矿山运输之轨道、矿车及机车PPT课件.ppt

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矿山运输,主讲：

路仁江2010.11,2010培训课件,概论,1、矿山运输的定义2、矿山运输的特点3、矿山运输的分类,概论,矿山运输：

将地下采出的有用矿物由采掘工作面运往地面转载站、选矿厂，将废石运到废石堆，或将人员、材料、设备及其它物料运入、运出的各种运输作业。

因此，它是矿山生产的重要环节。

矿山运输的特点：

运量大、品种多、巷道狭窄、运距长短不一、线路复杂、可见距离短。

因而，作业复杂、维护检修困难、安全要求高。

概论,矿山运输的分类：

一、按运输设备划分有：

1、有轨运输（如矿井机车运输、钢丝绳运输）；2、无轨运输（如矿用输送机运输、水力运输和架空索道运输）。

概论,矿山运输的分类：

二、按运输空间划分有：

1、矿石地下运输：

指回采工作面到出矿溜井或采区矿仓之间的运输。

矿石在阶段运输巷道装车并组成列车，由电机车牵引送到出矿溜井，或由输送机运输。

2、矿石地面运输：

采用电机车、架空索道、铁路火车或汽车将矿石运往选矿厂或用户，废石送往废石场。

概论,矿山运输的主要方式：

1.轨道运输2.机车运输3.公路运输4.胶带运输机运输5.架空索道运输,概论,矿山运输的主要方式：

1.轨道运输轨道运输是地下开采矿山主要的运输方式，轨道运输的主要设备有轨道、矿车、牵引设备和辅助机械设备等。

矿车按用途分为：

运货矿车、人车和专用矿车（如炸药车、水车）。

运输的矿车主要有：

固定车箱式、翻斗式、侧卸式、底卸式等。

牵引设备：

在斜巷（斜坡）主要是用绞车（卷扬机）通过钢丝绳牵引（提升）车辆（箕斗、串车）；在平巷和坡度很小的坡道主要是机车。

辅助机械设备：

主要有翻车机、推车机、爬车机、阻车器等。

概论,矿山运输的主要方式：

1.轨道运输轨道运输的优点是用途广；生产量大，（由机车数量而定）；运距不受限制，经济性好，调度灵活，能沿分叉线路分别运输多种矿石。

其缺点是运送是间断性的，生产效率依赖于工作组织水平；适用的巷道坡度有局限性（一般为35），线路坡度过大时难以保证运输安全。

概论,矿山运输的主要方式：

2.机车运输机车运输是用机车牵引着一列矿车在轨道上运行。

它是水平巷道长距离运输的主要方式。

机车运输的主要设备是轨道、矿车和电机车。

机车运输具有运量大、用途广泛、维修简单等优点，中国冶金矿山地下矿运输中以机车运输为主。

矿用机车按使用动力不同，分为电机车和内燃机车两种。

绝大多数矿山使用的是电机车，矿山井下使用的内燃机车，排放的废气必须经过净化处理，符合排放标准。

概论,矿山运输的主要方式：

3.地下无轨运输地下采矿用无轨运输始于20世纪60年代初。

美国和瑞典等国首先在地下采场采用胶轮柴油驱动的铲运机运输。

70年代，欧美国家在一些矿山的阶段运输中采用自卸汽车运输。

70年代，中国地下矿开始采用胶轮柴油驱动的铲运机，后又相继在阶段水平中采用自卸汽车运输。

铲运机在中、短距离内使用较经济，通常用于采场搬运和短距离运输，当运距长时，运输能力将显著下降。

地下汽车运输主要用于阶段运输矿石或直接采用斜坡道运至地面，并可兼作其他辅助运输。

概论,矿山运输的主要方式：

4.胶带运输机运输胶带运输机：

是一种连续运输的运输设备，具有很高的生产能力。

组成：

由机头、机尾和机身三部分组成。

机头即传动装置，包括电动机、减速箱和带动胶带旋转的主动滚筒；机尾即拉紧装置，由拉紧滚筒和拉紧装置组成；机身包括胶带，托滚和托架。

特点：

胶带由托滚支托着，绕过主动滚筒和拉紧滚筒，用胶带卡子把两端连接起来，形成一个环形带。

当主动滚筒旋转时，就带动胶带连续运转。

目前井下应用的胶带运输机，每台长度为100300米，胶带宽度3001500毫米。

概论,矿山运输的主要方式：

4.胶带运输机运输优缺点：

运输能力大（可达3万th）、适用范围广（可运矿石、废石和各种粉状物料，在特定条件下也可运送人员）、安全可靠、自动化程度高、爬坡能力大（可达16）和经营费用低等特点，但投资较高。

分类：

常用的有钢绳芯带式输送机和钢丝绳牵引带式输送机两种。

钢绳芯带式输送机可作水平运输、倾斜向上（16）和向下（12）运输，也可转弯运输，单机运距可达15km。

概论,矿山运输的主要方式：

5.架空索道运输架空索道就是通过架设在空中的钢丝绳悬挂矿斗，随着牵引钢丝绳的运动，矿斗也随着运动的一种运输方式。

优点：

可以直接跨越较大的河流和沟谷，翻越陡峭的高山，因而可以缩短两点间的运输距离，减少土石方工程量；并且无需构筑桥梁涵洞。

适用条件：

对于地处山区、产量不大的矿山，是一种比较有效的地表运输方法。

概论,矿山运输的主要方式：

6.无极绳运输无极绳运输是利用钢丝绳循环往复，牵引固定在钢丝绳上的车辆或其他装备前进，从而解决矿井辅助运输问题。

无极绞车是以钢丝绳牵引的普通轨道运输设备，适用于煤矿和金属矿山井下巷道长距离、多变坡、大吨位等的工作条件，如工作面巷道、采区上下山和集中轨道巷运输材料设备，运输线路内不经转载可直达运输地点。

6.无极绳运输优点是：

（1）运输能力不受运输距离的影响，可适应较长的运输线路，可实现双向运输；

（2）煤炭和辅助运输可以合用同一运输系统，减少了运输设备；（3）运输适应性强，能在巷道弯曲，坡度变化条件下运输，还可以在运输中途摘挂车，并可根据需要，延长或缩短运输距离；（4）设备简单，价格低廉，安装不复杂，电控也简单；（5）对轨道和道岔等铺设要求不高，一般使用12kg/m15kg/m钢轨即可；（6）能适用于坡度在14以下的各种运输坡度，因此，有可能水平大巷和斜井联起来用一条无极绳运输，简化运输环节；（7）无极绳绞车电动机功率较小，防爆设备容易解决，适合于高瓦斯或有瓦斯突出危险的矿井中使用；（8）无极绳绞车安装位置比较灵活。

如用平硐开拓或斜井倾角不大于14，无极绳绞车可以设在地面；（9）为了减少摘挂车次数或增加运输能力，当坡度不大时，也可以采用每次挂两辆矿车的办法。

无极绳运输的缺点是：

（1）运行速度低，车与车之间必须保持一定距离，因此运量有限，只适合于中、小型矿井的井下运输；

（2）大巷运输中，如果运输距离较长，一部绞车满足不了要求，需要多部绞车接力，增加转载环节，增加摘、挂钩人员；（3）需在运行中摘、挂钩，安全性差。

工人劳动强度大，每处车场都需有固定的摘、挂人员，运输距离较长时，途中还需设专人紧钩，占用人员多；（4）无极绳运输系统不能运送人员；（5）钢丝绳和地滚等设施易磨损，维修工作量较大。

矿山运输有轨运输,主要内容：

第1章矿井轨道第2章矿用车辆第3章轨道运输的辅助机械设备第4章机车运输第5章井底车场运输,第1章轨道运输,轨道运输一般是指机车运输，是目前我国金属矿山井下长距离运输的主要方式，担负的基本任务是运送矿石、废石、材料、设备和人员等。

它是矿井提升系统的重要组成部分，同时也是决定矿山生产能力的主要因素之一。

优点：

轨道运输的运距不受限制，运输成本低，便于矿石分类运输。

缺点：

轨道运输是不连续的，生产效率取决于调度及管理水平。

适用条件：

适用的巷道坡度不能太大（一般为35），线路坡度太大时运输安全难以保证。

轨道运输的主要设备：

有轨道、矿车、牵引设备和辅助机械设备等，其中牵引设备绝大多数矿山都以电机车尤其以架线式电机车为主。

第1章轨道运输,1.1轨道结构轨道的作用：

是把车轮的集中载荷传播、分散到巷道的底板上，使列车沿轨道平稳、高速运行。

架线式电机车的轨道不仅是电机车、矿车的运行轨迹，同时也是回电电流的导体，是架线电机车供电牵引网络的重要组成部分。

铺设轨道是为了减小车辆运行的阻力。

轨道铺设应牢固而平稳，并具有一定的弹性，以缓和车辆运行的冲击，延长轨道和车辆的使用年限。

第1章轨道运输,1.1轨道结构轨道铺设的质量是列车能否正常行驶的关键。

因此，轨道线路应力求平直，在拐弯的地方，在可能的情况下尽可能采用较大的曲线半径，减少列车运行阻力，同时避免过多的线路起伏，以免增加列车运输的困难。

矿井轨道：

是由上部建筑和下部建筑所组成的。

上部建筑包括钢轨、轨枕、道床和连接零件；下部建筑就是巷道底板。

第1章轨道运输,1.1轨道结构井下巷道中铺设的轨道通常是窄轨轨道。

它除了轨距窄、钢轨轻以外，与地面铁道没有什么区别。

轨道主要由道轨（钢轨）、轨枕、道渣和联接件组成，如图1-1所示。

第1章轨道运输,1.1轨道结构1）道轨也叫钢轨，作用是承托和引导运行的车辆。

钢轨的类型是以单位长度的重量“公斤米”来表示的，矿用钢轨有轻型和重型两种，前者有8、1l、15、18和24公斤米，后者有33和38公斤米。

钢轨越重，强度越大，稳固性越好。

（书表1-1矿用标准钢轨的规格）钢轨类型的选择：

与阶段的生产能力，机车重量、矿车容积、使用地点、行车次数和行车速度有关。

例如生产能力小的矿山，采用1.5吨的电机车，可选用l115公斤米的钢轨；若产量大，采用l4吨的电机车，则可选用2438公斤米的钢轨。

（如书表1-2）钢轨的断面一般是工字形，钢轨由轨头、轨腰和轨底组成。

（如书上图1-2）。

第1章轨道运输,1.1轨道结构1）道轨也叫钢轨，钢轨的断面一般是工字形，钢轨由轨头、轨腰和轨底组成。

（如书上图1-2）。

表1-1矿用标准钢轨的规格,表1-2运输量与机车质量、矿车容积、轨距、轨型的一般关系,第1章轨道运输,1.1轨道结构2）轨枕轨枕的作用是承受钢轨传来的载荷，并将它传递到大面积的道渣上；固定钢轨，缓冲行车的震动，保证车辆平稳而安全地运行。

轨枕分：

有木质的、金属的和钢筋混凝土的等，目前我国地下矿山主要使用木质轨枕，即枕木；近年来已开始使用混凝土轨枕。

金属轨枕价格较高，一般不用。

第1章轨道运输,1.1轨道结构2）轨枕木轨枕能很好地保证轨道的稳定性，加工制作方便，具有足够的强度和弹性，钢轨在枕木上的固定简单。

但，木轨枕容易腐朽。

所以，通常应进行防腐处理，以延长它的使用年限。

（木轨枕的规格见书表1-3）轨枕间距一般小于0.8米。

表1-3木轨枕规格,第1章轨道运输,1.1轨道结构2）轨枕钢筋混凝土轨枕：

使用寿命长，维修费用少；抗压强度高；抗腐蚀性能好；取材和制造方便。

但，重量大，导电；增大轨道的整体刚度；铺设及修理的劳动强度大。

为节省宝贵的木材资源，主要运输巷道尽可能用钢筋混凝土轨枕，为了减少钢筋混凝土的导电性，可在垫板和轨枕之间放置绝缘板，例如橡胶、压缩木板和夹布胶木等制成的绝缘垫。

（钢筋混凝土轨枕主要规格见书表1-4）,表1-4钢筋混凝士轨枕主要规格,第1章轨道运输,1.1轨道结构3）道渣（道床）道渣的作用分压作用。

将轨枕下的压力分散并传于路基，使路基面的应力均匀并小于其容许强度；约束轨道框架。

提供道床阻力以约束轨道框架，保持轨道的方向、高低等几何位置；增弹减振。

提供轨道所需要的弹性和阻尼，衰减列车通过时产生的振动，避免过大的动作用力传到路基等下都结构上；排水。

道床所使用的透水性材料，可提供良好的排水性能，对提高路基的承载能力有着重要的作用；方便维修养护。

轨道在行车中产生的不平顺及方向不良可以通过调整枕下碎石加以整治。

道渣一般用块度为2040毫米的碎石，铺设厚度150180毫米。

第1章轨道运输,1.1轨道结构3）道渣（道床）要求：

道床材料必须质地坚韧，吸水度低，不易风化，不易破碎。

最好的道床料是碎石。

碎石料度为2040mm。

道床应有适当厚度（铺设厚度150180毫米），以使路基面受力均匀且基面应力小于其容许限度。

第1章轨道运输,1.1轨道结构4）联接件包括道钉、垫板、螺栓和鱼尾板（道夹板）。

道钉用来联结钢轨和轨枕；垫板加强轨道与轨枕间的联结强度；鱼尾板连接对接的钢轨。

用架线式电机车运输时，为了减少钢轨接头处的电压降，一般在鱼尾板内镶有接触铜片，或者用导线焊接上。

第1章轨道运输,1.1轨道结构4）联接件钢轨接头是轨道最薄弱的地方。

把45节钢轨焊接成一组，可以使车辆运行平稳，提高车辆运输速度，减小车轮与轨头的撞击次数，提高钢轨的导电性能。

缺点是不易拆卸和修理。

服务年限长、生产能力大的井底车场巷道中用之。

第1章轨道运输,1.2轨距和轨道的坡度1）轨距是指直线轨道上，两根钢轨轨头内缘在