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 (h _р) от дна вагона - 2¸2,5 м и 5¸6 т при h _р ≤ 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 (q_т) к его грузоподъемности (q_в)

Степень использования грузоподъемности вагона определяется коэффициентом его загрузки (k _заг).

где Е _в – вместимость вагона, м³,

γ _н – насыпной вес горной массы, т/м³.

,

γ _ц – плотность породы в целике, т/м³;

k _р – 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 Q _сц – 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.

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