КАРЬЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ
ВЫЕМКА ПОРОД БУЛЬДОЗЕРАМИ
Бульдозер –гусеничный или колесный тягач, оборудованный лемехом.
Может производить выемку, перемещение и складирование.
По мощности базового тягача подразделяются на: - сверх мощные (более 250 кВт); - мощные (110-250 кВт); - средние (75-110 кВт); - легкие (25-60 кВт).
Лемех бульдозера может быть неповоротным и поворотным, по форме – прямые; U-образные; полу U-образные; буксировочные.
Забой бульдозера: - площадка, продольный или торцевой откос уступа.
Цикл – зарезка горизонтального или наклонного слоя выемки, набор породы в призму волочения, перемещение призмы волочения и разгрузка.
Управление лемехом – канатное или гидравлическое.
Для уменьшения потерь при породы при транспортировании бульдозер многократно проходит по одной полосе шириной 3,5 4,0 м, формируя по краям полосы породные валы шириной 0,7 – 1,0 м. образуется траншея глубиной 0,6 – 0,7 м.
Бульдозеры применяют: для зачистки пластов полезного ископаемого; планировки рабочих площадок, для выполнения вскрышных работ (при небольшой мощности), для уборки растительного слоя, подгребания взорванной горной массы, Понижения высоты уступа, валки леса, расчистки снега и на отвальных работах
(Назначение карьерного транспорта. Виды карьерного транспорта. Технология перемещения карьерных грузов железнодорожным, автомобильным, конвейерным икомбинированным транспортом. Принципы выбора вида карьерного транспорта.)
Перевозка горной массы в карьерах относится к основным производственным процессам открытых горных работ, который наряду с буровзрывными и выемочно-погрузочными работами определяет технологию открытой добычи полезных ископаемых.
Особенности карьерного транспорта, отличающих его от транспорта общего назначения:
· пункты погрузки и разгрузки постоянно меняют свое положение, следуя за фронтом горных работ, что требует периодического перемещения транспортных коммуникаций и оборудования;
· путь транспортирования из карьера и в карьер, как правило, прокладывается под большим уклоном в силу минимизации капитальных затрат на вскрытие месторождения.
Основное распространение на отечественных и зарубежных карьерах получили железнодорожный, автомобильный и конвейерный транспорт, применяемые как самостоятельные виды, так и в комбинациях. В более ограниченных масштабах используют гидравлический и скиповой.
Карьерный транспорт подразделяют на цикличный (железнодорожный; автомобильный (скиповые подъемники); непрерывный (поточный—конвейерный, гидравлический); комбинированный (различные сочетания цикличного и непрерывного видов транспорта).
Принятый вид карьерного транспорта должен обеспечивать выполнение запланированного грузооборота; минимальное расстояние транспортирования; максимальную производительность выемочно-погрузочного оборудования; возможность (при необходимости) селективной выемки полезного ископаемого; безопасность работ; минимальную себестоимость перевозки.
5.1. Ж.Д. ТРАНСПОРТ
Ж.д. транспорт целесообразно применять на карьерах с большим годовым грузооборотом ( 25 млн.т и более) при длине транспортирования 4 км и более.
Достоинства ж.д.: - возможность использования любых видов энергии и типов локомотивов; - небольшой расход энергии в следствие малого удельного сопротивления движению по рельсовым путям ((40¸70)Н на 1 т массы поезда); - большая производительность при любом расстоянии перевозок: - возможность автоматизации движения; - высокая надежность; - малые эксплуатационные расходы; - значительный срок службы (до 20¸25 лет); - затраты на 1 т.км перевозки в 4¸6 раз ниже чем при конвейерном и автомобильном транспорте.
Недостатки ж.д.: - большие первоначальные капитальные затраты на строительство карьера из-за большой протяженности и объема капитальных траншей; - трудоемкость работ по перемещению и содержанию путей; - жесткие требования к профилю и плану пути (длина фронта работ в уступе не менее 500¸600 м, радиус кривых – не менее 100¸120 м, уклон пути - 25¸30, реже 40¸55‰); - сложная технология и организация отвальных работ.
Подвижной состав. Это вагоны и локомотивы РЖД с шириной колеи 1520 мм. Для перевозки пород при экскаваторной погрузке используют открытие вагоны типа «гондола» грузоподъемностью 60¸90 т, частично, типа «хоппер» (имеют наклонные стенки и разгружаются через люки, расположенные ниже рамы вагона) грузоподъемностью 60 т и думпкары с одно и двухсторонней разгрузкой (Рис.6.1).
Думпкар – полувагон, разгружающийся путем поворота кузова относительно своей продольной оси с использованием пневмоцилиндров, от поездной магистрали сжатого воздуха.
 |
Думпкары рассчитаны на падение крупных кусков породы массой 3¸5 т в высоты 1,5¸3 м (3¸3,5 т при высоте разгрузки (hр) от дна вагона - 2¸2,5 м и 5¸6 т при hр ≤ 0,5 м.).
Технологические характеристики подвижного состава: грузоподъемность, вместимость, коэффициент тары, нагрузка на ось, нагрузка на 1 м пути.
Грузоподъемность – максимальная масса груза, которая может быть погружена в вагон.
Вместимость – геометрический объем кузова вагона. При погрузке «с шапкой» объем перевозимой горной массы может на 20¸25% его геометрический объем.
По условиям прочности и загрузки вместимость думпкара должны быть в 4¸6 раз больше емкости ковша экскаватора.
Коэффициент тары – отношение массы вагона (qт) к его грузоподъемности (qв)
Степень использования грузоподъемности вагона определяется коэффициентом его загрузки (kзаг).
где Ев – вместимость вагона, м3,
γн – насыпной вес горной массы, т/м3.
,
γц – плотность породы в целике, т/м3;
kр – коэффициент разрыхления породы в вагоне.
Нагрузка на ось – часть общего веса вагона (тара и полезный вес), приходящаяся на каждую ось.
Нагрузка на 1 м пути – отношение общего веса вагона к его длине.
| Показатели | Модели думпкаров | ||||||
| 6ВС-60 (Модель 31-638) | 7ВС-60 (Модели 31-656 и 31-661)) | ВС-85 | 2ВС-105 | ВС-145 (Модель 34-667) | ВС- 145 (Модель 34-669) | 2ВС-180 | |
| Грузоподъемность, т | |||||||
| Масса вагона, т | 48,5 | 74,5 | |||||
| Вместимость кузова, м3 | |||||||
| Число осей | |||||||
| Нагрузка на ось, кН | 212,7 | 214,9 | 273,2 | 272,6 | |||
| Длина по автосцепкам, м | 11,83 | 11,83 | 12,17 | 14,9 | 17,63 | 17,63 | 17,58 |
| Ширина, м | 3,21 | 3,2 | 3,52 | 3,75 | 3,5 | 3,38 | 3,46 |
| Высота, м | 2,87 | 2,99 | 3,34 | 3,21 | 3,63 | 3,49 | 3,87 |
| Коэффициент тары | 0,45 | 0,468 | 0,41 | 0,46 | 0,538 | 0,537 | 0,38 |
| Число разгрузочных цилиндров |
Локомотивы – электровозы, тепловозы и тяговые агрегаты.
Характеризуются: - мощностью, силой тяги, расчетой и сцепной массой, давлением на ось и проходимости по крывым.
Мощность локомотива в кВт
где F – индикаторная сила тяги, кН;
v – скорость движения, км/ч;
η – КПД передачи от двигателя к ведущим колёсам.
Сцепная масса локомотива Qсц – часть массы, приходящаяся на движущую ось. (У электровозов и мотовозов все оси движущие)
Электровозы постоянного тока распространены на карьерах производительностью более 20 млн.т. Масса – 100-150 т; КПД – 14-16%. Способны преодолевать уклоны до 40‰,радиусы кривых до 80 м. Просты в эксплуатации в любых климатических условиях.
Недостатки: - осложнение выемочно погрузочных работ из-за наличия в уступах контактного провода;
- необходимость тяговых подстанций;
- высокие первоначальные затраты;
- высокие затраты на передвижку контактной сети (до 12-15% общих затрат на перевозку).
| Параметры | EL-2 | EL-1 | 21E | 26EM | L-94 (переменного тока) |
| Сцепной вес, кН | |||||
| Число осей | |||||
| Напряжение, в | |||||
| Мощность (при часовом режиме) кВт | |||||
| Тяговое усилие (при часовом режиме), кН | |||||
| Скорость движения, км/ч | 28,7 | ||||
| Нагрузка на ось, кН | |||||
| Мин. радиус кривой, м | |||||
| Высота (с опущенным пантографом), м | 4,66 | 4,66 | 4,80 | 4,96 | 5,25 |
| Длина, м | 13,82 | 21,32 | 20,96 | 21,47 | 16,40 |
Тепловозы – локомотивы, оборудованные двигателями внутреннего сгорания с электрической, гидромеханической или гидроэлектрической передачей на колесные пары. КПД до 28%. Преодолеваемый уклон до 30‰. Сцепная масса150-180 т.
Недостатки: - относительно быстрый износ двигателей, деталей и узлов; - наличие выхлопных газов.
Область применения магистральных электровозов МПС с сцепной массой 150-180 т карьеры с грузооборотом до 25 млн.т/год, глубиной до 100 м; со сцепной массой до 70 т – карьеры с грузооборотом до 5 млн.т/год.
Тяговые агрегаты – сочетание электровоза управления, секций автономного питания (может отсутствовать) и нескольких моторных думпкаров. Позволяет преодолевать уклоны до 55-60‰, - увеличить полезную массу поезда в 2-2,5 раза по сравнению с электровозами; - возможность работы без контактной сети на передвижных путях.
За рубежом: - США – в основном электровозы постоянного тока со сцепным весом 850-1250 кН с 4-х осными вагонами.
Самоходные вагоны грузоподъемностью до 160т с электрическим и дизельным приводом:
В Германии – самоходные вагоны постоянного тока грузоподъемностью 80 т, масса -50 т, Объем кузова – 35 м3;
В США самоходные вагоны на постоянном токе грузоподъемностью 120 т.