1. Принцип действия и виды гравитационного транспорта

Транспортирование грузов под действием собственного веса происходит при скатывании или сползании груза по наклонной плоскости или свободном падении по вертикали.

Транспорт насыпных грузов под действием собственного веса широко применяют на рудных и угольных шахтах при добыче полезных ископаемых, при закладочных работах, при проведении восстающих выработок, в технологических комплексах поверхности шахт, а также для доставки в подземные выработки по трубам бетонной, а по скатам -- леса и других вспомогательных грузов.

Самотечное транспортирование (гравитационный транспорт) под действием собственного веса в подземных условиях применяется как в очистных забоях на крутых и наклонных залежах, так и в специально пройденных наклонных и вертикальных выработках (рудоспусках). Гравитационный транспорт характеризуется динамичностью грузопотока, так как при скатывании по наклонной плоскости, а также при вертикальном падении (рудоспуск) отдельные куски ископаемого, имеющие разные размеры, форму и массу, сталкиваются друг с другом или перекатываются. Поэтому средняя скорость перемещения грузопотока отличается от скорости скатывания одиночных кусков. Преимущества самотечных установок: простота устройства; отсутствие электромеханического оборудования; большая пропускная способность; возможность использования выработок с самотечным транспортом в качестве аккумулирующих: малые поперечные размеры, возможность сконцентрировать грузопоток на меньшем числе горизонтов, с которых производится подъем ископаемого на поверхность.

Недостатки: значительное измельчение п.и.; зависимость работы от свойства груза (влажность, кусковатость и др.); износ транспортирующих устройств; сложность регулирования скорости перемещения.

Рис. 1. Схема спуска груза под действием собственного веса

Конечную скорость движения куска породы при свободном падении (м/с), можно найти по формуле

,

где х_н - начальная скорость движения куска, м/с; l - длина пути, м.

По наклонной плоскости движение груза начинается при таком угле наклона, при котором составляющая веса груза G·g·sinв (стремится скатить частицу груза с наклонной плоскости) оказывается больше силы трения G·g·f·cosв (удерживающей частицу груза) (рис. 1) или

G·g·sinв > G·g·f·cosв p,

где f -- коэффициент трения частицы груза по плоскости;

G -- масса груза, кг.

Следовательно, равноускоренное движение груза происходит при tgв>f, а минимальное значение угла наклона плоскости, при котором начинается движение, в_min=arctgf.

Сила (Н), под действием которой движется груз,

F = Gg(sinв -- fcosв).

Ускорение (м/с²) груза

а = Fg/G = g (sin в -- fcos в).

Для определения конечной скорости движения частицы груза на длине пути / необходимо ее кинетическую энергию приравнять к работе силы F на этом пути, т. е.

Тогда конечная скорость (м/с)

Конечную скорость транспортирования не следует допускать более 2…2,5 м/с.