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)
РАБОТА
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА НА КАРЬЕРАХ
КУРСОВАЯ
РАБОТА
по
дисциплине Горное дело
Студент
гр. 18304
Куранова
Ольга Сергеевна
Руководитель
ст. преподаватель
А.Г.Волченко
Дальнегорск
Оглавление
Введение
. Организация работы железнодорожного
транспорта на карьерах
. Характеристика пути и подвижного
состава железнодорожного транспорта на карьерах
. Расчет полезной массы поезда,
пропускной способности железнодорожных путей и парка подвижного состава на
карьерах
. Схема развития железнодорожных и
организация обменных операций на уступах карьеров путей
. Организация комбинированного
карьерного транспорта
. Организация вспомогательных работ
на карьерном транспорте и их механизация
Заключение
Список литературы
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
карьерный транспорт железнодорожный
комбинированный
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.
Некоторые электровозы (дизель - электровозы)
оснащают дизель - генераторным агрегатом. В этом случае отпадает необходимость
в контактной сети на забойных и отвальных путях. В глубоких карьерах эффективны
тяговые агрегаты с одним - двумя моторными вагонами и электровозом управления.
При наличии в составе дизельной секции автономного питания контактную сеть
содержат лишь на постоянных соединительных путях.
Промышленные тепловозы оснащены дизельным
двигателем внутреннего сгорания, что обеспечивает их автономность. Большинство
тепловозов имеют электрическую передачу. К недостаткам тепловозов следует
отнести резкое снижение скорости при движении на подъем, сложность ремонтных
работ, недопустимость перегрузки двигателей, малые преодолеваемые подъемы.
Все локомотивы характеризуются мощностью, силой
тяги, сцепной массой, давлением на ось и проходимостью по кривым.
Карьерные вагоны оснащены открытым кузовом для
экскаваторной погрузки и механической разгрузки. Для перевозки породы и
полезного ископаемого с большой плотностью используют думпкары - вагоны с
автоматически наклоняющимся кузовом и откидными или поднимающимися при
разгрузке бортами.
Основными параметрами вагонов являются
грузоподъемность, коэффициент тары, емкость кузова, число осей, минимальный
радиус кривой. Эти показатели характеризуют конструктивно-технический уровень
вагонов и выбираются с учетом назначения вагона в первую очередь в зависимости
от характеристики транспортируемого материала.
3. Расчет полезной массы поезда, пропускной
способности железнодорожных путей и парка подвижного состава на карьерах
Массу груза, перевозимую локомотивосоставом за
один рейс, называют полезной массой поезда. Ее определяют по условию
равномерного движения состава на участке пути с руководящим подъемом при
максимальном использовании тяговых возможностей локомотива.
Движение поезда возможно, если сила тяги
достаточна для преодоления сил сопротивления движению. Основное сопротивление
движению возникает вследствие трения в подшипниках, трения между колесами и
рельсами, сопротивления воздушной среды. Последнее учитывают при скорости
движения более 40 км/ч. Дополнительные сопротивления движению вызваны движением
поезда на подъем, под уклон и на криволинейных участках. Практически все силы
сопротивления движению пропорциональны массе подвижного состава, поэтому
принято использовать их удельные значения, отнесенные к единице массы поезда.
Основное уравнение движения поезда имеет вид формулы (1)
, (1)
где Fсц - сила сцепления, Н;л, Qп - масса
локомотива и прицепной части поезда, т;
ω0ʹ,
ω0ʹʹ
- основное удельное сопротивление локомотива и вагонов, Н/т;
ωi,
ωк
- удельное сопротивление от уклона и кривизны пути, Н/т.
На временных передвижных путях удельное
сопротивление движению локомотива и вагонов ≈ 60-80 Н/т, на постоянных ≈
35-45 Н/т.
Значение удельного сопротивления движению поезда
от уклона пропорционально величине уклона и вычисляется по формуле (2)
, (2)
где i
- величина уклона в тысячных долях, %;
ɡ - ускорение силы тяжести, м/
.
Дополнительное сопротивление движению на
криволинейном участке радиуса 
:
– для стационарных
путей вычисляется по формуле (3)
, (3)
– для временных путей
вычисляется по формуле (4)
(4)
Масса прицепной части вычисляется по формуле (5)
(5)
где 
-
количество вагонов в составе, ед.;
- грузоподъемность
вагона, т;
- коэффициент тары
вагона.
С учетом всех вышеперечисленных зависимостей
полезная масса поезда может быть вычислена по формуле (6)
(6)
Пропускная и провозная способности
железнодорожных путей характеризуют интенсивность движения поездов.
Пропускная способность путей перегона
(раздельного пункта) - наибольшее число поездов, которое может быть пропущено в
обоих направлениях по данному участку в единицу времени. Провозную способность
оценивают количеством груза, провозимого по перегону за то же время.
Пропускную способность всей сети карьерных путей
лимитирует пропускная способность самого протяженного перегона с наиболее
тяжелым планом, профилем и минимальным числом действующих путей. Его называют
ограничивающим перегоном.
В общем случае пропускную способность перегона N
можно рассчитать по формуле (7)
(7)
где Т - время, за которое определяют пропускную
способность, ч;
I - интервал
движения поездов, ч.
При расчетах пропускной и провозной способности
коммуникаций предусматривают двадцатипроцентный резерв времени на ремонт и
хозяйственные нужды.
На однопутных линиях пропускную способность
оценивают в парах поездов обоих направлений. Интервал движения вычисляется по
формуле (8)
, (8)
где L
- длина перегона, км;
- скорость
движения груженого поезда, км/ч;
- скорость
движения порожнего поезда, км/ч;
- время на
железнодорожную связь, ч.
На двухпутных перегонах расчет пропускной
способности ведут отдельно для грузового и порожнего направлений по формулам
(9) и (10)
(9)
. (10)
Пропускную и провозную способности можно
увеличить за счет: повышения скорости движения поездов при использовании более
мощного подвижного состава, повышении надежности верхнего строения пути и
смягчения его продольного профиля; разделения ограничивающего перегона на
отдельные блок-участки меньшей длины; перехода на автоблокировку и
централизованную систему связи; укладки дополнительных путей, что связано с
дополнительными капитальными затратами; повышения полезной массы поезда путем
применения более мощных локомотивов, перехода на тяговые агрегаты или двойную
тягу.
Парк локомотивов, необходимый для работы карьера
с заданным грузооборотом, определяется по формуле (11)
(11)
где 
- число локомотивов, занятых на поездной работе по перевозке вскрышных пород;
- число
локомотивов, находящихся в ремонте, ед;
- число
локомотивов, находящихся в резерве, ед;
- число
локомотивов, занятых на хозяйственных работах, ед.
Локомотивный парк определяется обычно для
некоторого периода работы карьера, реже на весь срок службы карьера.
Число локомотивов, занятых на проездной работе,
зависит от объема перевозок. Необходимое число рейсов в сутки при заданном
грузообороте вычисляется по формуле (12)
(12)
где 
- суточный грузооборот карьера, т;
- масса груза в
составе, т;
- коэффициент
неравномерности движения, принимаемый равным 1,25.
Число рейсов каждого локомотивосостава находим
по формуле (13)
(13)
где Т - время работы транспорта в сутки, ч;
- полное время
оборота, ч.
При известном числе рейсов каждого
локомотивосостава, число локомотивов на поездной работе находится по формуле
(14)
(14)
Число локомотивов, находящихся в ремонте и
резерве вычисляют по формулам (15), (16), а занятых на хозяйственных работах
1-2 единицы.
, (15)
(16)
Число работающих думпкаров определяется числом
рабочих локомотивов и вагонов в каждом составе по формуле (17)
(17)
Инвентарный парк думпкаров вычисляют по формуле
(18)
(18)
где 
=
1,25÷1,3 - коэффициент, учитывающий думпкары,
находящиеся в ремонте, резерве и др.
4. Схема развития железнодорожных путей и
организация обменных операций на уступах карьеров
Раздельные пункты: путевые посты, разъезды,
станции обеспечивают безопасное и эффективное движение поездов. Вся путевая
сеть карьера разбита ими на отдельные участки-перегоны. Путевые посты, как
правило, не имеют путевого развития. Они служат для регулирования движения
поездов на прилегающем перегоне за счет их остановки или пропуска. При
автоблокировке посты заменяют проходными автоматическими светофорами.
Разъезды имеют путевое развитие и предназначены
для скрещения (встречи), обгона и обмена составов. Их размещают на поверхности,
в непосредственной близости от карьера или отвала, в пунктах примыкания
наклонных траншей к горизонтам, на соединительных, забойных или отвальных
путях. Конструкция разъезда зависит от интенсивности движения и его
местоположения.
Простейший разъезд однопутного прямолинейного
участка имеет только главный и приемо-отправочный пути.
С увеличением количества путей схемы разъездов
усложняются.
Станции, имеющие путевое развитие, служат для
выполнения обменных операций, размещения, формирования, технологического
осмотра, экипировки поездов. На них располагаются диспетчерские посты,
управляющие движением транспорта. На карьерах возможно сооружение нескольких
станций, обычно специализируемых по характеру груза (порода или полезное
ископаемое) либо по назначению: главные, являющиеся продолжением путей
перегона; приемо-отправочные, предназначенные для приема, стоянки и отправления
поездов; сортировочные, предназначенные для накопления и формирования поездов;
погрузочно-разгрузочные, предназначенные для погрузки и разгрузки вагонов;
вытяжные, предназначенные для перестановки отдельных вагонов и составов при
маневровой работе; деповские и прочие (складские, экипировочные, соединительные).
Исходя из требований правил безопасности, на
перегоне может находиться только один поезд. Поэтому после его погрузки
экскаватор простаивает или выполняет вспомогательную работу до прихода
порожнего состава.
Время погрузки зависит от грузоподъемности
экскаватора, а время обмена связано со схемой путевого развития на уступе. Она
должна обеспечивать быстрейшую смену поездов, включая наряду с этим минимальное
количество путей и стрелочных переводов.
При одном транспортном выходе с фронта работ уступа
движение поездов организуют по маятниковым (тупиковым) схемам, а при двух
выходах, возможно, их поточное (сквозное) движение. В некоторых случаях
применимы комбинированные схемы.
Время на железнодорожную связь на однопутных
линиях составляет при телефонной связи 6,5 минут, при полуавтоматической
блокировке - 3-4 минуты, при автоблокировке - 2,5 минуты. На двухпутных линиях,
соответственно, 4,3 и 1 минуты.
5. Организация комбинированного карьерного
транспорта
Каждому виду транспорта свойственны достоинства
и недостатки, определяющие наиболее рациональную область их применения. Вместе
с тем большое различие в горнотехнических условиях разработки многих
месторождений приводит к тому, что становятся целесообразными различные
комбинации отдельных видов транспорта. Особенно ощутима эта необходимость при
разработке глубоких месторождений или при большой дальности откатки.
Комбинированный транспорт предполагает участие в
одном грузопотоке от забоя до конечного пункта разгрузки (отвала,
обогатительной фабрики, станции примыкания МПС) не менее двух видов транспорта.
При этом каждый из них эксплуатируют в наиболее благоприятных условиях, чем
достигают улучшения технико-экономических показателей всего процесса
перемещения карьерных грузов.
Схемы комбинированного транспорта состоят обычно
из трех звеньев: транспорт в пределах карьера, подъем на поверхность, транспорт
на поверхности до пунктов разгрузки. Возможны схемы применения различных видов
транспорта на каждом из звеньев.
Недостатком схем комбинированного транспорта
является необходимость эксплуатации различных транспортных средств, а также
неизбежность пунктов перегрузки, усложняющих технологический процесс и
организацию работ.
Основное распространение получили следующие виды
комбинированного транспорта: автомобильного с железнодорожным, автомобильного
со скиповым подъемом и автомобильного с конвейерным.
При комбинации автотранспорта с железнодорожным
средства автотранспорта используются для перемещения горной массы в карьере с
последующей перегрузкой ее в вагоны на перегрузочном пункте, расположенном в
карьере или на поверхности у борта карьера.
Подобная схема целесообразна в двух случаях:
при больших расстояниях откатки на поверхности,
когда применение автотранспорта потребует большого парка подвижного состава и
резко возрастет стоимость перевозок;
при разработке глубоких горизонтов карьеров или
при быстром уходе горных работ на глубину в период строительства.
Внутрикарьерные пункты перегрузки выполняют в
виде эстакад. С увеличением грузоподъемности автосамосвалов непосредственная
перегрузка горной массы затруднительна и целесообразным становится применение
временных складов пород и руд для последующей отгрузки горной массы в другой
вид транспорта.
Пункты перегрузки, расположенные на
промежуточных горизонтах, переносят по мере развития горных работ в глубину.
Первоначальное положение пункта перегрузки определяется выбором соотношения
длин откатки смежными видами транспорта, при котором обеспечиваются наименьшие
затраты на транспортирование. В дальнейшем пункты перегрузки переносят через
каждые 40-50 м по глубине.
При оценке экономических показателей применения
комбинированного транспорта следует учесть, что вид транспорта существенно
влияет на показатели работы смежных технологических процессов (экскавацию и
отвалообразование).
При ограниченных размерах карьера в плане и
значительной его глубине целесообразно применение наклонных подъемников для
выдачи горной массы из карьера. В пределах карьера используется обычно
автотранспорт, а на борт карьера полезное ископаемое или порода по наклонному
пути поднимаются в скипах. На поверхности после вторичной перегрузки материал
доставляется до пунктов назначения (порода - в отвалы, полезное ископаемое -
потребителю или на обогатительные фабрики).
Достоинством подобной схемы является возможность
подъема груза по кратчайшему расстоянию при минимальном объеме работ по
проведению траншей.
Недостатком комбинации автотранспорта со
скиповым подъемником является наличие двух пунктов перегрузки. Это увеличивает
расходы, усложняет организацию работ и ограничивает область применения такой
схемы карьерами относительно небольшой производственной мощности.
Вид транспорта на поверхности определяется
местными условиями. В зависимости от расстояния транспортирования обычно
применяют автомобильный или железнодорожный транспорт.
Устройство скипового подъема и работа транспорта
по комбинированной схеме заключается в следующем. По откосу борта карьера
укладываются рельсовые пути для скипов. Подъемную машину устанавливают на борту
карьера. Загрузка скипов в карьере производится непосредственно из
автосамосвалов или полуприцепов.
Площадки, с которых производится разгрузка
автосамосвалов в скипы, монтируются на отметке проектной глубины карьера и на
промежуточных горизонтах, если на них ведутся работы. Погрузочные площадки, как
правило, выполняют разборными, их переносят по мере перемещения горных работ в
карьере. Устройство погрузочных площадок на нижней отметке карьера и на
промежуточных горизонтах позволяет вести работы на уступах и одновременно производить
подготовку новых горизонтов.
Разгрузка скипов на поверхности производится в
бункер, из которого горная масса перегружается в транспортные средства
следующего звена комбинированной схемы.
Известно применение несколько видоизмененной
комбинации автотранспорта с наклонными подъемниками. Груженые самосвалы
выдаются на поверхность клетевым подъемником. На поверхности, выходя из клети,
самосвалы следуют до пункта назначения. Применение подобной схемы избавляет от
двукратной перегрузки горной массы, что упрощает организацию работ.
Одной из прогрессивных схем комбинированного
транспорта является комбинация автотранспорта с конвейерным, когда способность
конвейера преодолевать значительные углы наклона сочетается с благоприятными
условиями работы автотранспорта на коротких расстояниях перевозки.
Автотранспорт в этом случае используется для
перемещения горной массы в карьере с последующей перегрузкой ее на конвейеры на
пункте перегрузки в карьере или на поверхности.
Сравнительно со скиповым подъемом эта схема позволяет
избавиться от вторичной перегрузки и транспортировать горную массу конвейерами
непосредственно к пунктам разгрузки.
При разработке рыхлых сыпучих пород разгрузка с
автотранспорта на конвейер производится через бункер.
При разработке скальных пород невозможно
полностью обеспечить гранулометрический состав дробимых пород, приемлемый для
перемещения конвейерами, поэтому возникает необходимость в дополнительном
дроблении материала в дробилках.
Целесообразность включения в технологический
процесс добычи дробления зависит от многих горнотехнических факторов. Однако
следует иметь в виду, что в случае дробления руды в карьере эти расходы
компенсируются устранением стадии крупного дробления на фабриках, а при
дроблении породы - значительным упрощением стоимости отвалообразования.
Целесообразно выполнять дробильные установки
полустационарными с периодическим перенесением их по мере углубления карьера.
При этом создаются благоприятные условия работы автотранспорта из-за сокращения
длины откатки и отсутствия затяжных подъемов на борту карьера.
Поскольку частый перенос дробильных установок
значительно усложняет организацию работ и удорожает их, целесообразно
применение концентрационных горизонтов. Разгрузка из средств автотранспорта
производится только на одном горизонте, обслуживающем группу уступов,
расположенных выше и ниже его. Перенос дробильной установки при этом
производится редко, поскольку осуществляется по мере отработки целой группы
уступов. Для обеспечения непрерывности работы карьера необходимо предусматривать
резервные дробильные установки.
Схема с полустационарными дробильными
установками предпочтительнее для глубоких карьеров при относительно быстром
понижении горных работ.
Вместе с тем при значительных грузооборотах и
глубинах карьера комбинированный транспорт уступает место полной конвейеризации
с дополнительным дроблением пород передвижными дробильными агрегатами
непосредственно в экскаваторном забое.
. Организация вспомогательных работ на
карьерном транспорте и их механизация
Вспомогательные работы на карьерном транспорте
включают: содержание, ремонт железнодорожных путей, дорог и контактной сети,
снегозащиту и снегоуборку, устранение налипания и намерзания пород, уборку
просыпей у конвейеров.
Работы по поддержанию железнодорожных линий в
исправном состоянии наиболее трудоемки и включают: систематическую проверку
всех путевых устройств; очистку габарита пути; смену и перегонку шпал; смену
отдельных рельсов; регулировку и разгонку зазоров; текущую рихтовку и перешивку
пути. Весь комплекс этих работ выполняют специальные путевые бригады,
оснащенные путевыми шпалоподбивочными, универсальными
выправочно-подбивочно-отделочными машинами, комплексом электро- и
пневмоинструмента, хопперами-дозаторами для балласта, платформами, средствами
контроля за состоянием пути, дрезинами. Механизированный инструмент питается
энергией от передвижных электростанций с двигателями внутреннего сгорания и от
передвижных компрессоров. Сборку и ремонт рельсо-шпальных решеток ведут на
централизованных звеносборочных площадках и базах, оснащенных
полуавтоматическими звеносборочными стендами и линиями. Для очистки кюветов,
канав и пути от просыпей используют автогрейдеры, бульдозеры, отвальные плуги.
Для обслуживания контактной сети применяют
монтажно-восстановительные дрезины с прицепными платформами. Сооружение
котлованов для опор и установку последних производят буростолбоставами.
ремонт и содержание автодорог также осуществляют
специализированные бригады, оснащенные бульдозерами, автогрейдерами, катками,
автогудронаторами, передвижными компрессорами, комплектом необходимых
инструментов и навесных приспособлений.
Для защиты карьерных путей и дорог от снежных
заносов широко применяют снегозащитные заборы пассивного и активного действия,
переносные снегозащитные щиты, поднимаемые по мере накопления снега на вершину
снежного вала. Кроме того, ведут периодическую очистку путей и дорог от снега и
льда. При небольших заносах железнодорожных путей используют щеточные
снегоочистители и отвальные плуги, а при большой толщине снежного покрова -
специальные снегоочистители и снегоуборочные машины. На автодорогах снег
сгребают бульдозерами, убирают плужными и шнекороторными снегоочистителями. Для
борьбы с гололедом дороги посыпают песком, шлаком и другими фракционными
материалами крупностью не более 5-8 мм. Кроме того дороги можно поливать
водными растворами хлористых натрия и кальция, температура замерзания которых,
соответственно, минус 21,2ºС
и минус 55ºС. Для плавления
ледяной корки дорожное полотно обдувают отработанной струей реактивных газов
авиационных двигателей, установленных на специальных машинах.
Кузова думпкаров и автосамосвалов очищают от
налипших и намерзших пород специальными скребками, монтируемыми на тракторах
или надеваемыми на ковш экскаватора.
Профилактические мероприятия включают покрытие
днища кузова слоем песка, щебня, опилок и др., обработку внутренней поверхности
кузова растворами хлористых кальция, натрия и специальными жидкостями:
ниогрином, КОС, северином и др. Для этого сооружают специальные пункты,
оборудованные форсунками для распыления жидкости. Конструкция кузова
автосамосвала предусматривает возможность их обогрева выхлопными газами.
Рабочую поверхность ленты очищают от налипшей и
примерзшей породы специальными скребками, смонтированными у барабанов,
вращающимися щеточными, роторными, лопастными очистителями. Реже применяю
переворот ленты, обработку ее раствором хлористого кальция или силиконовой
мазью, обогрев инфракрасными излучателями или электронагревателями. Налипшую
породу с холостой ветви ленты удаляют нижними роликами со специальной наплавкой
или роликами с надетыми на них резиновыми дисками. Стационарные конвейеры
размещают в отапливаемых галереях, полустационарные и забойные линии - под
легкими съемными навесами.
Очистку конвейеров от просыпей производят самоходными
тракторными погрузчиками и подборщиками.
Для перемещения, раскладки и уборки
электрических кабелей применяют самоходные, прицепные и навесные кабельные
барабаны.
Заключение
Основное распространение на карьерах получили
железнодорожный, автомобильный и конвейерный транспорт. Прогноз развития
основных отраслей горнодобывающей промышленности свидетельствует о том, что эти
виды карьерного транспорта и их комбинация останутся основными.
В области железнодорожного транспорта достигнуты
значительные успехи. Машиностроительная промышленность вооружила
горнодобывающие отрасли мощным электроподвижным составом, накоплен большой опыт
создания промышленных локомотивов различных модификаций. Электрическая тяга
прочно вошла в практику проектирования и эксплуатации крупных карьеров.
Совершенствование, развитие, а впоследствии и
автоматизация работы карьерного железнодорожного транспорта невозможны без
полной механизации всех вспомогательных и в первую очередь путевых работ.
Оснащение карьеров новыми типами подвижного
состава делает необхо-димым применение индустриальных способов ведения путевых
работ с минимальными затратами труда.
Основные направления создания путевых машин:
повышение производительности оборудования; применение многоцелевых машин для
комплексной механизации путевых работ; автоматизация управления путевыми
машинами.
В области автотранспорта техническая политика
направлена на создание средств карьерного автотранспорта повышенной
грузоподъемности. Увеличение грузоподъемности машин является решительным
средством повышения технико-экономических показателей работы автотранспорта и
будет основным в перспективе. Дальнейшее развитие карьерного автотранспорта
связано с повышением надежности автомобилей и применением автоматизированных
систем управления его работой в карьерах.
Главным достоинством конвейерного транспорта
является обеспечение высокого уровня производительности путем автоматизации
работы оборудования. Наряду с этим требуют решения вопросы, связанные с
созданием конвейерных систем, обеспечивающих надежную и эффективную работу
независимо от времени года, климатических условий и свойств перемещаемых
грузов, автоматически передвигающихся по мере перемещения забоя или фронта
горных работ, характеризующихся высокой долговечностью и требующих минимального
ухода и обслуживания.
К настоящему времени сложились определенные
представления об областях целесообразного применения различных видов карьерного
транспорта. Бесспорно, что с развитием средств транспортной техники области
рационального применения отдельных ее видов будут изменяться.
Этому будет содействовать проведение широкого
круга исследовательских и проектно-конструкторских работ по резкому
совершенствованию существующих и созданию новых средств транспорта на открытых
горных разработках.
Список литературы
1. Городничий
В.И., Дмитриев А.П. Основы горного дела: учебник для вузов. - М.: Горная книга,
2008. - 464 с.
2. Егоров
П.В., Бобер Е.А., Кузнецов Ю.Н., Косьминов Е.А., Решетов С.Е., Красюк Н.Н.
Основы горного дела: учебник для вузов. - 2-е изд., стер. - М.: МГГУ, 2006. -
408 с.
. Синьчковский
В.Н. Технология открытых горных работ: учебное пособие. - К.: Красноярск, 1989.
- 376 с.
. Спиваковский
А.О., Потапов М.Г. Транспортные машины и комплексы открытых горных разработок:
учебник. - изд. 3, перераб. и доп. (2-е изд. - 1968). - М.: Недра, 1974. - 440
с.