (сдан в 1997 году).

е) Ствол Главный № 1 углублён в 1997 году и сдан в эксплуатацию в комплексе с ДДК№ 2. [1]

В 1998 году институтом (КаЗГИПРОЦВЕТМЕТ) выполнение «Дополнение к проекту» в связи с изменениями системы разработки, предусматривающее отработку залежей шахтного поля системами с обрушениями руды и вмещающих пород.

Очистные работы ведутся на указанных горизонтах с применением с 1998 года систем разработки с обрушением руды и вмещающих пород -100%.

При большом выборе рудничных электровозов на рынке необходимо выбрать модель, позволяющую значительно экономить денежные средства за счет уменьшения количества машин или снижения расхода электроэнергии. Выбор оптимальной модели электровоза для шахты СПР рассматривается в этой дипломной работе.

Таким образом, из выше перечисленных критериев, получается что настоящая тема дипломной работы является актуальной, злободневной и современной.

Цель.

Целью настоящей дипломной работы является выбор оптимального варианта электровоза для перевозки горно-рудной массы на Соколовском подземном руднике.

Задачи.

Для реализации цели работы были поставлены следующие задачи:

1. Выбор оптимального варианта электровоза на Соколовском подземном руднике

2. Выбор типа электровоза и оценка эффективности их использования

3. Провести технико-экономический анализ деятельности работы рудника и провести расчет экономической эффективности от внедрения новой технологии

4. Разработать мероприятий по технике безопасности и охраны труда Объектом исследования дипломной работы является Соколовский подземный рудник.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

Шахтные (рудничные) электровозы занимают первое место по количеству среди выпущенных на узкую колею (от 480 до 1000 мм). Большинство шахтных электровозов — двухосные, на некоторых сериях устанавливается маленькая кабина, есть безкабинные варианты. Шахтные электровозы разделяются на контактные, автономные и бесконтактные.

Контактные электровозы предназначены для работы в шахтах и горных выработках не опасных по взрыву газа или пыли. Эти электровозы работают от контактной сети, как правило, постоянного тока, на напряжение 220 или 550 вольт, токосъем — верхний или боковой.

Автономные электровозы предназначены для работ в шахтах с возможностью взрыва газа или пыли, эти электровозы работают от аккумуляторных батарей, применяются тяговые двигатели взрывозащищенного исполнения, это исключает возможность взрыва от искры при токосъеме с контактного провода (так как его просто нет).

Бесконтактные электровозы (широкого распространения не получили) получают питание за счет явления электромагнитной индукции от шины, уложенной вдоль пути, в которую подается переменный ток высокой частоты.

Первый рудничный электровоз был приобретен за границей в 1907 году для шахты «Княжеская» на Урале. Чуть позже было закуплено еще некоторое количество электровозов для работы на угольных копях. Производство шахтных электровозов отечественной промышленностью было начато в 1924;25 годах, однако оно носило единичный характер и закупки электровозов за границей продолжались. Основными поставщиками шахтных электровозов являлись фирмы «AEG», «Siemens», «Greenwood & Bathley», «Goodman» и другие. Всего с 1924 по 1932 год импорт шахтных электровозов достиг 200 единиц, а отечественные заводы не спешили с разработкой собственных моделей.

1.1 Электровоз Сименса

Попытки использовать электрическую энергию для механической работы предпринимались с начала XIX века. Опыты Б. С. Ясоби, проведённые в 1834 году с собранным им электродвигателем, оснащённым вращающимся якорем, имели важное значение для создания автономных видов электрической тяги. Одновременно в США, Германия, Франция проводились опыты по перемещению макетов экипажей с помощью электрических двигателей. В 1834 году Р. Давидсон совершил опытные поездки с двухосной тележкой массой 5 тонн на участке железной дороги Глазго —Эдинбург. В 1845 году профессор Паж выдвигает предложение по созданию электрической железной дороги длиной 7,5 км на участке Вашингтон — Бладенсбург. При первых поездках опытный электровоз достиг скорости 30 км/ч.

В 1879 году на Германской промышленной выставке демонстрировался электровоз мощностью 3 л. с., созданный немецким инженером Вернером Фон Сименсом. Локомотив использовался для катания посетителей по территории выставки. Скорость составляла 6,5 км/ч, локомотив питался от третьего рельса постоянным током напряжением 160 Вольт.

В декабре 1879 года Вильям Хаммер начал работать помощником в лаборатории Томаса Эдисона и участвовал в экспериментах по созданию электровоза.

Важный вклад в создание электровоза внёс американский изобретатель Лео Дафт (Leo Daft). В 1883 году он построил свой первый электровоз «Ампер» (Ampиre). Эта машина имела массу две тонны и могла тянуть десять тонн с максимальной скоростью 9 миль в час (16,7 км/ч), а мощность составляла 25 л. с. — значительный прогресс по сравнению с электровозом Сименса. После «Ампера» Дафт построил локомотивы «Вольта» (Volta) и «Пачинотти» (Pacinotti). Позднее Дафт занялся электрификацией трёхмильного участка балтиморской конки, однако данный опыт к успеху не привёл, так как система с питанием от третьего рельса оказалась слишком опасной для условий города.

Электрическая тяга оказалась очень эффективной, и к 1900 году во многих странах появляются электрические локомотивы, пассажирские вагоны с тяговыми двигателями (прототипы) электропоездов.

В октябре 1903 года поезд, в составе которого был моторный вагон производства компании Сименс, развил скорость 210 км/ч на участке между Марпенфельде и Цоссеном в районе Берлина.

Первой в мире была электрифицирована железная дорога Балтимор — Огайо протяжённостью 115 км. На ней электроэнергия подводилась к электровозу по третьему рельсу. Напряжение постоянного тока в третьем рельсе было 650 В. Во Франции и Англия в 20-х годах XX столетия электрифицировали дороги на постоянном токе напряжением 1200 и 1500 В. Франция впоследствии перешла на напряжение 3000 В.

Нехватка в СССР паровозного парка в 20-е годы XX-го века, электрификация страны по плану ГОЭЛРО и наличие в стране трудных по профилю участков заставили всерьёз заниматься проектированием и строительством электровозов. Первым участком, электрифицированным в СССР, был Баку — Сабунчи, но там электрификация строилась под пригородное движение. Вторым участком стал Сурамский перевал (Хашури — Зестафони). Этот участок Поти-Тифлисской железной дороги был построен в 1872 году имел первоначально подъёмы до 46 ‰. (то есть на километр пути приходилось 46 метров подъёма), в 1890 году были проведены работы по смягчению профиля участка до 29 ‰.

Работы по электрификации Сурамского перевального участка были начаты в 1928 году, тогда же НКПС начал искать возможность размещения заказа на электровозы для этого участка. Были получены предложения от 6 иностранных фирм, НКПС свой выбор остановил на предложениях Дженерал Электрик (США) и Техномазио Броун Бовери (Италия). С этими фирмами и был заключён контракт на поставку электровозов. Дженерал Электрик должна была поставить 8 электровозов, из них 2 с установленными ТЭД, а на 6 других ТЭД производства московского завода «Динамо» должны были установить уже в СССР. Итальянской фирме было заказано 7 электровозов.

В 1932 построенные в США электровозы прибыли в депо Хашури, где получили обозначение серии С10. 2 августа 1932 года прошла первая обкатка магистрального электровоза на участке Хашури — Лихи. 16 августа 1932 состоялось торжественное открытие электрифицированного участка —пассажирский поезд провёл электровоз С10−03. После этого была начата нормальная эксплуатация электровозов с поездами.

В соответствии с постановлением наркома тяжелой промышленности Г. К. Орджоникидзе от 7 апреля 1932 года с 1932 года были сняты с импорта все промышленные электровозы и специальный электрический подвижной состав. В это же время отечественные заводы начали серийную постройку аккумуляторных электровозов 1-АР-113 (600 мм) и 3-АР-113 (900 мм)(1 и 3 — масса электровоза в тоннах, АР — аккумуляторный, рудничный), все электрическое оборудование для них изготовил завод «Динамо», а механическое — Подольский крекинг-электровозостроительный завод.

Изготовление шахтных электровозов наладили на Харьковском заводе и на на Торецком механическом заводе в г. Дружковке (Донбасс). Постройкой электровозов для промышленности занялись Новочеркаский и Днепропетровский электровозостроительные заводы. Во время войны часть оборудования из Подольска и завода «Динамо» было эвакуировано на Урал, там после войны на Александровском машиностроительном заводе возобновили выпуск электровозов для шахт. Для нужд метростроя и некоторых металлургических заводов было закуплено некоторое количество электровозов на заводе «Ганц-Баймлер», электровозы получили обозначения: контактные 220/550 в. EL5, EL12(колея 600−750 мм, масса 12 т.), EL6(500−630 мм, 8 т.), EL11(500−610 мм, 5 т.), аккумуляторные EL8(500−600 мм, 7,5 т.), EL9(480−600 мм, 4 т.)

Основной системой питания шахтных электровозов была система постоянного тока напряжением 220 или 550 вольт. Однако было выпущено некоторое количество опытных электровозов ЭК-1 и ЭК-2 на однофазном переменном токе напряжением 380 вольт, с асинхронными тяговыми двигателями, но дальше опыта дело не пошло.

В связи с возросшим выпуском отечественных шахтных электровозов в конце 50-х годов, ввели единую систему обозначения, где первая цифра обозначала массу электровоза в тоннах, затем через тире «КР» или «АР» (контактный рудничный или аккумуляторный рудничный соответственно), затем в аккумуляторных электровозах взрывобезопасного исполнения ставиться буква «В», после этого буквенноцифровое обозначение модели. Практически все электровозы одной весовой категории разных заводов были унифицированы по большинству сборочных узлов. Последнее поколение шахтных электровозов имеет обозначение «К» (контактный) и дальше цифра, обозначающая массу электровозов в тоннах. По требованиям техники безопасности все шахтные электровозы оборудуются пневматическими и электрическими тормозами и песочницами.

В настоящее время выпуск шахтных электровозов, в отличие от другой узкоколейной техники, продолжается, и даже разрабатываются новые модели электровозов (ЗАО ПКФ «Амплитуда» (Украина) разработало и серийно изготавливает электровоз AРП8Т с транзисторной бесконтактной системой управления, на ОАО «Кыштымское машиностроительное объединение» возобновлен выпуск электровозов 3КРA-600, Александровский завод продолжают выпуск рудничных электровозов 7КРМ1, К10, К14М. Новочеркаский электровозостроительный завод выпускает свой вариант электровоза К10 под обозначением КН10).Помимо своего прямого предназначения — передвижения вагонеток в шахтах и на руддворах эти электровозы приспосабливались для работы и в других отраслях промышленности — в основном это карьеры, комбинаты стройматериалов и кирпичные заводы. Электровозы дополнительно приспосабливают для работы на открытом воздухе — увеличивают высоту подвески контактного провода (поднимают токоприемник), оборудуют стандартными сцепными приборами, и, как правило, устраивают более просторную кабину для машиниста.

Шахтные узкоколейные железные дороги («узкоколейные железные дороги в подземных горных выработках», «подземные узкоколейные железные дороги») представляют собой специфическую разновидность узкоколейных железных дорог. Такие узкоколейные железные дороги отличаются от других узкоколейных железных дорог по многим параметрам.

Использование рельсовых путей при подземной добыче полезных ископаемых имеет многовековую историю. На протяжении длительного времени в подземных выработках строились лёгкие рельсовые пути, на которых применялась ручная либо конная тяга. Использование паровой тяги под землёй было возможно только при условии использования бестопочных паровозов (заправляющихся паром в стационарных условиях). Бестопочные паровозы имеют достаточно ограниченные возможности работы, поэтому они не получили большого распространения.

С начала ХХ века и до настоящего времени на «подземных» узкоколейных железных дорогах используется в основном электрическая тяга. Электровозы подразделяются на контактные (также именуются троллейными, троллей в терминологии горного дела — контактный провод), и аккумуляторные (автономные). Аккумуляторные электровозы используются в основном на шахтах с повышенным уровнем взрывоопасности, где использование троллея недопустимо. Кроме того, их применяют на временных узкоколейных железных дорогах небольшой протяжённости с целью удешевления строительства и повышения безопасности персонала (троллей часто находится на высоте ниже человеческого роста, случайное соприкосновение с ним может привести к тяжёлым последствиям).

К числу редких локомотивов шахтных узкоколейных железных дорог относятся гировозы и высокочастотные бесконтактные электровозы. Гировоз (инерционный локомотив) — автономный локомотив, имеющий механический аккумулятор энергии. Высокочастотный бесконтактный электровоз получает питание за счёт явления электромагнитной индукции от шины, уложенной вдоль пути, в которую подаётся переменный ток высокой частоты. Высокочастотные бесконтактные электровозы испытывались на некоторых шахтах Донецкого угольного бассейна, но не получили широкого распространения.

Узкоколейные железные дороги, расположенные под землёй, можно разделить на два основных типа — постоянного действия и временные. Первые находятся, главным образом на шахтах (подземных рудниках), иногда — также в научных объектах (пример — узкоколейная железная дорога в Баксанской нейтринной обсерватории).

Временные узкоколейные железные дороги находятся в строящихся подземных сооружениях. В любом городе, где ведётся строительство метрополитена закрытым способом, есть узкоколейные железные дороги. Узкоколейные железные дороги используются при строительстве железнодорожных и автомобильных тоннелей, при строительстве коммуникационных и канализационных подземных коллекторов, которые по многим параметрам сходны с тоннелями метрополитена. Один из примеров: при строительстве Лефортовского автотранспортного тоннеля в Москве в 2000;2003 годах существовала достаточно развитая система узкоколейных железных дорог, на которой использовался импортный подвижной состав.

Возможно, крупнейшей по протяжённости среди временных подземных узкоколейных железных дорог являлась узкоколейная железная дорога в гидротоннеле Арпа — Севан (Армения), строившемся в 1970—1980;х годах. Протяжённость гидротоннеля Арпа — Севан (без учёта участка от реки Арпа до реки Воротан) составляет 49 километров.

Шахтные узкоколейные железные дороги имеют больше шансов на сохранение в будущем, чем другие узкоколейные железные дороги. Без узкой колеи не обходится большинство шахт и строящихся подземных сооружений. Однако существуют и постепенно становятся всё более распространёнными альтернативные виды шахтного транспорта (конвейерный, автомобильный). В России существуют угольные шахты, не имеющие узкоколейной железной дороги, отдельные участки линий Московского метрополитена были построены закрытым способом, но без применения узкой колеи. Не исключено, что когда-нибудь шахтные узкоколейные железные дороги уйдут в историю.

2. АНАЛИЗ РАБОТЫ ПРЕДПРИЯТИЯ

2.1 Производительность шахты

Запасы месторождений на втором этапе отработки I очереди строительства в этаже горизонтов от плюс 240 до минус 160 м будут отрабатываться в соответствии с графиком добычи до 2040 года, при этом максимальная производительность второго этапа отработки принята в объеме до 1,15 млн. т в год.

Согласно календарному графику добычи руды максимальная производительность I очереди строительства — 1,8 млн. т руды в год при совместной отработке запасов на двух этапах достигается в 2013 году и поддерживается на этом уровне в течение четырех лет. Дальнейшее увеличение производительности до 2,0 млн. т руды в год по I очереди возможно за счет подключения к отработке запасов на нижележащих горизонтах минус 240 и 320 м (третий этап отработки I очереди строительства).

Оборудование, применяемое на горно-подготовительных работах — переносное.

Бурение шпуров предусмотрено осуществлять ручными перфораторами типа ПП-63 и ПТ-48 заряжание шпуров — зарядчиком типа ЗП-2 или вручную патронированными ВВ.

Погрузка руды (породы) в вагоны типа ВГ-4,5 осуществляется скреперными лебедками типа 55ЛС-2СМ через скреперный полок или вибрационными доставочно-погрузочными установками типа ВДПУ- 4ТМ.

Проветривание выработок при проходке осуществляется вентиляторами местного проветривания типа ВМ-6 или ВМЭ-6, ВМЭ-8 по прорезиненным рукавам диаметром 600 мм.

Перечень технологического оборудования, предусмотренного на горных работах на горизонтах плюс 240 — минус 160 м, приведен в таблице 1.1.

Подземная добыча руд на шахте и опыт отработки запасов месторождения на горизонте минус 160 м подтвердили достаточную эффективность системы этажного и подэтажного самообрушения как по производительности труда, так и по себестоимости добычи. В связи с тем, что добыча руды в этаже горизонтов от плюс 240 м до минус 160 м будет вестись буровзрывным способом с применением переносного оборудования, с использованием скреперной доставки и электровозной откатки руды, в качестве базовой принята система этажного и подэтажного обрушения руды налегающих пород, а также система самообрушения руд и пород, апробированная на подземных работах. [2]

Для отработки подкарьерных запасов месторождений на уровне горизонта плюс 220 м предлагается система разработки с подэтажным обрушением пород и торцевым выпуском руды с использованием самоходной техники. Применение этой системы предпочтительно в связи с хорошими показателями по производительности на выпуске и доставке руды, большой маневренностью и более лучшими показателями потерь и разубоживания руд, чем при использовании систем разработки с переносным оборудованием и скреперной доставкой руды.

Таблица 2.1 — Перечень технологического оборудования

2.2 Подземный транспорт

При отработке подкарьерных запасов транспортировку руды от очистного забоя предусматривается производить самоходными машинами типа ТОРО-301.

Руда и порода из забоя будет транспортироваться ПДМ до перегрузочной камеры, в которой перегружается в автосамосвалы ЕJC-417 и доставляется на промежуточные склады руды у штолен горизонтов плюс 296 м и плюс 240 м.

Из склада руда отгружается в автосамосвалы грузоподъемностью 40 т и доставляется на обогатительную фабрику. Порода автосамосвалом отвозится в породный отвал. Краткая техническая характеристика самоходного транспорта дана в таблице 1.2.

Таблица 2.2 — Краткая техническая характеристика самоходного транспорта

2.3 Рельсовый транспорт

2.3.1 Горизонт 240 м

Руда из блоковых восстающих выпускается вибрационной доставочно-погрузочной установкой (ВДПУ-4ТМ) или со скреперных полков грузится в вагонетки ВГ-4,5 и электровозами К-14 доставляется к стволу и клетью выдается в бункер башенного копра, из которого грузится в автосамосвалы и доставляется в склад руды.

Порода от проходческих и нарезных работ грузится в вагонетки ВГ-2,2 и электровозами К10 доставляется к стволу «Вспомогательный» и клетью выдается в бункер надшахтного здания, грузится в автосамосвалы и отвозится в породный отвал. [3]

Руда из блоковых восстающих вибрационной доставочно-погрузочной установкой (ВДПУ-4ТМ) грузится в вагонетки ВГ-4,5 и электровозами К 14 доставляется к опрокидывателям ОКЭ-4,0−410−75, разгружается в бункер и перепускается на горизонт минус 160 м далее по существующей схеме.

Порода от проходческих и нарезных работ грузится в вагонетки ВГ-2,2, электровозами К10 доставляется к стволу в клети выдается в надшахтный бункер, из которого загружается в автосамосвалы и отвозится в отвал. [4]

2.4 Механизация основных и вспомогательных работ

Загрузка вагонеток из очистных блоков осуществляется вибрационными доставочно-погрузочными установками ВДПУ-4ТМ, а разгрузка вагонов ВГ-4,5 осуществляется в разгрузочных камерах.

В местах погрузки и разгрузки составов предусматривается дистанционное управление электровозами.

Для обеспечения безопасности движения электровозов предусмотрена система автоматической светофорной блокировки и дистанционное управление стрелочными переводами из кабины движущегося электровоза.

Для механизации путевых работ при укладке, ремонте и содержании подземных железнодорожных путей предусматривается поезд путеукладочный ПП-750, в состав которого входят: вагонетка ВН-750 с комплектом путевого инструмента; балансировочный вагон БВН-2; машина путевая.

Для механизации по поддержанию выработок с рельсовой колеей и очистки водоотливных канавок предусматривается погрузчик ПКУ-А.

В камерах ремонта вагонеток, электровозных депо, в насосных камерах, в камерах опрокидывателей устанавливаются грузоподъемные механизмы (тали, краны, лебедки). [5]

Рисунок 2.1 — План горизонта 160 м.

3. ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТРАНСПОРТ ДЛЯ ПОДЗЕМНЫХ РАБОТ

3.1 Общие сведения

Локомотивы, применяемые в подземных условиях, можно классифицировать по ряду основных функциональных и конструктивных признаков: по роду потребляемой энергии — на электровозы, работающие на постоянном или переменном токе промышленной или повышенной частоты, дизеловозы, работающие от двигателя внутреннего сгорания, и гировозы, работающие на энергии, запасенной вращающимся маховиком, установленным на локомотиве; по способу подвода энергии — на локомотивы с автономным источником питания (аккумуляторные батареи, двигатель внутреннего сгорания), с внешним источником питания (контактный провод или кабель) и комбинированным источником питания (контактно-кабельным или контактно-аккумуляторным); по исполнению с точки зрения взрывозащиты — на рудничное нормальное (РН), рудничное повышенной надежности (РП) и рудничное взрывобезопасное (РВ).

На отечественных рудных и угольных шахтах наибольшее распространение получили контактные электровозы в исполнении РН и аккумуляторные электровозы в исполнении РП и РВ, причем на абсолютном большинстве рудных шахт применяют контактные электровозы, а на отечественных угольных шахтах из всего электровозного парка более 70% приходится на долю аккумуляторных электровозов.

Область применения контактных и аккумуляторных электровозов в подземных условиях определяется действующими в горнодобывающей промышленности правилами безопасности (ПБ), а также конструкцией и исполнением электровоза.

На шахтах, не опасных по газу и пыли, целесообразно использовать только контактные электровозы, которые по сравнению с аккумуляторными проще по конструкции, дешевле и удобнее в эксплуатации, имеют большие мощность и скорость движения, меньший расход энергии. Недостаток контактных электровозов—искрообразоваиие между контактным проводом и токоприемником, что не позволяет использовать их в шахтах, опасных по газу или ныли (большинство угольных шахт, шахты, но добыче калийных руд). Неизолированный контактный провод является также источником электротравматизма и пожаров. [6]

В шахтах I и II категорий по газу или опасных по пыли допускается применение контактных электровозов с двумя токоприемниками для уменьшения искрообразования в выработках, проветриваемых свежей струей воздуха. Во всех остальных случаях в шахтах, опасных по газу или пыли, применяют аккумуляторные электровозы в исполнении РВ. Допускается откатка аккумуляторными электровозами в исполнении РП во всех откаточных выработках шахт I и II категорий по газу или опасных по пыли, а также в откаточных выработках со свежей струей воздуха шахт III категории и сверхкатегорных по газу.

В рудных шахтах, не опасных по газу и пыли, при небольшой годовой производительности горизонтов (до 100 тыс. т) и разработке жильных месторождений в технически обоснованных случаях допускается применение аккумуляторных электровозов. Однако аккумуляторным электровозам присущи такие существенные недостатки, как сложное и дорогостоящее хозяйство для зарядки и замены батарей, худшие технические показатели по сравнению с контактными электровозами. Их преимущества — взрывобезопасность, автономность питания и низкий электротравматизм.

Отечественной промышленностью серийно выпускаются контактные электровозы 4КР, 7КРМ1, К10, КИМ, К14, КТ28 и аккумуляторные электровозы АК2У, АРВ7, АРП7, АМ8Д, 2АМ8Д, АРП10 и АРП14. В обозначениях марок электровозов цифры, стоящие перед или после букв, указывают массу электровоза в тоннах, буквы КР — контактный рудничный, К — контактный (по типажному ряду), Т — с тиристорным управлением тяговыми двигателями, АРВ — аккумуляторный рудничный взрывобезопасный, АРП — аккумуляторный рудничный повышенной надежности, М — модернизированный.

Обозначения ранее выпускаемых электровозов не соответствуют обозначениям новых электровозов согласно типажному ряду, например, электровозы АК2У (аккумуляторный, массой 2 т, унифицированный) и АМ8Д (аккумуляторный, модернизированный, массой 8 т). По данным технико-экономического анализа наиболее оптимальной конструкцией является электровоз с максимальной массой 14 т (или сцепным весом 140 кН). Увеличение сцепного веса и габаритов электровоза влечет за собой увеличение сечений откаточных выработок, а следовательно, капитальных затрат. Для вождения тяжеловесных составов без увеличения сечения откаточных выработок применяют электровозы, спаренные в единый агрегат, управляемый одним машинистом и состоящий из двух секций: например, контактный электровоз — КТ28 состоит из двух электровозов КТ14, аккумуляторный 2АМ8Д — из двух АМ8Д. [7]

За рубежом на рудных шахтах применяют контактные электровозы со сцепным весом от 50 до 450 кН, на крупных рудных шахтах—до 650 кН, а также комбинированные контактно-аккумуляторные электровозы со сцепным весом до 400 кН.

Для шахт, опасных по газу и пыли (в основном, для угольных шахт), разработаны другие типы локомотивов, исключающие использование дорогого аккумуляторного хозяйства. К ним относятся электровозы переменного тока повышенной частоты, дизелевозы и гировозы.

Рисунок 3.1 — Типы электровозов

3.2 Конструкция механической части шахтных электровозов

В состав контактных электровозов входят группы оборудования: механическое — рама с кабиной, ходовая часть, тормозная система, песочная система, рессорная подвеска, пневмооборудование; электрическое — тяговые двигатели, пускорегулирующая аппаратура, электрооборудование компрессора, токоприемник, источники питания и др.

Механическое оборудование контактных электровозов принципиально одинаковое (рисунок 2.1). Рама электровоза является основной несущей частью. Она выполняется разборной и состоит из двух боковин и двух поперечин, скрепленных между собой болтовым соединением. На торцевых стенках рамы закреплены буферно-сцепные устройства. Электровозы оборудованы либо штыревыми сцепками, либо автоматическими с дистанционным управлением из кабины машиниста. Вес рамы составляет примерно 40% от суммарного сцепного веса контактного электровоза. Кабину (или две кабины) машиниста электровоза располагают в конце рамы (или по концам) или в середине рамы. [8]

Рисунок 3.2 — Контактный электровоз К-14: 1 — рама; 2 — колесная пара; 3 — рессорная подвеска; 4 — песочная система; 5 — тормозная система; 6 — сцепное устройство; 7 — токоприемник; 8 — кабина; 9 — блок тиристорной аппаратуры

Ходовая часть электровоза состоит из двух одинаковых по конструкции индивидуальных приводов (рисунок 10.3, а), включающих в себя электродвигатель 1, редуктор 2, колесную пару 3, буксы 4 и подвеску двигателя 5.

Рисунок 3.3 — Привод с колесной парой электровоза К14М: 1 — электродвигатель; 2 — редуктор; 3 — колесная пара; 4 — букса; 5 — подвеска электродвигателя Колесная пара электровоза (рисунок 2.3) представляет собой ось 1, на которую напрессованы колесные центры 2 с бандажами 3 и зубчатое колесо 4, а также насажены два подшипника 5, на которые опирается корпус редуктора, эластично подвешенного на амортизаторах к балке рамы электровоза.

Зубчатое колесо 4 колесной пары входит в зацепление с зубчатым колесом двухступенчатого цилиндроконического редуктора ходовой части электровоза. При движении электровоза корпус редуктора вместе с электродвигателем может поворачиваться (покачиваться) на подшипниках 5 относительно оси 1 колесной пары.

Рисунок 3.4 — Колесная пара электровоза К14М: 1 — ось; 2 — колесные центры; 3 — бандаж; 4 — зубчатое колесо; 5 — подшипник Букса (рисунок 3.4) с двумя коническими роликоподшипниками является опорой надрессоренной части электровоза. Корпус буксы с подшипниками насажен на шейку оси колесной пары и крепится к ней болтами.

Рисунок 3.5 — Букса электровоза К14М Рессорная подвеска рамы предназначена для смягчения и погашения ударов и толчков при прохождении электровоза по стыкам рельсов и стрелочным переводам, а также для более равномерного распределения сцепного веса электровоза на колеса. Применяют индивидуальную и балансирную системы рессорной подвески. При индивидуальной подвеске рама опирается на каждую буксу через индивидуальную рессору, а при балансирной подвеске отдельные рессоры объединены между собой продольными балансирами, благодаря чему происходит равномерное распределение сцепного веса на все колеса электровоза.

В качестве подвески используют резиновые, листовые и пружинные рессоры. Резиновые рессоры просты по конструкции, но имеют небольшую осадку, поэтому на отечественных электровозах не применяются. Листовые рессоры обладают высокой жесткостью и относительно большим начальным сопротивлением трению, но не отвечают санитарно-гигиеническим нормам.

На современных локомотивах применяют, в основном, более эластичную и компактную пружинную подвеску (рисунок 2.5). Подвеска состоит из двух или трех пружин 7, расположенных между буксами 2 и рамой 3 электровоза. Крайние пружины 1 насажены на гильзы 4 с резиновыми амортизаторами 5, предотвращающими сжатие пружин до соприкосновения витков при резких ударах и толчках ходовой части. Для гашения колебаний параллельно рессорам устанавливают гидравлический или фрикционный стабилизатор (демпфер), состоящий из корпуса, конусной разрезной втулки 7 и корпуса 8. Гашение колебаний осуществляется за счет силы трения между корпусом 6 и втулкой 7, возникающей при деформации пружин 1. [9]

На электровозе К14М в пружинной подвеске установлен гидравлический гаситель, выполненный в виде гидроцилиндра с подпружиненным поршнем, в котором имеются отверстия для перетекания масла из подпоршневой камеры в камеру цилиндра, благодаря чему обеспечивается гашение колебаний при резкой деформации пружин подвески.

Рисунок 3.6 — Рессорная подвеска электровоза К14: 1 — пружины; 2 — букса; 3 — рама; 4 — гильза; 5 — резиновые амортизаторы; 6 — корпус демпфера; 7 — разрезная втулка; 8 — корпус втулки Электровозы оборудованы двумя тормозными системами—электрической и механической. Электрическое реостатное торможение является основным видом рабочего торможения. Механическое торможение используют для экстренной остановки электровоза или его затормаживания на стоянках. Механическая тормозная система включает в себя четырехколодочный тормоз с ручным, пневматическим или гидравлическим приводом.

Колодки тормоза прижимаются в момент торможения к бандажам колес электровоза через шарнирно-рычажную систему вручную через цепь и винтовую пару (на электровозах со сцепным весом 20ч80 кН), пневматическими или гидравлическими цилиндрами (на электровозах со сцепным весом 100 кН и более).

Наиболее совершенная конструкция механического тормоза (рисунок 2.6) электровоза КТН включает в себя четыре колодки 1, шарнирно закрепленные на рычагах 2. Последние также шарнирно соединены с рычагами 3, концы которых в свою очередь шарнирно соединены с рамой электровоза. Нижние концы рычагов 2 соединены между собой тягой 4, регулирующей зазор между колодками 1 и бандажами колес в процессе изнашивания колодок. Верхний конец правого рычага 2 шарнирно соединен с пружинным демпфером 5, а через рычаг 6 — со штоком пневмоцилиндра 7. Верхний конец левого рычага 2 шарнирно соединен со штоком пневмоцилиндра 8. Пружина 9, закрепленная на рычаге 2 и корпусе пневмоцилиндра 8, предназначена для возврата штока пневмоцилиндра в исходное положение.

Рисунок 3.7 — Механическая тормозная система К14: 1 — колодки; 2 и 3 — рычаг; 4 — тяга; 5 — пружинный демпфер; 6 -рычаг; 7 и 8 — пневмоцилиндры; 9 — пружина Принцип действия тормозной системы заключается в следующем: при подаче воздуха в пневмоцилиндр 7 шток через рычаг 6 сжимает пружину демпфера 5 и перемещает рычаг 7, обеспечивая тем самым отход колодок 1 от поверхности колес и растормаживание электровоза на стоянке. При движении торможение электровоза осуществляется путем подачи сжатого воздуха в пневмоцилиндр 8, обеспечивая через рычажную систему прижатие колодок 1 к поверхности колес электровоза.

Регулирование силы прижатия колодок к колесам осуществляется регулятором давления воздуха, подаваемого в пневмоцилиндр 8. При выпуске воздуха из пневмоцилиндра 8 колодки под действием пружины 9 отходят от колес, обеспечивая растормаживание электровоза.

Торможение электровоза на стоянках осуществляется путем выпуска воздуха из пневмоцилиндра 7 и прижатия колодок к колесам пружиной демпфера 5. При необходимости экстренного торможения электровоза можно использовать обе системы торможения одновременно, подавая воздух в пневмоцилиндр 8 и выпуская воздух из пневмоцилиндра 7. [10]

Установленные на некоторых типах тяжелых электровозов рельсовые электромагнитные тормоза позволяют увеличить тормозную силу. Тормоз такого типа представляет собой подвешенный к раме электровоза электромагнит постоянного тока с башмаком, взаимодействующим с головкой рельса при торможении.

Песочная система предназначена для принудительной подачи песка под колеса с целью увеличения коэффициента сцепления колес с рельсами и устранения буксования колес электровоза. Песочная система (рисунок 2.7) состоит из четырех песочниц 1, расположенных с наружных сторон колес электровоза, и четырех загрузочных устройств 2, выполненных в виде желоба, закрепленного шарнирно в окне рамы электровоза и откидываемого наружу при загрузке песочницы 1.

Рисунок 3.8 — Схема установки песочниц на электровозе К14: 1 — песочница; 2 — загрузочное устройство; 3 — рычаг Внутри корпуса песочницы установлен рыхлитель (рисунок 2.8), представляющий собой вал 3, на котором закреплены ребра 4. Поворот вала рыхлителя через храповой механизм 5 осуществляется машинистом из кабины через систему рычагов, соединенных шарнирно с рычагом 6.

Разрыхленный песок через отверстие 7 поступает в камеру инжектора 8, предназначенного для подачи песка на рельс под колесо электровоза. Подача песка из камеры инжектора осуществляется сжатым воздухом, поступающим через отверстие 9 и разделяющимся на две струи, одна из которых, проходя через отверстие конфузора, разрыхляет песок в камере инжектора 8, а другая, проходя через отверстие 11, увлекает разрыхленный песок и через направляющую трубку 12 подает его на головку рельса. Засорившиеся отверстия 10 и 11прочищают по мере необходимости через задвижку 13.

Рисунок 3.9 — Рыхлитель К-14: 1- песочница; 2 — загрузочное устройство; 3 — вал; 4 — ребра; 5 — храповый механизм; 6 — рычаг; 7 — отверстие; 8 — инжектор; 9 — отверстие сжатого воздуха; 10 и 11 — отверстия; 12 — направляющая трубка; 13 — задвижка Контактные электровозы со сцепным весом 10 кН и более оборудованы пневмосистемой, которая питается сжатым воздухом от мотор-компрессора, автоматическое включение и отключение электродвигателей которого осуществляется с помощью регуляторов давления. Для выравнивания пульсации воздуха при работе компрессора в пневмосистеме предусмотрен воздухосборник, от которого с помощью разделительных клапанов сжатый воздух под давлением 0,5ч0,6 МПа поступает по рукавам к рабочим цилиндрам тормозной системы, песочниц, автосцепок с дистанционным управлением и токосъемника, а также к пневматическому сигналу.

В электровозах К10, КИМ, К14 и КТ28 пневматическая и электрическая цепи сблокированы с дверями кабины электровоза. При открывании дверей автоматически отключается питание тяговых электродвигателей, и с выдержкой 3ч5 с включается пневмопривод тормозной системы. Такая блокировка исключает возможность движения электровоза с открытыми дверями.

Электровозы снабжены скоростемерами, которые обеспечивают визуальный контроль скорости движения и регистрацию пройденного пути независимо от направления движения электровоза. [11]

3.3 Электрическое оборудование электровозов

Электрическое оборудование контактного электровоза включает в себя тяговые электродвигатели, электродвигатели компрессора и вентилятора, электромагниты пневмоклапанов, аппаратуру управления электродвигателями (пусковые реостаты и контроллер или устройство комплектное тиристорное), токоприемники, фары и сигнальные фонари, выключатель блокировки сиденья машиниста и др.

При реостатной схеме управления пуск электровоза, регулирование скорости его движения и тормозного усилия при динамическом торможении производится контроллером путем изменения сопротивления на различных позициях пускового реостата, включенного в цепь тяговых двигателей. Пусковые сопротивления состоят из отдельных элементов с большим удельным сопротивлением, выполненных, например, из фехраля. Устаревшая реостатная схема управления тяговыми электродвигателями наиболее простая, но имеет такие существенные недостатки, как большие (до 20—30%) потери энергии в сопротивлениях ввиду необходимости работы с пониженными скоростями на реостатных характеристиках, резкое изменение тока и силы тяги при переходе с одной пусковой позиции на другую, вследствие чего недоиспользуется сила сцепления колес электровоза с рельсами в период пуска. Неэкономичность реостатной схемы управления особенно ощутима в аккумуляторных электровозах ввиду ограниченной энергоемкости аккумуляторных батареи. [12]

Электрическая схема электровоза обеспечивает управление тяговым электроприводом, вспомогательным электрооборудованием и выполняет следующие функции: плавный разгон и изменение скорости электровоза и ее стабилизации в пределах от минимальной до допустимой; реверсирование тяговых двигателей и электродинамическое торможение; автоматическое ограничение тока тяговых двигателей при их пуске, регулировании скорости; управление двигателем компрессора в функции давления воздуха в пневмосистеме; контроль температуры тяговых двигателей; защита электрооборудования от токов короткого замыкания; питание стабилизированным напряжением 24 В вспомогательного электрооборудования от аккумуляторной батареи при кратковременном отключении токоприемника от троллейного провода; управление токоприемником, песочницами, автосцепками и стрелочными переводами из кабины машиниста; блокировка рабочего места машиниста с отключением тяговых двигателей и др.

На электровозах применяют тяговые двигатели постоянного тока последовательного возбуждения, которые по сравнению с двигателями параллельного возбуждения обладают рядом преимуществ: большие перегрузочная способность и пусковой момент, меньшая чувствительность к колебаниям напряжения и др.

Применяются три системы управления тяговыми двигателями электровоза — реостатная, безреостатная и тиристорно-импульсная.

В аккумуляторных электровозах используется безреостатная схема управления, основанная на принципе параллельного или последовательного включения равного числа элементов аккумуляторной батареи. Соответствующей комбинацией включения секций аккумуляторной батареи и тяговых электродвигателей обеспечивают напряжение на электродвигателях, составляющее 25, 50 или 100% от номинального. Например, при использовании аккумуляторной батареи из двух секций можно получить 5 безреостатных позиций (при реостатной системе — 2).

При безреостатной системе управления (по сравнению с реостатной) снижаются потери энергии, однако сила сцепления колес электровоза с рельсами в период пуска реализуется неполностью. [13]

В контактных электровозах КТ14 и КТ28 применена тиристорная система управления тяговыми двигателями, основанная на широтно-импульсной модуляции подводимого к электродвигателям напряжения. Эта система управления обладает рядом преимуществ: плавный пуск и регулирование скорости без потерь; повышение пускового тягового усилия, которое ограничивается только предельным значением коэффициента сцепления колес электровоза с рельсами; повышение надежности электрооборудования за счет устранения контактной коммутационной и пускорегулирующей аппаратуры. Разгон, замедление и стабилизация скорости движения электровоза осуществляются автоматически.

В контактных электровозах КТ14 и КТ28 тяговые двигатели имеют повышенную длительную мощность и принудительную вентиляцию. Для этих электровозов разработана аппаратура автоматического управления с тиристорным регулятором, обеспечивающая: бесступенчатое задание скорости электровоза и ее стабилизацию в пределах от минимальной (0,6 м/с) до допустимой по технической характеристике (8 м/с); автоматическое ограничение тока тяговых двигателей при их пуске, регулировании скорости, перегрузках и торможении; блокировку движения электровоза при одновременном управлении из двух кабин; выдачу сигналов па управление электромагнитными рельсовыми тормозами и стрелочными переводами. Система управления двумя спаренными электровозами (КТ28) на базе тиристорных преобразователей обеспечивает: управление электровозом одним машинистом из кабины ведущего электровоза; независимую работу двигателей в двигательном и тормозном режимах; независимое регулирование двигателей для перераспределения тяговых усилии с целью предотвращения буксования и улучшения тяговых и тормозных характеристик. [14]

Съем тока с контактного провода осуществляется дуговыми токоприемниками (реже — штанговыми) с алюминиевыми контактными вставками, позволяющими уменьшить износ контактного провода. При наличии на электровозе одного токоприемника возникает искрение вследствие отрыва пути от провода при ударах на стыках рельсов. На современных конструкциях контактных электровозов устанавливают два токоприемника, независимо поджимаемые к проводу пружинами и позволяющие уменьшить искрообразование, так как в случае нарушения взаимодействия одной из дуг с контактным проводом ток поступает по другой дуге, что исключает полный разрыв электрической цепи.

4. РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗНОДОРОДНОГО ТРАНСПОРТА

Принимаем производительность шахты «10-лет независимости Казахстана» ТНК Донской ГОК — 1.5 млн тонн в год. В качестве вариантов используем, что возможно применение электровозов К-10 производитель ЗАО ПКФ «Амплитуда» (г. Донецк), К-14М производитель «Александровский машиностроительный завод» и американского фирмы «Джеффри».

Расчёт производим для вагонеток с глухим кузовом ВГ-4,5А. Его масса составляет 4,2 тонны, вместимость кузова 4,5 м³. Произведем расчет для электровоза К-14М с сцепной массой 14 тонн.

Полезная масса вагона:

(4.1)

где — плотность руды, т/м3;

— объём вагонетки, м3;

— коэффициент наполнения вагонетки, Кн = 0,95.

Действительную схему транспорта заменяем на расчётную. Средневзвешенное расстояние транспортирования определяется по формуле:

(4.2)

где — расстояния транспортирования из каждого орта, км;

— производительность орта в смену, т.

Данные о производительности приводятся в таблице 3.1.

Таблица 4.1 — Условия работы электровозного транспорта

Основное сопротивление движению гружёной вагонетки составляет 5Н/кН, порожней 8 Н/кН. [2]

Максимально допустимая масса гружёного состава из условий сцепления:

(4.3)

где — сцепная масса электровоза, т;

— коэффициент сцепления при пуске поезда с подсыпкой песка (=0,18 — так как пути влажные);

— коэффициент инерции вращающихся масс поезда;

— ускорение при пуске поезда;

— уклон пути, 0/00.

Количество вагонеток в составе:

(4.4)

где — масса порожней вагонетки, т Уточненная масса:

— гружёного состава: Qгр= 8•19,2=153,6 тонн;

— порожнего состава: Qпор= 8•4,5=36 тонн.

Произведем проверку массы поезда по условию торможения, определив в начале удельную тормозную силу:

(4.5)

гдедополнительная тормозная сила рельсового электромагнитного тормоза Таким образом, допустимая скорость на расчётном преобладающем уклоне пути:

(4.6)

где — длина тормозного пути. Согласно ПБ при перевозке грузов его длина не должна превышать 40 метров.

Скорость движения принимаем 11 км/час.

Сила тяги на один двигатель в период установившегося движения:

— для грузового поезда:

(4.7)

где nдв — число двигателей на электровозе, штук;

— для порожнего

(4.8)

Основные параметры тягового двигателя можно определить по его электромеханической характеристике (рисунок 3.1), представляющей собой зависимость силы тяги F на ободе ведущих колес (взамен вращающего момента на валу двигателя), скорости движения электровоза V и (взамен частоты вращения вала двигателя) и КПД от тока двигателя I.

За номинальный режим работы тяговых двигателей принимают часовой режим, при котором допустимая температура нагрева обмоток двигателя достигается через 1 ч его работы. [15]

В характеристике двигателя указывают часовую силу тяги Fчас, часовую скорость Vчас и часовой ток Iчас. Длительному режиму соответствует такой ток Iдл, при котором допустимая температура обмоток двигателя достигается за неограниченно длительное время. Отношение Iдл/ Iчас= 0,40,45 называется коэффициентом вентиляции.

Рисунок 4.1 — Электромеханическая характеристика тягового двигателя К-14

Полученным значениям силы тяги соответствуют:

— скорость движения грузовом направлении — 11 км/час, что соответствует скорости движения по условиям торможения; сила тока составит Iг= 40 A;

— скорость движения в порожняковом направлении — 20.5 км/час; сила тока составит Iпор=92 А.

Время движения груженного состава определяется исходя из допустимой по торможению скорости движения:

(4.9)

где — средняя ходовая скорость груженного поезда, км/час,

Тоже самое при движении в порожняковом направлении:

(4.10)

где — средняя ходовая скорость порожнего поезда, км/час

Время разгрузки состава вагоноопрокидываетлем ОКЭ4−410, при одновременной разгрузке z=2 вагонеток:

(4.11)

где — время на разгрузку одновременно двух вагонеток [2]

Время погрузки состава:

(4.12)

где — время на погрузку одной вагонетки [2]

Продолжительность одного рейса:

(4.13)

где — продолжительность маневров за один рейс[2].

Критерием определения массы поезда по нагреву двигателей является эффективный ток Iэф, значение которого не должно превышать значение длительного тока, указанного в характеристики тягового двигателя электровоза, т. е.

Для одного рейса:

(4.14)

гдекоэффициент, учитывающий дополнительный нагрев двигателей при выполнении маневров. =1,3.

Следовательно, соотношение не нарушается и в составе оставляем 9 вагонеток.

Число рейсов одного электровоза за смену:

(4.15)

где — коэффициент использования электровоза во времени. kэ=0,9.

Принимаем 6 рейсов.

Необходимое число рейсов в смену для вывоза сменного задания

(4.16)

где к — коэффициент неравномерности работы электровозного транспорта, к=1,8;

кн — коэффициент, учитывающий транспортирование породы. В нашем случае кн=1;

Qобщ — производительность всех орт в смену, т;

А — полезная масса состава, т.

Принимается 31 рейс и с учетом числа рейсов для перевозки грузов, получаем rгр=36 рейсов Расчётное количество рабочих электровозов:

Nэ=rгр / np = 36 / 6,1 =6 штук (4.17)

Принимаем 6 штук.

Инвентарное число электровозов:

Nи = Nэ + Np = 6 + 2 = 8 штук (4.18)

где Np — количество электровозов находящихся в резерве.

Возможная среднесменная производительность электровоза по основному грузу:

Aэс=nр•А•L/К=6,1•120•2,19/1,5=1068 т•км/смену (4.19)

Расчётная сменная производительность электровоза:

Aэр=кн•Qобщ•L/ Nр= 1•2450•2,19/6=894 т•км/смену (4.20)

Расчётный коэффициент использования электровоза за смену:

Кисп=rгр/ (np•Nэ)=36/6,1•6=0.98

Произведем расчёт расхода электроэнергии при транспортировании горной массы.

Расход энергии за один рейс, отнесенный к колесам электровоза:

Э=10−3(4Fгр•L+4Fпор•L)=10−3(4•916.2•2,19+4•3204•2,19)=30.9МДж (4.21)

где Fг и Fпор — установившееся сила тяги, отнесенная к одному двигателю, Н (формулы 3.7 и 3.8). [16]

Расход электровозом энергии за один рейс, отнесенный к шинам подстанции:

(4.22)

где — КПД электровоза, тяговой сети и подстанции Удельный расход энергии на шинах подстанции, отнесенный к 1 т•км транспортируемого груза:

(4.23)

Общий расход электроэнергии за смену:

Результаты по остальным электровозам сводим в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 — Результаты расчетов

5. ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТА И ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

5.1 Форма управления электромеханической службой

Для условий шахты используется смешанную форму управления службой ремонта шахтных электровозов.

Смешанной формой организации называется такая форма, при которой часть ремонтных сил и средств сконцентрирована в ведении главного механика ГОКа, которыми выполняются только капитальные ремонты, а текущие ремонты и техническое обслуживание выполняются собственными силами цеховых подразделений, а также техническое обслуживание при смешанной форме цеховые подразделения получают запасные части на выполнение технических ремонтов, а часть деталей изготавливают в ремонтно-механических мастерских при этом главный механик должен иметь ремонтно-механическую мастерскую.

Таблица 5.1 — Форма управления электромеханической службой

5.2 Система ремонта

Ремонт шахтного оборудования проектируем выполнять по системе планово-предупредительных ремонтов (ППР).

Системой ППР называется совокупность организационно-технических мероприятий по эксплуатации, обслуживанию и ремонту оборудования, направленных на предупреждение преждевременного износа деталей, узлов и механизмов и на повышение надежности оборудования.

Сущность ППР — профилактическая заключается в проведении работ по мойке, чистке, креплению, регулировке и смазке, а также замене быстро изнашивающихся деталей, имеющих небольшой межремонтный период работы.

5.3 Метод ремонта

Основным методом системы ППР является агрегатно-узловой метод ремонтов, при котором очередные плановые ремонты оборудования выполняются в заранее установленные сроки после наработки или определенного количества часов. Ремонт электрооборудования осуществляется в те же сроки, что и ремонт технологического оборудования.

Рисунок 5.1 — Схема проведения ремонтов по агрегатно — узловому методу

5.4 Виды технического обслуживания и ремонтов

Для горного оборудования карьера проектируем выполнять следующие виды:

Техническое обслуживание:

— ТО — ежесменное обслуживание;

— ЕПП — ежесуточная проверка правильности эксплуатации.

Плановые ремонты:

— текущие Т1, Т2, Т3;

— капитальные К;

— наладка и ревизия полугодовая (НРП) ;

— наладка и ревизия годовая (НРГ).

5.5 Ремонтные нормативы

Для горного оборудования карьера согласно положению о техническом обслуживании и ремонте, принимаем следующие ремонтные нормативы (таблица 5.2). [17]

Таблица 5.2 — Ремонтные нормативы механического оборудования рудника

NТО = (n · Агп / Тто) — (Nк + NТ3 + NТ2 + NТ1), (5.1)

где Т1, Т2, Т3, Тто — межремонтные периоды между текущими ремонтами и ТО.

Выполненные расчеты количества ППР проведены на ЭВМ

5.6 Планирование ремонтов

Для оборудования шахты проектируем годовое и месячное планирование.

Целью планирования является:

1 — планомерная постановка оборудования в ремонт;

2 — равномерное распределение объемов ремонтных работ по месяцам года и дням месяца;

3 — равномерная потребность в рабочей силе и оборудование по месяцам года и дням месяца.

5.7 Расчет годового объема ремонтных работ

Годовой объем ремонтных работ определяем по методу трудоемкости:

к

Q =? Ni · Тр; (5.2)

i=то где Ni — годовое количество iго ремонтов;

Тр — трудоемкость iго ремонта или ТО, чел· час;

5.8 Расчет количества ремонтного оборудования

Потребное количество ремонтного оборудования для механической мастерской и ремонтных подразделений определяется по формуле

Nоi =? Q / (Фоi · зоi), (5.3)

где? Q — годовой объем ремонтных работ выполняемых силами цеховых подразделений, маш. час;

Фоi — годовой фонд рабочего времени одной единицы ремонтного оборудования.

Фоi = (Д кДп — Дв) · nсм · tсм · пр (5.4)

где Д к, Дп, Дв — количество календарных, праздничных и выходных дней в году;

nсм — количество рабочих смен ремонтного оборудования в сутки;

tсм — продолжительность смен, час;

пр — продолжительность учитывающаяся тратой ремонтного оборудования на ремонтах;

зоi — коэффициент использования оборудования.

Таблица 5.3 — Годовое количество ремонтов

Таблица 5.4 — Объем работ по видам

Количество ремонтного оборудования для СП — 1;

для СС — 1.

Списочный штат ремонтных работ для СП-3;

для СС-2

По полученным данным проектируем подземное депо для ремонта шахтных электровозов.

6. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДУЛИРОВАНИЕ

6.1 Использование транспортной модели в решении задач управления железнодорожными перевозками

Одна из наиболее распространенных задач математического (обычно — линейного) программирования — транспортная задача. В общем виде ее можно представить так: требуется найти такой план доставки грузов от поставщиков к потребителям, чтобы стоимость перевозки (или суммарная дальность, или объем транспортной работы в тонно-километрах) была наименьшей. Следовательно, дело сводится к наиболее рациональному прикреплению производителей к потребителям продукции (и наоборот). В простейшем виде, когда распределяется один вид продукта и потребителям безразлично, от кого из поставщиков его получать, задача формулируется следующим образом. Имеется ряд пунктов производства А1, А2, …, Аm с объемами производства в единицу времени (месяц, квартал), равными соответственно а1, а2, …, аm и пункты потребления B1, B2, …, Bn, потребляющие за тот же промежуток времени соответственно b1, b2, …, bn продукции. В случае, если решается закрытая (сбалансированная) задача, сумма объемов производства на всех m пунктах-поставщиках равна сумме объемов потребления на всех n пунктах-получателях:

Кроме того, известны затраты по перевозке единицы продукта от каждого поставщика к каждому получателю — cij.

В качестве неизвестных величин выступают объемы продукта, перевозимого из каждого пункта производства в каждый пункт потребления, соответственно обозначаемые xij.

Тогда наиболее рациональным прикреплением поставщиков к потребителям будет такое, при котором суммарные затраты на транспортировку будут наименьшими:

При этом каждый потребитель получает нужное количество продукта:

и каждый поставщик отгружает весь произведенный им продукт:

Как и во всех подобных случаях, здесь также оговаривается неотрицательность переменных: поставка от какого-то пункта производства тому или иному пункту потребления может быть равна нулю, но отрицательной, т. е. следовать в обратном направлении, быть не может.

Поскольку принято, что затраты на перевозки растут здесь пропорционально их объему, то перед нами задача линейного программирования — одна из задач распределения ресурсов.

Несбалансированную (открытую) транспортную задачу приводят к виду, показанному выше, искусственно: в модель вводятся, так называемые, фиктивный поставщик или фиктивный потребитель, которые балансируют спрос и потребление.

В настоящее время разработано множество различных алгоритмов решения транспортной задачи: распределительный метод, метод потенциалов, дельта-метод, венгерский метод, метод дифференциальных рент, различные сетевые методы и т. д. Они относительно просты, по ним составлены десятки программ для вычислительных машин. Задачи эти часто усложняются разного рода дополнительными условиями: например, в них включается расчет не только себестоимости перевозок, но и себестоимости производства продукции (производственно-транспортная задача), оптимизируется совместно доставка взаимозаменяемых видов продукции (скажем, различных кровельных материалов), оптимизируется доставка грузов с промежуточными базами (складами). Кроме того, следует учитывать, что математическая модель транспортной задачи позволяет описывать множество ситуаций, весьма далеких от проблемы перевозок, в частности, находить оптимальное размещение заказов на производство изделий с разной себестоимостью. [18]

6.2 Оптимальное распределение тяговых агрегатов на Соколовском подземном руднике

На Соколовском подземном руднике используются 3 типа электровоза для доставки породы от забоя к местам подъема на различных уровнях. В зависимости от технических характеристик (потребление электроэнергии и т. д.) различается стоимость доставки груза определенным типом агрегата на определенный горизонт. Известна суточная норма подъема с каждого горизонта и количество составов, транспортируемых каждым видом электровозов. Необходимо определить, сколько составов от забоя до мест подъема необходимо отправить с использованием всех типов тяговых агрегатов, чтобы обеспечить минимум затрат.

Исходные данные к решению задачи приведены в таблице 5.1

Таблица 6.1 — Исходные данные

Математическая модель будет выглядеть следующим образом:

целевая функция:

W=21×11+15×12+15×13+17×14+30×21+18×22+12×23+25×24+19×31+23×32+24×33+21×34>>min

ограничения:

x11+x12+x13+x14 =7

x21+x22+x23+x24 =3

x31+x32+x33+x34 =6

x11+x21+x31=4

x12+x22+x32=4

x13+x23+x33=4

x14+x24+x34=4

xij?0

Даная задача решена средствами электронной таблицы EXCEL, входящей в состав пакета Microsoft Office.

Функциональные возможности Excel позволяют широко использовать его для обработки данных.

В комплекте Excel содержатся инструменты для решения важных задач хозяйственно-экономической деятельности предприятия. С помощью дополнительной программы «Поиск решения» можно легко решать многие задачи оптимизации, например задачи линейного программирования.

Чтобы дать программе «понять», что от нее требуется выполнить и какой результат получить, необходимо предварительно поставить задачу и задать исходные числовые данные. Основой для постановки задачи служит созданная пользователем таблица, в которой собран весь необходимый числовой материал. При этом таблица должна содержать формулы, отражающие зависимости между определенными данными таблицы. [19]

Таблица 6.2 — Решение электронной таблицы

Рисунок 6.1 — Решение в электронной таблице По результатам решения можно сделать следующие выводы. Минимум затрат составит 263 тысячи тенге. При этом обеспечиваются все необходимые нормы выгрузки, и задействуется вся имеющаяся техника.

7. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

В дипломной работе рассматривается выбор модели электровоза, как по техническим, так и по экономическим параметрам. В качестве вариантов используем, что возможно применение электровозов К-14, К-10 и электровоза американской фирмы «Джеффри».

Предприятие работает в три смены по 8 часов.

Сравнительные технические характеристики электровозов приведены в таблице 7.1.

Таблица 7.1 — Технические характеристики электровозов

Необходимым является определение эффективного фонда рабочего времени:

(7.1)

Таблица 7.2 — Эффективный фонд рабочего времени

Таблица 7.3 — Расчет производительности электровоза

Таблица 7.4 — Расчет стоимости электровоза

Таблица 7.5 — Расчет годовых отчислений на амортизацию

Расчет годовых отчислений на амортизацию определили по формулам:

;

; (7.2)

Расчет затрат на электроэнергию.

(7.3)

(7.4)

(7.5)

Результаты расчета сводим в таблицу 7.6.

Таблица 7.6 — Расчет годовых отчислений на электроэнергию

Таблица 7.7 — Расчет затрат на текущий ремонт [20]

Для определения фонда оплаты труда необходимо определить баланс рабочего времени одного среднесписочного работника и вычислить коэффициент списочного состава (таблицу 7.8).

Таблица 7.8 — Баланс рабочего времени одного рабочего

Таблица 7.9 — Расчет заработной платы для персонала К14

Таблица 7.10 — Расчет заработной платы для персонала К10

Таблица 7.11 — Расчет заработной платы для персонала Джеффри

Таблица 7.12 — Затраты на вспомогательные мероприятия

Собщ = Са + Сэл + Ср + Сзп + Сотч + Свсп + Сохр, (7.6)

К14:

С общ. = 168,72+22,9+8,9+0,178+1,36+17,87= 219,928 млн. тенге К10:

С общ. =190,9+20,2+12,3+0,246+1,53+25,24 = 250,416 млн. тенге Джеффри:

Собщ. = 202,8+24,3+7,5+0,15+0,557+22,4 = 257,7 млн. тенге Экономический эффект рассчитывается:

Эф= З2-З1, (7.7)

где З1, З2 — приведенные затраты соответственно в базовом и модернизированном варианте.

Зi = Сi+Кi· Ен min, (7.8)

где Сi — эксплуатационные затраты соответственно в базовом и модернизированном варианте;

Кi — капитальные затраты соответственно в базовом и модернизированном варианте;

Ен — нормативный коэффициент эффективности приведения капитальных затрат. Ен = 0,15 [21]

Выбор производится по минимуму приведенных затрат.

З (К14) = 219,928+ 0,15 · 127,66 = 239,077 млн. тенге З (К10) =250,416+ 0,15 · 180,34=277,467 млн. тенге З (Джефри) = 257,7+ 0,15· 226,37= 291,656 млн. тенге Электровоз К14 характеризуется наименьшими приведенными затратами, поэтому принимаем его к эксплуатации на руднике.

Рисунок 7.1 — Экономические показатели

8. ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

8.1 Общие правила

Техника безопасности — система организационных и технических мероприятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих опасных факторов, которые в определенных условиях приводят к травматизму или ухудшению здоровья работающих.

Организационные мероприятия по технике безопасности включают: инструктаж и обучение работающих безопасным методам работы; обучение пользованию защитными средствами, разработку режимов труда и отдыха при выполнении опасных операций.

Технические мероприятия по технике безопасности включают: совершенствование технологических процессов, применение безопасной техники, установку оградительных и блокирующих устройств, внедрение автоматической сигнализации и т. д. условия труда во многом зависят от определения безопасных рабочих зон. Размеры рабочей зоны определяют в соответствии с полем зрения работающего и с учетом размеров тела человека. Безопасность работ на контактной сети регламентируется также допустимыми расстояниями приближения к опасным элементам и выбором правильной рабочей позы.

Для каждой шахты должен быть составлен план ликвидации аварий в соответствии с «Инструкцией по составлению планов ликвидации аварий»

План ликвидации аварий пересматривается и утверждается один раз в полугодие не позднее, чем за 15 дней до начала следующего полугодия.

При изменениях в течение полугодия в схеме выработок или вентиляции шахты, а также при изменении путей вывода рабочих в план ликвидации аварий не позднее, чем на другой день после изменения, вносятся соответствующие исправления, о чем доводится до сведения лиц технического надзора и рабочих.

Изучение плана ликвидации аварий техническим надзором производится под руководством главного инженера (технического руководителя) шахты до начала полугодия.

Ознакомление рабочих с правилами личного поведения во время соответствии с планом ликвидации аварий, производит начальник участка. Рабочие после ознакомления с правилами личного поведения во время аварий расписываются об этом в «Журнале регистрации ознакомления рабочих с запасными выходами». Запрещается допускать к работе лиц, не ознакомленных с планом ликвидации аварий и не знающих его в части, относящейся к месту их работы.

Для оповещения рабочих на подземных работах о возникновении аварии на каждой шахте кроме телефонной связи должна быть оборудована аварийная специальная сигнализация (световая, громкоговорящая и др.).

Запрещается выдача нарядов на работу в выработки (забои), имеющие нарушения требований правил безопасности, кроме нарядов по устранению этих нарушений. В отдаленные от основных рабочих мест выработки (забои) разрешается посылать одновременно не менее двух опытных рабочих и только после осмотра этих выработок (забоев) лицами технического надзора.

Перечень отдаленных от основных рабочих мест выработок (забоев) ежемесячно утверждается главным инженером шахты.

Руководящие и инженерно-технические работники шахты обязаны для обеспечения контроля за состоянием техники безопасности и правильным ведением горных работ систематически посещать подземные работы.

Начальник участка или его помощник обязаны посещать каждое рабочее место на участке не менее одного раза в сутки.

Начальник смены (горный мастер) должен посетить в течение смены каждое рабочее место, обеспечив при этом непосредственное руководство работами в наиболее сложных забоях. [22]

Каждое рабочее место должно обеспечиваться нормальным проветриванием, освещением, средствами для оповещения об аварии, находиться в состоянии полной безопасности для работы (отсутствие нависающих кусков породы, исправная крепь, наличие ограждений движущихся частей механизмов и пр.) и перед началом работ осматриваться начальником смены (горным мастером) или по его поручению — бригадиром (звеньевым).

Начальник смены (горный мастер) обязан принять меры по устранению опасности, замеченной до начала работ или во время работы. В случаях, когда устранение замеченных опасностей невозможно, начальник смены (горный мастер) обязан не допускать производства работ, вывести рабочих в безопасное место и немедленно сообщить об этом своему непосредственному начальнику или диспетчеру шахты.

Придя на рабочее место, рабочий должен до начала работы удостовериться в безопасном состоянии забоя, кровли и боков выработки, крепи, исправности предохранительных устройств, действии вентиляции, а также проверить исправность инструментов, механизмов и приспособлений, требующихся для работы. Обнаружив недостатки, которые он сам не может устранить, рабочий, не приступая работе, обязан сообщить о них лицам технического надзора. Каждый работающий в шахте и на поверхности, заметивший опасность, угрожающую людям или предприятию, обязан наряду с принятием мер для ее устранения немедленно заявить об это бригадиру или лицу технического надзора. Начальник участка или его помощник и горный мастер при смене рабочих должны предупредить рабочих другой смены о возможных опасностях в работе. При смене на месте работы рабочие одной смены обязаны предупредить рабочих другой смены о возможных опасностях в работе.

При одновременной обработке месторождения открытым и подземным способами должны осуществляться мероприятия, обеспечивающие безопасность работающих как на подземных, так и на открытых работах (согласованный график ведения взрывных работ, контроль за состоянием атмосферы, предупреждение проникновения продуктов взрыва и воды из карьера в подземные выработки и т. п.).

Входы в подземные выработки, состояние которых представляет опасность для людей, а также в те выработки, где работа временно остановлена, должны быть изолированы решетчатыми или сплошными перемычками. [23]

Все недействующие гезенки, восстающие, рудоспуски и другие, вертикальные и наклонные подземные выработки должны быть перекрыты сверху и снизу. Если эти выработки используются для вентиляции, то они должны быть ограждены прочным барьером или перекрыты металлической решеткой, исключающими опасность падения людей в эти выработки.

Устья шурфов и других горных выработок на поверхности необходимо прочно закрывать или ограждать барьерами, исключающими опасность падения в них люден.

На всех шахтах у стволов, по которым производится подъем и спуск людей, и на нижних приемных площадках капитальных наклонных выработок, оборудованных механической доставкой людей, должны устраиваться камеры ожидания. Размеры камеры и ее оборудование определяются проектом.

Выходы из камер ожидания должны быть расположены в непосредственной близости от ствола шахты.

Камеры ожидания должны быть оборудованы скамьями для сидения людей и освещены.

Все горные выработки, временно не предусмотренные для дальнейшего использования или работы, в которых полностью закончены, должны быть погашены (заложены пустой породой, искусственно обрушены) или закрыты перемычками, решетками, исключающими возможность доступа в них людей.

Провалы и зоны возможного обрушения поверхности от влияния горных работ должны быть ограждены.

Все открытые движущиеся части машин, механизмов и установок (муфты, передачи, шкивы и т. п.) должны быть надежно ограждены.

Перед пуском механизмов в работу машинист обязан убедиться в отсутствии посторонних лиц в зоне действия механизма и дать предупредительный сигнал. Таблица сигналов должна быть вывешена на видном месте вблизи механизмов, а значение сигналов должно быть известно лицам, обслуживающим эти механизмы.

При сигнале об остановке или непонятном сигнале действующие механизмы должны быть немедленно остановлены.

При внезапном прекращении подачи электроэнергии персонал, обслуживающий механизмы, обязан немедленно выключить электродвигатели, приводящие в движение механизмы.

Запрещается использовать в работе неисправные машины и механизмы.

Чистка и смазка механизмов во время их работы запрещается, за исключением тех случаев, когда имеются специальные устройства, обеспечивающие безопасность этих работ.

Ремонт горных машин должен производиться в сроки, предусмотренные графиком планово-предупредительного ремонта (ППР). На все виды ремонтов основного оборудования должны быть составлены инструкции по безопасному ведению работ, утвержденные главным инженером шахты.

Все инструменты с острыми кромками или лезвиями должны переноситься в защитных чехлах или в специальных сумках.

Запрещается оставлять без надзора светильник индивидуального пользования или разводить открытый огонь в горных выработках.

Запрещается допуск к работе и пребывание на территории шахты и других объектах лиц в нетрезвом состоянии.

На шахтах, опасных по газу или пыли, запрещается проносить табак и курительные принадлежности, а также курить и пользоваться открытым огнем в подземных выработках, надшахтных зданиях, а также курить и пользоваться открытым огнем на поверхности на расстоянии менее 30 м от диффузора вентилятора.

Работники должны быть одеты в спецодежду, спецобувь установленного образца. Необходимо проверить готовность к работе радиостанций, фонарей Для предупреждения курения в шахте и проноса в нее табака и курительных принадлежностей должен быть организован осмотр всех спускающихся в шахту.

Прежде чем перейти ж.д. путь, необходимо остановиться и убедиться в отсутствии на этом пути на опасного расстояния приближающегося поезда или маневрового состава. Особо внимательными надо быть при переходе через ж.д. пути вблизи стоящих вагонов, зданий и сооружений, которые ухудшают видимость пути, через которые предстоит пройти.

Лица, замеченные в нарушении требований настоящего параграфа, должны быть немедленно отстранены от работы и привлечены к ответственности в установленном порядке.

Примечание. Указанное запрещение не распространяется на ведение взрывных работ огневым способом в порядке, предусмотренном «Едиными правилами безопасности при взрывных работах», и на производство сварочных и автогенных работ, ведущихся в соответствии с приложением 8 к настоящим Правилам.

О каждом несчастном случае пострадавший или ближайший свидетель несчастного случая должны немедленно сообщить лицам технического надзора участка (шахты).

Расследование и учет несчастных случаев производится в соответствии с «Инструкцией о расследовании и учете несчастных случаев, на подконтрольных Госгортехнадзору предприятиях и объектах», а расследование аварий — в соответствии с «Инструкцией по расследованию аварий, не повлекших за собой несчастных случаев, на подконтрольных Госгортехнадзору предприятиях и объектах».

8.2 Общие санитарные правила

8.2.1 Санитарно-бытовые помещения

На каждой шахте должен быть административно-бытовой комбинат с санитарно-бытовыми помещениями с отделениями для мужчин и женщин в соответствии с нормами строительного проектирования и санитарными нормами Министерства здравоохранения. Комбинаты должны располагаться вблизи над шахтным зданием и соединяться с ними утепленным крытым переходом.

К началу работ по строительству шахт должны быть устроены душевые и гардеробные.

Пользование для мытья шахтной водой допускается только разрешения ГСИ.

Допускается использование одного бытового комбината для группы мелких, близко расположенных шахт, при условии перевозки к ним с шахт, рабочих специально оборудованным транспортом (автобусами).

В отделениях для хранения спецодежды число мест должно соответствовать списочку составу всех рабочих, занятых на подземных работах и на поверхности, а также занятых на грязных работах, для домашнего платья — числу рабочих указанных категорий, занятых в двух наиболее многочисленных сменах.

Раздевальня и душевые должны иметь такую пропускную способность, чтобы смена с максимальным числом рабочих затрачивала на мытье и переодевание не более 45 мин.

Душевые должны быть обеспечены горячей и холодной водой из расчета 125 л теплой (при температуре 37° С) воды на каждого моющегося и иметь смесительные устройства с регулируемыми кранами.

Регулирующие краны должны иметь указатели «Холл «и «Гор «быть окрашены в разные цвета или иметь соответствующие надписи. Трубы, подводящие пар и горячую воду, должны быть изолированы и ограждены на высоту не менее 2 м.

При раздевальнях должны быть устроены уборные с умывальником и с автоматически промывающимися чашами.

В душевой и в раздевальне с отделением для хранения спецодежды стены, пол и потолок должны быть из водонепроницаемого материала. В этих помещениях должны быть устроены краны: педантом для обмывания пола и стен.

Все санитарно-бытовые помещения должны иметь вентиляцию в соответствии с действующими нормами.

В отделении для хранения домашнего платья и спец одежды должны быть устроены шкафы или открытые вешалки с дельным устройством для хранения обуви.

На каждой шахте по мере надобности, но не реже двух раз в месяц должна производиться стирка спецодежды и пошив обуви и спецодежды.

8.2.2 Медицинская помощь

Все подземные рабочие должны быть снабжены индивидуальными перевязочными пакетами в прочной водонепроницаемой оболочке.

Лица технического надзора и бригадиры должны иметь при себе во время работы не менее двух таких же индивидуальных перевязочных пакетов.

Подземные рабочие и лица технического надзора должны быть обучены оказанию первой доврачебной помощи.

На каждой шахте аптечки первой помощи должны находиться во всех цехах на поверхности, в раздевальне для домашнего платья, в надшахтном здании, в околоствольном дворе (в случаи отсутствия подземного медпункта) и в камерах, находящихся вблизи мест ведения работ.

При расположении аптечки у ствола шахты ключ от нее должен находиться у стволового, а при расположении в камере — у дежурного по камере.

В околоствольных дворах шахт, не имеющих подземных медпунктов, должны быть носилки, приспособленные для установки их в машине скорой помощи.

На поверхности вблизи ствола шахты должен быть организован пункт первой медицинской помощи. Организация пункта согласовывается с органами здравоохранения.

На шахтах с числом подземных рабочих по списочки, составу свыше 600 человек должны устраиваться подземные пункт первой медицинской помощи в специальных камерах, расположенных в районе околоствольных дворов или на крыльях шахты.

Подземные медпункты первой помощи должны быть оборудованы всем необходимым инвентарем, медикаментами и перевязочными материалами для оказания первой помощи.

Пункты первой медицинской помощи должны иметь телефонную связь с коммутатором предприятия.

Для доставки пострадавших или внезапно заболевших работе с пункта первой медицинской помощи в лечебное учреждение на каждой шахте должны быть специальные перевозочные средства — санитарный автомобиль, использование которого для других целей запрещается.

Для перевозки пострадавших в зимнее время, каждый автомобиль должен быть снабжен теплой одеждой и теплым одеялом При числе рабочих на шахте до 1000 человек должна быть 1 машина скорой помощи, до 2000 — две машины и на каждые дополнительные 2000 рабочих — еще одна машина. [24]

8.3 Техника безопасности при работе на шахтном электровозе

8.3.1 Общие требования безопасности

К работе в качестве подземного машиниста электровоза допускаются лица мужского пола, не моложе 18 лет, прошедшие медицинское освидетельствование, имеющие удостоверение на право управления электровозом, прошедшие предварительное обучение по технике безопасности и инструктаж на рабочем месте, прошедшие 2-х недельное обучение под руководством опытного машиниста (стажировку) и сдавшие экзамены на II группу по электробезопасности. Допуск к самостоятельной работе оформляется приказом по рудоуправлению. К работе не допускаются лица, с признаками болезненного состояния, наркотического, алкогольного опьянения или интоксикации иного типа.

Машинист электровоза (далее — машинист) обязан знать:

— правила внутреннего трудового распорядка АО «ССГПО»;

— установленный режим труда и отдыха;

— равила личной гигиены;

— требования пожарной безопасности;

— технологическую дисциплину;

— инструкцию по охране труда по данной профессии, обязанности рабочих, бригадиров по обеспечению безопасных условий труда в соответствии с «Системой управления охраной труда на АО «ССГПО», инструкцию по эксплуатации шахтных электровозов;

— организацию работ по электровозной откатке, схему откаточных путей на горизонтах шахты, средств СЦБ;

— позиции плана ликвидации аварий участка, на котором работает;

— правила поведения людей, застигнутых аварией в шахте, сигналы аварийного оповещения в шахте, месторасположение участковых и общешахтных запасных выходов;

— требования безопасности при выполнении работ в горных выработках, указанных в наряде.

— выполнять требования инструкции «О порядке учета, перевозки, хранения, доставки на рабочие места и использование ВМ в СПРу» в части перевозки ВМ в шахте;

— график ведения взрывных работ, сигналы, подаваемые при производстве взрывных работ;

— график работы подъемной установки (спуск-подъем людей).

Машинист обязан:

— работать в установленной спецобуви и спецодежде (сапоги резиновые, костюм хлопчатобумажный, каска, рукавицы);

— содержать в чистоте и исправном состоянии оборудование, инструмент и спецодежду;

— работать с применением средств зашиты и предохранительных приспособлений, указанных в инструкциях, проектах организации работ, технологических картах, инструкциях по эксплуатации оборудования;

— уметь пользоваться самоспасателем и первичными средствами пожаротушения;

— соблюдать личную безопасность и следить за тем, чтобы своими действиями не травмировать окружающих;

— не допускать к выполнению своей работы посторонних лиц;

— немедленно сообщать непосредственному руководителю о замеченных нарушениях, о опасностях, угрожающих другим людям, принимать меры к их устранению;

— при аварии или несчастном случае оказать пострадавшим первую (доврачебную) помощь, сообщить лицу технического надзора в смене или горному диспетчеру, сохранить обстановку и оборудование такими, какими они были в момент происшествия, до прибытия комиссии по расследованию.

— при внезапном заболевании (отравлении и т. п.) пострадавший обязан обратиться в медпункт. Если пострадавший не может этого сделать, то доставить его в медпункт должны лица, находящиеся рядом.

— машинист подвергается воздействию шахтного микроклимата (сквозняки, температура, влажность), пыли и шума. Ему необходимо применять средства индивидуальной защиты (респираторы, лепестки, антифоны, бируши); [25]

8.3.2 Требования безопасности перед началом работы

Машинист электровоза должен получить письменный наряд на производство работ под роспись. Лицо, не расписавшееся за получение наряда, к работе, не допускается. Одеть исправную спецодежду, спецобувь, каску. Получить в ламповой по личному жетону шахтный светильник, самоспасатель и фонарь красного света, проверить их исправность. Неисправные, необходимо сдать в ламповую и получить исправные. Посадка в клеть производится из камеры ожидания с разрешения сигналиста (стволового). При движении клети держаться за поручни. Запрещается курить и надшахтном здании и в клети, открывать двери клети и решетчатые ограждения ствола, провозить в клети одновременно с людьми оборудование, а острый инструмент без чехла. При выходе и посадке в клеть соблюдать порядок и не создавать скопления перед клетью. Передвигаться по горным выработкам к месту работы и обратно к стволу только по пешеходным дорожкам. При приближении поезда необходимо остановиться на свободном проходе или в нише, встать спиной к борту выработки, внимательно наблюдая за движением поезди и ожидать его прохода. Прибыв на рабочее место, указанное в наряде, машинист электровоза обязан: Осмотреть электровоз и подвижной состав. Проверить наличие и исправность фар освещения, сигнальных устройств, блокировок, контрольно-измерительных приборов, электрооборудования, буферов, сцепных устройств, износ тормозных колодок, колесных пар, наличие масла в редукторах, песка в песочницах и их работоспособность, наличие и исправность средств зашиты, состояние токоприемника (пантографа). Результаты осмотра электровоза занести в журнал приема-сдачи смены и подкрепить своей подписью. При обнаружении неисправности или неукомплектованности, устранить их своими силами до начала работ. При невозможности устранения, сообщить горному мастеру (лицу технического надзора). Обозначить состав световыми сигналами: на электровозе — светильник с белым светом (фары), а на последней вагонетке — светильник с красным светом. При передвижении электровоза без вагонеток, светильник с белым светом должен быть на передней части по ходу движения, а светильник с красным светом — на задней части. Отправление поезда с людьми в начале смены, разрешается после осмотра его лицом технического надзора в смене (горного мастера).

8.3.3 Требования безопасности во время работы

Электровоз во время движения должен находиться в голове состава. Нахождение электровоза в хвосте состава допускается только при выполнении маневровых и сборочных операций на участке протяженностью не более 300 м при скорости движения до 2 м/сек. Скорость движения составов при электровозной откатке по горным выработкам должна быть не более 15 км/час.

Машинист электровоза обязан выполнять следующие требования:

— перед началом движения убедиться в отсутствии людей и других препятствий на железнодорожном пути, подать сигнал (один короткий — «стоп», два коротких — «движение вперед», три коротких — «движение назад»).

— убедиться в эффективности действия тормозов. Тормозной путь состава на преобладающем уклоне при перевозке грузов не должен превышать 40 м, при перевозке людей — 20 м.

— осуществлять перевозку людей только в специальных пассажирских вагонетках.

— следить за состоянием железнодорожного пути, стрелочных переводов, руководствоваться сигналами светофоров, установленных перед автоматически срабатывающими дверями. При обнаружении каких-либо повреждений переводов, неплотное прилегание остряков и т. п. доложить лицу технического надзора. Следить за состоянием контактного провода (наличие провисей, обрывов, растяжек, наличие и исправность опережающей сигнализации на криволинейных участках пути). Высота подвески контактного провода должна быть не менее 1,8 м от головки рельсов. Подвеска контактного провода осуществляется эластично, на растяжках, через 5 м, а на криволинейных участках расстояние между точками подвески — 3 м. При обнаружении каких-либо неисправностей прекратить движение составов до устранения неисправностей. При внезапном снятии напряжения с контактной сети, выключить электродвигатель и остановить состав (электровоз). Машинист не должен отлучаться от электровоза. При вынужденных отлучках, машинист обязан выключить электродвигатель, затормозить электровоз и снять рукоятку (ключ) с контроллера, оставив фары включенными.

— при погрузке в вагоны горной массы со скреперных полков, вибролюков, погрузочными машинами, руководствоваться сигналами, подаваемыми с мест погрузки.

— по окончании погрузки проверить загрузку вагонов в составе (габариты т. е. отсутствие выступающих материалов, посторонних предметов и т. д.). Расстояние от контактного провода до естественного конуса отсыпки горной массы в вагоне должно быть не менее 200 м.

— перевозка взрывчатых материалов (ВМ) контактными электровозами должна осуществляться в соответствии с требованиями «Инструкции о порядке учета, перевозки, хранения, доставки на рабочие места и использования ВМ на СПРУ» по маршрутам, в соответствии со схемой откатки на горизонте.

— при перевозке ВМ по горным выработкам в шахте, впереди состава (на электровозе) должен быть фонарь синего света, а на последнем вагоне — фонарь красного света. Машинисты электровозов встречных составов и люди, проходящие по этим выработкам, должны остановиться и пропустить поезд с ВМ.

— во всех случаях, при движении по откаточным выработкам необходимо обращать внимание на водоприток по водоотливным канавкам, но бортам и кровле выработок, в случаях увеличения водопритоков, немедленно сообщить лицу технического надзора или горному диспетчеру и действовать по их указанию.

Машинисту электровоза запрещается:

— управлять электровозом, находясь вне кабины. Во время движения поезда сходить с электровоза и высовываться из кабины электровоза, производить сцепку и расцепку вагонов. Передавать самовольно управление электровозом другому лицу.

— Перевозить людей на раме, на буферах и в кабине электровоза, в вагонетках, не предназначенных для перевозки людей, на платформах и площадках для доставки материалов и оборудования, на буферах вагонеток. Допускается перевозка в кабине электровоза стажера (практиканта), допущенного приказом по подразделению для прохождения стажировки и получения практических навыков в управлении электровозом, машиниста — инструктора.

— перевозка на электровозе материалов и оборудования.

— доставка в поездах, предназначенных для перевозки людей, взрывчатых, легковоспламеняющихся и едких материалов.

— прицепка грузовых вагонеток к составам, предназначенным для перевозки людей, за исключением одной — двух грузовых вагонеток для перевозки инструмента.

— откатка не сцепленных вагонов в составе, прицепка непосредственно к электровозу груженых платформ, вагонеток с лесоматериалами, оборудованием, выступающими за верхний габарит кузова. При доставке длинномерного материала необходимо применять жесткие сцепки или порожние вагонетки.

— проезжать через опрокидыватель в кабине электровоза:

— при отсутствии в его заводской конструкции дверей кабины;

— при неисправных дверях кабины;

— при неисправной блокировке дверей кабины.

Допускается при проезде через опрокидыватель нахождение в кабине электровоза только машиниста, при плотно закрытых дверях и исправной блокировке дверей:

— Сквозной (без остановки) проезд составом через опрокидыватель.

— Проезжать через опрокидыватель при отсутствии машиниста опрокидывателя на рабочем месте.

— Проезжать через опрокидыватель составами вагонеток, платформ, площадок для доставки материалов и оборудования.

— Проталкивать состав электровозом при помощи распилов, досок и других подручных материалов.

— Производить сцепку или расцепку вагонов на расстоянии ближе 5 м от опрокидывателей, клети в руддворе, вентиляционных дверей.

Машинист электровоза, оборудованного дверями кабины, обязан:

— остановить состав не ближе 5 м от опрокидывателя;

— высадить из кабины электровоза закрепленного за ним стажера (практиканта), плотно закрыть двери и начать движение составом через опрокидыватель после включения машинистом опрокидывателя разрешающего (зеленого) сигнала светофора.

Скорость движения состава через опрокидыватель не должна превышать 0,7 м/сек (2,5 км/час.).

Машинист, управляющий электровозом, в конструкции которого отсутствуют двери (14КР, 10КР), по прибытии состава на опрокидыватель обязан:

— остановить состав не ближе 5 м от опрокидывателя и ожидать прибытия на грузовую ветвь камеры опрокидывателя следующего за ним груженного состава;

— после сцепки второго электровоза с составом, покинуть кабину электровоза;

— пропуск электровоза через опрокидыватель осуществляется без машиниста, проталкиванием состава вторым электровозом, согласно порядка оговоренного в «Организации электровозной откатки» на горизонтах шахты.

Запрещается работать на неисправных электровозах, в том числе при:

— отсутствии или неисправности буферов;

— неисправности сцепных устройств;

— неисправных или не отрегулированных тормозах;

— неисправности песочниц или отсутствия песка в них;

— несветящихся или неисправных фарах;

— неисправности сигнальных устройств;

— отсутствии на электровозе домкрата или самостава;

— неисправности электрооборудования, блокировочных устройств и средств защиты;

— изношенных более чем ни 2/3 толщины колодках и прокате бандажей более 10 мм.

8.3.4 Требования безопасности в аварийных ситуациях

Причинами пожаров, наиболее часто встречающимися на железнодорожном транспорте, являются неосторожное обращение с огнем, искры локомотивов, попадание различных источников зажигания на открытый подвижной состав, недосмотр за приборами отопления и их неисправность. Пожары могут возникнуть также в результате короткого замыкания, в результате нарушения правил устройства электроустановок. В качестве средств тушения пожаров на ж. д. транспорте использует воду, химическую и воздушно — механическую пену, инертные газы пары, песок или землю, различные плотные пожаростойкие ткани. Водой можно тушить твердые жидкие и газообразные горючие вещества, при этом ее используют, как в компактном, так и в распыленном состоянии. Воду нельзя использовать при тушении горючих веществ, которая, вступая в реакцию с водой, могут способствовать развитию пожара. Не рекомендуется водой тушить ценные, оборудование, приходящие от воды в негодное состояние. Вода проводить электрический ток, поэтому тушение водой электроустановок, находящихся под напряжением опасно. В зависимости от использование огнегасительных веществ огнетушители подразделяются на пенные ОХП — 10, газовые, порошковые ОПС — 8, углекислотными ОУ — 5, ОУ — 8. углекислотные огнетушители применяются для тушения электроустановок, находящихся под напряжением. При возникновении пожара вблизи контактной сети необходимо немедленно сообщить об этом поездному диспетчеру, дежурному по станции, энергодиспетчеру или работникам дистанции контактной сети и в пожарную охрану и применить меры тушения пожара, используя первичные средства пожаротушения до прибытия пожарной команды. Тушение горящих предметов находящихся на расстоянии менее 2 м от контактной сети разрешается производить только углекислотными, аэрозольными и порошковыми огнетушителями.

При возникновении очага возгорания на электровозе, необходимо отключить питание от контактной сети, сообщить горному диспетчеру, имеющимися первичными средствами пожаротушения локализовать очаг возгорания и действовать согласно указаний диспетчера. О всех случаях внезапных отравлений, заболеваний сообщить горному диспетчеру, лицу технического надзора, и действовать по их указаниям. При сходе с рельс подвижного состава, сообщить об этом лицу технического надзора и горному диспетчеру. Ликвидацию схода производить под непосредственным руководством лица технического надзора участка ВШТ-1. При ликвидации схода пользоваться домкратами, самоставами, стопорными башмаками. Использование подручных предметов запрещено. Место схода ограждается красным светом на расстоянии 80 м при одностороннем движении — с одной стороны, при двухстороннем — с обеих сторон.

8.3.5 Требования безопасности по окончании работы

Остановить электровоз или состав в разрешенном для отстоя месте, выключить контроллер, затормозить ручным тормозом, и зафиксировать его, снять ключ с реверсивного барабана, оставить включенные фары. Произвести осмотр электровоза и состава, результаты осмотра занести в журнал приема сдачи — смены и скрепить своей росписью. Произвести уборку электровоза. Доложить липу технического надзора (горному мастеру) о выполнении наряда, и о нарушениях, выявленных в течение смены. Получив разрешение на уход с работы, следовать к стволу, соблюдая требования безопасности при передвижении по горным выработкам, подняться на поверхность. Сдать светильник, самоспасатель и светильник с красным светом в ламповую, получить личный жетон, повесить его на доску учета. Принять гигиенический душ. При следовании с работы соблюдать правила дорожного движения.

шахта электровоз ремонт

8.4 Охрана труда

Охрана труда — система законодательных актов и норм, организационно-технических, санитарно-гигиенических, экономических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности работающих, регулируемая Основами законодательства РК об охране труда. Цели охраны труда: защита работающих от воздействия вредных производственных факторов, которые угрожают их здоровью и физической безопасности, обеспечение лечения и компенсация утраты работоспособности при несчастных случаях на производстве и профессиональном заболевании, проведение медицинской, социальной и профессиональной реабилитации пострадавших на производстве.

Основные направления работ в области охраны труда на ж. д. транспорте: предупреждение наездов подвижного состава на работающих на ж. д. путях; предупреждение электротравм при эксплуатации и техническом обслуживании установок контактной сети; разработка и внедрение средств, позволяющих довести параметры санитарно-гигиенических условий до нормативного уровня.

Отопление помещений производится в холодный период года с целью возмещения теплопотерь и поддержания температуры, отвечающей условиям теплового комфорта, определяемого сочетанием температуры, влажности, атмосферного давления и скорости движения воздуха. Оптимальный микроклимат поддерживает тепловое равновесие между организмом и окружающей средой. Мощность отопительной системы должна возмещать теплопотери в помещениях с учетом тепловыделения в них. Для работ на открытых площадках установлены следующие параметры метеорологических условий: для легких работ в летний период года оптимальная температура воздуха С, относительная влажность 60−40%, скорость движения воздуха менее 0,2 м/с; для тяжелых работ в холодный и переходный периоды эти параметры соответственно равны С, 75% и 0,5 м/с. Системы отопления подразделяются на местные и центральные. Используется паровое, воздушное, водяное или электрическое отопление. Для создания благоприятного микроклимата в кабинах машиниста предусмотрены калориферы, электрические печи, а также отопительно-вентиляционные установки.

Вентиляция — регулируемый воздухообмен, а также сами устройства, которые его создают и обеспечивают санитарно-гигиенические условия. Основной источник вредных веществ, теплоты и влаги в производственных помещениях — технологический процесс. По вредности наиболее опасными на ж. д. транспорте являются малярные работы, переработка полимеров, заливка баббита, зарядка аккумуляторов, сварка, а также работы в цехах щебеночных и шпалопропиточных заводов. Различают вентиляцию приточную, вытяжную, приточно-вытяжную, общеобменную, местную, естественную и механическую.

Чистота воздуха и метеорологический режим в помещении периодически контролируется. Кондиционирование воздуха — создание в помещениях и транспортных средствах комфортных параметров воздушной среды. Местные кондиционеры устанавливают в кабинах локомотивов и путевых машин, в пассажирских вагонах.

Защита от шума. Шум — нежелательный звук, характеризуемый уровнем, спектром частот и временем действия, при определенных условиях оказывает вредное влияние на организм человека, вызывая преждевременное утомление, ослабление внимания, потерю бдительности. Кроме того, шум заглушает предупредительные звуковые сигналы и нарушает речевую связь. Поэтому шумы могут стать косвенной причиной несчастных случаев, особенно у работников, связанных с движением поездов, ремонтом ж. д. пути, подвижного состава и т. д. Воздействие шума на локомотивные бригады, диспетчеров отрицательно сказываются на безопасности движения поездов.

Источниками шума являются двигатели, машины, оборудование, механизированные инструменты, технологические процессы; на подвижном составе шум возникает от работы силового и вспомогательного оборудования, взаимодействия колес и рельсов. Шум движущего поезда отрицательно влияет на окружающую среду и может быть снижен за счет уменьшения стыков в конструкции пути. Допустимые нормы уровня звука в производственных помещениях — 85 дБ, в пассажирских вагонах — 65дБ. Снижение уровня шума в помещениях достигается за счет уменьшения активности источника шума, рациональной планировкой помещения, звукоизоляцией, звукопоглощения, глушителями, виброизоляцией и др.

Освещение. Рациональное освещение производственных помещений и территорий — один из основных вопросов охраны труда. Хорошее освещение — это условие для снижения производственного травматизма, обеспечение высокопроизводительного труда и безопасности движения поездов.

От освещения зависит работоспособность глаз человека, которая определяется контрастной чувствительностью, остротой зрения, быстротой развлечения деталей, устойчивостью ясного видения.

Источники света при искусственном электрическом освещении помещений станции: лампы накаливания (тепловые) и люминесцентные газоразрядные лампы низкого давления трубчатого типа. Лампы накаливания следует использовать преимущественно для местного освещения, для освещения помещений с временным пребыванием людей, для аварийного освещения (при использовании в осветительных установках газоразрядных ламп), во взрывои пожароопасных помещениях и помещениях с тяжелыми условиями труда (сырых, пыльных, химически активной средой).

Наибольший технический и экономический эффект от осветительных установок может быть получен только при правильной их эксплуатации, когда освещенность поддерживается в пределах действующих норм и слепящее действие осветительных приборов ограничено. В сетях наружного освещения сопротивления изоляции должно быть не менее 5000 Ом на каждый вольт рабочего напряжения.

Периодический контроль освещенности в производственных помещениях (работниками станции) осуществляется не реже одного раза в квартал. Измеряют ее в местах, наиболее удаленных от осветительных приборов и в тех плоскостях, в которых она нормируется, при помощи переносных люксметров.

8.4.1 Экология и охрана окружающей среды

Экология ж.-д. транспорта является частью прикладной, промышленно-транспортной экологии, имеет комплексный научно-прикладной характер и охватывает вопросы воздействия объектов ж.-д. транспорта на природу, охраны окружающей среды, рационального природопользования, экологической безопасности объектов ж.-д. транспорта.

Деятельность в области экологии является одной из важнейших составляющих работы ж.-д. транспорта, так как в условиях возрастающих требований к экологической безопасности его объектов от своевременного решения проблем охраны окружающей среды и сбережения природных ресурсов зависит устойчивая производственная и экономическая эффективность предприятий отрасли. Железнодорожный транспорт является специфической отраслью хозяйства, включающей производственные объекты, как непосредственно выполняющие перевозочный процесс, так и обеспечивающие ритмичную работу ж. д. Каждый ж.-д. объект может оказывать негативные воздействия на состояние природной среды. Знание этих воздействий позволяет вырабатывать стратегию природоохранной деятельности на ж.-д. транспорте. Степень воздействия ж.-д. транспорта на окружающую среду оценивают по уровню расходования природных ресурсов и уровню загрязняющих веществ, поступающих в природную среду регионов, где расположены предприятия ж.-д. транспорта. Все источники загрязнений окружающей среды по характеру функционирования делятся на стационарные и передвижные. Стационарными источниками являются локомотивные и вагонные депо, заводы по ремонту подвижного состава, пункты подготовки подвижного состава, котельные и т. д. К передвижным источникам относятся магистральные и маневровые тепловозы, путевые и ремонтные машины, автотранспорт, рефрижераторный состав, пассажирские вагоны и т. д. В свою очередь, стационарные источники по сложности и числу технологических процессов неравнозначны и могут создавать загрязнения не одного, а нескольких видов.

Загрязнения бывают:

механические — инертные пылеватые частицы в атмосфере, твердые примеси в воде, не вступающие в химические реакции;

химические — газообразные, твердые вещества, взаимодействующие с природой и изменяющие ее химические свойства;

физические (энергетические) — тепло, шум, вибрация, ультразвук, световая энергия, электромагнитные и радиоактивные излучения, изменяющие физические характеристики окружающей среды;

биологические — разнообразные микроорганизмы, бактерии, вирусы, появившиеся в результате деятельности человека и наносящие ему вред;

эстетические — нарушение пейзажей, появление свалок, плохой дизайн, отрицательно влияющие на человека. [26]

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломной работе рассматривается электровозная откатка на руднике Соколовском подземном руднике. Для контактных электровозов: К14 (производителем является российская фирма «Александровский машиностроительный завод»), К 10 (производитель украинская фирма ЗАО ПКФ «Амплитуда» (г. Донецк) и электровоза американской фирмы «Джеффри» были выполнены следующие описания и расчеты:

1. Освещение нынешнего состояния работы Соколовского рудника.

2. Описаны конструктивные особенности шахтных электровозов, ваганеток другой спец. техники

3. Произведен расчет производительности электровозов.

4. Произвели расчет фонда заработной платы, установлено, что при штатном расписании заработная плата будет составлять 219 145,15 тенге в год на 1 рабочего + премиальные, праздничные и т. д.

5. Разработали мероприятия по охране труда и техники безопасности.

6. Разработаны рекомендации по защите окружающей среды

7. Произведены технико-экономические расчеты, позволяющие определить экономическую эффективность от внедрения данных разработок.

На основании экономического сравнения выявлено, что наиболее экономичным при эксплуатации в руднике будет являться шахтный электровоз К14.

Выбор производится по минимуму приведенных затрат.

З (К14) = 219,928+ 0,15 · 127,66 = 239,077 млн. тенге З (К10) =250,416+ 0,15 · 180,34=277,467 млн. тенге З (Джефри) = 257,7+ 0,15· 226,37= 291,656 млн. тенге Электровоз К14 характеризуется наименьшими приведенными затратами, поэтому принимаем его к эксплуатации на руднике.

1. Байконуров О. А., Филимонов А. Т., Калашин С. Г. Комплексная механизация подземной разработки руд. М.: Недра, 1981.

2. Вирабов А. А. Рудничный транспорт. — М.: Недра, 1971.

3. Волотковский С. А. Рудничная электровозная тяга. — М.: Недра, 1981.

4. Временное положение технического обслуживания и ремонта механического оборудования предприятия системы министерства черной металлургии СССР — Харьков, 1983.

5. Григорьев В. Н., Дьяков Н. А., Пухов Ю. С. Транспортные машины и комплексы подземных горных работ. — М.: Недра, 1976.

6. Дьяконов В. А., Браверман Л. П., Галкин В. И. Методические указания к проведению практических занятий для студентов специальности 0506 «Горные машины» по дисциплине «Транспортные машины». Часть 2. — Московский горный институт, 1987.

7. Техническая эксплуатация железных дорог и безопасность движения [Текст]: учебник для вузов ж.-д. транспорта/Под редакцией Э. В. Воробьева, Никонова А. М. и др.- Москва: Маршрут, 2005. 533 c.

8. Единые правила безопасности при разработке рудных, нерудных и рассыпных месторождений подземным способом. — Алматы, 1994.

9. Замышляев В. Ф., Русихин В. И, Шешко Е. Е. Эксплуатация и ремонт карьерного оборудования — М.: Недра, 1991.

10. Лейбов Р. М., Озерной М. И. Электрификация подземных горных работ. — М.: Недра, 1972.

11. Маслий А. К. Электрооборудование шахтной электровозной откатки. — М.: Недра, 1977.

12. Общесоюзные нормы технического проектирования подземного транспорта горнодобывающих предприятий. — М.: Минуглепром СССР, 1986.

13. Подземный транспорт шахт и рудников./ Под ред. Г. Я. Пейсаховича. — М.: Недра, 1985.

14. Правила технической эксплуатации железных дорог. М., Транспорт, 2001 г.

15. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей. Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей./Под редакцией Ю. В. Копытова, М. В. Беккер, В. В. Стан. — М.: Энергоатомиздат, 1986.

16. Солод Г. И., Морозов В. И., Русихин В. И. Технология машиностроения и ремонт горных машин. — М.: Недра, 1988.

17. Столповских И. Н., Маркова Л. Н. Расчёт электроснабжения откатки контактными электровозами. Методические указания к практической работе по дисциплине «Транспортные машины и комплексы» — Алматы, КазНТУ, 1999.

18. Типовые нормы времени на маневровые работы, выполняемые на железнодорожном транспорте. М.; Транспорт, 2003 г.

19. Белов И. В. «Экономика железнодорожного транспорта», М.: Транспорт. 1999 г. 350 стр.

20. Системы автоматизации и информационные технологии управления перевозками на железных дорогах: учебник для вузов ж.-д. транспорта/Под общей редакцией Ковалева В. И. и др.- Москва: Маршрут, 2006. 544 c.

21. Транспорт на горных предприятиях./ Под общ. ред Б. А. Кузнецова. — М.: Недра, 1976.

22. «Охрана труда на железнодорожном транспорте и в транспортном строительстве». Под редакцией Крутякова В. С. М.: Транспорт, 2003.

23. Безопасность жизнедеятельности. /Под ред. Н. А. Белова — М.: Знание, 2000 — 364с.

24. А. Д. Омаров, В. В. Целиков, М. Д. Зальцман, К. С. Каспакбаев, А. К. Кажигулов, С. Г. Цыганков, Экологическая безопасность на транспорте: Учебник для ВУЗов. Алматы: 1999 — 352с.