[发明专利]一种评估单车道斜坡道通过能力及确定错车道间距的方法

说明书

技术领域

本发明涉及采矿技术领域，特别是涉及一种评估单车道斜坡道通过能力及确定错车道间距的方法。

背景技术

井下斜坡道，简称斜坡道，是用于通行无轨设备、运输矿石和无轨设备出入井下的倾斜通道。运输矿石直通地表的主要斜坡道，构成斜坡道开拓，或与其他井巷联合使用，构成联合开拓。斜坡道开拓是随着无轨设备技术的发展而发展起来的，坑下无轨技术的发展，使大型的无轨设备应用于坑下矿山的开采，提高了矿床的开采强度，同时降低了工人的劳动强度。国外发达国家由于无轨设备发展较早，斜坡道开拓应用较广。

中国于20世纪70年代在矿山开始建设斜坡道，限于国内应用于矿山的无轨机械化设备发展较慢，满足不了坑下矿山作业条件的需要，采用进口设备，造价高，成本也较高等因素，斜坡道应用仅限于个别装备化水平较高的矿山，如：程潮铁矿、凡口铅锌矿、金川镍矿等。近年来，尤其是进入二十一世纪，国内大型坑内矿广泛采用了无轨自行设备，斜坡道在国内矿山应用越来越广泛，新建的大型、超大型矿山普遍设有斜坡道。斜坡道在矿山生产中已占有举足轻重的地位。斜坡道运输中不必经过转载，直达目的地，节省时间，灵活性大，能提高作业效率。

运输矿石的斜坡道的为主斜坡道，运输人员、材料及设备的为辅助斜坡道。由于斜坡道在国内发展较晚，多数矿山还主要作为辅助斜坡道应用，除基建阶段运输废石以外，生产期间不运输矿（废）石，主要作为无轨采掘设备、人员、材料出入井下的通道，所以一直没有一种较为科学的计算方法，来评估斜坡道的通过能力以及错车道设置的原则，尤其是单道行驶的斜坡道，更没有一种科学方法来进行计算。给技术人员在设计和验算斜坡道的通过能力、以及错车道如何设置带来一定的困难，通常只能通过类比法来进行设计。

但在矿山开采的特殊时期，如主、副井提升系统遭受重创不能用于提升矿石或原有提升系统不能满足生产需求的情况下，借助斜坡道解决运输矿石却属于常用措施，因此，解决斜坡道通过能力的评估问题、合理确定错车道布置问题，是矿山领域中急需解决的问题。

本发明在借鉴地表露天汽车运输计算方法的基础上，结合坑下单车道斜坡道行驶的特点，提出了一种较为实用的计算方法，该方法可根据单道斜坡道设计的相关参数，由已知的矿山斜坡道参数（包括错车道间距），来验算建成的单车道斜坡道通过能力（本发明中单车道斜坡道通过能力即是年运输能力），或由矿山设计的单车道斜坡道通过能力，确定出错车道的合理间距，为矿山的科学决策提供依据。

发明内容

本发明提出了一种评估单车道斜坡道通过能力及设置错车道间距的方法，用于解决验算斜坡道的通过能力以及确定错车道间距的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种评估单车道斜坡道通过能力的方法，基于已知的错车道间距L，包括，具体步骤包括：

步骤1，分别得到下行空车之间的安全行车距离S_T空和上行重车之间的安全行车距离S_T重，并将S_T空和S_T重的和作为空车和重车对向行驶时的安全行车距离S_T；

步骤2，根据已知的错车道间距L和确定的空车下行速度V_空，并以L除以V_空的商作为空车在两个错车道之间的的运行时间t₁；

步骤3，确定空车和重车的会车时间t₂以及重车上行速度V_重，按以下公式计算出同向行驶的重车间的平均间距I_重：I_重=L+((t₁+t₂）×V_重)+S_T；

步骤4，将I_重除以V_重的商作为单车重车上行时两重车之间的平均间隔时间，取该平均间隔时间的倒数得到小时行车密度N_重；

步骤5，确定年作业时间t₃、车有效载重G和运输不均衡系数K,按以下公式计算出单车道斜坡道通过能力Q:Q=N_重×G×t₃/K。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述步骤1中下行空车之间的安全行车距离S_T空和上行重车之间的安全行车距离S_T重均为其对应的制动安全距离、司机反映行驶距离和停车安全距离之和，且其中的制动安全距离根据汽车停车制动原理确定。