Раздел 5

Лекция 9.

Грузопотоки, их виды и характеристики.

Стадии грузопотока и технологические процессы его формирования.

Контрольные вопросы.

1.Перечислите виды грузопотоков карьера.

2.Назовите преимущества и недостатки зависимых и независимых грузопотоков.

3.Расскажите о принципах разделения грузопотоков.

Поток грузов определенного качества, характеризуемый сравнительно устойчивым (во времени) направлением и определенным объемом перевозок в единицу времени (смену или сутки), называется элементарным грузопотоком.

Элементарные грузопотоки могут различаться направлением (рис. 4.1, а, видом транспорта (рис. 4.1, 6), транс портными коммуникациями (рис. 4.1, в) или моделями одного вида карьерного транспорта. Они могут различаться по всем перечисленным признакам или отдельным из них.

Например, элементарные породный и рудный грузопотоки от сложного рудного забоя при использовании автотранспорта и одной автодороги часто различаются лишь перемещением руды и породы в разных автосамосвалах одного и того же типоразмера (рис. 41, е). При использовании конвейерного транспорта в таких условиях уже требуются отдельные конвейеры, т. е. элементарные грузопотоки различаются транспортными коммуникациями и средствами (рис. 4.1,в).

Элементарные грузопотоки из различных забоев при однородных транспортируемых породах стремятся объединить в один грузопоток уступа для максимально возможного сокращения числа грузопотоков, следующих с уступа (рис. 4.2). С той же целью и по тому же принципу стремятся объединить грузопотоки уступов в однородные грузопотоки карьера (рис. 4.3, а, е).

В общем случае группа соединяющихся элементарных грузопотоков образует сходящийся грузопоток(рис.4.2; 4.3, а). Часто сходящимися считают и элементарные грузопотоки, имеющие общие транспортные коммуникации или даже только одно направление.

Общий грузопоток, разделяющийся затем на отдельные грузопотоки, называется расходящимся грузопотоком (рис. 4.3, 6). Разделяются в основном грузопотоки вскрышных пород и полезного ископаемого, реже—разнородных пород, редко —однородных пород.

Общий грузопоток карьера, образованный сходящимися вначале элементарными грузопотоками, а затем (чаще на поверхности) расходящийся, называют сложным грузопотоком (рис. 4.3, в).

Если грузопоток уступа или карьера обслуживается различными видами транспорта и по пути следования груза имеет перегрузочные и сортировочные пункты, его называют комбинированным. На карьерах средней мощности и мощных обычно преобладают сложные и комбинированные грузопотоки.

Если грузопотоки уступа или карьера состоят из разнородных пород, их называют разнородными грузопотоками.

Общий грузопоток карьера называют сосредоточенным, если основные грузопотоки перемещаются по одним, выходным транспортным коммуникациям из карьера (рис. 4.3, а), и рассредоточенным (рис. 4.3,г), если отдельные грузопотоки перемещаются по различным основным коммуникациям.

Сокращение количества грузопотоков в карьере позволяет экономичнее использовать экскаваторы и мощные средства карьерного транспорта, улучшить качество дорог, а также сократить число вскрывающих выработок и затраты на их сооружение. Элементарные и уступные грузопотоки могут соединяться и следовать по единым транспортным коммуникациям и выработкам, но в разных транспортных средствах. Такая возможность легко обеспечивается при автомобильном транспорте, труднее — при железнодорожном транспорте. В случае использования конвейеров необходимы параллельные конвейерные линии для перемещения разнородных пород.

Несколько грузопотоков в карьере могут быть:

независимымидруг от друга, если работа комплекса оборудования, обслуживающего данный грузопоток (от его начала до конца), не зависит от работы оборудования, обслуживающего другие грузопотоки, и оборудование строго закреплено за определенным грузопотоком;

зависимыми друг от друга, если необходимо периодически перераспределять оборудование, в частности транспортные средства, по смежным грузопотокам для лучшего (более полного) его использования; такое пере распределение производится диспетчерской службой;

жестко зависимыми, если диспетчерская служба постоянно, в соответствии с графиком, изменяет загрузку оборудования, перераспределяет оборудование и регулирует объемы элементарных грузопотоков (например, для достижения нужного усреднения полезного ископаемого, поступающего из карьера на обогатительную фабрику).

Наиболее распространены - зависимые грузопотоки. Грузопотоки организационно объединяют воедино все процессы: подготовку пород к выемке, их выемку и погрузку, перемещение, отвалообразование и складирование. Они предопределяют экономичность горный работ и эффективность использования оборудования. Виды и степень сложности грузопотоков предопределяют сложность управления транспортом и горным производством в целом.

Масштабы перемещения карьерных грузов определяются плановыми объемами вскрышных и добычных работ. Количество груза (в тоннах или в кубических метрах), перемещаемого в единицу времени (час, смену, сутки, год и т. д.), составляет грузооборот карьера. Обычно большая доля грузооборота карьера приходится на перемещение вскрышных пород.

Принципы разделения грузопотоков.

Во многих случаях, особенно при нескольких видах раздельно транспортируемых пород, технически и экономически целесообразна организация нескольких грузопотоков карьера, что упрощает разделение грузов, следующих к различным пунктам приема, и сокращает дальность транспортирования. Прежде всего стремятся разделить грузопотоки вскрышных пород и полезного ископаемого, особенно если они перемещаются различными средствами транспорта (рис. 4.4, а).

Транспортируемые вскрышные породы разделяют на отдельные грузопотоки в следующих случаях.

1. При больших масштабах вскрышных работ выделяют два-три грузопотока вскрышных пород и соответствующим образом группируют вскрывающие выработки. В обычных условиях по одноколейному железнодорожному пути можно перевезти до 20—ЗО тыс., м горной массы в сутки, по двухколейному пути — до 50—60 тыс., м по однополосной автодороге — до 40—50 тыс. т в сутки. Если грузообороты превышают указанные объемы, их разделяют на два-три грузопотока (рис. 4.4, 6).

2. Целесообразно создавать два-три транспортных выхода с группы вскрышных уступов при больших размерах карьерных полей (рис. 4.4, в, м). Формирование общего грузопотока вскрышных пород в этих условиях ведет к сокращению возможного числа размещаемых на одном горизонте экскаваторов, перепробегу транспортных средств и к удлинению соединительных коммуникаций в карьере и на поверхности.

З. Отдельные грузопотоки создаются при перевозках вскрышных пород с верхних горизонтов на внешние или внутренние отвалы и перемещении части пород во внутренние отвалы вскрышными экскаваторами и транспортно-отвальными агрегатами (рис. 4.4, г, е).

4. При перевозках вскрышных пород на рассредоточенные отвалы, создаваемые из-за недостаточной емкости и приемной способности одного отвала или для сокращения расстояния транспортирования на карьерах нагорного и нагорно-глубинного вида, формируется и соответствующее количество грузопотоков (рис. 4.4, д, з).

Отдельные грузопотоки создаются при перемещении вскрышных пород во внутренние отвалы средствами колесного и конвейерного транспорта по горизонтам и складировании пород в отдельные ярусы (рис. 4.4, ж).

6. Грузопотоки рассредоточиваются при использовании мобильных транспортных средств (автосамосвалов, скреперов и т. д.), перемещающих породы через систему временных траншей на близ-расположенные отвалы (рис. 4.4, и). Создание временных траншей и съездов особенно эффективно в период строительства карьера, так как способствует интенсификации горно-строительных работ и улучшению их экономических показателей.

7. Как правило, разделяются грузопотоки отдельных уступов или групп уступов, когда для перевозок пород применяются раз личные виды транспорта (рис. 4.4, к, л).

Отдельные грузопотоки полезного ископаемого выделяются главным образом в тех случаях, когда необходимы его раздельная выемка и перемещение по типам и сортам в соответствии с требованиями потребителей, например, при наличии нескольких дробильно-сортировочных и обогатительных фабрик, принимающих различные типы и сорта полезных ископаемых.

В крупных карьерах отдельные грузопотоки делят карьер на технологические зоны, каждая из которых включает в себя обслуживаемую часть рабочей зоны и ту нерабочую часть карьера, где расположены транспортные коммуникации данного грузопотока. В каждой технологической зоне действуют свои, независимые или частично зависимые от других зон комплексы погрузочного и транспортного оборудования. Обычно в одной технологи ческой зоне диапазон изменения качества и свойств горных пород ограничен, что позволяет подбирать комплекс оборудования применительно к этим породам в границах действия грузопотока.

Периодически, по мере развития горных работ, изменяются как общий грузооборот карьера, так и отдельные грузопотоки. Обоснование необходимости и целесообразности создания отдельных грузопотоков в карьере является одной из наиболее сложных задач. Она решается в комплексе с вопросами вскрытия рабочих горизонтов и расположения отвалов, совместно с выбором технических средств выемочно-погрузочных и транспортных работ на основе специальных технико-экономических расчетов. Расчет перевозок карьерных грузов начинается с формирования элементарных грузопотоков, грузопотоков уступов и их групп.

На каждом участке транспортных коммуникаций карьера в единицу времени проходит различное число транспортных средств (поездов, автомашин и др.). Наиболее загружены участки траншейных и магистральных путей, пропускающие часто весь грузооборот карьера. Один из таких участков, имеющий самый сложный план и тяжелый профиль пути (при железнодорожном транспорте также и наибольшую длину), называется ограничивающим, так как именно он ограничивает мощность грузопотока. Организацию перевозок рассчитывают применительно к ограничивающему перегону, так как количество вывозимого по данной трассе груза определяется провозной способностью этого перегона.

В цеховом транспорте создаются в соответствии с технологией переработки сырья свои, независимые от карьера грузопотоки полезного ископаемого и отходов обогащения.