2. Классификация транспортных машин.

Транспортные машины принято классифицировать по основному признаку - принципу действия. По этому принципу транспортные машины разделяются на машины непрерывного действия, перемещающие груз непре­рывным потоком, и машины цикличного действия, при работе которых четко выражен цикл выполняемых последовательно операций: погрузка горной массы в машину, движение с грузом, разгрузка и движение без груза (порож­няком) к месту погрузки (далее цикл повторяется).

К машинам непрерывного действия относятся конвейеры (всех типов), гидравлические транспортные установки и т.д.

К машинам цикличного действия относят железнодорожные составы, автомобили, скиповые подъемники и т.д.

Карьерные транспортные машины имеют ряд особенностей по сравнению с аналогичными промышленными.

Во-первых, пункты погрузки, а ино­гда и разгрузки постоянно изменяют свое положение, перемещаясь вслед за фронтом горных работ. Это вызывает необходимость периодического перемещения транспортных коммуникаций (железнодорожных путей или автомобильных дорог) или оборудования (конвейерных ставов и др.), т.е. появ­ляются временные передвижные коммуникации и оборудование, которые обусловливают дополнительные требования к работе машин на этих участках.

Во-вторых, необходимость преодоления значительных уклонов трассы при значительной массе машин предопределяет повышение требования к их тягово-динамическим качествам.

В-третьих, карьерный транспорт, являясь промежуточным звеном меж­ду процессами выемки горной массы и ее переработки или складирования, определяет организационную и параметрическую взаимосвязь между преды­дущим (выемкой) и последующим (переработка или складирование) техноло­гическими процессами. Это означает, что смежные технологические процес­сы должны быть механизированы соответствующим друг другу оборудова­нием, т.е. удовлетворять условию комплектности механизации открытых горных работ.

Кроме того, эффективность, а иногда и возможность работы транс­портной машины определяется свойствами перевозимого груза и пара­метрами трассы.

3.Физико-механические свойства транспортируемых грузов.

Основные грузы (полезное ископаемое и вскрышные породы) на карьерах относятся, как правило, к насыпным, т.е. транспортируемым внасыпку. Большинство вспомогательных грузов (оборудование и т.д.) классифицируют как штучные. Насыпные грузы, перевозимые в таре, также относятся к штучным грузам. Штучные грузы характеризуются габаритными размерами и массой. Насыпная горная масса отличается большим разнообразием влияю-щих на эффективность транспортирования свойств: кусковатостью, плотно-стью, углом естественного откоса, крепостью, абразивностью, влажностью, слеживаемостью, склонностью к пылеобразованию и самовозгоранию, тек-сотропностью и др. Остановимся на основных из них.

Кусковатость, или гранулометрический состав насыпного груза, - это количественное соотношение кусков различной крупности в горной породе, % по массе.

Кусковатость определяют посредством замеров кусков по трем взаим-но-перпендикулярным направлениям, причем наибольший размер куска ус-ловно называют его длиной (а').

Различают рядовые грузы, у которых a'_max / a'_min > 2,5, и сортированные, у которых a'_max/ a'_min < 2,5, где а'_max и a'_min - длина, соответственно, наиболь-шего и наименьшего кусков, мм.

Грузы можно характеризовать типичным куском. Если в рядовом грузе содержится менее 10 % (по массе) кусков длиной, изменяющейся от а' _{т aх} до 0,8 а'_mах, то кусок размером 0,8 а' _mах считают типичным, если более или рав-но 10 %, то типичным считают кусок, длина которого равна a'_max .

Для сортированных грузов типичным является средний кусок, длина которого a'_cp= (a'_max+ a'_min)/2.

По крупности кусков, мм, насыпные грузы на карьерах разделяются на группы:

мелкокусковые......................... …до 60

среднекусковые 60-160

крупнокусковые свыше 160

Куски груза, не требующие дробления перед отправкой потребителю, называют кондиционными (400-600 мм), а куски больших размеров - нега­баритом. Груз, содержащий большое число негабаритов, называется весьма крупнокусковым.

Плотность груза представляет собой отношение массы материала к его объему, т.е. массу единицы объема. Плотность горных пород приводится или в массиве (т.е. в естественном состоянии) у, т/м³, или в разрыхленном со-стоянии (насыпная плотность) γ_р, т/м³. Отношение этих двух величин γ/γ_р, которое всегда больше 1, определяет коэффициент разрыхления К_р. Коэффи-циент разрыхления горной массы зависит от ряда факторов, таких как способ рыхления горных пород (буровзрывной или механический), способы погруз-ки и перемещения. В расчетах обычно пользуются средними значениями ко-эффициента разрыхления в транспортном сосуде.

По плотности γ, т/м³, карьерные грузы разделяют на следующие:

легкие 1,0-2,0

средние 2,0-2,5

тяжелые 2,5-3

весьма тяжелые 3-4

Углом естественного откоса насыпного груза называют угол, обра-зуемый свободной поверхностью сыпучей массы с горизонтальной плоско-стью, на которой он покоится (рис 1). Этот угол характеризует степень взаимной подвижности частиц горной массы: чем она больше, тем угол естественного откоса меньше.

Рис.1 Угол естественного откоса

Крепость горных пород оценивают коэффициентом крепости по шкале М.М. Протодьяконова:

f = 10⁷σ_вр,

где σ_вр - временное сопротивление горных пород на сжатие, Па.

Между крепостью горных пород и плотностью, как правило, суще-ствует зависимость: чем больше крепость, тем больше и плотность (табл.1)

Таблица 1

Основные характеристики насыпных грузов

Груз	Насыпная плотность т/м^3		Коэффици-ент разрых-ления Кр		Угол естест-венного откса груза в покое град	Коэффи- циент крепости пород/
Руда железная: красный железняк бурый железняк магнитный железняк	2,0–2,8 1,2–2,0 2,5–3,5	1,4–1,6 1,4–1,6 1,4–1,6		45–50 45–50 45–50		14–16 14–16 14–16
Руда марганцевая	1,4–2,0	1,3		40–45		3
Известняк мелкокусковой	1,2–1,5	1,3 ,3		40–45		2,8
Глина: углистая мергелистая плотная серая	1,2–1,3 1,5 1,6 1,9	1,6 1,2 1,2 1,2		27–30 32–35 32–35 38–40		2,8 3,5 4 4,5
Песок: сухой сырой углистый	1,4–1,65 1,9 1,7–1,8	1,15 1,1 1,12		30–35 30 38–40		– – –
Скальные породы	1,8–2	1,6		40–45		7,0–15