Карьерные пути

Область применения Ж.Д.

Железнодорожный транспорт получил распространение на крупных угольных разрезах, а также рудных карьерах.

Достоинства ж.д. транспорта: - возможность использования различных видов энергии и типов локомотивов, - длительный срок службы подвижного состава (до 20—25 лет), - надежность в работе в различных климатических условиях, высокой производительностью.

Недостатки железнодорожного транспорта: - большие затраты на строительство, ремонт и содержание путей и контактной сети; - небольшая (до 35—40%о) величина подъема (уклона) пути в грузовом направлении; - большие радиусы закруглений железнодорожных путей (свыше 120—150 м).

Железнодорожный транспорт целесообразно применять на карьерах производительностью по горной массе свыше 25—30 млн. т/год при расстояниях транспортирования грузов более 2—3 км. Годовой грузооборот на современных крупных карьерах, выполняемый железнодорожным транспортом, достигает 60—100 млн. т.

На отечественных карьерах применяют железнодорожные пути с шириной колеи 1520 мм.

Различают следующие виды карьерных путей (рис 5.2):

- забойные и отвальные временные путипериодически перемещаемые по мере подвигания фронта работ;

- соединительные пути, связывающие забойные и отвальные пути с постоянными путями в капитальных траншеях и на поверхности;

- пути капитальных траншей и съездов, связывающие рабочие горизонты карьера с путями на поверхности;

- поверхностные пути (откаточные, хозяйственные и др.

- магистральные пути, соединяют карьер с путями РЖД

Железнодорожный путь по длине делят па участки (перегоны). Пункты, ограничивающие перегоны (станции, разъезды, посты) обеспечивает необходимую безопасность движения поездов и увеличивает пропускную способность пути. В зависимости от назначения и сложности путевого развития раздельные пункты подразделяют на посты, разъезды и станции.

Пост – разделительный пункт, не имеющий путевого развития и предназначен для регулирования движения поездов путем их остановки или пропуска. Согласно ПБ на перегоне может находится только один поезд(ОП). При большой длине перегона на нем может быть организовано несколько постов для повышения пропускной способности пути. При автоблокировки посты заменяют проходными автоматическими светофорами.

Разъезд – разделительный пункт на однопутной ж.д. линии. Имеет путевое развитие и предназначен для скрещивания (встречи), обгона и обмена поездов. Располагается в непосредственной близости от карьера или отвала с целью быстрейшего обмена поездов. В простейшем случае разъезд, кроме главного пути имеет один приемно-отправочный путь. Длина разъезда

l _р – длина поезда, м;

l _п.с расстояние от стрелочного перевода до предельного столбика, м. (предельный столбик устанавливается посреди междупутья в том месте где расстояние между сходящимися путями составляет 4100 мм);

15 – расстояние, учитывающее неточность установки поезда, м.

Станция – разделительный пункт, имеющий сложное путевое развитие и предназначенный для обгона, скрещивания. Приема и отправления поездов, маневровых работ, технического осмотра и мелкого ремонта, экипировки локомотива, формирования и расформирования составов. На станциях обустраивают диспетчерский пункт. На карьере может быть несколько станций (2-3 и более). В этом случае станции специализируются, либо по характеру грузов (порода или полезное ископаемое), либо по назначению (приема-отравления поездов).

Движение составов на уступах может быть организовано по маятниковой (тупиковой) схеме – при одном транспортном выходе с уступа, или по поточной (сквозной) схеме - при двух транспортных выходах на уступ. Припоточной схеме продолжительность обмена поездов на уступе уменьшается примерно в2 раза

Путевые работы.

Путевые работы являются основными в комплексе вспомогательных работ при железнодорожном транспорте. К ним относятся: возведение и планировка земляного полотна; сборка рельсо-шпальной решетки; укладка и перемещение путей; балластировка путей и очистка шпальных ящиков; выправление, рихтовка, текущее содержание и ремонт пути; монтаж, перенос и текущее содержание контактной сети.

Передвижка пути, как правило, вместе с опорами контактной сети основана на использовании подвижности путевой решетки в поперечном направлении. При этом перемещение пути в пределах шага передвижки может осуществляться периодически (циклично) или непрерывно. Переукладка пути отдельными звеньями применяется, главным образом, при выемке взорванных пород одноковшовыми экскаваторами, а при непрерывной выемке—в неблагоприятных климатических и горно-геологических условиях.

По виду применяемого оборудования различается передвижка путей путепередвигателями цикличного действия и тракторами-тягачами.

Путепередвигатели цикличного действия обычно применяют для передвижки путей плужных отвалов на расстояние 2,5—-4 м. Основные механизмы: подъемно-реечный и захватный. С помощью последнего двухосная платформа путепередвигателя периодически жестко соединяется с рельсами, приподнимает их и перемещает на новое место.

Сменная производительность путепередвигателя достигает 460—550 м пути при общем шаге передвижки 2,8— 3,2 м (1300— 1600 м² ).

Путепередвигатели непрерывного действия (тундозеры) представляет собой гусеничный трактор тягач с навесным оборудованием, снабженным ролико-захватами (Рис.5.3).

Ролико-захваты тундозера накладывают на рельс железнодорожного пути, приподнимают его над балластом и перемещая тягач под углом к длинной оси пути перемещают путь без его разборки на новое место. Полное перемещение пути на новое место осуществляется за 2-3 прохода тундозера. Затем в вагонах типа хоппер привозят балласт подсыпают его на путь и производят подбивка щебня под шпалы машинами типа ШПБМ. При необходимости выполняют замену разрушенных шпол, рихтуют путь в вертикальной и горизонтальной плоскостях.

5.2. АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ

Автомобильный транспорт целесообразен при разработке месторождений со сложными условиями при расстоянии транспортирования до 3-5 км на карьерах любой производительности.

Главное преимущество перед ж.д. транспортом – способность преодолевать в 2-3 раза большие подъемы (до 80-100‰) и повороты (кривые) в 4-6 раз меньшего радиуса (20-25 м).

Недостаток – сложность организации и ремонта машин, большой штат водителей и ремонтных рабочих, значительный износ и высокая стоимость автопокрышек, трудные условия эксплуатации в зимних условиях.

Подвижной состав автотранспорта автосамосвалы и полуприцепы

Автосамосвал (рис.6.3) – машина с кузовом расположенным на раме. Разгрузка кузова производится в основном опрокидыванием назад. У полуприцепа кузов выполнен отдельно от тягача и соединен с ним прицепным устройством. Полуприцепы имеют одну или две ходовые оси и могут быть с задней, боковой или донной разгрузкой (достоинства полу прицепов – большая грузоподъемность, меньший расход топлива и эксплуатационные расходы, Недостаток полуприцепов - преодолеваемый уклон не более 30‰, меньшая маневренность)

Основными параметрами карьерных автосамосвалов являются: - грузоподъемность, мощность двигателя, объем кузова, колесная формула и минимальный радиус поворота.

Колесная формула – цифровое обозначение числа колес автосамосвала (например 4х2). Первая цифра – общее число колес, вторая – число ведущих колес.

Основу карьерного автомобильного транспорта России составляет продукция Белорусского автомобильного завода: - БелАЗ-540 грузоподъемностью 27 т, БелАЗ-548 – 40 т, БелАЗ-549 – 75 т, БелАЗ-7519 – 110 т. БелАЗ-75 202 – 200 т.

На карьерах малой производственной мощности широко используют: самосвалы КрАЗ-256Б (20 т), Камаз-55111 (20 т, 6х4), Урал, МАЗ и самосвалы зарубежных фирм «Volvo». «Iveko», «Мagirus» и др.

Самый большой самосвал в мире Liebherr-T282B (грузоподъемность -. 363 т, мощность двигателя 3650 л/с).

Вторе место - Caterpillar 797B (грузоподъемность - 345 т, мощность двигателя - 3550 л. с.).

Третье место - БелАЗ 75600 (грузоподъемность -320 т, номинальная мощность двигателя – 3546 л.с.).

Техническая скорость движения автосамосвалов (ориентировочно)

Дороги	Скорость движения, км/ч
БелАЗ-540	БелАЗ-548	БелАЗ-549
Магистральные щебеночные	32(42)	32(38)	30(42)
Магистральны бетонные	45(48)	38(47)	34 (50)
Дороги в карьерах	13(14)	11(14)	13(15)
Дороги в отвалах	17(19)	16(18)	11(13)
Дороги в наклонных выработках: - бетонные с уклоном i=20 ‰ - бетонные с уклоном i=60 ‰ - щебеночные с уклоном i=20 ‰ - щебеночные с уклоном i=80 ‰	14(30)	14(30)	14(30)

Продолжительность разгрузки включает время подъема кузова и время его опускания Для самосвалов до 40 т – 60 с, при большей грузоподъемности – 70-90 с.

Продолжительность маневров при погрузке самосвала зависит от в основном от схемы подъезда к экскаватору и находится в пределах 0-10, 20-25, 50-60 с соответственно для сквозной, петлевой и тупиковой схем

Продолжительность маневров при разгрузке -40-50 с

Карьерные автодороги

Карьерные дороги подразделяются: - по условиям эксплуатации - на постоянные со сроком службы более 3-5 лет и временные со сроком службы до 3-5 лет; - по характеру перевозок на – технологические, хозяйственные; по местоположению – в капитальных траншеях, на съездах, отвалах, в забоях; по конструкции – с дорожным покрытием и без покрытия,

Постоянные дороги имеют цементно-бетонное, асфальтовое или щебеночное гудрированное покрытие, временные – улучшаются железобетонными плитами или несцементированным щебеночным материалом.

Для обустройства дорог используют различную дорожно-строительную технику: - бульдозеры, автогрейдеры, скреперы, погрузчики, самоходные и прицепные катки, асфальтоукладчики, автогудронаторы, снегоочистители, поливальные и оросительные машины, машины для разбрасывания песка и противогололедных материалов.

Эффективность использования карьерного автомобильного транспорта зависит от схемы движения самосвалов в пределах забоя – пункт разгрузки – забой, а также от схемы подъезда и установки машин в экскаваторном забое.

Схема подъезда и установки самосвала под погрузку должна обеспечить: - минимальные затраты времени на маневрирование и загрузку машины; - безопасность работ; - быстрый обмен самосвалов; - минимальную ширину рабочих площадок уступа (Рис 5.4).

Рис 5.4. Схемы подъезда автосамосвала к экскаватору: а и б – при двух выездах с горизонта; в и г – при одном выезде с горизонта; д и е при проходке траншей

Пропускная способность карьерных автодорог определяется количеством автосамосвалов проходящих, через определенный пункт в карьере в одном направлении. С учетом неравномерности движения пропускная способность дороги определится по формуле

,

где n_п^¢ - числополос движения в одном направлении;

S _д – допустимый интервал движения между самосвалами, м (S _д = 40-50 м);

k _нер – коэффициент неравномерности движения машин (k _нер = 0,5–1,0);

v – скорость движения машины, км/ч.

Провозная способность автодороги в карьере

где Q _а – грузоподъемность автосамосвала, т.

Рациональные соотношения вместимости ковша экскаватора, грузоподъемности автосамосвала и объема перевозок приведены ниже

Вместимость ковша, V, м^3	4,6-5	8-10	12-16
Гузоподъемность автомобиля, q, т	30-40	75-80	110-120	180-200
Объем перевозок. Q млн. т/год	5-8	10-30	20-50	50-70

где v _гр и v _пор – скорости движения соответственно груженного и порожнего самосвала, км/ч.

При движении автомобилей по временным дорогам в забое и на отвале вводится ограничение скорости 15 км/ч, при движении на спуске более 50‰ – 30 км/ч.

Расчетная скорость движения самосвалов зависит от категории дороги и её грузонапряженности (Табл. 8.2).

Грузонапряженность дорог – количество груза в тоннах, перевозимого по участку дороги в единицу времени.

Таблица 8.1

Показатель	Категория дороги
I	II	III
Грузонапряженность, млн. т брутто в год	Более 25	От 25 до 3	Менее 3
Расчетная скорость движения на прямолинейных участках, км/ч
То же на поворотах, перекрестках, серпантинах, км/ч
Максим. допустимый радиус горизонтальной кривой, м

Для плавного перехода автосамосвала с прямого участка постоянной дороги на кривую устраивают переходные кривые длиной 20-50 м.

Ширина проезжей части дороги (рис.Д.2) при однополосном движении

при двуполосном движении

где a - ширина кузова, м;

у – ширина предохранительной полосы между наружным колесом автомобиля и кромки проезжей части, у = 0,5, м;

x – безопасный зазор между кузовами

х = 0,5 = 0,005 v

где v - скорость движения машины, км/ч

Ширина проезжей части двухполосных дорог для автосамосвалов грузоподьёмностью 27-40 и 75-120 т составляет соответственно 13-15 и 20-25 м.

Ширина обочины - 1-2 м. Кювет – глубина 0,8-0,9 м, ширина по дну -0,4 м.

Уширение проезжей части дороги на поворотах

Радиус кривой, м
Уширение, м	0,5	0,8	1,1	1,4	1,7	2,1

Техническая характеристика автосамосвалов БелАЗ

Показатели	БелАЗ-7540	БелАЗ-7548	БелАЗ-7509	БелАЗ-7549	БелАЗ-7519	БелАЗ-7521
Грузоподъемность, т
Объем кузова, м^3
Объем кузова, («с шапкой»), м^3
Ширина кузова, м	3,5	3,8	5,4	5,4	6,1	7,6

5.3. КОНВЕЙЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ.

Конвейерный транспорт в варианте ленточных конвейеров рационален на карьерах при большой мощности покрывающих мягких пород, при грузообороте 20-30 млн. т и более и при выемке взорванных пород на карьерах глубиной более 150 м при расстоянии транспортирования до 2,5-3,0 км, в районах с умеренным климатом.

Принципиально ленточный конвейер представляет собой бесконечную (замкнутую) гибкую ленту, перемещающуюся по роликоопорам конвейерного става под действием привода (рис.5.6).

Допустимый угол подъема конвейерных линий в грузовом направлении – 16-18⁰. При спуске пород допустимый угол на 2-3⁰ меньше чем на подъем.

Длина става конвейера с одним приводом составляет 400-1500 м.

Конвейеры работают в комплексе с многоковшовыми экскаваторами образуя выемочные комплексы непрерывного действия.

При работе с одноковшовыми экскаваторами дополнительно используются передвижные дробильно-грохотильные агрегаты и бункеры. Образуют циклично-поточную технологии горных работ.

На карьерах наибольшее распространения получили ленточные и канатно-ленточные конвейеры с шириной лент 1000, 1200, 1600, 1800, 2000 и 3000 мм. С разрывным усилием на 1 см прокладки 3000-6000 Н для резинотканевых лент и 15000 – 60000 Н.

В общем случае в состав технологической схемы карьерного транспорта входят:

забойные (расположены на рабочих площадках уступов),

сборочные (служат для транспортирования горной массы от одного или нескольких забойных конвейеров к подъемной конвейерной установке, располагаются на нерабочем борту карьера или в торцевой части в полустационаром или стационарном положении),

подъемные магистральные (стационарные, принимают горную массу от сборных конвейеров и поднимают её на поверхность. Угол подъема от 12-14⁰ до 18⁰),

отвальные -служат для перемещения горной массы от магистральных конвейеров к отвалообразователям,

складские – для сортировки и перемещения п.и. на обогатительных фабриках

5.4. КОМБИНИРОВАННЫЙ ТРАНСПОРТ

В числе комбинаций скиповые подъемники. Угол подъема до 40-45⁰. Эффективны при глубине карьера от 150-180 до 400-450 м.

Дата добавления: 2014-01-07