Локомотивы, применяемые в подземных условиях,
можно классифицировать по ряду основных функциональных и конструктивных
признаков:
-
по роду потребляемой
энергии — на электровозы, работающие на постоянном или переменном токе
промышленной или повышенной частоты, дизелевозы, работающие от двигателя
внутреннего сгорания, и гировозы, работающие на энергии, запасенной
вращающимся маховиком, установленным на локомотиве;
-
по способу подвода
энергии — на локомотивы с автономным источником питания (аккумуляторные
батареи, двигатель внутреннего сгорания), с внешним источником питания
(контактный провод или кабель) и комбинированным источником питания
(контактно-кабельным или контактно-аккумуляторным);
-
по исполнению с точки
зрения взрывозащиты — на рудничное нормальное (РН), рудничное повышенной
надежности (РП) и рудничное взрывобезопасное (РВ).
На отечественных рудных и угольных шахтах
наибольшее распространение получили контактные электровозы в исполнении РН и
аккумуляторные электровозы в исполнении РП и РВ, причем на абсолютном
большинстве рудных шахт применяют контактные электровозы, а на отечественных
угольных шахтах из всего электровозного парка более 70% приходится на долю аккумуляторных
электровозов.
Область применения контактных и аккумуляторных
электровозов в подземных условиях определяется действующими в горно-добывающей
промышленности правилами безопасности (ПБ), а также конструкцией и исполнением
электровоза.
На шахтах, не опасных по газу и пыли,
целесообразно использовать только контактные электровозы, которые по сравнению
с аккумуляторными проще по конструкции, дешевле и удобнее в эксплуатации, имеют
большие мощность и скорость движения, меньший расход энергии. Недостаток
контактных электровозов — искрообразование между контактным проводом и токоприемником,
что не позволяет использовать их в шахтах, опасных по газу или пыли (большинство
угольных шахт, шахты по добыче калийных руд). Неизолированный контактный провод
является также источником электротравматизма и пожаров.
В шахтах I
и II категорий по газу или опасных по пыли допускается
применение контактных электровозов с двумя токоприемниками для уменьшения
искрообразования в выработках, проветриваемых свежей струей воздуха. Во всех остальных
случаях в шахтах, опасных по газу или пыли, применяют аккумуляторные
электровозы в исполнении РВ. Допускается откатка аккумуляторными электровозами
в исполнении РП во всех откаточных выработках шахт I
и II категорий по газу или опасных по пыли, а также в
откаточных выработках со свежей струей воздуха шахт III
категории и сверхкатегорных по газу.
В рудных шахтах, не опасных по газу и пыли,
при небольшой годовой производительности горизонтов (до 100 тыс. т) и
разработке жильных месторождений в технически обоснованных случаях допускается
применение аккумуляторных электровозов. Однако аккумуляторным электровозам
присущи такие существенные недостатки, как сложное и дорогостоящее хозяйство
для зарядки и замены батарей, худшие технические показатели по сравнению с
контактными электровозами. Их преимущества — взрывобезопасность, автономность
питания и низкий электротравматизм.
Отечественной промышленностью серийно
выпускаются контактные, электровозы 4КР, 7КРМ1, К10, К14М, КТ14, КТ28 и аккумуляторные
электровозы АК2У, АРВ7, АРП7, АМ8Д, 2АМ8Д, АРП10 и АРП14 (табл. 10.1). В
обозначениях марок электровозов цифры, стоящие перед или после букв, указывают
массу электровоза в тоннах, буквы КР — контактный рудничный, К — контактный (по
типажному ряду), Т — с тиристорным управлением тяговыми двигателями, АРВ —
аккумуляторный рудничный взрывобезопасный, АРП — аккумуляторный рудничный повышенной
надежности, М — модернизированный. Обозначения ранее выпускаемых электровозов
не соответствуют обозначениям новых электровозов согласно типажному ряду,
например, электровозы АК2У (аккумуляторный, массой 2 т, унифицированный) и АМ8Д
(аккумуляторный, модернизированный, массой 8 т).
Таблица 10.1
Технические характеристики рудничных
электровозов
Тип
Масса, т (сцепной вес, кН)
Габариты, мм
Жесткая база, мм
Часовой/длительный режим
Двигатель
длина
ширина
высота
сила тяги, кН
сила тока, А
скорость, км/ч
Тип
Мощность, кВт
Контактный:
4 КР
4 (40)
3120
1300
1515
900
8,8
3,8
58
33
5
8
ДТН12
2×12
7КРМ1
7,9 (79)
4600
1350
1500
1200
16,8
4,4
152
90
12,2
20
ДТН33
2×33
К10
10,6 (106)
4920
1650
18,5
9,5
11,7
18,4
К14М
14 (140)
5210
1700
27
14
204
122
11,2
13,6
ДТН4Б
2×46
КТ14
5800
11,5
14
ДТН45
Аккумуляторный:
АРВ7
7(70)
4200
1350
1450
1200
9,5
1,5
116
55
7,5
11,4
ДРТ12
2×10
АМ8Д
8,7 (87)
4515
1345
1415
12,1
25,5
122
61
5,8
11
ДРТВМ
2×13
АРП10Б
10,4 (104)
550
1060
1500
1400
12,5
2,6
7,2
13,8
ДРТ23,5
2×23,5
АРП14
13,4 (134)
5850
1350
1650
1650
18,6
4,6
152
61
9
18
По данным
технико-экономического анализа наиболее оптимальной конструкцией является
электровоз с максимальной массой 14 т (или сцепным весом 140 кН). Увеличение
сцепного веса и габаритов электровоза влечет за собой увеличение сечений
откаточных выработок, а следовательно, капитальных затрат. Для вождения
тяжеловесных составов без увеличения сечения откаточных выработок применяют
электровозы, спаренные в единый агрегат, управляемый одним машинистом и
состоящий из двух секций: например, контактный электровоз КТ28 состоит из двух
электровозов КТ14, аккумуляторный 2АМ8Д — из двух АМ8Д.
За рубежом на рудных шахтах применяют
контактные электровозы со сцепным весом от 50 до 450 кН, на крупных рудных
шахтах — до 650 кН, а также комбинированные контактно-аккумуляторные электровозы
со сцепным весом до 400 кН.
Сцепной вес электровозов выбирают в
зависимости от производственной мощности рудной шахты:
Производственная мощность шахты,
млн т/год…………………………… <0,2 0,2—0,5
0,5—1 1—3 ≥3
Сцепной вес электровоза, кН
……… 70 70; 100
100 140 280
Для шахт, опасных по газу и пыли (в основном,
для угольных шахт), разработаны другие типы локомотивов, исключающие
использование дорогого аккумуляторного хозяйства. К ним относятся электровозы
переменного тока повышенной частоты, дизелевозы и гировозы.
|