Технологическая характеристика
Подвижного состава.
Автомобильный транспорт находит все более широкое применение на карьерах. Удельный вес его по объему перевозок в перспективе составит 70 – 75% на добычных и 35 – 40% на вскрышных работах.
К достоинствам автомобильного транспорта относится:
- высокая маневренность;
- большие преодалевыемые уклоны и малый радиус поворота;
- высокая проходимость;
- автономность питания;
- отсутствие рельсовых путей.
Эти качества позволяют значительно уменьшить расстояние транспортирования и объемы горно-капитальных работ, ускорить строительство карьеров, улучшить режим горных работ, повысить производительность экскаваторов, упростить организацию работ.
К недостаткам автомобильного транспорта относится:
- высокая стоимость автомашин их эксплуатация и ремонт;
- значительный рост стоимости перевозок с увеличением расстояния транспортирования;
- жесткая зависимость работы от климатических условий.
Автомобильный транспорт наиболее эффективно применять в период строительства карьеров, а также в период эксплуатации и доработки глубоких карьеров при расстоянии транспортирования до 4 – 6км.
Подвижной состав карьерного автотранспорта отличается высокой прочностью, большой грузоподъемностью и короткой колесной базой, обеспечивающей малые радиусы поворотов.
Основные типы его: автосамосвалы, полуприцепы, прицепы, тралейвозы, дизельтралйвозы.
Автосамосвалы наиболее широко распространены на карьерах. Они имеют высокую маневренность в следствии малых (10 – 15м) радиусов поворотов, преодолевают значительные уклоны, достигающие 80 - 100‰ в грузовом направлении и 120 – 140‰ в порожняковом, развивают большие (до 55 – 65км/час) скорости движения.
Автосамосвалы грузоподъемностью 5 – 18тонн применяются на карьерах небольшой производительности; на средних и крупных карьерах применяют автосамосвалы грузоподъемностью 75 – 110 тонн и более.
Автосамосвалы-полуприцепы – состоят из двухосного седельного автотягача и одно- или двухосного кузова полуприцепа, операющегося передней частью с помощью поворотно – сцепного устройства на шасси тягача. Благодаря наличию шарнирной связи между тягачом и кузовом полуприцепы при одинаковых с автомобилями радиусах поворота имеют большую длину, а следовательно, объем и грузоподъемность кузова. Поэтому их применяют обычно для перевозки угля и пород небольшой плотности. Полуприцепы имеют заднюю, боковую, либо донную разгрузку. Основной их недостаток – снижение преодолеваемых уклонов до 40 - 50‰, в следствии меньшей сцепной массы по сравнению с автосамосвалами.
Прицепы в виде автопоездов в сцепе с автосамосвалами или полуприцепами применяют при транспортировке по хорошим дорогам с небольшим уклоном на расстоянии более 4 – 5 км. Основное их достоинство – большая суммарная грузоподъемность. Недостатки – низкая маневренность и малая сцепная масса.
Тралейвозы представляют собой автосамосвалы, снабженные тяговыми электродвигателями, питающимися от двухпроводной контактной сети. Преимущество их по сравнению с автосамосвалами заключаются в следуещем:
- высокая скорость движения как на горизонтальных участках пути, так и на подъеме;
- способность преодолевать уклоны до 150‰;
- более низкие затраты на ремонт и эксплуатацию;
- менее жесткая зависимость от климатических условий.
Основной недостаток тралейвозов - наличие контактной сети, что снижает их маневренность и усложняет их эксплуатацию.
Указанный недостаток в определенной мере устранен в дизельтралейвозах, которые при движении по постоянным путям питаются от контактной сети, а при движении по временным путям – от дизеля.
Технологическая характеристика
Карьерных дорог.
На карьерах различают дороги общего типа (хозяйственные) и карьерные дороги (производственные) для перевозки вскрышных пород и полезного ископаемого.
По сроку службы карьерные дороги подразделяют на постоянные (срок службы не менее 1 – 2 года) и временные. Все они обычно двух полосные с обеспечением встречного движения машин, иногда, при кольцевом движении, однополосные.
Технологические качества автодорог характеризуются:
1. - Расчетной скоростью движения – скоростью, на которую рассчитываются элементы трассы и конструкции автодорожных сооружений.
2. - Расчетной массой и габаритами подвижного состава, пропускаемого дорожными одеждами.
3. - Проезжаемостью, определяемой возможностью движения подвижного состава с заданной скоростью в различные периоды.
4. - Грузонапряженностью _ количеством груза (в тоннах), перевозимого по участку дороги в единицу времени.
5. Интенсивностью движения – количеством транспортных средств, проходящих через данное сечение дороги в единицу времени
6. Транспортной работой – произведением массы перевозимого груза на дальность перевозок.
В соответствии с показателями грузонапряженности или интенсивности движения устанавливается техническая категория дороги. Временные дороги относятся к III категории. Расчетные скорости движения на карьерных автодорогах (15 – 50) намного меньше чем на дорогах общего пользования (60 – 100 км/час).
В плане трасса дороги состоит из отрезков прямых, соединенных кривыми. Так как наличие кривых ухудшает условия движению (уменьшается скорость, устойчивость, видимость и т.д.) необходимо по возможности избегать их или принимать необходимые радиусы кривых. Для плавного перехода машин с прямого участка постоянной дороги на кривую устраиваются переходные кривые длиной 20 – 50 метров. На временных дорогах переходные кривые не устраиваются.
Пересечение и примыкание автодорог для обеспечения видимости в обе стороны необходимо выполнять под углом, близким к 90º. При этом боковая видимость пересекаемой дороги должна быть не менее 50 м, а в стесненных условиях не менее 20 м. При пересечении на одном уровне автомобильной и железной дорог расстояние видимости железнодорожного пути (с автодороги в 50 метрах от переезда) должна быть не менее 400 метров.
Продольный профиль дороги должен обеспечить плавность движения с расчетной скоростью. Минимальные радиусы выпуклых кривых должны обеспечить расчетное расстояние видимости, а вогнутых кривых – максимально допустимую нагрузку на рессоры под действием центростремительных сил.
Продольный уклон дорог устанавливают в результате технико – экономического анализа. При увеличении уклонов (до 70 - 80‰ для тягачей с полуприцепами и 100 - 120‰ для автосамосвалов) уменьшаются объемы горно-капитальных работ и время рейса машин. В тоже время увеличивается износ двигателей, трансмиссий и шин, возрастает длина тормозного пути, уменьшаются скорость движения машин, провозная способность дороги.
По расчетам минимальные затраты на транспортирование достигаются при продольном уклоне дорог для автосамосвалов не более 100‰, а по условиям безопасности движения он должен быть еще ниже. Фактически на карьерах продольные уклоны постоянных дорог не превышают 70 - 80‰, для тягачей с прицепами и полуприцепами с одной ведущей осью уклон не должен превышать 40 - 60‰, а для дизель-тралейвозов он может быть увеличен до 120 - 140‰.
По условиям безопасности движения необходимо предусматривать вставки с уклоном не более 20‰ и длиной не менее 50 метров через каждые 500 м длины затяжного уклона в траншеях.
Проезжая часть дороги характеризуется шириной и конструкцией дорожной одежды.
Ширина проезжей части дороги (Ш п.ч.) зависит от ширины машин по скатам колес, (примерно равна ширине кузова) (а), ширины предохраняемой полосы (у) между наружными колесами машины и кромкой проезжей части и безопасного зазора (х) между кузовами встречных машин.
- при однополосном движении:
Шп.ч.1= а + 2у
- при двухполосном движении:
Шп.ч.2 = 2(а + у) + х
где у = 0,5м., х = 0,5+0,05*V: V – скорость движения машины.
Ширина обочин дорог принимается 2 – 2,5м, соответственно для машин шириной 2,75 м и более.
Тип и состояние дорожных покрытий существенно влияют на основные технико-экономические показатели работы автомобилей. В тоже время с улучшением дорожного покрытия растут затраты на него, составляющие 60 – 90% общих затрат на строительство постоянных дорог. Выбор типа дорожного покрытия производится путем детального сравнения сроков окупаемости капитальных затрат и экономии эксплуатационных расходов.
На постоянных карьерных дорогах применяются цементно-бетонное и щебеночное покрытие, а на временных – сборные железобетонные, из щебеночных и гравийных материалов.
§8.11. Обмен автомашин в забоях
И на отвалах.
Движение автотранспорта в карьере осуществляется по встречной или кольцевой схеме. В первом случае карьер вскрывают одинарными траншеями, в которых прокладывают двух полосные дороги, служащие для спуска порожних и подъема груженных автомашин.
Во втором случае – вскрытие производится парными траншеями, по одной из которых подают порожняк, по второй вывозят груз из карьера. Встречная схема движения требует минимального объема работ по вскрытию карьера и обеспечивает минимальное расстояние транспортирования. По этой причине данная схема наиболее распространена. Однако при кольцевой схеме повышаются безопасность и скорость движения, требуются меньшие размеры рабочих площадок, упрощаются подъезды машин к экскаваторам, установка их под погрузку и обмен. Наиболее часто данную схему применяют при строительстве карьера.
При всех схемах погрузка горной массы в автосамосвал должна производится сбоку или сзади при этом груженный ковш экскаватора не должен проходить над кабиной автосамосвала. В ожидании погрузки автосамосвал должен находиться вне радиуса действия экскаватора.
В связи с многообразием условий применения и высокой маневренностью автотранспорта существует большое количество различных схем подачи самосвалов под погрузку. В зависимости от вида маневров автосамосвалов в забое все схемы подачи разделяют на три группы:
- сквозные;
- петлевые;
- тупиковые.
Выбор схемы определяется условиями погрузки и движения автосамосвалов в карьере, шириной рабочей площадки и экскаваторной заходки, а также способом подъезда автосамосвалов под погрузку, который в зависимости от взаимного направления движения машин и экскаватора может быть встречным и попутным.
При кольцевом движении машин в карьере и встречном подъезде применяют сквозные схемы 1 – 2, при попутном – петлевые 3 или 4. При встречном движении автомашин в карьере используют петлевую схему подачи. Сквозные схемы подачи машин под погрузку наиболее эффективны. Однако область применения их ограничена условиями движения автотранспорта в карьере. Наиболее распространены петлевые схемы, при которых осуществляется поточный обмен машин. Время маневрирования при этих схемах составляет 10 – 25 секунд, а время обмена 15 – 20 секунд, что меньше продолжительности цикла экскаватора.
Установка автомашин под погрузку должна обеспечить максимальную производительность экскаватора. Целесообразно распологоать машину справа от экскаватора, со стороны пульта его управления так, чтобы ось машины и ось стрелы экскаватора в момент разгрузки ковша составляли угол 90º.
По числу машин одновременно находящихся под погрузкой различают одиночную и спаренную их установку. В основном применяют одиночную установку. Спаренная двухсторонняя установка целесообразна в траншейном и фронтальном забоях, что позволяет обеспечить непрерывную погрузку и уменьшить угол поворота экскаватора.
Пропускная и провозная