矿山运输之轨道、矿车及机车

提升方式：
竖井提升 斜井提升 皮带斜井运输
以上运输方式和提升方式的不同组合可形成各种矿山提升与运输系统。
（因课时有限，课堂重点讲授电机车运输、竖井提升系统）
4.矿井提升与运输的特点
①设备运行空间受到限制，要求它们结构紧凑、外部尺寸（特别是横断 面尺寸）尽量小； ②环节多、线路长短和条件多样，要求设备有多种类型； ③工作地点经常变化，要求其中的许多设备应便于移置； ④设备工作条件比较恶劣，要求设备耐腐蚀、耐粉尘，有易燃易爆气体 时，还要具有防爆性能。
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。
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： 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。
Hale Waihona Puke 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。
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4～5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垂直中 心线方向的距离。用Sg表示。 我国金属矿常用的轨距有600、720、900毫米 等。 新设计的矿山，必须采用标准轨距。这对于 矿车的统一，提高矿车的制造质量以及巷道的标 准化都有重大意义。 为使机车车辆的轮对在沿着钢轨滚动时不会被 楔住，轨顶内侧垂直平面与车轮轮缘之间必须留 有一定的间隙（10mm，下图中的游隙）。（P7）
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： 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。
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3‰～ 5‰），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 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 20 ~ 40mm 。道床应 有适当厚度（铺设厚度150～180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
第1章
1.2 轨距和轨道 的坡度 1)轨距 轮缘距：轮对两 车轮轮缘外侧之 间距，用S1表示。 游隙x
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。
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3～5‰），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： 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100～300 米，胶带宽度300～1500毫米。
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。
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l1～15公斤 ／米的钢轨；若产量大，采用l4吨的电机车，则可选用 24～38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
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13） 轨枕间距一般小于0.8米。
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）
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20～40毫米的碎石，铺设厚度150～180毫米。
第1章
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。
轨道运输
图1-1 轨道结构 1-钢轨；2-轨枕；3-垫板； 4-道钉；5-道渣；6-水沟
第1章
轨道运输
1.1 轨道结构
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t／h)、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16º )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(16º )和向下(12º )运输，也可转 弯运输，单机运距可达15km。
提升方式：
竖井提升
无轨车辆运输（汽车运输） 斜井提升 皮带运输 皮带斜井运输 以上运输方式和提升方式的不同组合可形成各种矿山提升与运输系统。 （因课时有限，课堂重点讲授电机车运输、竖井提升系统）
3.矿井提升与运输的方式
主要运输方式：（金属和非金属矿山）
有轨车辆运输（矿车运输） 无轨车辆运输（汽车运输） 皮带运输
矿山运输与提升
XL-1
1.矿山运输与提升的环节
矿山企业：内部运输 与 外部运输 内部运输：坑内运输 与 地面运输 坑内运输又分为露天开采坑内运输和地下开采坑内运输两类。 地下开采坑内运输习惯上又称为矿井提升与运输。
3.矿井提升与运输的方式
主要运输方式：（金属和非金属矿山）
有轨车辆运输（矿车运输）
第1章
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）。
轨道运输
钢轨高度； 轨底； 轨头宽度； 轨腰厚度
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。