Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Транспорт глубоких карьеров

..pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
14.27 Mб
Скачать

 

Грузо­

Ширина проезжей части, м

Автосамосвал

при односторон­

при двухсторон­

подъем­

нем кольцевом

нем маятниковом

 

ность, т

 

движении

движении

Допустимый

минимальный радиус кри­ вых в плане,

м

БелАЗ-б40А

27

6,6 -6,0

11,8-13,8

20

БелАЗ-548А

40

5,8—6>Б

13,2-16,0

25

БелАЗ-649

76

8,0 -9,8

17,7-20,0

30

БелАЗ-7619

110

8,3-10,6

19,0-22,6

35

БелАЗ-7621

170

10,4-12,8

22,0-26,6

40

Основные геометрические параметры автодорог для автосамо­ свалов отечественного производства приведены в табл. 14.

С увеличением грузоподъемности автосамосвалов повышаются требования к прочности, долговечности и эксплуатационной надеж­ ности карьерных дорог, имеющих в основном щебеночное покры­ тие.

Современные карьерные дороги должны обеспечивать высокую производительность (интенсивность движения) и полную безопас­ ность эксплуатации автомобильного транспорта в условиях значитель­ ных динамических нагрузок.

Технология строительства карьерных автомобильных дорог вклю­ чает следующие операции: сооружение дорожного полотна; подго­ товку дорожного полотна к укладке на него слоев из строительных материалов, предусмотренных конструкцией дорог; распределение строительных материалов в дорожных слоях; формирование попе­ речного профиля дорог; уплотнение дорожных слоев; обработку покрытия дорог вяжущими веществами.

Подготовка дорожного полотна предусматривает: разметку трас­ сы, уборку негабаритных кусков породы, подвозку и равномерное распределение по всей поверхности дробленого материала (для лик­ видации неровностей) и уплотнение материала поливкой его водой (для облегчения взаимного перемещения отдельных к усков).

На карьерах, разрабатывающих скальные породы, необходимая ровность дороги достигается укладкой и распределением на ее по­ верхности дробленых скальных пустых пород соответствующего гра­ нулометрического состава.

Основными технологическими операциями при этом являются: распределение найденного расчетным путем количества щебня на поверхности проезжей части дороги и уплотнение каждого слоя.

Объем щебня

(в м3), необходимого для укладки слоя дорожно­

го покрытия, определяют по следующей формуле:

V B L h ^ k y ^ ,

(9)

где В — ширина проезжей части дороги, м; L — длина участка доро­ ги, М; Лди толщина слоя дорожного покрытия, м; кутт — коэффи­ циент уплотнения материала.

п

Рис. 11. Технологический процесс уплотнения щебеночного покрытия:

I — обжимка; II — укатка; III — окончательное уплотнение с расклинцовкой

IJililililililililililililililililililiiilililililil

lililililililiU

i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i i

Рис. 12. Схемы движения дорож­ ных катков при уплотнении до­ рожной одежды:

а — челночная; б — кольцевая; в комбинированная; 1 - 7 проходы катка

Коэффициент уплотнения щебня из крепких пород обычно прици. мается равным 1,2 (в процессе производства дорожных работ Эт0Т коэффициент уточняется в соответствии со спецификой местных ус_ ловий).

Для разравнивания щебня (образования слоя заданной толщин^) используют бульдозеры и автогрейдеры, обеспечивающие оформ^е_ ние поперечного профиля проезжей части автомобильных дорог. Ук_ ладка щебня тонкими слоями производится с помощью навесщ^х прицепных или самоходных дозирующих устройств. При этом у ч ц ^ ' вается коэффициент уплотнения укладываемого материала. Для Jjy4. шего уплотнения дорожной одежды большой толщины щебень УКг*а_ дывают послойно, по 15—20 см.

Необходимые прочность и долговечность дорожных одежд ДОСти_ гаются уплотнением слоев щебня.

На уплотнение слоев дорожной одежды, состоящих из щебня и других каменных материалов, расходуется 30—55 % всех трудовых затрат, связанных со строительством автомобильных карьерных до­ рог. При этом требуется приложение значительных удельных давле­ ний. В таких случаях применяют моторные катки с жесткими валь­ цами.

Нижний слой уплотняют в два приема: сначала — обжимают, а за­ тем уплотняют. Верхний слой уплотняют в три приема: обжимают, укатывают и окончательно уплотняют с расклинцовкой (рис. 11). Катки для уплотнения выбираются с учетом характеристики камен­ ного материала и технологии (приемов) уплотнения слоев дорожной одежды.

В начале второго приема уплотняемый слой поливают водой. Рас­ ход воды, необходимый для увлажнения всего слоя щебня, зависит от’ его класса и увеличивается для осадочных пород. Норма расхода воды составляет 15—25 л/м2 . Затем производится расклинцовка щеб­ ня в слое. Для этого на поверхность слоя наносят клинец крупностью

10—15 мм, который

заполняет пустоты между частицами щебня

и

расклинивает их.

Рекомендуемый расход клинца составляет 1,5—

2

мэ /100 м2 поверхности проезжей части дороги. Для расклинцовки

щебня используют тяжелые катки* Уплотнение (укатку) начинают от краев покрытия (обочин) и ведут к оси дороги (рис. 12).

Вяжущие вещества, используемые для обработки щебеночных покрытий карьерных автомобильных дорог, увеличивают сцепление между частицами материала, заполняют имеющиеся между ними пус­ тоты, придают щебеночным покрытиям гидрофобные свойства (во­ доустойчивость) . В карьерах дорожное покрытие такими веществами обрабатывается поливом. После этого на поверхность наносят камен­ ную мелочь крупностью 3—5 мм в количестве 0,9—1,1 м3/100 м2 пок­ рытия и уплотняют его тяжелыми катками.

Лучшими из органических вяжущих веществ являются: нефтяные дорожные битумы марок БН-0 и БН-1, нефтяные жидкие битумы классов А и Б (А-4, А-5, А-6, Б-5, Б-6) , а также каменноугольные дегти Д-4, Д-5, Д-6. Для обработки поверхности щебеночных покры­ тий можно использовать также битумные эмульсии, в которых битум находится в устойчивом дисперсном состоянии благодаря введению эмульгатора. Из других вяжущих веществ на карьерах широко рас­ пространены растворы сульфидно-спиртовой барды (ССБ) различной концентрации и приготовленные на их основе эмульсии с добавлени­ ем битумов классов А-1, А-2, Б-1, Б-2, Б-4, Б-5.

Обработка автомобильных дорог вяжущими веществами осу­ ществляется при помощи автогудронаторов, имеющих специальные устройства для подогрева их до необходимой температуры.

В глубоких карьерах капитальные траншеи и съезды строятся обычно с нежестким щебеночным покрытием, в большинстве случа­ ев обработанным жидкими вяжущими или минеральными вещества­ ми. Расчет этих покрытий производится в следующей последователь­ ности.

Толщина покрытия (в см)

 

кр

1-

 

 

*тр

a s )

^пк

■tg

 

 

(-F -)',0,4

4 - t 1- (х

)1’4]

 

 

Величина модуля деформации покрытий, являющихся показате­ лем их прочности, приведена в табл. 15.

На нижних горизонтах, состоящих из скальных пород и крепких руд, щебеночные дороги строятся более упрощенно и с меньшей тол­ щиной дорожной одежды. Однако остается необходимым выравнива­ ние основания, подсыпка неровностей щебнем, уплотнение катками с применением полива.

Цементно-бетонные монолитные покрытия в глубоких карьерах в последнее время в нашей стране и за рубежом применяются редко, преимущественно для постоянных магистральных дорог, расположен­ ных в верхней зоне карьера, вблизи поверхности или на поверхности до обогатительных фабрик, складов (реже отвалов) и при большом грузообороте дорог.

Жесткое цементно-бетонное покрытие при инженерных расчетах рассматривается как упругая плита неограниченных размеров. Огра­ ниченные размеры покрытия компенсируются необходимым утолще­ нием плиты по краям. Толщина плиты цементно-бетонного покрытия (в см) рассчитывается по следующей формуле:

^пк = т(Лпах/адоп)*»^

(16)

где г — коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от одного из колес на опорную поверхность под другим колесом данной оси; Лиах максимальная нагрузка на ось, Н; одоп — допускаемое напря­ жение в бетоне при изгибе (при марке цемента М-350 адоп = 5 МПа).

Таблица 16

Покрытия

Усовершенствованные

капитальные

Усовершенствованные

облегченные

Переходные

Низшие

Материалы дорожных слоев

Модуль де­

 

формации,

 

кН/см2

Цементно-бетонные монолитные, щебеноч­

26-27

ные из прочных материалов, обработанные

Ф

 

битумами или дегтем

 

Щебеночные и гравийные, обработанные

13-18

минеральными или жидкими вяжущими

 

веществами

 

Щебеночные из естественных каменных

6 -1 2

материалов, гравийные. Из грунтов и

 

местных слабых минеральных материалов

 

со щебеночными или каменными добав­

 

ками

2 -6

Грунтовые, укрепленные различными

местными материалами

 

§ 4. РЕМОНТ, ОБСЛУЖИВАНИЕ И ЗАПРАВКА АВТОСАМОСВАЛОВ ВНУТРИ КАРЬЕРА

Автотранспорт, используемый на глубоких карьерах в ка­ честве сборочного, характеризуется значительной удаленностью от по­ верхности, большой насыщенностью оборудованием на коротком ра­ бочем фронте, трудностями устранения отказов в работе — все это предъявляет принципиально новые требования к комплексу процес­ сов, связанных с технической эксплуатацией автосамосвалов на глу­ боких горизонтах. К числу таких процессов относятся: заправка, контрольно-осмотровые работы, устранение неисправностей и отка­ зов, пересмена водителей и др. Основой этих требований является ус­ ловие эффективного использования карьерного транспорта:

3 + 7П>3) + (^р + ^п.р) + (Т„ + ^п.о) п1®1»

(17)

где Т3 — время на выполнение заправочных работ;

7аз — время на

переезды автосамосвалов из рабочей зоны в пункт заправки; 7р — время на устранение неисправностей; 7пр — время на буксировку не­ исправных автосамосвалов из рабочей зоны на площадку ремонта; Тп — время на пересмену водителей; Тпо —время на профилактичес­ кий осмотр.

В соответствии с этим, а также с учетом многообразия горнотех­ нических условий заправочные, контрольные и осмотровые работы, работы по устранению неисправностей и прогнозированию отказов могут выполняться: в карьере, непосредственно в зоне работы авто­ транспорта; в карьере, в зоне работы автотранспорта и за ее предела­ ми; на борту карьера.

По эксплуатационным затратам вариант организации работ ц0 подготовке и обеспечению высокого технического уровня использо­ вания автосамосвалов непосредственно в зоне работы автотранспорта является наиболее целесообразным, так как при этом исключаются почти полностью порожняковые (нулевые) переезды автотранспорт, нщх средств. На промышленную площадку автотранспортного цеха, расположенного за пределами карьера, автосамосвалы поступают только на хранение в межсменное время, выходные и праздничные дни, а также для проведения ремонтных и профилактических работ, связанных с заменой основных узлов, агрегатов или их частичной раз­ боркой.

Вместе с тем для такой организации работ имеются существенные трудности. Прежде всего это касается устройства временных соору. жений при ограниченных размерах карьерного пространства. Немало, важным также является оснащение карьеров специализированны^ мобильным оборудованием, необходимым для обслуживания авто, самосвалов.

В случаях, когда из-за ограниченного пространства требуемые со. оружения для выполнения необходимого перечня работ по техниче^. кой эксплуатации в зоне работы автомобильного транспорта размер.

тить невозможно, их распола­ гают на верхних горизонтах карьера. Как правило, под

сооружениями

понимаются

Харь

предварительно

спланирован­

ные площадки, иногда с лег­

ер

кими

временными

 

помеще­

 

ниями.

Срок

их

существо­

 

вания составляет два-три года,

 

а в отдельных случаях год.

Пррпб/шленна/г

циализированными,

в

зависи­

Площадки

могут

быть^ спе­

 

циализированными

для1 вы­

 

полнения определенных видов

 

работ и операций и неспе­

 

мости

от числа используемых

ллощадла

автосамосвалов для перевозки

горной

массы

и

размеров

 

карьера в его глубинной части.

цеха

Кроме

того, иногда

устраи­

ваются площадки для стоянки

 

автосамосвалов

и

пересмены

 

водителей. Они могут вмещать

 

четыре-шесть машин (бригад)

Рис. 13. Схема процессов технической экс­

или все

автосамосвалы,

ра­

плуатации автосамосвалов

ботающие

в

нижней

зоне

ECO — ежесменное обслуживание; КТП —

карьера.

Типичные

схемы

контрольно-технический пункт

площадок для выполнения ра­ бот по технической эксплуатации автосамосвалов и их размещения на площадках приведены на рис. 13.

Размеры площадок устанавливаются в зависимости от площади, необходимой для стоянки машин или для их ремонта, которая в свою очередь определяется размерами автосамосвалов, расстоянием между ними и шириной проезда (рис. 14).

Площадь одного места стоянки или ремонта (в м2), в зависимос­ ти от указанных факторов, определяется по следующей формуле:

F = ( Р + Б а)тл,

(18)

где F — площадь одного машиноместа, м2; Р =

/gp + /asina + 6acosa —

расстояние от бровки площадки до границы проезда, м; /бр — рассто­ яние от бровки площадки до автосамосвала, м; /а — длина автосамо­ свала, м; Ьл — ширина автосамосвала, м; Ба — ширина проезда, м; тя = bacosa + у — расстояние между автосамосвалами, м; у — рассто­ яние между продольными сторонами автосамосвалов, м.

Ширина проезда на площадках уменьшается при увеличении рас­ стояний между автосамосвалами, что необходимо учитывать при строительстве площадок для ремонта, и принимается большей при

Опера

ции

I

!

II

3

$

$*§ ft? ft? & >

I*1

$|1§

а»л

Назначение площадокдля

обслуживания автоса мосвалоб

Площадки-ниши для за­ правки автосамосвалов, расположенные со сторо­ ны порожнего направле­ ния движения

Площадкиt обеспечивающие двусторонний подъезд ав­

тосамосвалов к автомо­ билю-заправщику(при­

цепу-заправщику)

Площадки для снятия и

установки колес автосамосвала

Площадки для устранения неисправностей спомощью авторемонтной мастерс­

кой ипрогнозирование от­ казов с помощью передвиж ной диагностической установки

Площадки для пересме­ ны Водителей

Схемы площадок иразме­ щение наних.рвтосамосвалоби друеого оборудования

ssbililI l i Ul dtJi lLU^

I ЛЬ tzx> E

i.i.t tj

Eniiii

ff'P P T'TW

Рис. 14. Схемы рабочих площадок для обслуживания и технической эксплуатации автосамосвалов в глубоких карьерах

увеличении угла а до 90°. Кроме того, на величину ширины проезда существенно влияет способ установки автосамосвалов: передним хо­ дом, задним ходом, с маневрированием, без дополнительных манев­ ров (табл. 16 .17).

На площадках, предназначенных для ремонтных работ, могут со­ оружаться укрытия из полиэтиленовой пленки, армированной стекло­ волокном. Легкий каркас таких укрытий, изготовленный из алюми­ ниевых сплавов, не требует использования при сборке грузоподъем­ ных механизмов. Кроме того, набор различных конструкций каркаса

 

 

Угол расположения к оси проезда, градус

Автосамосвалы

 

45

60

90

90 (с дополнитель­

 

 

ным маневрирова

 

 

 

 

 

нием)

БелАЗ-540А

 

6,0

12,5

11,0

БелАЗ-548

 

6,4

6,5

12,5

11,7

БелАЗ-540

 

8,1

7,8

15,5

14,0

Таблица 17

 

 

 

 

 

 

 

Угол установки автосамосвала к оси проезда,

 

Уста­

 

 

градус

 

Авто самосвалы

 

 

 

90 (с дополнитель­

новка

45

60

90

 

 

ным маневрирова­

 

 

 

 

 

нием)

БелАЗ-540А

I

6.3

8,2

16,0

12,8

 

II

7,8

8,3

10,6

БелАЗ-548

I

6,8

9,4

18,1

14,1

БелАЗ-549

II

8,4

9,2

11,5

14,3

I

7,9

8,2

15,7

 

II

10,2

10,6

12,2

 

Примечание. I — установка передним ходом, II — установка задним ходом.

позволяет сооружать здания высотой до 10 и с пролетом до 15 м, а также локальные укрытия меньших размеров. Для поддержания оп­ тимального температурного режима внутри сооружений из полиэтиле­ новой пленки в состав передвижной ремонтной мастерской включает­ ся теплогенератор.

Еще более перспективны пневматические строительные конструк­ ции: пневмокаркасные и воздухоопорные (рис. 15). Пневмокаркас-

Рис. 15. Пневмокаркасные сооружения для хранения и обслуживания машин и механизмов в глубоких карьерах