Вопрос 3. Организация работы карьерного автотранспорта

Автомобильный карьерный транспорт — технологический процесс перемещения горной массы из карьера с помощью автосамосвалов на отвал, на перегрузочный пункт или к приёмному устройству обогатительной фабрики.

. По характеру перевозимого груза автодороги в карьере разделяются на производственные и хозяйственные.

Производственные предназначены для перевозки вскрышных пород и полезного ископаемого, хозяйственные для перевозки хозяйственных и вспомогательных грузов.

Производственные автомобильные дороги карьера существенно отличаются от дорог общего пользования большими нагрузками, постоянным грузопотоком, высокой интенсивностью движения.

Производственные дороги карьера делятся на стационарные и временные.

Стационарные автодороги сооружаются в капитальных траншеях, на поверхности и на соединительных транспортных бермах на длительный срок, имеют дорожное покрытие и двухполосное движение.

Временные дороги, сооружаются на уступах и на отвалах, периодически перемещаются вслед за продвиганием фронта работ и, как правило, не имеют дорожного покрытия.

Автомобильные дороги состоят из земляного полотна с искусственными сооружениями и проезжей части, расположенной на его верхней площадке (Рис. III.6 из Андр.).

Проезжей частью дороги называют часть верхней площадки земляного полотна, по которой в нормальных условиях происходит движение. Две боковые полосы, расположенные между проезжей частью и бровками земляного полотна, называют обочинами. Обочины служат для упора проезжей части дороги, для предохранения ее краев от разрушения, а также для складирования строительных материалов при ремонте дороги. В некоторых случаях обочину используют для обгона и разъезда автомобилей, для временной стоянки и ремонта.

По сторонам земляного полотна устраиваются канавы или кюветы, имеющие треугольное или трапециевидное сечение и служащее для отвода воды. Если кюветы отодвинуты от земляного полотна, то полосу земли между кюветами и откосами называется бермой.

Ширина проезжей части автодорог зависит от габарита подвижного состава, скорости и числа полос движения (рис III.7).

Для однополосного движения : П₁ = с + 2у,

Для встречного движения двухполосного движения: П₁ = с + а + 2у + 2х, где х = у = 0,5 + 0,005 V, м.

На кривых участках пути проезжая часть дороги выполняется с уширением равным

b = l²/R + 0,1V/R^-2, где l – колесная база автомобиля, м; R – радиус кривой по осям дороги, м; V – скорость движения, км/ч.

Дорожная одежда (рис. III. 8) выполняется в один или несколько конструктивных слоев из различных материалов. Для нормальной эксплуатации подвижного состава дорожная одежда должна иметь следующие качества:

- прочность, выражающуюся в отсутствии просадок и высоком сопротивлении износу;

- ровность, необходимую для обеспечения движения без ударов и колебаний автомобиля и с минимальным сопротивлением движению;

- шероховатость поверхности, обеспечивающую необходимое сцепление колеса с поверхностью качения.

Многослойная дорожная одежда устраивается, как правило, на стационарных (постоянных) дорогах и состоит из трех конструктивных слоев, располагающихся по принципу убывания их прочности в соответствии с уменьшением напряжений по глубине.

1. Покрытие - верхний слой, который может в свою очередь состоять из слоя износа, периодически возобновляемого по мере истирания, и основного слоя, определяющего эксплуатационные свойства покрытия. Верхний слой обычно состоит из асфальтобетона или щебня и гравия, обработанный черными вяжущими материалами. Например, битумом.

2. Основание – несущая часть дорожной одежды, обеспечивающая совместно с покрытием передачу нагрузок на подстилающий слой или непосредственно на грунт земляного полотна. Основание может состоять из нескольких слоев, прочность которых книзу уменьшается, а водопроницаемость повышается. Материалами служат щебень, грунтощебень, гравий, обработанный вяжущими материалами.

3. Дополнительный слой основания - конструктивный нижний слой дорожной одежды, выполняющий наряду с передачей нагрузок на земляное полотно также функции морозозащитного, дренирующего, выравнивающего и других слоев. Материалами служит крупнозернистый песок, гравелистые грунты, раздробленная горная порода и другие местные материалы.

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.

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 Vа 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.