Организация работы железнодорожного транспорта в карьере

Задача 8. Рассчитать и построить график организации движения железнодорожного транспорта в карьере.

Железнодорожный транспорт на карьерах широко применялся до 60 - 70-х годов, а затем, в связи с развитием автомобильной промышленности, его начали вытеснять автосамосвалы. В настоящее время он успешно функционирует лишь на круп­ных карьерах, где расстояние доставки горной массы превышает 2 - 2,5 км.

На большинстве карьеров используют электрическую тягу, но в отдельных случаях тепловозы.

Рассмотрим взаимодействие экскаватора и железнодорожного состава в процессе работы.

Возможное время работы без учета транспорта выражается уравнением

Экскаватор загружает в каждый вагон-думпкар целое число ковшей породы, которое определяют, как и в случае использо­вания автосамосвалов, из двух условий:

вместимости вагона (по паспорту) - по формуле:

грузоподъемности вагона (по паспорту) - по формуле:

Фактическую грузоподъемность вагонов рассчитывают по формуле:

Экскаватор не производит погрузку в период обмена составов. Простои в течение смены составят:

По аналогии с расчетом организации работы автотранспорта получаем уравнение для определения полного коэффициента использования экскаватора при работе с железнодорожным транспортом

Из формулы видно, что использование экскаватора во времени улучшается по мере увеличения числа вагонов в составе и ухудшается с увеличением времени на обмен составов.

Число вагонов в составе зависит в основном от мощности локомотива, грузоподъемности вагонов и профиля карьерных путей.

Время на обмен поездов зависит от организации забойного транспорта, работающих на уступе экскаваторов, длин забой­ных путей и организации подачи поездов на рабочие уступы. Это время можно разделить на две части:

,

где - время на обмен поездов в пределах рабочего уступа от обменного пункта до экскаватора; - потери времени на обмен поездов, зависящие от ритмичности поступления поездов на обменный пункт

На уступе длиной фронта работает один экскаватор. Поезда подаются на обменный пункт и от него к работающему экскаватору. Когда состав загружен, то он следует к месту назначения через обменный пункт, на котором уже ожидает порожний состав.

Время обмена изменяется по мере движения экскаватора.

от до ,

где и - средние скорости движения поезда на участках и , км/час; - время на согласование движения поездов, ч.

В укрупненных расчетах при работе на нескольких уступах используют среднее значение:

Длительность пребывания состава на забойных путях слагается из времени на погрузку и обмен:

Необходимое число поездов, подаваемых к экскаватору, обеспечивающее бесперебойный обмен:

На один экскаватор потребуется поездов в одновременной работе:

Если в формуле принять максимальное время на обмен вагонов, то составов будет недостаточно в период, когда экскаватор будет находиться ближе к обменному пункту и производительность его станет меньше возмож­ной. Если же принять минимальное время, то составов будет подано больше, чем приемная способность экскаватора при его расположении далее начала забойных путей.

Эти соображения позволяют понять сложность решения задачи даже при обслуживании одного забоя, а в карьере в работе находятся десятки экскаваторов.

В укрупненных расчетах принимают средние значения всех параметров и для надежности вводят коэффициент неравномер­ности движения поездов 1,1 - 1,2.

Важно определить возможное число экскаваторов, работающих на одном рабочем уступе, при условии бесперебойного снаб­жения их порожними вагонами.

При наличии одного обменного пункта на горизонте нецелесообразно вводить в работу более двух экскаваторов на уступе. На автомобильном транспорте такого ограниче­ния нет, и на одном уступе могут работать пять экскаваторов и больше.

Рассчитаем график организации движения железнодорожного транспорта для условий карьера «Центральный» АО «Апатит»

число ковшей горной массы, необходимых для погрузки железнодорожного состава исходя из вместимости думпкара ( = 68 м³ ; = 12,5 м³; = 0,83; = 1,73 и = 1,4; = 136 т; = 2,6 т/м³, = 40 сек, м³/см)

=

число ковшей горной массы, необходимых для погрузки автосамосвала исходя из грузоподъемности автосамосвала

=

Выбираем наименьшее значение:

Исходя из количества ковшей рассчитываем грузоподъемность вагона:

т

Время обмена составов на уступе - м – длина обменного пункта; м – расстояние по фронту работ от уступа до обменного пункта; и - средние скорости движения поезда на участках и , соответственно 250 м/мин, 416,7 м/мин; - время на согласование движения поездов – 5мин.

мин

Время простоев экскаватора при погрузке состава (количество вагонов в составе - ):

мин

Время нахождения состава на забойных путях

Необходимое число поездов, подаваемых к экскаватору, обеспечивающее бесперебойный обмен - коэффициент использования экскаватора во времени (учитываются простои на сдачу и прием смены, осмотры и т.д.); = ; - продолжительность смены - 480 мин.

:

состава

На один экскаватор потребуется поездов в одновременной работе:

состава

График организации движения автотранспорта представлен на рис.14

Варианты заданий см. в ПРИЛОЖЕНИИ 8