4. 4. Организация погрузки и выгрузки добываемых материалов

Обеспечение потребителей строительными материалами состоит в выполнении комплекса работ по их добыче, обогащению, погрузке в транспортные суда, перевозке и выгрузке на склады. Этот процесс часто дополняется другими транспортными операциями (распаузка судов, выгрузка и по­грузка материалов на промежуточных складах и т. д.).

Структурные технологические схемы добычи и переработки строительных материалов различны. Они зависят от характерис­тик технических средств и оборудования для добычи, перевозки и выгрузки, местных условий складирования или перевалки ма­териалов на другой вид транспорта в процессе доставки потре­бителям. Добыча и выгрузка материалов могут сочетаться с их обогащением, погрузкой, сортировкой и обезвоживанием.

В последние годы широко распространена гидромеханизация перегрузочных работ, связанных с добычей и перевозкой стро­ительных материалов. Применение гидромеханизации способствует повышению производительности и снижение затрат на перегрузочных работах, повышению качества добываемых материалов. Гидромеханизированная техника отличается простотой устройства, разнообразием технологических возможностей и надежностью. Особое значение имеет применение комплексной гидромеханизации на добыче, перевозки и выгрузке материалов с использованием землесосных снарядов, специализированного флота и гидроперегружателей.

Технологические схемы. Применяют пять основных техноло­гических схем добычи, обогащения (классификации) и выгруз­ки строительных материалов.

Для добычи песка или песчано-гравийной смеси землесосным снарядом извлекают материал со дна водоема и грузят в специализированное судно. Сопутствующую воду и мелкие нетоварные фракции сбрасывают через специальные за­глубленные сливные устройства в выработанное пространство карьера. За счет отмыва мелких фракций происходит обогаще­ние добываемого материала.

Такая схема распространена на добыче песка с незначитель­ным содержанием мелких фракций и гравия. Преимущества схемы заключаются в простоте обслуживания механизмов и оборудования, их высокой производительности, надежности ра­боты и частичном обогащении материалов. При наличии в песчано-гравийной смеси большого количества мелких нетоварных фракций применяют специальные обогатительные аппараты, а при значительном содержании частиц гравия производят ее классификацию на береговых гравийно-сортировочных установках (заводах).

При отсутствии специализированного флота в технологический процесс включают обезвоживающие (сгустительные) устройства. Эффективность гидромеханизированной добычи по указанной схеме значительно выше по сравнению с добычей плавучими кранами.

Для добычи гравия используют снаряд с гидроклассификатором установленным на его корпусе или на специальном судне-приставке. Принципиальной разницы в работе этих схем нет. Со снаряда песчано-гравийная смесь поступает в гидроклассификатор, затем по лотку (конвейеру) на погрузку в судно, а нетоварные фракции (песок) – по плавучему пульпопроводу -в выработанное пространство карьера. Добыча и разделение смеси с помощью гидроклассификатора на гравий и песок, промывка и погрузка гравия в судно, транспортирование в отвал нетоварного материала представляют собой единый технологический процесс.

При комплексном использовании добываемых материалов (использование песка при добыче гравия) схему дополняют оборудованием по обогащению и погрузке песка. Песок грузят в другое судно, установленное с противоположного борта снаряда. В случае классификации гравия и получения обогащения го песка, когда одновременно у снаряда находятся под загрузкой не менее трех транспортных судов, необходимо применение специального технологического судна-приставки.

В случае комбинированной схемы добычи гравия все технологическое оборудование и энергетическая установка, смонтированы на приставке. Добываемую плавучим краном песчано-гравийную смесь подают в бункер, затем грунтовым насосом по трубопроводу в гидроклассификатор. Выделившийся в гидрокласснфикаторе гравий грузят в судно, а нетоварный фракции отводят по плавучему пульпопроводу в разработанную часть карьера.

Применение этой схемы обеспечивает добычу, погрузку и улучшение качества материалов. Однако включение в технойнологический корпус плавучих кранов (машин циклического действия) снижает ее эффективность. Недостатком схемы является отсутствие оборудования для обогащения и погрузки песка. Сбрасывание песка за борт не только снижает эффективной использования добывающей техники (за счет безвозвратной потери песка производительность ее резко снижается), но и приводит к разубоживанию месторождения, дополнительным трудностям по рекультивации отвалов и соблюдению требований охраны окружающей среды.

Для добычи гравия и песка применяют комплексную схему безотходной технологии : многочерпаковый снаряд, оборудован сортировочным устройством, предназначенным для выделения гравия, а также устройством по погрузке гравия. Таким образом, вся добываемая песчано-гравийная смесь полностью используется. Под погрузкой одновременно находятся два судна: для гравия и для песка. В случае отсутствия достаточного числа судов или нецелесообразности использования песка последний сбрасывают за борт. Все технологическое оборудование смонтировано на снаряде. В качестве сортировочного устройства применены грохоты. Схема позволяет с высокой эффективностью использовать технические средства снижать себестоимость добычи строительных материалов, не допускать разубоживания месторождения и наиболее полно обеспечивать требования охраны окружающей среды.

На гидромеханизированной выгрузке песка и песчано-гравийной смеси с незначительным содержанием гравия широко Распространена технологическая схема с гидроперегружателем. Строительный материал извлекают из судна гидроперегружателем и направляют на гравийно-сортировочную уста­новку, расположенную на берегу. Обогащенный материал (песок, гравий) подают на склады. Возможен вариант транспортирования материала гидроперегружателем из судна на склад, минуя гравийно-сортировочную установку. Недостатками схемы являются невозможность гидромеханизированной загрузки не­специализированных судов, необходимость отвода значительных площадей (карты намыва, отстойники, отводные каналы), труд­ности с обеспечением на некоторых участках требований охра­ны окружающей среды. Преимущество схемы состоит в просто­те конструкции, возможности транспортирования материала на большие расстояния и высоту, высокая интенсивность обработ­ки судов.

Промежуточные склады. В процессе добычи и перевозки песчано-гравийных материалов применяют некоторые частные весьма эффективные технологические варианты, заслуживаю­щие внимания применительно к местным условиям работы. Они сводятся к созданию промежуточных складов. При недостатке транспортного флота и неритмичной его подаче под погрузку возникают простои как добывающей техники, так и транспортного флота. Чтобы исключить или сократить эти простои, соз­дают склады-накопители. При отсутствии транзитного флота до­бываемые материалы доставляют местными мелкотоннажными судами на склад-накопитель, расположенный в районе месторождения. С приходом транзитных судов сразу приступают к их загрузке. Таким образом, создается резерв материалов, который может быть использован в позднеосенний или ранневесенний ледовый период навигации, когда из-за смерзаемости

материалов и по другим причинам не может работать добывающая техника, или в другой период, когда из-за отсутствия грузов имеется излишняя провозная способность флота и создаётся недостаток технических средств добычи. В качестве местных транспортных судов для перевозки материалов на склады-накопители используют баржи или саморазгружающиеся шаланды.

Склады-накопители бывают надводные и подводные. Подводные водные склады целесообразно создавать с помощью саморазгружающихся шаланд, которые разгружаются практически без затраты времени. Из подводных складов материалы могут быть перегружены на берег кранами или снарядами.

Загрузка судов при отрицательной температуре воздуха в избежание смерзаемости материалов должна производиться с береговых складов обезвоженными материалами.

В условиях недостаточных габаритов пути на подходах к месторождению перевозки осуществляют с использованием про­межуточных складов, которые создают на участке глубоковод­ного пути, примыкающем к мелководному подходу к месторож­дению. Используя мелкотоннажный флот, материалы доставляют на промежуточный склад, откуда отгружают их на транзит­ные суда в течение всей навигации.

Склады гидромеханизированной выгрузки. Важным звеном в комплексной гидромеханизированной добыче и выгрузке строительных материалов являются склады. При плохой организа­ции работы складов ухудшается использование перегрузочных средств и флота, повышаются затраты на доставку материалов.

Склады гидромеханизированной выгрузки имеют специфические особенности: они занимают большие площади, оборудуются системами пульпопроводов, сливных колодцев, отводных кана­лов, отстойников и т. д. К ним предъявляют особые требования по охране окружающей среды.

Диаметр, длина и высота подъема пульпопровода от гидроперегружателей до карт намыва должны быть рассчитаны в гидравлическом отношении. При значительных длине и высоте подъема пульпопровода возникает необходимость становки промежуточных перекачивающих станций. Применяют два спо­соба складирования материалов — эстакадный и безэстакадный. При эстакадном способе пульпопровод укладывают на эста­кады, изготовленные из бетонных конструкций. На каждую карту намыва делают ответвления с выпусками, на которых устанавливают задвижки для регулирования подачи пульпы. Высота штабеля зависит от высоты эстакады. Эстакадный спо­соб по сравнению с безэстакадным требует больших капиталь­ных вложений, но значительно меньших эксплуатационных за­трат, так как отпадает необходимость монтажа и демонтажа пульпопроводов в процессе выгрузки материалов из судов и по­грузки на автотранспорт.

Безэстакадный способ применяют на складах, расположен­ных поблизости от берега, а также на складах незначительной вместимости. Трубы укладывают прямо на штабель с помощью трубоукладчика. Высота такого склада в 2-3 раза меньше, чем эстакадного. При строительстве складов производят гидравлические расчеты по отводу воды. Для отвода служат системы сбросной, фильтрационной и инфильтрационной вод. Первая состоит из шандорных колодцев и сборного коллектора сбросной воды, вторая- из дренажных труб и .колодцев по периметру и иногда по основанию склада, а также дренажной канавы вокруг скла­да. Воду из сборного сбросного коллектора и дренажной канавы отводят в отстойный бассейн, где оседают мелкие частицы по­роды. Затем осветленная вода стекает в водоем.

Вокруг каждой карты намыва сооружают из гравия или щебня дамбу построечного обвалования высотой 1—2 м и ши­риной у основания 3—5 м. На наружный слой дамбы уклады­вают бетонные плиты. Эксплуатационное обвалование высотой 1 —1,5 м и шириной у основания 1,5—2 м выполняют бульдозе­рами. Для автотранспорта строят постоянные или временные (с переносными плитами) подъездные дороги с твердым покры­тием.

Основной характеристикой намывного склада является ин­тенсивность перегрузочных работ. На складе оборудуют доста­точное число карт намыва (обычно 3—4), чередование которых позволяет обеспечить нормальный гидравлический режим рабо­ты склада и обезвоживание материалов, исключить размыв на­ружных откосов и расползание штабеля. При эксплуатации склада необходимо обращать внимание на качество обвалова­ния карт, поддерживать необходимые размеры отстойника и обеспечивать нормальную работу шандорных колодцев.