Карьерные грузы и средства их перемещения

`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.