Бирюков Вячеслав Валериевич

Исследование и разработка ловителя шахтных грузовых вагонеток

Бирюков В.В.
Донецкий национальный технический университет
Источник: Механика жидкости и газа — 2008 / Материали 7-ой научно-технической студенческой конференции. — Донецьк, ДонНТУ — 2008, с. 53-54.

В настоящее время проблема улавливания вагонеток в условиях наклонных выработок шахт не решена, поскольку не существует надёжных средств предохраняющих состав от неуправляемого скатывания под уклон.
Проведенные исследования показывают, что на канатной откатке ежегодно происходит в среднем 10 несчастных случаев со смертельным исходом связанных с неуправляемым скатыванием подвижного состава под уклон вследствие обрыва каната, прицепного или сцепного устройств. Для предотвращения таких аварий применяются предохранительные барьеры и специальные устройства от скатывания вагонеток. При анализе обстоятельств и причин несчастных случаев были выявлены следующие недостатки таких устройств: существующие предохранительные барьеры устанавливаются ниже верхней и выше нижней приёмно-отправительных площадок (ПОП), и не обеспечивают улавливание подвижного состава на протяжении наклонной выработки, что позволяет составу разгоняться до значительных скоростей и сходить с рельс ещё до подхода к барьеру.
Перечисленные недостатки можно устранить применив предлагаемую специальную тормозную тележку для улавливания состава в наклонных выработках шахт. Тормозная тележка прицепляется к канату и выполняет функции балластной вагонетки. Она производит непрерывный контроль скорость движения состава при помощи датчика расположенного в колёсной паре. Если скорость состава превышает допустимую (при обрыве каната либо прицепного устройства) – срабатывает тормозной механизм тележки, выполненный в виде захватов за рельсы, что позволяет использовать тормозную тележку в условиях применения железобетонных шпал. Допустимая скорость движения (начальная скорость срабатывания аварийного тормоза) рассчитывается по формуле:

где

l_m - тормозной путь, устанавливаемый согласно ПБ, м;
w_r - удельное сопротивление движению, Н/кН;
i_p - уклон пути, Н/кН;
b_m - удельная тормозная сила, равная:

где

Q – вес всего состава;
B – тормозная сила, развиваемая тележкой во время аварийного торможения.

Тогда тормозная сила:

На основе теоретической модели получаем выгодные сочетания параметров тормозной системы для разработанного ловителя.
Тормозная тележка также предотвращает скатывание вагонеток, с помощью каната установленного на удерживающей лебедке, в случае обрыва сцепного устройства. Для этого крюк лебёдки при формировании состава закрепляют на последней вагонетке.
Так же возможна передача сигнала о превышении заданной скорости состава на аппаратуру контроля, посредствам проводной или беспроводной связи. Срабатывание тормозной системы практически сразу после обрыва предотвращает значительный разгон состава вагонеток, а следовательно и возможность схода с рельс (постановка состава на рельсы мероприятие связанное с высоким травматизмом).
Применение разработанной тормозной тележки позволит значительно повысить безопасность канатной откатки в угольных шахтах Украины.

Список источников

1. Гудалов В.П. Рудничный рельсовый транспорт.– М.: Недра, 1962. –254с.
2. Бунько В.А. Повышение безопасности рудничной откатки.– М.: Недра, 1978. –314с.
3. Капелюшников Г.И. Повышение безопасности труда на подземном транспорте угольных шахт М.: Недра, 1984. –89с.