矿山运输与提升23

1200 1900 3000 3700
850 1050 1200 1330
1000 1200 1200 1550
400 600 1000 1300
YGC10(9) 10
翻 YFC0.5(6) 0.5
斗 YFC0.7(6,7) 0.7
式
侧 YCC0.7(6) 0.7
卸 YCC2(7)
2
式 YCC4(9)
车厢 车箱的作用是装承货载。 车架 车架是矿车的构造基础，车箱、轮轴、缓冲器和连接器均安装其上。 轮轴 轮轴是矿车的行走机构，由一根轴和两个车轮组成。 缓冲器 缓冲器的作用是直接承受矿车相互撞击时的冲击力，并保证摘挂
矿车工人的安全。 连接器 连接器的用途是把单个矿车连接成车组，并传递牵引力。
第二章 矿用车辆
第二章 矿用车辆
§2.3 矿车运行阻力 二、附加阻力 1.坡道阻力
矿车在坡道上运行时，由于矿车重量（GC)沿倾斜方向的分力所引起的运行 阻力，称为附加坡道阻力。 设矿车重量为Gc（牛或千牛），则其附加坡道阻力为：
W2=±Gc·sinα 式中的α为线路倾角。当α很小时， sinα=tanα=i,所以：
＊箕斗提升，采用固定车箱式、侧卸式、底卸式矿车。 ＊废石一般采用0.7米3以下的翻斗式矿车。特殊情况下也可
采用固定车箱式矿车。 等等
第二章 矿用车辆
§2.4 矿车的选择和矿井矿车数计算 矿井矿车数计算：
常用定点分布法。当确定同时运行的电机车数以后，在需要同时工作的各 个中段平面图上，按生产实际需要注明矿车分布情况：
矿山运输与提升
2-3
第二章 矿用车辆
§2.1 矿用车辆分类及矿车构造
1.矿用车辆的分类 按用途分为：货车、人车、专用车
货车按运输货物性质又分为：矿车(运松散货载)、木材车和平板车 (运设备)等
矿车按结构分：固定车厢式、翻斗式、侧卸式、底卸式、梭式等 按容积分：小型(≤1m3)、中型(＞1 ≤2.5m3) 、大型(＞2.5m3)
i=(Vm2-Vc2)/(2gL)+ω 若Vm、Vc 、i和ω为已知，则所需线路长度为：
L=(Vm2-Vc2)/[2g(i-ω)] 根据以上各式，我们就可以设计能使矿车具有特定运行状态的 自溜线路了。
注意：以上各式中，i均以沿矿车运行方向下坡为正。
第二章 矿用车辆
§2.4 矿车的选择和矿井矿车数计算 矿车容积的选择：
前面（第一章）已有一个与矿井年产量的对应关系。注意根据具体条件， 结合需要与可能，应尽量选用较大容积的矿车。
矿车型式的选择：
应注意考虑提升方式，运输量的大小，货载的粘结性，矿物贵重程度及卸 载要求等因素。
全矿的车型力求最少，以一种或两种为宜。
＊罐笼提升，采用固定车箱式矿车和翻斗式矿车，提升矿石 以采用固定车箱式矿车最为普遍。
第二章 矿用车辆
§2.3 矿车运行阻力 一、基本阻力
矿车沿水平的直线轨道等速运行时所产生的阻力称为基本阻力。
设矿车重量为Gc（牛或千牛），则其基本阻力为： W1=Gc·ω
式中的ω为矿车的基本阻力系数，为无名数。
容积 （m3）
0.5 0.7～1.0 1.2～1.5
2 4 10
矿车的基本阻力系数
单个矿车
上式中的正号表示加速运行，惯性力方向与矿车运行方向相反，惯性阻力为 正；负号表示加速运行，惯性力方向与矿车运行方向相同，惯性阻力为负。
第二章 矿用车辆
§2.3 矿车运行阻力 二、附加阻力 3.弯道阻力
矿车在弯道上运行时须克服的附加弯道阻力为： W3=Gcωw
式中:ωa—弯道阻力系数，按经验公式，ωw=k[35/1000R1/2)] k—系数，外轨抬高时，k=1,不抬高时,k=1.5 R—弯道半径，米。
§2.2 矿车的主要型式 1.固定车厢式矿车
第二章 矿用车辆
§2.2 矿车的主要型式 2.翻斗式矿车
第二章 矿用车辆
§2.2 矿车的主要型式 3.侧卸式矿车
第二章 矿用车辆
§2.2 矿车的主要型式 4.底卸式矿车
第二章 矿用车辆
§2.2 矿车的主要型式 5.梭式矿车
梭式矿车是一种车箱底部装有板式输送机的矿车，其特点是在装载过程中， 开动输送机可将已装入的货载在车箱内移动。在卸载地点开动输送机可将 货载卸出。
1100
1100
600；762；900 600；762；900 600；762；900
5 机械
7 机械，电气
7 机械，电气
蓄电池式电机车 6
XK2.5-7.62/48A 9 2.5 48
ZQ-4 1
3136 3.5 3.8 105
784 7.9 42
460 650 600；762；900
5 机械
第三章 机车运输
第三章 机车运输
项目
机车质量 额定电压 电动机型号 电动机数 小 牵引力 时 功率 制 速度 电流 长 牵引力 时 速度 制 电流 车轮直径 固定轴距
轨距 最小曲线半径
制动方式
单位
吨 伏
台 牛 kw km/h 安 牛 km/h 安 毫米 毫米 毫米 米
矿用电机车规格
6 ZK1.5-7.62/100
当矿车沿倾斜轨道向下运行时，其下滑力为： P’=Gc(i-ω)
当i=ω，P’=0，矿车等速运行；当i＞ω，P’＞0，矿车加速运行；当i＜ω， P’＜0，矿车减速运行。 为保证矿车起动运行，要求起动段的线路坡度i≥ (2.5～3)ω 。 我们做矿车自溜的线路设计，希望知道矿车以初始速度，经过坡度为i、长 度为L的下坡运行后所能达到的末速度。 根据动力学原理，忽略车轮转动惯量的影响，可以得出矿车运行的加速度：
W2=±Gc·i 上式中的正号表示上坡，负号表示下坡。i为坡道阻力系数，无名数。
第二章 矿用车辆
§2.3 矿车运行阻力 二、附加阻力 2.惯性阻力
矿车以加速度或减速度运行时须克服的附加惯性阻力为： Wa=±KGca/g=±1.075Gca/9.8=±0.11Gca =±Gc ωa
式中:a—矿车运行的加速度或减速度，m/s2; K—考虑车轮转动惯量的系数，平均取1.075； ωa—惯性阻力系数， ωa=0.11a
1500 850 980
980 1250 1400 1600 1750 1750
1550 4500(850) 1050 500 1200 600
1050 600 1300 1000 1650 1300 1600 1300 1650 2500(800) 1650 2500(800)
车厢 卸载ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ长 倾角
第三章 机车运输
§3.1 概述 机车运输是用电机车牵引着一列矿车在轨道上运行。 机车分类：按动力，矿用机车分为电机车和内燃机车两类。
电机车：按电源性质分有直流的和交流的。 直流电机车按供电方式分架线式和蓄电池式两种。
我国矿井内使用的机车几乎都是电机车。
金属、非金属矿山的生产运输多采用直流架线式电机车，使用电压有250伏 和550伏。 架线式电机车结构简单，维护容易，用电效率高，运输费用低。
(mm) (度) 910
1500 2650 3300 6780 1110 40 1160 40
1300 40 2500 42 3200 42 3415 50 4540 50 4540 50
自重 (kN)
4.41 7.06 13.23 25.68 69.38 5.78 6.96 (7.06) 7.35 18.42 32.34 42.34 61.90 62.52
运行中的列车车辆数， 装载点、井底车场、材料库、井∑筒内、地表车场等处的车辆数， 将其相加并乘以检修和备用系数，即得矿井所需的矿车总数:
n
Z=K1K2∑Zi 1
式中：Zi—某个地点占用的矿车数； n—全矿占用矿车地点的数目；
K1、K2—分别为矿车的检修和备用系数； K1=1.1，K2=1.25-1.3
§2.1 矿用车辆分类及矿车构造
4.对矿车的要求
坚 固 性：能经受静负荷和动负荷（如装载、运行的冲击）作用； 外形尺寸：在容积一定的条件下，矿车外形尺寸应尽可能小； 运行阻力：运行阻力要小； 稳 定 性：有足够的稳定性； 使用性能：摘挂钩方便，卸载干净，清扫容易，润滑（维护）简单。
5.矿车的构造 矿车的基本部件是：
重车
空车
0.007
0.009
0.006
0.008
0.005
0.007
0.0045
0.006
0.004
0.005
0.0035
0.004
组成列车
重车
空车
0.009
0.011
0.008 0.007
0.010 0.009
0.006 0.005
0.007 0.006
0.004
0.005
注：矿车起动阻力系数为基本阻力系数的1.5倍。
（简介矿车清底）
第二章 矿用车辆
思考题
1.常见矿车有哪几种类型？各有何特点？ 2.矿车主要由哪几部分组成？各部分的作用是什么？ 3.矿车的两个重要经济技术指标是什么？ 4.矿车的主要技术参数有哪些？ 5.矿车运行阻力有哪些？如何计算？ 6.基本阻力系数的含义是什么？ 7.如何设计矿车自溜线路？ 8.选择矿车时主要考虑哪些因素？
其缺点是须有整流和架线设施，不够灵活；架线对巷道尺寸 和人员通行有一定的影响；受电器（集电弓）与 架线之间容易产生火花。
蓄电池式电机车无火花引爆危险；不须架线，使用灵活。 其缺点是须设充电设备；初期投资大；用电效率低，运输 费用也较高。
除此之外，还有架线蓄电池式电机车和架线电缆式电机车，一般很少用。
————————————————————————————
综合考虑以上各种阻力，矿车运行的总阻力通式为： W=Gc（ω±i±0.11a+ωw)=Gc ωc
ωc—总阻力系数。
这是列车运行计算的基础数据。
（以上为按基本阻力与附加阻力分；也有按静阻力和动阻力分的）
第二章 矿用车辆
§2.3 矿车运行阻力 三、矿车自溜运行
2200
2200
千牛
14.7
68.6
98
蓄电池式电机车 6
XK2.5-7.62/48A 9
2100 950；1050
1450
24.5
第三章 机车运输
§3.2 矿用电机车简介
以ZK10型架线式电机车为例。
矿用电机车由机械设备和电气设备组成。
机械设备包括：车架 缓冲器和连接器 轮轴和轴箱 弹簧托架 轴的传动装置 制动系统 撒砂装置 警钟
4
底 YDC4(7)
4
卸 YDC6(7)
6
式 YDC6(9） 6
245.00 900 12.25 600 17.15 600 (762) 17.15 600 49.00 762 98.00 900 98.00 762
147.00 762 147.00 900
7200 1500 1650
1650 3000 3900 3900 5400 5400
a=g(i-ω) 根据运动学原理，可以得出矿车在长度为L的区段上运行时，其初速Vc与末 速Vm的关系：
Vm2-Vc2=2gL(i-ω)
第二章 矿用车辆
§2.3 矿车运行阻力 根据关系式 Vm2-Vc2=2gL(i-ω) 可知： 当Vc=0，则 Vm=[2gL(i-ω)]1/2 当Vm=0，则 Vc=[2gL(ω-i)]1/2 若Vm、Vc 、L和ω为已知，则所需线路坡度为：
项目
外
长
形
宽
尺
高
寸
弓高
机车粘着重量
矿用电机车规格 （续）
单位 毫米
6 ZK1.5-7.62/100
9
2100
架线式电机车
6 ZK7-7.62/250
9
4500
6 ZK10-7.62/250
9
4500
毫米 毫米
920；1040 1550
1060；1360 1500
1060；1360 1500
毫米 1600～2000
9
架线式电机车
6 ZK7-7.62/250
9
6 ZK10-7.62/250
9
1.5
7
10
100
250
250
ZQ-4-2
ZQ-21
ZQ-21
1
2
2
2705
13034
13034
3.5
40
40
4.28
11
11
45
95×2
95×2
735
3018
3018
6.6
16
16
18
34×2
34×2
460
680
680
650
（简介矿井人车）
第二章 矿用车辆
§2.2 矿车的主要型式
部分矿车规格表
类
容 最大载 轨距 外形尺寸(mm)
矿车型号 积 重
别
(m3) (kN) (mm) 长 宽 高
轴距 (mm)
YGC0.5(6) 0.5
固 YGC1.2(6) 1.2
定 YGC2(7)
2
式 YGC4(9)
4
12.25 600 29.40 600 49.00 762 98.00 900
2.矿车的主要技术参数（与矿山设计密切相关的） 容积（米3），载重（千牛或牛），轨距（毫米）， 外形尺寸， 轴距（毫米）， 自重（千牛或牛）
3.矿车的两个重要经济技术指标
①容积系数=车箱有效容积／矿车外形体积（长、高、宽的乘积） ②车皮系数=矿车自重／载重
容积系数越大越好；车皮系数越小越好。
第二章 矿用车辆