Работа железнодорожного транспорта на карьерах

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И  НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Дальневосточный  федеральный университет»

 

 

ШКОЛА  ЭКОНОМИКИ  И МЕНЕДЖМЕНТА   (филиал ДВФУ в г.  Дальнегорске)

 

 

Куранова Ольга Сергеевна

 

 

РАБОТА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА НА КАРЬЕРАХ

 

КУРСОВАЯ  РАБОТА

 

по дисциплине  Горное дело

 

 

Студент гр. 18304      __________________                                                                      (подпись)
Руководитель  ст. преподаватель _____________  А.Г.Волченко
Консультант  доцент _____________
Регистрационный №  ________ ___________  ___________________            подпись                      И.О. Фамилия « _____» _________________ 20__г.	Оценка  _________________________   ____________  ___________________        подпись                         И.О. Фамилия   «_____» ________________ 20__г.

 

 

 

 

Дальнегорск

2014

 

Оглавление

Введение................................................................................................................3  

1  Организация работы железнодорожного транспорта на карьерах..............5

2  Характеристика  пути и подвижного состава  железнодорожного              транспорта на карьерах........................................................................................8

3  Расчет  полезной массы поезда, пропускной  способности                               железнодорожных путей и парка  подвижного состава на карьерах..............11

4  Схема  развития железнодорожных  и  организация обменных                      операций на уступах карьеров  путей................................................................17

5  Организация  комбинированного карьерного транспорта...........................19

6  Организация  вспомогательных работ на карьерном  транспорте                                      и их механизация................................................................................................24

Заключение..........................................................................................................27

Список  литературы.............................................................................................29

 

Введение

Одним из направлений развития горной промышленности является применение открытого способа разработки месторождений, который при определенных горно-геологических условиях представляет собой наиболее эффективный способ горного производства.

На современных карьерах, где используются высокопроизводительные погрузочные механизмы, приходится перемещать значительные объемы полезного ископаемого и особенно вскрышных пород, достигающие сотен тысяч кубических метром в сутки. Поэтому транспортирование вскрышных пород и полезного ископаемого является одним из наиболее трудоемких процессов технологического комплекса открытых горных работ. Стоимость транспортирования составляет 40-50% общей стоимости вскрышных работ в карьере.

Карьерный транспорт имеет  ряд особенностей, отличающих его  от транспорта общего назначения:

• пункты погрузки и разгрузки постоянно меняют свое положение, следуя за фронтом горных работ, что требует периодического  перемещения транспортных коммуникаций и оборудования (железнодорожных путей, автодорог, конвейеров);
• для карьерных транспортных средств прерывного действия (железнодорожный, автомобильный и др.) характерно наличие цикла, слагающегося из операций погрузки, движения с грузом, разгрузки и обратного движения порожняком;
• путь транспортирования из карьера характеризуется, как правило, наличием большого уклона при разработке как глубинных, так и нагорных месторождений;
• производительное использование горного и транспортного оборудования (экскаваторов и подвижного состава) требует взаимного согласования параметров того и другого.

Железнодорожный транспорт  получил наибольшее распространение  на карьерах страны. Он используется как  при мощных грузопотоках (100 - 150 млн. т горной массы в год, а в  отдельных случаях и более), так  и при незначительных (20 млн. т в год). Глубина разработки с применением железнодорожного транспорта достигает 250 м, а в отдельных случаях и более. Расстояние внутрикарьерного транспортирования составляет 2-5 км, а с учетом поверхности 12-15 км. Схемы железнодорожных путей карьера во многом определяются схемой вскрытия карьера.

Железнодорожный транспорт, ранее других применявшийся на карьерах СССР, в настоящее время оснащен  современной техникой. Совершенствуется система организации движения поездов. Применение системы сигнализации, централизации, блокировки и радиосвязи диспетчера с экскаваторными и локомотивными бригадами позволяет значительно улучшить организацию и безопасность работы. Железнодорожный транспорт эффективно применяется во многих карьерах большой мощности при значительных расстояниях откатки, хотя предъявляет наиболее строгие требования к плану и профилю пути, т. е. применение этого вида транспорта требует наибольших радиусов кривых и допускает наименьшие подъемы пути. 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Организация работы железнодорожного транспорта на карьерах

Железнодорожный транспорт  экономичен при перевозке грузов на карьерах глубиной до 200м, с годовым грузооборотом от 25 миллионов тонн и более и дальностью перевозок на расстояние от 4 километров и более.

Интенсивность работы карьерного транспорта характеризуется грузооборотом карьера, представляющим собой количество грузов в кубометрах или тоннах, перевозимых в единицу времени: час, смену и др.

Грузооборот карьера определяет масштаб горных работ и слагается  из объемов перевозок вскрыши, полезного  ископаемого и хозяйственно-технических  грузов. Основной объем в грузообороте обычно составляет перевозка вскрыши.

Часть грузооборота, характеризующаяся  устойчивым во времени направлением перемещения грузов (вскрышных пород, полезного ископаемого), называется грузопотоком.

Грузопоток в карьере  называется сосредоточенным, если все  грузы транспортируются по одним  коммуникациям. При использовании  различных путей сообщения для  транспортирования вскрышных пород  и полезного ископаемого грузопоток называют рассредоточенным.

При проектировании карьеров стремятся к разделению грузопотоков по назначению, чем достигается независимость  работы вскрышных и добычных участков карьера, следовательно, большая надежность работы транспортной системы в целом.

По условиям безопасности движения и для увеличения пропускной способности сеть карьерных железнодорожных путей разделяется на перегоны при помощи раздельных пунктов.

В зависимости от характера  работы и путевого развития раздельные пункты называются постами, разъездами и станциями.

Посты – раздельные пункты, не имеющие путевого развития, устраиваемые на главных путях для увеличения их пропускной способности или в пунктах примыкания забойных и отвальных путей к главным. К путевым постам относятся проходные светофоры при автоблокировке, разделяющие перегон на блок-участки.

На карьерах посты устраивают в пунктах примыкания к главным  путям веток (путей) различного назначения и в пунктах разветвления главных  путей на рабочие горизонты –  забойные и отвальные.

Разъезды – раздельные пункты на однопутных линиях, имеющие путевое развитие и предназначенные для скрещения и обгона поездов. На разъездах производится обмен поездов (подача порожняка к забою взамен пришедшего на разъезд груженого состава или подача на отвал груженого поезда взамен прибывшего порожняка). Располагают разъезды для быстрейшего обмена поездов в непосредственной близости от карьера или отвала. При значительной длине однопутных линий разъезды устраивают для увеличения пропускной способности. Число приемо-отправочных путей разъезда определяется размерами и графиком движения поездов.

Станции – раздельные пункты, имеющие путевое развитие, на которых кроме скрещения и обгона поездов производятся другие технические операции (погрузка и разгрузка вагонов, формирование и расформирование поездов, экипировка и смена локомотивов, отцепка вагонов и др.).

Станции и разъезды располагаются, как правило, на прямых участках пути. Такое расположение облегчает наблюдение за сигналами и маневровую работу, а также облегчает возможность дальнейшего развития раздельного пункта.

Число стрелок на станционных  путях должно быть наименьшим, но достаточным для наиболее быстрого выполнения всех предусмотренных операций.

На станциях однопутных линий  должны быть уложены минимум два  пути, кроме главного, для возможности скрещения и обгона. На двухпутных линиях должно быть по одному обгонному пути в каждом направлении. На станциях с водоснабжением и экипировкой должен быть предусмотрен специальный путь.

К преимуществам железнодорожного транспорта относят сравнительно небольшой  расход энергии и возможности  применения любых типов локомотивов, достижения практически любой величины грузооборота, надежность работы в любых климатических условиях.

Вместе с тем для  экономически эффективных железнодорожных  перевозок карьерных грузов необходима протяженность фронта работ на уступах от 500-600 метров. Минимальные радиусы кривых карьерных железнодорожных путей составляют 100-120 метров, максимальные подъемы и уклоны путей в основном до 30%.

Подготовка железнодорожных  перевозок характеризуется значительными  объемами горно-капитальных работ, существенными капитальными затратами. Высоки затраты на содержание транспортных коммуникаций и их эксплуатацию.

Для железнодорожных перевозок  характерна более сложная система  организации движения.

 

2. Характеристика пути и подвижного состава железнодорожного транспорта на карьерах

По условиям эксплуатации карьерные железнодорожные пути подразделяются на стационарные (постоянные) и передвижные. Стационарные пути укладываются на длительный срок и располагают на поверхности, в траншеях. Передвижные перемещают вслед за подвиганием фронта работ на уступе (забойные), отвале (отвальные) и постепенно наращивают (соединительные пути на транспортных бермах и уступах). Линию, определяющую положение в пространстве оси железнодорожного пути, называют трассой. Горизонтальная проекция трассы образует план пути, а вертикальная – его продольный профиль.

Направление трассы определяется положением заданных пунктов в карьере и на поверхности.

При проведении железнодорожной  линии трассу стремятся прокладывать по кратчайшему расстоянию. Однако топографические условия и различные  препятствия вынуждают отклонять  трассу от кратчайшего направления. Поэтому железнодорожная линия в плане состоит из прямых и закруглений, а профиль представляет собой ломаную линию, составленную из подъемов, площадок и спусков.

Основные элементы железнодорожного пути – нижнее и верхнее строение. Нижнее строение включает земляное полотно, инженерные и водопропускные сооружения (путепроводы, мосты, тоннели, трубы). Верхнее строение включает балластный слой, шпалы, рельсы со скреплениями. Земляным полотном в карьерах служат: подошва горных выработок (траншей и съездов), транспортные бермы, рабочие площадки уступов, а на отвалах – насыпь отвалов.

Балласт, укладываемый на земляное полотно, служит для распределения  давления, смягчения ударов от подвижного состава и дренирования влаги. Его  отсыпают из щебня, гальки, гравия, крупного песка, хвостов обогащения.

Шпалы исполняют роль рельсовых  опор и предназначены для передачи давления от подвижного состава на балласт. Материалом для них служат дерево, железобетон и металл.

Выбор рельсов предопределяется нагрузкой на ось, интенсивностью и  скоростью движения. К рельсовым  скреплениям относят приспособления для прикрепления рельсов к шпалам (подкладки, костыли, шурупы, болты), соединения рельсов между собой (накладки, болты), закрепления пути от продольного смещения (противоугоны).

Для переезда поезда с одного пути на другой служат стрелочные переводы, переводимые вручную или автоматически.

Подвижной состав включает локомотивы и вагоны. В качестве локомотивов на карьерах используют электровозы, тепловозы и тяговые агрегаты. Специфические условия работы в карьерах предъявляют ряд требований к характеристикам локомотивов, основными из которых являются способность локомотива преодолевать затяжные подъемы пути без значительного снижения скорости и проходить кривые участки пути радиусом до 80-100 метров, возможно меньшая зависимость от источника энергии, постоянная готовность к работе в различных климатических условиях, высокая экономичность.

Наибольшее применение получили промышленные электровозы постоянного и переменного тока. Основные достоинства электровозной тяги: высокая скорость движения на руководящем подъеме, простое обслуживание и надежная работа в любых климатических условиях. Недостатки: зависимость от источника энергии и значительные затраты на сооружение контактной сети, тяговых подстанций и перемещение контактной сети.