Перемещение карьерных грузов

Карьерные грузы и их характеристика по трудности транспортирования

Основные карьерные грузы – это полезное ископаемое и вскрышные породы. Вспомогательные грузы – это взрывчатое вещество, горюче смазочные материалы, детали и узлы машин, снег и д.р. для перемещения основных грузов используется железнодорожный, автомобильный и конвейерный транспорт. А для вспомогательных грузов используют как правило специальные транспортные средства. Широкий диапазон свойств горных пород значительно влияет на трудность их транспортирования. В качестве критерия принимается относительный показатель трудности транспортирования горной породы П_т: . Все транспортируемые горные породы по величине П_т подразделяют на 5 классов:

1. Весьма легко транспортируемые (П_т );

2. Легко транспортируемые (2<П_т );

3. Средней трудности транспортирования (4<П_т );

4. Трудно транспортируемые (6<П_т );

5. Весьма трудно транспортируемые (8<П_т );

 

Особенности карьерного транспорта и его технологическая оценка

Карьерный транспорт представляет собой комплекс сооружений и устройств для перемещения горной массы при открытой разработки месторождений. Он включает: подвижной состав, вспомогательное оборудование, транспортные коммуникации, средства управления, техническое обслуживание и ремонт. Специфичность карьерного транспорта связана со значительным объёмом и односторонней направленностью перемещения основных карьерных грузов на относительно короткие расстояния, большой интенсивностью движения, сложной формой трасс с малыми радиусами закругления, большими подъёмами и уклонами, необходимостью передвижки транспортных коммуникаций в связи с постоянным изменением положения к пункту погрузки и разгрузки.

Интенсивность работы карьерного транспорта характеризует грузооборот. Под которым понимают объём груза перемещаемого в единицу времени. Другим показателем работы транспорта является грузопоток характеризуемый сравнительно устойчивым во времени направлением и объёмом перевозок. При формировании грузопотоков стремятся к разделению грузов по качественному признаку (вскрыша и полезное ископаемое) и пунктом назначения. Основные требования предъявляемые к карьерному транспорту следующие:

- обеспечение заданного грузооборота;

- бесперебойность и надёжность работы;

- минимальные трудоёмкость и стоимость перемещение груза;

- безопасность работы;

Железнодорожный транспорт: является наиболее эффективным в карьерах и используется на средних и больших карьерах с мощностью 10-15 миллионов тонн в год и более. Глубина карьеров при этом может достигать 400-500 метров, но наиболее эффективно применение железнодорожного транспорта при глубине 150-200 метров. Достоинства железнодорожного транспорта:

- высокая надёжность работы;

- низкая себестоимость перевозок;

- возможность применения автоматизированной системы управления (АСУ) составами;

Недостатки:

- высокая капиталоёмкость;

- значительный объём горнокапитальных работ;

- более сложная организация движения;

 

Автотранспорт в карьерах

Его эффективно применять в карьерах с годовым грузооборотом до 20 миллионов тон, при расстоянии и перемещение горной массы до 3-5 км. Большая манёвренность, мобильность и взаимная независимость автосамосвалов позволяют широко применять этот вид транспорта на строительстве карьеров глубиной до 150-200 метров и длинной 2-3 км. Основные недостатки:

- небольшое расстояние транспортирование;

- большой расход горючего;

- высокая стоимость;

Наиболее эффективно применять на карьерах автосамосвалы грузоподъемностью 75-180 тонн с расстояние транспортирования до 7 км.

 

Конвейерный транспорт

Его применяют для перемещения мягких, рыхлых и хорошо раздробленных пород с размером кусков до 0,5 метров. Он наиболее эффективен при годовом грузообороте 20-30 миллионов тон и более, особенно на вскрышных работах. Достоинства:

- непрерывность и ритмичность перемещения груза;

- возможность полной автоматизации и преодоление подъёмов до 22 градусов.

Недостатки:

- жёсткие требования к кусковатости породы;

- зависимость от климатических условий;

- значительный и быстрый износ ленты;

Иногда на карьерах применяют для перемещения грузов комбинированный транспорт, который предусматривает использование каждого из рассмотренных видов транспорта в определённом соотношении. Это вызывает необходимость строительства перегрузочных пунктов.

 

 

26.11.08

 

Характеристика железнодорожных путей

По условия эксплуатации карьерные железнодорожные пути разделяют на стационарные и передвижные. Стационарные пути укладывают на длительный срок. И располагают на поверхности в траншеях. Передвижные перемещают в след за подвигаением фронта работ на уступе (забойные), отвале (отвальные) или постепенно наращивают (соединительные пути на транспортных бермах и уступах). Стандартная колея (расстояние между внутренними частями головок рельсов составляет 1520 мм с допуском +6 и -4 мм). Линию, определяющую положение в пространстве оси железнодорожного пути называют трассой. Горизонтальная проекция трассы образует план пути, а вертикальная его продольный профиль. Путь в плане состоит из прямых и закруглений сопряжённых переходными кривыми. Минимальный радиус закруглений зависит от типа подвижного состава, ширины колеи и составляет для стационарных путей 200-250 метров, а для передвижных 120-150 метров. Максимальный затяжной уклон по величине которого определяют массу состава при движении с расчётной скоростью называется руководящим подъёмом. Основные элементы железнодорожного пути это нижнее и верхнее строение. Нижнее строение включает: земляное полотно, инженерные и водопропускные сооружения (путепроводы, мосты, трубы, тоннели). Верхнее строение включает: балластный слой, шпалы и рельсы. Земляным полотном в карьерах служит: подошва горных выработок, транспортные бермы, рабочие площадки уступов; а на отвалах – насыпь отвалов. Ширина земляного полотна на однопутных линиях 6,5 метров, на двухпутных 10,9 метров. Балласт, укладываемый на земляное полотно, служит для распределения давления, смягчения ударов от подвижного состава и дренирования влаги из щебня, гравия слоем толщиной 25-40 см на стационарных путях и 15-20 см на передвижных. Шпалы выполняют роль рельсовых опор и предназначены для передачи давления от подвижного на балласт, материалом для их изготовления служит: дерево, железобетон и металл. Длина шпал составляет 2,75 метров и деревянные шпалы против гниения пропитывают антисептиком. Число шпал укладываемых на один км пути зависит от интенсивности движения поездов и нагрузки на ось и составляет 1600-2000 штук на 1 км. Рельсы прикрепляют с помощью подкладок, костылей и болтов. Для переда состава с одного пути на другой служат стрелочные переводы, которые переводят стрелки вручную или автоматически.

 

Схема развития железнодорожных путей в карьерах

Общая путевая схема карьера включает забойные и отвальные пути, соединительные пути на транспортных бермах, пути капитальных траншей и съездов, соединяющие рабочие горизонты карьера с путями на поверхности, откаточные, цеховые и хозяйственные пути на поверхности. Магистральные пути, соединяющие карьер с путями МПС (министерства путей сообщения) и раздельные пункты.

РИСУНОК

Раздельные пункты включают: путевые посты, разъезды и станции. Путевые посты служат для регулирования движения поездов за счёт их остановки или пропуска. Разъезды предназначены для сцепки обгона и обмена составов, их размещают на поверхности в непосредственной близости от карьера или отвала. Разъезды устраивают в пунктах примыкания наклонных траншей к горизонтам на соединительных, забойных или отвальных путях. Конструкция их зависит от интенсивности движения и его местонахождения. Длина разъезда составляет: длина состава + длина резервного участка на неточность остановки состава (равная 15-20 метров) + расстояние от начала стрелочного перевода до предельного столбика (5-6 метров). Станции служат для выполнения обменных операций размещения, формирования, осмотра и экипировки поездов. При одном транспортном выходе с фронта работ уступа движение поездов организуют по тупиковым схемам. А при двух выходах возможно сквозное движение составов, в некоторых случая применяют комбинированные схемы.

СХЕМА

 

Подвижной состав и его расчет

Подвижной состав включает: локомотивы и вагоны. В качестве локомотивов на карьерах используют электровозы, тепловозы и тяговые агрегаты. Наибольшее применение получили электровозы. Все локомотивы характеризуются мощностью, силой тяги, сцепной массой, давлением на ось и проходимости по кривым. Мощность и сила тяги локомотива связаны между собой следующим уравнением: . Под сцепной массой локомотива понимают часть его общей массы приходящейся на движущиеся оси. У электровозов и тепловозов все оси ведущие, поэтому сцепная масса равна общей массе. Сцепная сила тяги – внешняя сила создаваемая двигателями локомотива и затрачиваемая на преодоление сопротивления движению состава и рассчитывается по формуле: .

 

 

28.11.08

ПОЛ ЛЕКЦИИ

Размещение пунктов и перегонов на графике должно соответствовать их географическому положению. Изображение движения поездов обозначается наклонными линиями а время остановок горизонтальными. На однопутном перегоне линии движения поездов противоположных направлений не могу пересекаться т.к. встреча поездов исключается.

Плановый график движения поездов

ГРАФИК

 

Каждый машинист должен исполнять плановый график, но в виду непредвиденных обстоятельств, например поломки, после завершения работы составляется исполнительный график (на котором пунктиром горизонтальными линиями обозначается вынужденный простой).

Пропускные и провозные способности железнодорожных путей характеризуют интенсивность движения поездов, при этом, под пропускной способностью понимают наибольшее число поездов, которая может быть пропущена в обоих направлениях по данному участку в единицу времени, а провозную способность оценивают количеством груза провозимого по перегону за то же время. Пропускную способность всей сети карьерных путей лимитирует (ограничивает) пропускная способность самого протяженного перегона с наиболее тяжёлыми условиями, его называют ограничивающим перегоном. Пропускную способность перегона рассчитывают по формуле: , где Т – время за которую определяют пропускную способность, при односменной работе Т=6-7 часов, при трёхсменной Т=18-22 часов, J – интервал движения поездов в часах. На однопутных линиях пропускную способность оценивают в парах поездов в обоих направлениях, тогда интервал движения составит: . На двухпутных перегонах расчёт пропускной способности ведут отдельно для грузового и порожнего направлений:

Провозная способность путей определяется по формуле: , где nq – полезная масса поезда.

 

 

04.12.08

 

В зависимости от места расположения различают следующие виды отвалов: внутренние (в выработанное пространство карьера), внешние (за контуром карьера) смешанные (сочетание тех и других). Для образования внешних отвалов как правило используют выработанное пространство других карьеров, овраги, рвы, склоны и возвышенности. Возведение отвалов на склонах поверхности начинают с создании горизонтальной площадки на которой размещают транспортные коммуникации. При возведении отвала на равнинной местности в начале сооружают первоначальную насыпь высота которой зависит от способа её возведения, а ширина по верху должна составлять 5-10 метров для размещения транспортных коммуникаций. Отсыпку отвалов ведут в один или несколько уступов-ярусов. Высота уступа зависит от свойств породы, несущей способности основания и способа механизации отвальных работ. На устойчивых грунтах основания наибольшая высота уступа на равнине составляет: при обсыпке скальной вскрыши 30-60 метров; рыхлых песчаных пород 15-30 метров, такая же высота уступов предусматривается для супеси суглинков и глины. На косогоре высота отвалов может составлять 150-270 метров. Углы откосов отвальных уступов практически равны углу естественного откоса (примерно до 30 градусов), размещаемых в отвале пород.

 

Отвалообразование при железнодорожном транспорте вскрышной породы

При перемещении вскрышной породы железнодорожным транспортом на отвалах могут использоваться следующие средства механизации: 1) отвальные плуги; 2) одно- и многоковшовые экскаваторы; 3) бульдозеры, скреперы; В случае применения для транспортировки вскрышной породы автосамосвалов или конвейерным транспортом для формирования отвалов чаще всего используют бульдозеры, реже одноковшовые экскаваторы.

1) Плужное отвалообразование:

Применяется на карьерах небольшой производительности с разбросанными отвальными участками. В качестве оборудования для этих целей используют самоходные, реже прицепные отвальные плуги, которые представляют собой лемех (основной и вспомогательный) установленный на железнодорожной платформе. Масса тяжёлых плугов достигает 50-70 тонн, вылет лемеха до 7,5 метра, подъём опускание и поворот лемеха производится с помощью пневмоцилиндров. Рабочая скрость 6-10 км в час. Сменная производительность до 5000 кубов. Разгрузку породы из думпкаров ведут непосредственно под откос отвалов, примерно половина её скатывается вниз а остальная часть планируется и сдвигается под откос плугом. Длина железнодорожного тупика 2-2,5 км. Передвижение железнодорожного пути к краю уступа определяется по формуле: с=a_k-b (шаг перекладки пути = вылет крыла лемеха – безопасное расстояние от оси железнодорожного пути до верхней бровки откоса уступа, по правилам безопасности он должен быть больше либо равен 1,8 метров). Обычно величина с составляет 2-2,5 метра, реже 3-4 метра. Передвижку пути ведут с помощь турнодойзеров (путепередвигатели) или бульдозеры.

2) Экскаваторное отвалообразования:

Данный вид получил применение только при железнодорожном транспорте вскрышной породы. В качестве оборудования применяют мехлапаты, драглайны, и многоковшовые экскаваторы, которые называют абзетцерами. При использовании мехлапат отвальные уступы разделяют на 2 под уступа. Транспортные пути располагают на кровле верхнего под уступа, а мехлапату на кровле нижнего под уступа.

 

 

10.12.08

 

Разгрузку горной породы из думпкаров ведут из бункер приямка, ширина которого составляет 16-20 метров, а глубина 1-2 метра. Длина отвального тупика может составлять 1-2 км. Экскаватор перемещает породу из приёмного бункера вперёд по ходу в нижний под уступ, с боку под откос отвала и позади себя в верхний под уступ. Затем осуществляет перегон экскаватора, переукладку пути на величину С и начинает отсыпку новой заходки. Величину С определяют по формуле: . Планировку трассы на экскаваторных отвалах ведут Бульдозерами, а переукладку путей стреловыми кранами на рельсовом или гусеничном ходу, а так же с помощью трактора. Частота переукладки пути может быть при использовании на отвалообразовании драглайнов. Ширина отвальной заходки при этом может достигать 90-162 метра, при использовании драглайнов ЭШ-10/70, ЭШ-13/50, ЭШ-15/90. Недостаток драглайнов: меньшая производительность по сравнению с мех лопатами; зависимость от погодных условий.

 

Формирование отвалов экскаваторами-абзетцерами

Их используют при размещении в отвалах мягких вскрышных пород. Эти многоковшовые экскаваторы оснащены роторным или цепным заборным устройством, консольным ленточным конвейером и планирующим устройством длиной 10-12 метров. Благодаря повороту отвальной консоли на 180-360 градусов абзетцер может отсыпать отвалы в два яруса общей высотой до 70-90 метров. Горную породу из думпкаров разгружают в приёмную траншею длиной в 1-2 железнодорожных состава и глубиной 2-3 метра, которую образует сам абзетцер. При отсыпке отвалов в 2 яруса абзетцер приёмную траншею и железнодорожные пути размещают на кровле (на верхней площадке) нижнего под уступа. Двигаясь вдоль траншеи он введёт выемку разгруженной породы и укладывает её попеременно в нижний и верхний яруса с одновременной планировкой уложенного грунта. Затем производится переукладка путей на величину заходки абзетцера, которая составляет 40-60 метров. Создаёт новую траншею и цикл повторяется. Производительность абзетцеров составляет 8500 кубов в час. Величину переукладки путей, а следовательно, и ширину заходки определяют по формуле: .

 

Бульдозерное отвалообразование

Данное отвалообразование применяют на отвалах высотой более 20 метров при складировании разрыхленных пород. Достоинства: невысокая стоимость; большой шаг переукладки путей. В основном этот способ применяют при железнодорожном транспортировании вскрышной породы. Шаг перемещения составляет 30-60 метров. Наиболее часто применяется технология работы с двумя бульдозерами один из которых оснащён универсальным отвалом и перемещает породу из навала от железнодорожных путей в промежуточное положение на расстояние до 7,5 метров. Второй бульдозер сдвигает эту породу под откос. Сменная производительность может достигать: первого – 6000 кубов в смену; второго – 1500-2800.

 

 

Перемещение карьерных грузов автосамосвалами

Автосамосвалы нашли широкое применение на карьерах для перемещения вскрышной породы и полезного ископаемого. В РБ в основном применяются машины малой (5-7 тонн) и средней (10-20 тонн) грузоподъёмности. Машины большой грузоподъёмности (более 20 тонн) применяются на крупных карьерах, они как правило имеют повышенную прочность рамы, кузова, шасси, гидравлическую трансмиссию и пневматические тормоза. Автосамосвалы грузоподъёмностью 75 тонн и более имеют электрическую трансмиссию с мотор-колёсами. Это значит, что в каждом колесе устанавливается электродвигатель, который питается от генератора приводимого в движение дизельным двигателем. Это значительно улучшает тягово-динамические качества машин. На карьерах РБ наибольшее применение получили автосамосвалы КрАЗ, БелАЗ, МАЗ и венгерские Татры, грузоподъёмностью 10-75 тонн.

 

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: