Транспорт глубоких карьеров
..pdf
ные конструкции состоят из пневмоэлементов, образующих несущий каркас, обтянутый тентом. В пневмоэлементах (арки, колонны) соз дается давление 0,03—0,05 МПа. Для изготовления покрытий приме няются прорезиненные ткани на основе перкаля, шелка, капрона, дедерона. Возможно использование прозрачных синтетических пленок, благодаря которым в помещении днем светло. Прочность тканей (до 50—60 кН/м) позволяет использовать их в качестве воздухоопорных несущих конструкций с большими пролетами от 15—20 до 50—60 м. Стоимость одного метра пневмоконструкций составляет от 2 до 10 руб. Затраты на монтаж и демонтаж примерно в 5 раз, а трудоем кость в 10—15 раз ниже затрат на строительные сооружения. Такие пневмокаркасные сооружения в глубоких карьерах могут использо ваться как помещения для временных мастерских, гаражей, складов, стоянок и других целей на площадках нижних горизонтов.
Производство профилактических и мелких ремонтных работ в са мом карьере не избавляет автотранспорт от связи с дневной поверх ностью и, в частности, с автотранспортными цехами предприятия, в которых производятся крупные ремонты, а также приведение авто мобиля в надлежащий вид (мойка, очистка, покраска и т. д . ) . Поэто му в карьере независимо от его глубины строится временная автомо бильная дорога с большими допустимыми уклонами. Обычно такая дорога не имеет капитального покрытия, ее продольные уклоны сос тавляют до 12 %. Служит она для периодического выезда на поверх ность автосамосвалов, тракторов и другой мобильной техники. В тех случаях, когда с помощью средств автотранспорта необходимо дос тавлять в карьер и людей, должна быть сооружена постоянная авто мобильная дорога, удовлетворяющая всем необходимым в этом слу чае требованиям.
Комплекс работ по технической эксплуатации автосамосвалов на
Таблица 19
Оборудование
Автомобиль-заправ щик Передвижная авто
ремонтная мастерс кая
Автомобиль для за мены и перевозки колес Передвижная диаг
ностическая лабора тория
Источник энергии |
Расчетное снижение эксплуа |
|
тационных расходов |
Сокращение порожняковых На 4—5 % по сравнению с за переездов автосамосвалов правкой на борту карьера Сокращение порожняковых На 3—4 % по сравнению с вы
переездов автосамосвалов |
полнением всех видов ре |
Сокращение затрат на ре |
монтных работ в автохозяй |
монт деталей, узлов и агре |
ствах |
гатов |
На 5—6 % по сравнению с тех |
|
нической готовностью в под |
Сокращение простоев авто |
разделениях цеха |
На 6—7 % по сравнению с вы |
|
самосвалов в неисправном |
полнением шиномонтажных |
состоянии |
работ в автохозяйствах |
Сокращение затрат на ре |
На 6—8 % по сравнению с оп |
монт деталей, узлов и |
ределением технического сос |
агрегатов |
тояния преимущественно при |
|
разборке |
борту карьера имеет свои специфические особенности. Кроме запра вочных, контрольно-осмотровых операций, устранения неисправнос тей и прогнозирования отказов, на борту карьера обычно проводится полный цикл планово-предупредительных работ, монтаж и демонтаж шин, замена агрегатов. Более сложные работы, связанные с ремонтом узлов и агрегатов, снятием и установкой платформы, цилиндров под вески, двигателя, генератора, разборкой и сборкой мотор-колес, вы полняются в производственных цехах авторемонтного хозяйства предприятия. Подобная организация работ широко применяется так же на зарубежных карьерах (Пинто Вэлли, Нью-Корнелия, рудник Грифите и др .).
Специализированное оборудование, обеспечивающее заправку ав томобилей, устранение и прогнозирование отказов, является новым по своему назначению и исполнению, не имеет в своем большинстве аналогов в отечественной практике. Его конструкция определяется специфическими условиями горных работ: ограничением по разме рам и радиусам поворота при движении; необходимостью мобильнос ти и проходимости; потребностью в оснащении средствами прямой радиосвязи с диспетчером карьера.
Кроме того, предъявляются определенные требования к специа лизированному оборудованию, исходя из особенностей выполнения работ и конструкций большегрузных автосамосвалов (табл. 18).
Экономическая эффективность от применения специализирован ного оборудования для внутрикарьерного обслуживания автосамо свалов приведена в табл. 19.
происходит пересечение транспортных коммуникаций'железнодорожных путей с автомобильными дорогами, которого трудно избежать в процессе эксплуатации карьера. В связи с этим строятся переезды, путепроводы, виадуки, мосты. Для сокращения числа пересечений коммуникаций железнодорожные и автомобильные съезды и заезды на горизонты стремятся располагать по возможности на противопо ложных бортах карьера. Тем не менее при параллельном применении железнодорожного и автомобильного транспорта, как правило, не удается избежать многократной переукладки и переустройства желез нодорожных путей и автодорог. Таким образом, параллельное исполь зование железнодорожного и автомобильного транспорта с глубиной карьера теряет свои преимущества. В этом случае необходимо ком бинированное использование с перегрузкой горной массы из автоса мосвала в железнодорожные вагоны.
В настоящее время комбинированный автомобильно-железнодо рожный транспорт является самым распространенным транспортом на карьерах, глубина которых составляет от 150 до 350—400 м. Пос ледние цифры обычно соответствуют месторождениям, глубина раз работки которых открытым способом не превышает этих величин и когда переход на иной вид транспорта или новую транспортную ком бинацию становится не целесообразным. На карьерах, использующих два вида транспорта (автомобильный и железнодорожный), работаю щего параллельно, переход на их комбинированное использование, как показывают исследования, выгоден с глубины 60—80 м.
Комбинированный автомобильно-железнодорожный транспорт в настоящее время применяется на многих крупных карьерах значи тельной глубины: Соколовском, Сарбайском, Лебединском, Цент ральном, Криворожском, Сибайском, Ново-Николаевском и на карь ерах комбината ’’Ураласбест” .
В глубоких карьерах при комбинированном автомобильно-желез нодорожном транспорте оптимальные расстояния доставки горной массы автотранспортом до пунктов перегрузки в железнодорожный транспорт, как правило, не должны превышать 1,2—1,5 км, а высота подъема, определяющая зону работы автотранспорта, должна состав лять 60—80 м.
Критерий экономически выгодной зоны работы автотранспорта за
счет сокращения текущих объемов вскрыши (в руб.) |
|
АЗ = АКЕ, |
(19) |
н> |
где АЗ — увеличение затрат при применении автотранспорта; АК — сокращение одновременных капитальных вложений на опережающий объем, вскрыши вследствие применения автотранспорта, руб.; Ен — нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.
Величины АЗ и АК могут быть определены по следующим фор мулам:
(20)
5-32
стремление продлить использование железнодорожного транспор та при достижении карьером экономически предельных глубин для этого вида транспорта.
Наряду с этим при переходе на комбинированный транспорт не возникает необходимости в реконструкции или в замене основных транспортных коммуникаций, что требуется при введении какой-ли бо другой комбинации. Часто автосамосвалы используются на пред приятии как параллельный вид транспорта, введение их в комбина ции с железнодорожным не снижает производительность, а наоборот, способствует ее резкому повышению, особенно в первый период сов местной эксплуатации, это подтверждается опытом работы ряда пред приятий. Так, на Гороблагодатском, Сарбайском и других карьерах при отставании вскрышных работ и отсутствии необходимого разви тия добычных горизонтов при переходе на комбинированный транс порт в первые 1,5—2 года заметно повысилась добыча руды. Это поз волило при соответствующем ведении горного производства улуч шить состояние работ в карьере, обеспечив дальнейший нормальный режим эксплуатации.
Переход на комбинированный автомобильно-железнодорожный транспорт наиболее эффективен при неравномерном залегании руд в контуре месторождения, когда возникает необходимость в измене нии качественной характеристики руд, добываемых и перерабатывае мых в отдельные периоды эксплуатации.
Особенно это характерно для месторождений сложного состава руд с низким коэффициентом вскрыши и значительным фронтом до бычных работ, когда изменение порядка разработки месторождения вполне возможно и не приводит к резкому изменению годовых объе мов вскрышных работ.
Так, на карьере Гусевогорского месторождения, разрабатываемо го Качканарским ГОКом, где коэффициент вскрыши составляет 0,18 м3/т, в результате проведенного сравнения применение комбини рованного транспорта по критерию максимума суммарной приведен ной прибыли оказалось эффективнее применения железнодорожного транспорта на 13—16 %, несмотря на то, что по расчетным и приведен ным затратам комбинированный транспорт на 3—6 % дороже железно дорожного. Эффективность комбинированного транспорта в данном случае заключается в том, что каждый из видов транспорта, входя щих в комбинацию, работает на наиболее рациональном направлении и расстоянии откатки и в сочетании с другим обеспечивает определен ный экономический эффект.
Исследованиями ИГД Минчермета СССР, выполненными в послед ние годы на ряде горно-обогатительных комбинатов, установлено, что благодаря применению комбинированного автомобильно-железнодо рожного транспорта:
в 1,2—1,25 раза повышается производительность экскаваторов при работе с автотранспортом по сравнению с железнодорожным транс портом вследствие более ритмцчной работы автосамосвалов на ко
|
50 |
150 |
250 Нуга |
Рис. 16. Зависимость величины руко |
Рис. 17. Зависимость полезной массы сос |
||
водящего уклона железнодорожных |
тава Qc от глубины карьера Я: |
||
путей /р от глубины карьера Я : |
1 — переменный |
ток; |
2 — постоянный |
Г — ограничение по тормозам; 2 — пе |
ток |
|
|
ременный ток ; 3 — постоянный ток |
|
|
|
На ряде карьеров в связи с применением автомобильно-железно- дорожного транспорта схемы путевого развития на больших глуби нах будут значительно упрощены и вместо развитой сети тупиковых заездов на горизонтах будут созданы обменные станции в пунктах перегрузки.
Основное распространение получат различные комбинированные спирально-тупиковые схемы съездов, а при наличии достаточных пло щадок на горизонтах — петлевые съезды.
В связи с применением мощных локомотивов, состоящих из нес кольких тяговых единиц, минимальные радиусы кривых внутрикарьерных путей должны быть не менее 120 м.
С увеличением глубины карьеров важное значение приобретает со хранение больших грузопотоков и высокой пропускной способности транспортных путей.
При железнодорожном транспорте сохранить провозную способ ность можно увеличением мощности подвижного состава, повышени ем весовых норм поездов (рис. 17) при одновременном совершенст вовании средств СЦБ и связи, организацией движения поездов с час тичной реконструкцией путевого развития.
Несмотря на принимаемые меры интенсификации работы желез нодорожного транспорта, работающего в комбинации с автомобиль ным, обеспечить большие грузообороты и сохранить высокую про возную способность железнодорожных путей с увеличеним глубины карьеров становится все более и более сложным. Ограниченное рабо чее пространство затрудняет размещение обменных пунктов, станций, влияет на увеличение времени оборота локомотивосоставов, приво дит к снижению производительности железнодорожного транспорта. Некоторой интенсификации железнодорожного транспорта можно достигнуть за счет увеличения скоростей движения локомотивососта вов, замены локомотивов более мощными (например, электровозов
тяговыми агрегатами), а также за счет увеличения плеча доставки автотранспорта. Однако и эти меры имеют свои технические и эконо мические ограничения.
§ 2. ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Вагоны. При использовании железнодорожного транспорта на открытых горных работах применяются вагоны-самосвалы (думп кары) и полувагоны (гондолы и хопперы).
По конструкции и условиям эксплуатации вагоны-самосвалы де лятся на вагоны для легких, средних и тяжелых условий работы. В за висимости от этого и принятой грузоподъемности они бывают четы рех-, шести-, восьми- и многоосные. Для легких условий работы при небольших масштабах производства используют вагоны-самосвалы грузоподъемностью до 60 т. Они обычно служат для перевозки гор ной массы в разрыхленном состоянии плотностью до 2,2 т/м3. Конст рукция несущих элементов этих думпкаров допускает погрузку глыб массой до 2 т, с высоты не более 2 м в кузов, в который предвари тельно насыпан мелкий материал слоем около 0,3 м.
Для средних условий работы при перевозке горной массы в раз рыхленном состоянии плотностью до 2,5 т/м3 используют думпкары грузоподъемностью до 100—110 т. При этом допускается погрузка глыб массой до 3 т с высоты 2 м, но также с предварительной подсып кой мелких фракций горной массы на дно кузова.
Для тяжелых условий работы при перевозке тяжелых и крупно кусковых пород и руд применяют думпкары, допускающие погрузку горной массы в разрыхленном состоянии плотностью 2,5—3 т/м3, пог ружаемой экскаваторами с ковшами емкостью до 10—12,5 м3. При этом возможна погрузка глыб массой до 5 т с высоты 3 м. Этот тип думпкаров наиболее полно соответствует горнотехническим услови ям крупных рудных карьеров значительной глубины, на которых ис пользуют мощные выемочно-погрузочные средства (экскаваторы, погрузчики).
Среди думпкаров легкого типа грузоподъемностью 50—60 т на карьерах используют думпкары 4ВС-50 и более поздних выпусков 5ВС-60 и 6ВС-60.
тся |
Для средних условий эксплуатации на карьерах еще применяю |
думпкары грузоподъемностью 80-85 т (Д-80, Д-82, ВС-85), а |
также думпкары грузоподъемностью 100 и 130 т (ВС-100 и ВС-130). Для тяжелых условий работы применяются серийно выпускаемые думпкары 2ВС-105. В последние годы созданы опытные вагоны-само свалы ТВС-165 грузоподъемностью 165 т. Они используются для по грузки скальных пород и тяжелых руд плотностью до 3 т/м3 экскаваг торами с ковшами емкостью до 12,5 м3, а при менее тяжелых ру дах — до 16 м3 Эти думпкары по сравнению с серийно выпускаемы ми имеют принципиально новые, усиленные конструкции нижней и верхней рам, продольных бортов лобовых стенок и настила пола (несу