§ 54. ОТКАТКА В ПОДЗЕМНЫХ ВЫРАБОТКАХ (ч.2)

Вагонетки. Вагонетки для перемещения породы при минимальных поперечных размерах должны иметь достаточную емкость (1,5—6 м3), чтобы обеспечить производительную работу погрузочной машины, быть прочными и устойчивыми, обладать малым весом, легкостью хода и малой жесткой базой (около 1/3 их длины) для облегчения прохождения кривых. Кроме того, они должны иметь высоту, соответствующую высоте разгрузки погрузочной машины, и длину, при которой обеспечивается их равномерная загрузка породой (при наличии у погрузочной машины выдвижной сцепки — 3 м и более).

Ширина вагонетки не должна превышать ширины электровоза, а ее длина должна быть увязана с длиной подъемной клети (при подъеме вагонеток через ствол вертикальной шахты).

Вагонетки делят на опрокидные (разгружающиеся поворотом кузова относительно горизонтальной оси), саморазгружающиеся (без опрокидываний) и глухие (требующие для разгрузки устройства специальных опрокидывателей на месте отвала).

Опрокидные вагонетки (рис. 152, а) имеют емкость до 1 м3, удобно разгружаются без специальных опрокидывающих устройств и получили (так же как саморазгружающиеся вагонетки) широкое распространение при строительстве тоннелей. Приспособление для их разгрузки должно обеспечивать невозможность произвольного опрокидывания во время движения и полное опорожнение в отвал или бункер с возвращением кузова в вертикальное положение. Вагонетка ВО-5 емкостью 1 м3 для колен 750 мм имеет размеры 1300 (высота)×1215×2510 мм. Постановка опрокидных вагонеток в состав, перемещаемый электровозом, не допускается.

Основные виды вагонеток
Рис. 152. Основные виды вагонеток

Саморазгружающиеся вагонетки (рис. 152, б), применяемые при проходке тоннелей через порталы, имеют значительные емкость и габаритные размеры. Для обеспечения их устойчивости при электровозной откатке ширину колеи принимают равной 750 или 900 мм. Для разгрузки в месте отвала вагонетки имеют откидной борт 1 и устройство, придающее дну кузова 2 поперечный наклон в 30—40°.

Выпускаемые в настоящее время вагонетки ВРС-2,5 емкостью 2,5 м3 для колеи 750 мм имеют размеры 1400 (высота)×1350×3150 мм.

Опрокидные и саморазгружающиеся вагонетки имеют сравнительно сложное устройство и хорошо работают при постоянном надзоре и профилактическом ремонте.

Глухие вагонетки (рис. 152, б), кузов 1 которых жестко связан с ходовой частью 2, имеют наиболее простую и надежную конструкцию, минимальный коэффициент тары (отношение веса вагонетки к весу перевозимого груза) и требуют малых затрат на ремонт. На строительствах метрополитенов применяют вагонетки емкостью 0,75 и 1,5 м3, приспособленные для подъема в шахтных клетях размером 3×1 м. Для разгрузки глухих вагонеток необходимы специальные опрокидыватели, которые обычно располагают на разгрузочных эстакадах над бункерами.

Наиболее распространены круговые опрокидыватели (рис. 153). Опрокидыватель представляет собой цилиндрический барабан 2 с горизонтальной осью вращения. Вагонетка вводится в опрокидыватель и автоматически закрепляется в нем неподвижно с помощью упоров 1. После этого барабан опрокидывателя совершает полный оборот, во время которого вагонетка разгружается в бункер 3. Преимуществом кругового опрокидывателя по сравнению с опрокидывателями других конструкций (например, лобовым) является возможность разгрузки состава вагонеток без расцепки их (при совпадении оси вращения опрокидывателя с осью вращающейся сцепки вагонетки).

Круговой опрокидыватель
Рис. 153. Круговой опрокидыватель

Для доставки материалов к месту работ применяют специальные транспортные средства: для бетонной смеси — опрокидные вагонетки-бетоновозки (емкостью 0,25 м3), вагонетки со съемными кузовами или контейнеры, перевозимые на вагонетках, для тюбингов и блоков — платформы с поворотным кругом, на которые элементы обделки кладут выпуклостью вниз; для сыпучих материалов — вагонетки или контейнеры на платформах или в вагонетках; для леса — длинные платформы с устройством, обеспечивающим закрепление досок и бревен.

Виды откатки. Откатка вагонеток производится, как правило, механической тягой.

Основным и наиболее экономичным видом подземного транспорта является электровозная откатка, целесообразная при уклонах, не превышающих 30‰. Для откатки используют электровозы с двигателями постоянного тока, требующие устройства преобразовательных подстанций и станций для зарядки аккумуляторов.

Применяющиеся электровозы делят на аккумуляторные (АРП), контактные (КР), аккумуляторно-контактные (АКР) и контактно-кабельные (ККР).

Буквы в марке электровоза указывают его тип, цифры — сцепной вес и ширину колеи. Например, 12АРП-900 означает аккумуляторный рудничный электровоз повышенной надежности весом 12 тс для колеи 900 мм.

Аккумуляторные электровозы получают питание от аккумуляторных батарей, размещенных на раме электровоза. Они не зависят от внешних источников энергии и не представляют опасности в смысле поражения током.

Кроме мощных аккумуляторных электровозов (например, 8АРП-600 с часовой силой тяги 1150 кгс и шириной колеи 1050 мм, работающий при напряжении 120 В), имеются малогабаритные маневровые электровозы, предназначенные для маневров с вагонетками у забоя (например, 2АРП-600 с часовой силой тяги 210 кгс, шириной колеи 900 мм, работающий при напряжении 45 В).

К недостаткам аккумуляторных электровозов, на которых размещаются батареи, относятся их большой вес и громоздкость, необходимость в зарядной станции и частой смене батарей для зарядки (через 3—4 ч), удорожающее подземную откатку. Выделение газов из аккумуляторов исключает возможность использования электровозов этого типа при работе под сжатым воздухом.

Аккумуляторные электровозы применяют в штольнях малого сечения и на участках расширения выработки (где подвеска контактного провода затруднена), а также в выработках, опасных по газу и пыли.

Контактные электровозы получают энергию от контактного провода, подвешенного на высоте не менее 2,2 м от уровня головки откаточных рельсов по оси каждого пути и защищенного деревянным коробом в местах погрузки породы из люков. В готовом тоннеле контактный провод подвешивают на поперечных растяжках с расстоянием между точками подвеса не более 5 м на прямых и 3 м на кривых; в штольнях допускается жесткое крепление провода при минимальном расстоянии от него до верхняка 0,2 м. По мере продвижения забоя контактный провод наращивают, разматывая его с кабельного барабана, размещаемого вблизи от забоя. Обратным проводом, по которому ток возвращается к трансформаторной подстанции, служат рельсы.

Контактные электровозы отличаются простотой конструкции и эксплуатации,компактны, обладают большой мощностью и постоянной готовностью к использованию; они экономичнее аккумуляторных.

Кроме мощных контактных электровозов, работающих при напряжении 350 В (например, 7КР-600 с часовой силой тяги 1330 кгс и шириной колеи 1040 мм), имеются малогабаритные электровозы (например, 2КР-600 с часовой силой тяги 222 кгс и шириной колеи 850 мм, работающий при напряжении 30 В).

Недостатками контактных электровозов являются необходимость удлинения контактного провода по мере продвижения забоя и электрического соединения откаточных рельсов, а также наличие открытой электрической цепи, создающей опасность поражения током. Поэтому их применение нежелательно на участках, где одновременно с проходкой ведут бетонирование, изоляционные работы и пр. Наиболее целесообразно применять электровозы этого типа в готовой части тоннеля, где работы по расширению сечения и устройству обделки закончены, а также на поверхности.

Очень удобны в работе аккумуляторно-контактные электровозы, используемые как контактные на участках готового тоннеля на поверхности или как аккумуляторные — на участках, где ведутся проходка и сооружение обделки (при отсутствии контактного провода). Аккумуляторные батареи этих электровозов перезаряжаются за счет тока, получаемого от контактного провода, вследствие чего необходимость в зарядной станции отпадает.

Недостатком электровозов этого типа является высокое напряжение аккумуляторных батарей, которое должно соответствовать напряжению контактной сети.

Контактно-кабельные электровозы снабжены вертикальным барабаном, с которого сматывается кабель при движении электровоза по участку без контактной сети.

Электровозы всех типов, как правило, находятся в голове состава. При этом скорость их движения не должна превышать 10 км/ч. Во время маневровых операций на коротком участке (до 50 м) разрешается расположение электровоза в хвосте состава с уменьшением скорости движения до 4 км/ч.

Особого внимания требует организация электровозной откатки на уклонах, допускающих движение подвижного состава под действием собственного веса (i = 8÷9‰). В этом случае в состав следует включать тормозные вагонетки в количестве, определяемом расчетом. При их отсутствии в хвосте состава, движущегося на подъем, должен находиться второй электровоз.

Волков В.П., Наумов С.Н., Пирожкова А.Н., Храпов В.Г. Тоннели и метрополитены