Лекции по "Геологии"

На временных забойных и отвальных дорогах устраивается обычно однослойная дорожная одежда из выровненной горной массы с  подсыпкой щебеночного или гравийного материала.

В течение всего периода  эксплуатации, на дорогах, по мере износа, выполняются ремонтные работы, регулярная подсыпка, особенно в зимний период на скользких съездах. Для чего на карьерах используется специальная техника: бульдозеры, посыпочные машины, автогрейдеры и другая техника. В летний период дороги в обязательном порядке поливаются водой из поливочной машины.

Существуют следующие  виды ремонтов: содержание дороги (сезонные работы по поддержанию их в рабочем  состоянии); текущий ремонт (неотложные исправления и виде планово-предупредительных  ремонтов); средний ремонт (производится один или два раза в год) и капитальный ремонт (работы по полному возмещению износа всех элементов и сооружений дороги, и доведение их до соответствующих СНиП).

Контролирует состояние  дорог инженер по безопасности движения.

 

Подвижной состав

В качестве автомобильного транспорта на карьерах в основном используются тяжелые автосамосвалы, выпускаемые в Белоруссии и в других странах мира. Такие автосамосвалы рассчитаны на эксплуатацию в условиях карьера. Наиболее распространены автомобили Белорусского производства – БелАзы.

По конструктивному  исполнению подвижной состав карьерного автотранспорта подразделяется на две  основные группы – автосамосвалы  и автопоезда, с применением двух типов трансмиссий: гидро- и электромеханическая.

Гидромеханическая трансмиссия применяется на автомобилях грузоподъемностью 27 – 80 т. Реже, на отдельных образцах 100 – 160 т.

Электромеханическая трансмиссия  с использованием мотор-колесо применяется  на автомобилях особо большой  грузоподъемности.

С использованием электромеханической трансмиссии средства карьерного автотранспорта создаются в двух исполнениях.

1. В виде автономного  автомобиля с дизельной установкой, вращающей генератор, который подает электроэнергию тяговым двигателям, приводящим автомобиль в движение.

2. В виде дизель-троллейвоза, тяговые двигатели которого на стационарных участках дороги получают энергопитание от контактной сети, на временных дорогах (в забоях, на отвалах) от дизель-генератора.

Автомобили изготовляются преимущественно двухосными с колесной формулой 4 х 2. Удельная мощность (т.е. мощность отнесенная к единице полной массы автомобиля) составляет 5 – 6 кВт/т. Удельный  геометрический объем кузова составляет 2 – 2,5 м³ на 1 т грузоподъемности. При этом предусматривается возможность использования различной вместимости.

Дизель электровозы  целесообразно использовать в карьерах (разрезах) с автомобильным транспортом  глубиной от 100 до 300 м при трассах  со значительной длиной стационарного  участка, где монтируется контактная сеть. Доля стационарного участка трассы должна составлять не менее 50 – 60 % общей длины трассы.

 

Расчет  карьерного автотранспорта и организация  его работы

 

Число а/самосвалов, которое  может эффективно использоваться в  комплексе с одним экскаватором, определяется по формуле:

 

N_P = T_P/t_П,

 

где T_P – время рейса. Мин; t_П – время погрузки автосамосвала, мин.

 

T_P  = t_П + t_ДВ + t_Р + t_М,

 

t_ДВ , t_Р, t_М – время соответственно движения, разгрузки и маневров, мин.

t_П = n_Kt_Ц, где n_K - число ковшей в, разгружаемых экскаватором в кузов автосамосвала; t_Ц – продолжительность рабочего цикла экскаватора, мин.

Число ковшей определяется из выражения

 

n_K = V_а/Еk_Hk_P, где V_а  - емкость кузова ав/самосвала, м³; Е – емкость ковша экскаватора, м³; - коэффициент наполнения ковша экскаватора, м³; k_P – коэффициент разрыхления породы в экскаваторе.

Общее число рабочих  а/самосвалов определяется по формуле

 

N_P.а = k_HW_C/П_{а. см.}n_см,

 

где - k_H - коэффициент неравномерности работы (1, 1 – 1,5); W_C – суточный грузооборот карьера, т; П_{а. см.} – сменная производительность а\самосвала, т; n_см – число смен в сутки;

П_{а. см} = q_a k_qT_СМ.k_B/T_P, где k_q – коэффициент использования грузоподъемности автосамосвала; T_СМ – продолжительность смены, ч; T_Р – время рейса, ч; k_B – коэффициент использования автосамосвала во времени (0.7 – 0,8).

Так как часть а/самосвалов постоянно находится в ремонте  и проходит техническое обслуживание, то инвентарное число а/самосвалов принимают всегда больше, для чего в формулу в знаменатель вводится коэффициент технической готовности k_Т.Г.. Обычно он равен 0,7 – 0,8. Техническая готовность а/самосвалов уменьшается по мере увеличения срока их эксплуатации.

Пропускная  и провозная способности автодороги

При движении а/самосвалов в одном направлении часовая  пропускная способность автодороги определяется по формуле

 

N = 60/t_M = 1000V/k´_HL,

 

где t_M – интервал времени между машинами, мин; V – скорость движения, км/ч;  k´_H = 0,5 – 0,8 – коэффициент неравномерности движения; L – безопасное расстояние между следующими друг за другом а/самосвалами, м (не менее 50 м).

Организация работы а/транспорта. Дорожные условия эксплуатации автосамосвалов грузоподъемностью 27 – 40 т на большинстве рудных карьеров характеризуются следующими данными:

- средневзвешенным расстоянием  транспортирования 1,8 – 2.3 км;

- средневзвешенным уклоном 3, - 4,5 %о;

- шириной проезжей части дорог 10 – 14 м;

- количеством поворотов  на трассе 4 – 7,;

- среднетехнической скоростью движения 18 – 22 км/ч.

Эффективность использования  а/транспорта на карьерах в значительной степени зависят от схемы подъезда автосамосвала к забою (см. схему) и установки его у экскаватора. В зависимости от способа вскрытия рабочих горизонтов, размеров рабочих площадок и условий работы экскаватора на схеме приведены возможные подъездов автотранспорта под погрузку: сквозной подъезд, подъезд с петлевым и тупиковым разворотом.

Автосамосвалы устанавливаются  так, чтобы обеспечить минимальный  угол поворота экскаватора (см. схему), что позволяет повысить его производительность.

Подъезд с тупиковым  разворотом используют в стесненных условиях, когда невозможно осуществить петлевой разворот. При подъезде с тупиковым разворотом производительность автосамосвалов снижается на 10 – 15 %.

В зависимости от числа  а/самосвалов, находящихся одновременно в забое, применяют одиночную  или спаренную установку их под погрузку (см.сх). Спаренная установка автосамосвала обеспечивает более высокую производительность экскаваторов.

Рациональное  отношение емкости кузова а/самосвала V_а к емкости ковша экскаватора Е находится в пределах 4 – 10.

Срок службы шин 25 – 40 тыс. км. Расход топлива на 100 км пробега а/самосвалом БелАЗ 540А составляет летом 155 – 175 л, зимой – 170 – 210 л.

Срок службы а/самосвалов до списания 5 – 6 лет, их пробег за это  время составляет 180 – 220 тыс. км.

Средние показатели работы автосамосвалов БелАЗ 540А (на одну работающую машину): годовая выработка на 1 т грузоподъемности 10 – 16 тыс. т, среднесуточный пробег 180 – 240 км, коэффициент использования грузоподъемности 0,94 – 0,99.

 

Конвейерный транспорт

На карьерах наибольшее применение получили ленточные конвейеры.

Ленточный конвейер состоит  из ленты, роликоопор, смонтированных на металлической конструкции, приводных  барабанов и устройств для  натяжения ленты. Натяжные устройства в свою очередь выпускаются двух видов: грузовые и автоматические натяжные устройства.

Параметры конвейера  зависят от физико-механических свойств транспортируемых пород. Обычно размер кусков не превышает 500 мм. Скорость движения конвейерной ленты может составлять 1,5 – 6,0 м/сек. Допустимый угол подъема конвейера может достигать 20^о. Длина става конвейера с одним приводом может достигать 1500 м.

В настоящее время выпускают специальные конвейеры, способные транспортировать скальные породы с размером куска до 1000 мм. Скорость движения ленты таких конвейеров 1,5 м/сек, угол установки 18^о, производительность 1500 т/ч.

Производительность  конвейеров

Обычно в расчетах используют часовую техническую  производительность, которая определяется по следующей формуле:

 

П_К.ТЕХ. = 3600FVk_З,

где – F – площадь поперечного сечения навала породы, размещенной на ленте, м²; V – скорость движения конвейерной ленты, м/с; k_З – коэффициент загрузки ленты (0,8 – 1,0).

Площадь поперечного  сечения (в м²) размещенного на ленте навала породы определяются по формуле

 

F = Bk_Нk_ПР.(0,9В – 0,05)²,

 

где B – ширина конвейерной ленты, м; k_Н – коэффициент учитывающий угол наклона ленты; k_ПР – коэффициент учитывающий конструкцию роликоопоры (для однороликовой опоры 0,13 – 0, 17). Значения коэффициента k_Н  характеризуются углом наклона и имеют значения от 0,85 до 1.

Схемы размещения конвейерного транспорта могут принимать различные варианты. По назначению и месту расположения в карьере конвейерный транспорт различают на забойный, сборочный, подъемный, магистральный и отвальный. Забойный размещают в забое в сочетании с выемочной машиной. (рисую схему на доске). Сборный собирает груза из забоев. Подъемный – поднимает груз на поверхность и магистральный транспортирует потребителю. Отвальный транспортирует на отвалообразователь. Для перегрузки используются перегрузочные пункты или перегружатели.