Краткая история развития карьерного транспорта

Карьерный транспорт прошел развитие от ручных тележек, конных телег и подъемников до современных видов железнодорожного транспорта с локомо­тивной тягой, автомобильного транспорта грузоподъемностью начиная от 5 т до современных 300 т. автосамосвалов, конвейерного (производительностью до 10,0 тыс. м³/час) и комбинированного, сочетающего несколько видов карьерного транспорта, взаимозависимых и работающих в единой транспортной цепи карьера.

В 1752 г. на Чагирском руднике (Алтай) впервые был предложен проект двухконцевой самодействующей откатки. В это же время на Уральском рудо­промывальном заводе изобретатель

К.Д. Фролов первый осуществил установку для механического транспорта в вагонетках. В 1834 г. братьями Черепановыми был построен первый паровоз, который использовался на горно-металлургических предприятиях Урала. В 1837 г. капитаном Ярославцевым была построена первая конвейерная установка в виде элеватора. В 1861 г. А. Лопатиным был создан первый ленточный конвейер, назван­ный «песковозом». В 1886 г. Ф.А. Пироцким был построен моторный вагон с электроприво­дом, явившийся прототипом электровоза. До Октябрьской революции в России механический транспорт имел огра­ниченное развитие. После революции в период индустриализации начинается планомерное развитие рудничного транспорта.

Железнодорожный карьерный транспорт начинает усиленно развиваться, начиная с 30-х годов прошлого столетия. Наряду с паровозами на карьерах вводится электрифицированный транспорт с электровозами постоянного тока и вагонами-самосвалами. Впервые электровозы начали применяться на рудных карьерах в1932 году. В начале 50-х годов прошлого столетия электрифицированный транспорт становится домини­рующим, чему в значительной степени способствовал выпуск отечественных электровозов постоянного и переменного тока на Днепропетровском и Новочеркасском электровозостроительных заводах. В эти годы в ИГД им. А.А. Скочинского под руководством д.т.н., проф. М.Г. Потапова и в Свердловском горном ин­ституте под руководством д.т.н. С.А. Волотковского и М.В. Васильева выполнен значительный объем исследований по совершенствованию электри­фицированного карьерного транспорта. Результаты этих исследований явились основой для коренного преобразования железнодорожного транспорта путем создания и освоения промышленностью в 1965-1970 г.г. мощных тяговых агрегатов сцепной массой до 360 т., которые широко применяются на карьерах Украины, Рос­сии и стран СНГ.

Автомобильный карьерный транспорт начал использоваться в СССР при разработке песчаных и гравийных месторождений в 1932 г. Для перевозки горной массы служили автосамосвалы грузоподъемностью до 3 т и бортовые ав­томобили с ручной разгрузкой. С конца 40 г.г. автомобильный карьерный транспорт применяется на меднорудных карьерах Урала. Широкое применение на большинстве горнорудных и угольных предприятий автомобильный транспорт получил с началом производства в

1950 г. на Минском (ныне Белорусском) ав­томобильном заводе автосамосвалов грузоподъемностью 5 т, а затем 25 т (МАЗ-525). Впервые большие объемы перевозок автомобильным карьерным транспор­том были выполнены в 1954г. при строительстве Соколовско-Сарбайского ГО­Ка. В период с 1955г.

по 1962 г. группой сотрудников Уральского филиала АН СССР под руководством М.В. Васильева были выполнены фундаментальные исследования по установлению условий применения, основных параметров технических средств и транспортных коммуникаций при автомобильном карьерном транс­порте, что определило дальнейшее развитие автомобильного транспорта на от­крытых горных работах. С 1961-1965 г.г. создается семейство автосамосвалов БелАЗ грузоподъемностью 27-180 т. С начала 80-х годов ИГД Минчермета СССР совместно с БеЛАЗом, НАМИ и ИГД им. А.А. Скочинского (М.В. Васильев, З.Л. Сироткин, М.Г.Потапов, В.П. Смирнов) проводится цикл работ по совершенствованию выпускаемых БеЛАЗом большегрузных автосамосвалов, а также ведутся разра­ботки автосамосвалов особо большой грузоподъемности и автопоездов.

Конвейерный карьерный транспорт для перемещения горной массы был применен в России в числе одной из первых стран мира. В СССР использование конвейерного транспорта началось на угольных шахтах в 1925 г. с внедрением доставочных качающихся конвейеров. В 1931 г. в Донбассе начали применяться ленточные конвейеры, а с 1935-36 г.г. в Подмосковном угольном бассейне нашли примене­ние скребковые конвейеры.

Впервые конвейеры на открытых горных работах были применены в 1923-1924 г.г. в Германии при создании комплекса машин непрерывного действия в составе многочерпакового экскаватора и транспортно-отвального моста для разработки буроугольного месторождения на карьере «Плесса». В СССР использование конвейерного транспорта на­чалось в 1937-1938 г.г. на уральских угольных карьерах Богословского и Коркинского месторождений, а также на подмосковных гравийно-песчаных карье­рах. В конце 40-х- 50-х годов, на карьерах Александрийского буроугольного бассейна стали использоваться импортные транспортно- отвальные мосты с лен­точными конвейерами. В1948-1949г.г.

ленточные конвейеры отечественного производства были применены на консольных отвалообразователях, ра­ботающих в комплексе с роторным экскаватором при разработке Часов-Ярского месторождения огнеупорных глин. Создание комплексов машин непрерывного действия в составе экскавато­ров непрерывного действия и транспортных установок (транспортно-отвальные мосты, отвалообразователи и др. установки) обусловили широкое применение конвейерного транспорта на открытых горных работах для транспортирования мяг­ких пород. В 60-х годах были изготовлены отечественные образцы комплексов машин непрерывного действия с применением ленточных конвейеров на транспортно-отвальных мостах для Стрижевского и Шевченковского карьеров. В свя­зи с бурным развитием добычи полезных ископаемых открытым способом в 1960г. Донецким им ЛКСМУ и Новокраматорским машиностроительными заводами начат выпуск комплексов машин непрерывного действия с ленточными конвейерами производительностью 1000-5000 м³/ч.

В 1963-1966 г.г. разработан типовой ряд комплексов с ленточными конвейерами, производительностью 630- 10000 м³/ч в рыхлой массе. Применение ленточных конвейеров стало основным направлением разработки месторождений с мягкими породами. Ленточ­ные конвейеры широко применяются в Никопольско-Марганцевом и Днепров­ском буроугольном бассейнах в Украине, в России - Канско-Ачинский угольный бассейн и Кемеровоуголь.

При разработке скальных пород ленточные конвейеры стали широко ис­пользоваться при внедрении циклично- поточной технологии на железорудных карьерах. В1972 г. на карьере НКГОКа был введен в эксплуатацию опытно-промышленный участок циклично-поточной технологии (ЦПТ), где в качестве подъемного транспорта был при­менен ленточный конвейер длиной 435м с высотой подъема 110м, производительностью 1300 т/ч, изготовленный Сызранским заводом тяжелого машиностроения с податливыми роликами ИГТМ АН Украины. Конвейер успешно транспортировал крупнокусковую горную массу с крепостью пород по шкале М.М. Протодьяконов до 18...20 и содержанием кусков горной массы размером до 400 мм - 97...98%, свыше 400 мм - 2...3%. По результатам опытно-промышленных испытаний на НКГОКе примене­ние конвейеров в схемах ЦПТ было принято как генеральное направление раз­вития открытых горных работ на железорудных карьерах СССР. В 1974 г. на карьере ИнГОКе был внедрен в промышленность ленточный конвейер для транспортирования предварительно дробленой руды в схеме ЦПТ при комбинированном автомобильно-конвейерном транспорте, обеспечивший увеличение производственной мощности с 18 до 30 млн. т в год. В дальнейшем ленточные конвейеры в схемах ЦПТ были применены на 17 железорудных карьерах СССР. В настоящее время ленточные конвейеры в схемах ЦПТ применяются на всех железорудных карьерах Украины.

Комбинированный карьерный транспорт предусматривает использование нескольких из рассмотренных выше основных видов карь­ерного транспорта и применение каждого из них в соответст­вующих рациональных условиях. Стремление в наибольшей степени использо­вать преимущества каждого вида транспорта на наиболее характерных и благо­приятных для них участках привело к созданию и использованию в практике от­крытых разработок комбинированного транспорта. Основоположником применения комбинированного транспорта является док. техн. наук, профессор М.Г. Новожилов. В 1954 г. им опубликованы резуль­таты исследований по открытой разработке месторождений на больших глуби­нах, в которых впервые в мировой практике было предложено применение ком­бинированного карьерного транспорта (автомобильно-конвейерного, железнодорожно-конвейерного, автомобильно-скипового и других сочетаний основных видов транспорта) с дроблением руд и пород в глубоких (до 500-600 м) карьерах. В дальнейшем эта идея была реализована при широком применении в схемах ЦПТ и в других комбинациях различных видов карьерного транспорта.

Развитие науки по карьерному транспорту тесно связано с развитием горнометаллургической промышленности России, особенно на Урале и в Украине. Еще в 1763 г. в книге М.В.Ломоносова «Первые основания металлургии и рудных дел» были приведены описания транспортных установок. В 1843 г. в учебнике А.И. Узатиса «Курс горного искусства» имелась глава «Доставка добытых материалов». Основы современной науки о рудничном транспорте были созданы в работах ученых Екатеринославского горного института.

Одним из основоположников науки о рудничном транспорте является ака­демик (1935г.) АН СССР Александр Митрофанович Терпигорев. Он работал в Екатеринославском горном институте в период с 1900 по 1922 г. профессором на кафедре горного искусства и был первым русским профессором, создавшим в начале прошлого века серию учебников и учебных пособий. В 1901 г. им была опубликована книга «Рудничная доставка». В период 1914-1922 гг. опубликована монография «Описание Донец­кого бассейна», в которой два выпуска из четырех были посвящены проблеме транспорта. В 1932 году работая в Московском горном институте А.М. Терпигорь­ев, выпускает книгу «Рудничный транспорт».

Развитие научных исследований по рудничному транспорту в Днепропетровском горном институте велось под руководством член-корреспондента АН СССР (1946 г.) Александра Онисимовича Спиваковского, который родился в Екатеринославле в 1888 г. и работал в ДГИ с 1919 г. по 1933 г. ассистентом, доцентом, профессором и заведующим кафедрой рудничного транспорта. В 1932-1935 г.г. А.О. Спиваковский опубликовал четырехтомную монографию «Конвейерные установки», получившую признание в СССР и за рубежом. В 1944 совместно с академиком Н.С.Поляковым им был издан учебник «Курс рудничного транспорта»,который длительное время был ос­новным учебником по рудничному транспорту. А.О. Спиваковским опублико­вано большое количество учебников и монографий, внесших существенный вклад в развитие теории рудничных транспортных установок.

В дальнейшем созданную А.М. Терпигоревым и А.О. Спиваковским школу ДГИ по рудничному транспорту возглавил академик АН Украины Нико­лай Сергеевич Поляков, который является создателем и первым директором ИГТМ АН Украины, где он продолжил исследования по развитию транспорта для от­крытых горных работ. Под его совместным с докт. техн. наук Б.Н. Тартаковским научным руко­водством велись работы по созданию ленточных конвейеров и конвейерных по­ездов для транспортирования крупнокусковой горной массы и их применения в схемах ЦПТ и ПТ.

Днепропетровская школа по рудничному транспорту является ведущей в Украине и бывшем СССР и ныне среди стран СНГ. Значительный вклад в разви­тие науки по рудничному транспорту внесли докт. техн. наук, профессора, воз­главлявшие кафедру рудничного транспорта, известные ученые в области транспорта горных предприятий доктора технических наук Б.А., Кузнецов, А.А. Ренгевич и Н.Я. Биличенко.

Учебник «Транспорт на горных предприятиях», изданный ими под общей редакцией Б.А. Кузнецова является сегодня одним из основных для студентов горных специ­альностей.

Докт. техн. наук, профессором А. А. Ренгевичем разработан целый ряд ме­тодических и учебных пособий по рудничному транспорту. К ним следует отнести, прежде всего, такие:

- Основы теории тяги рудничных поездов;

- Эксплуатационные расчеты транспортных комплексов карьеров (1996г.) и другие.

Под руководством д.т.н., профессора Н.Я. Биличенко, в ДГИ выполнен значительный объем теоретических и экспериментальных исследований работы ленточных конвейеров, которые позволили существенно развить фундаменталь­ные положения теории и расчетов ленточных конвейеров.

Значительный вклад в развитие науки по карьерному транспорту внёс д.т.н., профессор М.В. Васильев. Им опубликован целый ряд монографий по вопросам карьерного транспорта, такие как «Современный карьерный транспорт» (1960 г.), «Комбинированный карьерный транспорт» (1965 г.), в соавторстве с З.Л. Сироткиным и В.П. Смирновым «Автомобильный транспорт карьеров» (1973 г.).

Вопросами теории и практического применения различных видов карьер­ного транспорта постоянно занимался д.т.н., проф. М.Г. Потопов. Им опубликовано значительное количество монографий и учебников по карьерному транс­порту, которые многократно переиздавались и приняты в качестве учебников для горных ВУЗов, средних учебных заведений и факультетов.

Основные из них следующие:

- Транспорт на открытых разработках (1962 в соавторстве с А.О. Спи­ваковским и др.);

- Карьерный транспорт (1972, 1979 г.г.);

- Транспортные машины и комплексы открытых горных разработок (1974 г. в соавторстве с А.О. Спиваковским);

- Карьерный конвейерный транспорт (1979 г. в соавторстве с А.О Спиваковским и Г.В. Приседским) и ряд других.

Потапов М. Г. в СССР возглавил Программу ГКНТ СССР по созданию принципиально нового вида карьерного транспорта - конвейерных поездов. Значительный вклад в создание конвейерных поездов был внесен ИГТМ НАНУ, где под руководством докторов техн. наук Б.Н. Тартаковского, А.М. Солодовника и А.С. Пригунова были выполнены исследования по обоснованию параметров и конструкции конвейерных поездов, разработаны технологические схемы их применения и проведена опытно-промышленная проверка на Рыбальском гра­нитном карьере.

Кроме указанных ученых, вопросами теории и применения различных ви­дов рудничного и карьерного транспорта занимался ряд ученых и производст­венников. Обширная литература о транспорте на горных предприятиях пред­ставлена в трудах А.В. Андреева, С.А. Волотковского, В.К.Дьячкова.Е.М. Коз­лова, Г.В. Приседского, Ю.С. Пухова, В.П. Смирнова, З.Л. Сироткина, Л.Г. Шахмейстера, Е.Е. Шешко, И.Г. Штокмана, Б.В. Фадеева, А.С. Фиделева, В. Л. Яковлева и других.

Дата добавления: 2014-01-04