`Карьерные
грузы и средства их перемещения.
Основные карьерные
грузы – вскрышные породы и
полезное ископаемое. Вспомогательные
карьерные грузы – взрывчатые
вещества, путевые материалы, детали
и узлы горных машин, смазочные материалы
и другое. Для перемещения этих грузов, как правило, используют
специальные транспортные средства.
Различают карьерный, цеховой
и внешний транспорт. Ведущим
является карьерный транспорт, который
обеспечивает перемещение горной массы
от забоев до пунктов приёма, а так
же доставку вспомогательных грузов в карьер.цеховой
транспорт служит для перемещения полезного
ископаемого на дробильно-сортировочных
и обогатительных фабриках в соответствии
с принятой технологией переработки сырья.
Задачей внешнего транспорта является
перемещение полезного ископаемого после
обогащения или со складов до потребителей
продукции.
Характерные особенности
карьерного транспорта:
- Массовость и односторонняя сосредоточенная направленность односторонняя направленность основных карьерных грузов;
- Относительно короткие расстояния перемещения (от нескольких десятков метров до 20 километров);
- Высокие удельные показатели грузооборота при сравнительно небольшом количестве транспортных средств, значительная грузонапряжённость путей и дорог, быстрая оборачиваемость подвижного состава;
- Значительная плотность (от 1,0 до 5 т/м3), повышенная плотность и абразивность, неоднородная кусковатость, ударные воздействия при погрузке и разгрузке;
- Жёсткая зависимость остальных технологических процессов от надёжности работы транспорта их объединяющего звена;
- Большой удельный вес технологических простоев подвижного состава в транспортном цикле (погрузка, разгрузка, профилактический осмотр);
- Нестационарность пунктов погрузки и разгрузки горной массы, что обуславливает систематическое переустройство транспортных коммуникаций на уступах карьера и на отвале;
- Большая крутизна подъёма горной массы из карьера;
- Зависимость местоположения карьерных транспортных коммуникаций от элементов строения залежей и стеснённость площадок карьерных путей;
- Высокий удельный вес затрат на транспортирование горной массы в затратах на добычу полезного ископаемого (до 40%, а иногда до 65-70%).
Из указанных особенностей
вытекают основные требования к карьерному
транспорту:
- Расстояние трансп. вскрыт. пород и полезных ископаемых должно быть кратчайшим;
- Транспортные коммуникации в целом и их отдельные участки должны быть по возможности стационарными, требующими минимум трудоустройства в период эксплуатации;
- На одном карьере желательно использовать минимальное число видов транспорта и типов транспортных средств для обеспечения их взаимозаменяемости, организации эксплуатации и ремонтов;
- Вместимость и прочность транспортных средств должны соответствовать мощности выемочно–погрузочных и разгрузочных средств, а так же комплексу физико–технических свойств перемен. пород, характеризующих трудность транспортирования;
- Применяемый транспорт должен обеспечить надежность работы, минимальные простои основного оборудования и возможно большую степень неточности процессов перемещения;
- Выбранный транспорт должен обеспечивать безопасность работ и минимальные затраты на открытую разработку месторождений полезных ископаемых.
На карьерах используются
почти все известные виды и
технические средства перемещения
грузов. Каждый вид карьерного транспорта имеет ряд характерных признаков:
- По принципу действия транспорт делится на прерывный и непрерывный
- По способу перемещения груза, типу ходового оборудования и путевого устройства различают => железнодорожный, автомобильный, конвейерный, гидравлический, гравитационный и др. Из них первые два являются наиболее распространенными видами прерывного транспорта, следующие три непрерывного.
Разделение по роду тяги
характерно главным образом для
колесных видов транспорта: железнодорожного
и автомобильного. При первом применяют электрическую, тепловодную,
дизель-электрическую. При втором – дизельную,
дизель-электрическую и электрическую
тягу.
По характеру работы различают
транспортные средства подвижные и
стационарные (канаты, подъемники, подвесные
дороги).
По функциональному признаку различают
самостоятельные и специальные виды карьерного
транспорта. Самостоятельным транспортом
(ж/д, а/т, конвейер, гидравлич.) возможно
перемещение груза от забоев до пунктов
приёма. Специальные виды транспорта (скиповой,
гравитационный, канатный, подвесные
дороги, конвейер и т.д.) могут использоваться
только на отдельных участках перемещения
груза (обычно подъем или спуск из карьера),
является звеном комбинированного транспорта.
Грузооборотом называют
количество полезного груза (в тоннах или м3), перемещаемого в ед.
времени (час, сутки, год). Понятие расчетного
грузооборота следует относить к одному
грузопотоку. Общий грузооборот карьера
равен сумме грузооборотов отдельных
грузопотоков.
Под грузопотоком понимается поток
грузов определенного качества, характеризуемый
направлением, сравнительно устойчивым
во времени, и определенным объемом перевозок.
Разовые и эпизодические перемещения
в одном направлении грузопотока не составляют.
Технологическая
оценка видов карьерного транспорта.
Железнодорожный транспорт
экономичен главным образом на карьерах
средней и большой производственной
мощности по горной массе, больше 10 млн.
тонн в год, глубиной до 400-500 м и
расстоянием перемещения грузов
от карьера более 2-3 км для перемещения всех видов
пород.
Достоинства
железнодорожного транспорта:
- Возможность использования любых видов энергии и типов локомотивов;
- Небольшой расход энергии, за счет малого сопротивления движения;
- Возможность достижения большой производительности при любом расстоянии перевозок, за счет пропуска большого числа поездов и увеличения массы поезда;
- Возможность автоматизации движения транспортных средств;
- Надежность работы в любых климатических и горно-гомологических условиях;
- Сравнительно небольшой штат поездных бригад, небольшие расходы на ремонт, содержание и амортизацию подвижного состава в его прочности, надежность и значительный срок службы (до 20-25 лет);
- Низкие затрат на 1 т. Км перевозки (меньше, чем на автомобильном и конвейерном транспорте в 4-6 раз).
Недостатки карьерного железнодорожного
транспорта:
- Наибольшие требования к плану и профилю пути;
- Большая протяженность фронта работ на уступах (не менее 400-500 м);
- Кривые большого радиуса (не менее 120-150 м);
- Небольшие подъемы и уклоны путей (до 25-30, реже 40-55 %);
- Резко увеличиваются длина и объемы наклонных траншей, общий объем горно-капитальных работ и срок строительства карьера;
- Велики затраты на транспорт;
- Усложняется доступ к забоям, организация движения;
- Снижается маневренность транспортных средств, трудоёмки процессы перемещения и содержания путей;
- Сложными являются технология и механизация отвальных работ.
Автомобильный
транспорт.
Применяют главным образом
на карьерах малой и средней производственной
мощности с грузооборотом до 25 млн.т в год, а на более крупных
– в основном в комбинации с другими видами
транспорта. При использовании автосамосвалов
большой грузоподъёмности (75-180т) применение
автотранспорта эффективно при грузообороте
карьера 35-70 млн.т в год, иногда и более.
Автомобильным транспортом
перевозят ≈ 15% горной массы на угольных
разрезах и ≈ 40% на железорудных карьерах.
Достоинства
карьерного автомобильного транспорта
- Автономность энергоисточника;
- Гибкость, манёвренность и взаимная независимость работы автосамосвалов;
- Невысокая требовательность к плану и профилю автодорог, радиусы до 20-25 м, подъёмы и уклоны до 80‰ -100‰, что сокращает расстояния перевозок в 2-3 раза по сравнению с железнодорожным транспортом.
- Уменьшаются объёмы горно-строительных работ (до 40-50%), а следовательно меньше сроки и затраты (на 20-25%) на строительство карьеров;
- Увеличивается производительность экскаваторов (до 20-25%);
- Уменьшаются затраты на отвальные работы;
- Повышается концентрация работ.
Автотранспорт особенно
эффективен при строительстве карьеров любой производственной
мощности, при разработке сложноструктурных
залежей, малых размерах карьерного поля,
сложной топографии поверхности.
Основные
недостатки карьерного автотранспорта
- Экономически эффективен на расстоянии от 2 до 5 км;
- Высокая интенсивность движения;
- Большой парк машин и штат водителей;
- Высокие расходы на топливо и смазочные материалы;
- Быстрый износ механических частей в следствии высоких нагрузок;
- Высокая стоимость машин и большие расходы на их содержание;
- Жёсткая зависимость от климатических условий;
- Загазованность атмосферы карьера.
Конвейерный
транспорт в карьерах
Область применения. Используется
преимущественно для перемещения
мягких вскрышных пород, на угольных
разрезах, КМА, песчано-гравийных карьерах
и т.д. грузооборот карьера 20-30млн.т в год
и более, расстояние перемещения горной
массы до 2,5-3 км (и до 10-20 км и более на пересечённой
местности).
Достоинства
карьерного конвейерного транспорта
- Непрерывность и ритмичность перемещения грузов;
- Возможность увеличения производительности погрузочного оборудования на 20-30% по сравнению с железнодорожным транспортом и отвального оборудования;
- Упрощение организации и снижение трудоёмкости работ за счёт выполнения одним агрегатом функций пути и подвижного состава;
- Значительное уменьшение транспортных и горно-капитальных работ;
- Высокие скорости подвигания забоев;
- Небольшой штат обслуживающего персонала;
- Благоприятные условия для автоматизации и централизованного управления;
- Высокая производительность конвейерных установок;
- Возможность использования при пересечённом рельефе;
- Простота устройства, перемещения и ремонта конвейеров.
Недостатки
карьерного конвейерного транспорта
- Велики простои из-за налипания породы на ленту;
- Быстрый износ ленты при транспортировании абразивной взорванной породы;
- Размер кусков должен не превышать 25-35% от ширины ленты;
- Перегрузки с одного конвейера на другой увеличивают износ ленты и вызывают необходимость установки большого числа приводов;
- Зависимость от климатических условий.