РАЗРАБОТКА МЕСТОРОЖДЕНИЙ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ ОТКРЫТЫМ СПОСОБОМ

Автомобильный транспорт для карьеров

Автомобильный транспорт в больших масштабах на карьерах начали применять сравнительно недавно. По мере увеличения грузоподъемности выпускаемых нашей промышленностью автосамосвалов объем перевозок горной массы автомобильным транспортом непрерывно увеличивается.

В настоящее время автотранспорт применяется в качестве основного вида карьерного транспорта почти на всех небольших и средних по производительности карьерах строительных материалов Советского Союза, а также на многих крупных карьерах по добыче руд черных и цветных металлов, угля и неметаллических полезных ископаемых.

Кроме того, автотранспорт широко используется на строительстве карьеров, даже в том случае, когда основным видом транспорта во время эксплуатации запроектирован железнодорожный.

На угольных карьерах СССР в 1961 г. около 6% и на железорудных карьерах около 33% объема горной массы вывезено автотранспортом.

Увеличение объема и удельного веса автоперевозок на карьерах объясняется преимуществами автомобильного транспорта по сравнению с железнодорожным.

Основные из них заключаются в Следующем:

способность преодолевать большие подъемы в грузовом направлении (до 80—100%о);

меньшие радиусы закруглений (до 10—20 м)\ отсутствие жесткой привязанности к транспортным путям, что вместе с малыми радиусами закруглений делает автотранспорт весьма маневренным;

более быстрый ввод карьера в эксплуатацию вследствие меньших объемов вскрышных работ;

производительность экскаваторов в комплексе с автотранспортом повышается на 15—25% по сравнению с работой экскаваторов на железнодорожный транспорт;

применение автотранспорта обусловливает наличие простых в организации и экономичных при строительстве и эксплуатации бульдозерных отвалов

К недостаткам автомобильного транспорта относятся: большая стоимость транспортирования 1 ткм по сравнению с железнодорожным транспортом,

возможность эффективного применения при ограниченных расстояниях транспортирования (до 2—5 км в зависимости от грузоподъемности автомашин).

Высокая стоимость автотранспорта объясняется небольшим коэффициентом использования автомашин на карьерах вследствие отсутствия достаточного количества запасных частей, хороших авторемонтных мастерских. Эти факторы, а также ряд других являются преходящими и будут в ближайшие годы ликвидированы, поскольку они не свойственны автомобильному транспорту, а вызваны организационными причинами.

Увеличение грузоподъемности карьерных автомашин также содействует снижению себестоимости, что наряду с улучшением организации их эксплуатации и ремонта еще более повысит эффективность карьерного автотранспорта.

Карьерные автомашины

На карьерах применяются автосамосвал, тягачи с прицепами или полуприцепами.

Автосамосвалы. На карьерах автосамосвалы получили наибольшее распространение. Карьерный автосамосвал ( 36) 80 состоит из следующих основных частей: рамы самосвала, дизельного двигателя, кабины с приборами и рукоятками управления, кузова и опрокидывающего устройства. Чаще карьерные автосамосвалы выпускаются с задней разгрузкой. Угол опрокидывания кузова автосамосвала составляет 60—65°.

На карьерах применяются автосамосвалы: МАЗ-205 грузоподъемностью 5 т, КРАЗ-220В —10 г, МАЗ-525 —25 т и MA3-530 — 40 т. В настоящее время взамен автосамосвала МАЗ-525 выпускается более совершенная машина МАЗ-540 грузоподъемностью 27 т, a MA3-530 в ближайшее время будет модернизирован, в результате чего его грузоподъемность увеличится до 45 т.

Сейчас ведутся работы по созданию дизель-электрических самосвалов, у которых вырабатываемая дизель-генератором электроэнергия будет питать электродвигатели, встроенные в колеса самосвала. Первый опытный образец такого самосвала намечено построить грузоподъемностью 60 т.

Автополуприцепы. Конструкция тягачей с полуприцепами ( 37) включает седельный автотягач и полуприцепы. Седельный автотягач представляет собой автосамосвал с укороченной рамой без кузова и опрокидывающего устройства. Перевозимая порода размещается в полуприцепе, который опирается задней частью на колеса полуприцепа, а передней частью — на раму автотягача посредством опорно-сцепного устройства.

В зависимости от разгрузки автополуприцепы различают самосвальные и с принудительной разгрузкой. Самосвальные автополуприцепы снабжены опрокидывающим устройством с боковой или задней разгрузкой. Автополуприцепы с принудительной разгрузкой (обычно боковой) не имеют опрокидывающего устройства, что упрощает конструкцию машины. Они разгружаются на постоянных пунктах (например, около бункеров) с помощью стационарной лебедки.

Автополуприцепы во многих случаях экономичнее автосамосвалов. При равной мощности двигателя автополуприцеп имеет полезную грузоподъемность в 1,5—2 раза большую, чем автосамосвал. Если удельная мощность самосвалов составляет в среднем 12 л. с. на 1 т грузоподъемности, а коэффициент тары колеб- 1гтся от 0,8 до 0,9, то у автоприцепов эти показатели составляют соответственно 6—7 л. с. и 0,5—0,65.

Опыт эксплуатации 15- и 25-тонных полуприцепов на Балаклавском карьере, а также зарубежный опыт показывают, что эксплуатационные расходы по сравнению с автосамосвалами снижаются на 30—50%.

В настоящее время проходят промышленные испытания 40-тонные полуприцепы с опрокидывающим устройством, а также с принудительной разгрузкой. Автотягач в обоих случаях сконструирован на базе автосамосвала МАЗ-525. Намечается также выпуск автополуприцепов грузоподъемностью 65, 80, 100 т.

В США, где' автотранспорт получил особо широкое распространение, работают полуприцепы грузоподъемностью 40, 80, 120 г и несколько единиц 165-тонных автополуприцепов, которые имеют емкость кузова 76,4 мг и общую мощность двух двигателей 860 л. с. при радиусе поворота 12,2—<15,2 м.

Колесные и тракторные тягачи с прицепами на наших карьерах распространения не получили.

Кроме автомашин, на карьерах применяются тролейвозы. Последние представляют собой самосвалы, оборудованные электродвигателями. Последние получают постоянный ток от контактной сети.

Достоинствами тролейвозов по сравнению с автосамосвалами являются: меньшие эксплуатационные расходы на транспортировку горной массы, большие преодолеваемые подъемы (до 10— 12%), простота конструкции, ремонта и обслуживания.

Недостаток тролейвозов — наличие контактной сети.

Тролейвозы применяются на Богураевском карьере, запроектированы для ряда карьеров, расположенных в районах с суровым климатом.

Производительность карьерных автомашин зависит от их грузоподъемности и продолжительности рейса.

Продолжительность рейса складывается из времени: движения в грузовом и порожняковом направлениях, погрузки и разгрузки, маневрирования и задержек автомашин (по фактическим данным 2—4 мин на один рейс).

Все остальные составляющие продолжительности рейса являются расчетными величинами и зависят от грузоподъемности автомашины, емкости ковша экскаватора, скорости движения порожней и груженой автомашины.

От качества и состояния автомобильных дорог в карьере в большой степени зависит скорость движения автомашин, а следовательно, и их производительность.

Автодороги подразделяются 'на постоянные и временные. Временные автодороги с небольшим сроком существования прокладываются на рабочих уступах в карьере и на отвалах. По мере отработки добычных или вскрышных заходок временные (забойные) автодороги перемещаются в новое положение.

Постоянные дороги устраивают с дорожным покрытием, а временные — без него.

Автомобильная дорога состоит из земляного полотна и дорожного покрытия. Земляное полотно включает проезжую часть, обочины по обеим сторонам дороги и кюветы для стока воды.

По конструкции дорожного покрытия различают автодороги:

естественные грунтовые; грунтовые, улучшенные добавками гравия, щебня, песка; гравийные или щебеночные, обработанные органическими вяжущими веществами или без обработки; бетонные монолитные; бетонные из сборно-разборных железобетонных плит и мостовые с каменным покрытием.

На карьерах распространены в основном естественные грунтовые дороги с добавками, а иногда и без добавок щебня (на скальных породах), щебеночные дороги, а также асфальтовые и бетонные дороги (главным образом на постоянных дорогах). В последнее время на карьерах широко используются 'покрытия из сборно- разборных железобетонных плит. Их конструкции могут быть как со сплошными, так и с решетчатыми железобетонными плитами.

В зависимости от организации движения автомашин различают автодороги для однополосного и двухполосного движения.

На карьерах, как правило, применяют автодороги с двухполосным движением. При организации кольцевого движения автомашин возможно устройство однополосных дорог.

Постоянные автодороги чаще имеют предельный подъем 70— 80%о, а иногда на коротких участках— 120%о. Если автодорога служит только для движения порожних машин, го подъем автодорог может быть увеличен до 150—200%о-

Кривые участки постоянных автомобильных дорог в карьерах строят с радиусом закругления не менее 30 м, а временных 10— 15 м.

При строительстве и содержании автомобильных дорог на карьерах используют бульдозеры, грейдеры, катки. В летнее время для уменьшения пылеобразования карьерные дороги периодически поливают водой.

В местах скопления автомашин (у экскаваторов при погрузке и у разгрузочных пунктов) выделяется значительное количество выхлопных газов, отравляющих атмосферу и вредно действующих на рабочих (формальдегиды, акролеин, угарный газ). В настоящее время разработаны эффективные способы нейтрализации выхлопных газов карьерных автомашин. Оборудование каждой машины установками для нейтрализации выхлопных газов позволит улучшить атмосферу в карьерах, что особенно важно при разработке глубоких горизонтов карьеров. Автомобильные дороги двухполосного движения способны обеспечить годовую производительность карьеров до 20—30 млн. т горной массы, а при рассредоточении грузопотоков — практически любую требуемую производительность карьера.

Применение большегрузных автомашин в качестве карьерного транспорта наиболее эффективно:

на строительстве карьеров, когда горные работы могут начинаться с небольшим предварительным объемом подготовительных работ, а также при разработке месторождений в сложных топографических условиях;

при разработке месторождений с ограниченными запасами, а также с малыми размерами месторождений в плане, что вызывает при использовании железнодорожного транспорта большие дополнительные объемы вскрышных работ вследствие больших радиусов закруглений;

при необходимости осуществлять селективную выемку различных сортов полезного ископаемого;

в случае применения комбинированного транспорта, в котором одной из главных составных частей служи г автотранспорт.