книги / Транспорт глубоких карьеров

и более (табл. 9). Реконструкция с переходом от железнодорожного транспорта на автомобильно-железнодорожный требует устройства транспортных берм для автосамосвалов, строительства перегрузоч­ ных пунктов и выполнения соответствующих подготовительных ра­ бот для использования автотранспорта на нижних горизонтах. Общая продолжительность перехода на автомобильно-железнодорожный транспорт состоит из времени поставки транспортного оборудования, устройства автомобильных дорог и инженерных сооружений, оснаще­ ния перегрузочного пункта, развития железнодорожных станций, соз­ дания ремонтной базы для вводимого вида транспорта и других вспо­ могательных объектов.

При переходе с автомобильного на автомобильно-конвейерный транспорт комплекс работ включает: подготовку концентрационно­ го горизонта для устройства вунтрикарьерного перегрузочного пунк­ та; сооружение автодороги к перегрузочной площадке; проходку

не, ширина рабочих площадок и площадок для перегрузочных пунк­ тов, размеры вскрывающих выработок, длина фронта горных работ. Наряду с некоторым усложнением схемы транспортных коммуника­ ций применение на карьерах комбинированного транспорта создает предпосылки для гибкого ведения горных работ (особенно в слож­ ных горнотехнических условиях). Создаются благоприятные условия для отработки месторождения по очередям, когда часть борта карье­ ра временно консервируется и на ней располагаются транспортные коммуникации. В дальнейшем эта часть отрабатывается к моменту перехода на новый вид комбинированного транспорта.

На формирование основных параметров карьера (глубины и пло­ щади) значительно влияют вид транспорта, применяемое оборудова­ ние и варианты его использования, связанные с местом расположения перегрузочных пунктов (табл. 10).

Ширина рабочих площадок, составляющая при автомобильном транспорте не менее 45 м, а при железнодорожном более 55 м, влияет не только на параметры карьера, но и на степень интенсификации раз­ вития горных работ. Большие внутренние перегрузочные склады в карьере требуют наличия рабочих площадок шириной до 100—150 м. При автомобильно-конвейерном транспорте ширина перегрузочных площадок определяется габаритами дробильно-перегрузочных пунк­ тов и устраиваемых к ним подъездов.

Реконструкция действующих карьеров с переходом на новый вид транспорта обычно не требует применения новой системы разра­ ботки и изменения последовательности развития горных работ. Наи­ более крупные изменения происходят при проведении дополнитель­ ных вскрывающих выработок, небольшом разносе бортов для про­ кладки новых коммуникаций и оставлении временных целиков для расположения перегрузочных пунктов.

Для автотранспорта, работающего в нижней зоне, характерны неУстановившиеся режимы движения в общей продолжительности транспортирования (до 60—70 %), неполное использование тяговых и динамических качеств автомобилей, значительная доля маневровых операций в цикле (15 19 %и более), а также большие затраты време­ ни на разгон, замедление, торможение при движении автомобиля. Движение характеризуется сравнительно большой интенсивностью (до 250-^300 авт/ч), особенно на основных участках трасс, технологи­ чески связанных с пунктами перегрузки горной массы.

Производительность автомобилей значительно зависит от парамет­ ров погрузочного оборудования, качества взорванной горной массы, организации работ в пунктах погрузки и приема горной массы, в большинстве случаев вызванных ограниченными рабочим пространст­ вом, коротким фронтом работ, несогласным залеганием дорабаты­ ваемых залежей месторождения и др.

Сложные горнотехнические условия глубинной части месторож­ дений затрудняют эксплуатацию автосамосвалов. При больших рас­ стояниях транспортирования на поверхность для снижения нулевого пробега необходимо в нижней зоне иметь пункт обслуживания и про­ филактики автомобилей на открытых стоянках, станций для заправ­ ки топливом и смазкой, передвижные ремонтные мастерские, само­ ходные шиномонтажно-демонтажные агрегаты. В зимнее время рабо­ те автотранспорта на нижних горизонтах мешают снежные заносы, обвалы накопившегося снега, наледи на дорогах и др., в летнее вре­ мя — высокие температуры, сложность проветривания нижней зоны, ливневые дожди и т. д.

В средней зоне (зоне 5) большинства современных карьеров при­ меняется комбинированный транспорт. Автомобили работают на ко­ ротком плече, обычно составляющем 0,7—1,5 км и редко более. Раз­ грузка автомобилей производится на временных перегрузочных пунктах в железнодорожный транспорт, на складах и на перегрузоч­ ных устройствах в конвейерный транспорт. При разгрузке в прием­ ные емкости параметры автомобилей ограничиваются параметрами загрузочных отверстий бункеров, грохотильно-дробильных устрой­ ств и т. д. При загрузке автосамосвалов в забс .х обычно используют мехлопаты, удовлетворяющие оптимальным соотношениям между вместимостью транспортных средств и емкостью ковша экскавато­

ра (4—6).

Приведенная характеристика зон эксплуатации является весьма условной, однако типичной для многих крупных карьеров, что спо­ собствует правильности подхода к выбору типа, грузоподъемности и параметров автомобилей для каждой из зон.

Зональное использование автосамосвалов характерно для карьера Бингхем (США), где в сутки этим видом транспорта вывозится око­

ло 300 тыс. т горной массы.

До последнего времени на карьере не существовало четкого зо­ нального распределения автосамосвалов по их грузоподъемности и другим параметрам и только с применением экскаваторов с ковшом

емкостью 19 м3 и автосамосвалов грузоподъемностью 136 т ими ста­ ла обслуживаться верхняя зона, в то время как в средней и нижней зонах продолжают работать автосамосвалы грузоподъемностью 90 т.

Прежде чем установить наиболее типичные особенности автомоби­ лей для каждой из зон, следует остановиться на двух общих прин­ ципах:

1. Для повышения эффективности и экономичности использова­ ния автотранспорта целесообразно применение для всех зон автосамо­ свалов максимальной грузоподъемности и повышенных скоростных и маневровых качеств. Применение автомобилей особо большой гру­ зоподъемности позволяет сократить потребность водителей и обслу­ живающего персонала, упростить проведение ремонтов и техническо­ го обслуживания, разрядить напряженность движения в карьере, соз­ дать лучшие условия для работы в пунктах погрузки и разгрузки

Ит. д.

2.Чем большую мощность и грузоподъемность имеет автосамо­ свал, тем большую часть своего рабочего времени он должен нахо­ диться в движении и в меньшей степени пребывать в пунктах погруз­ ки и разгрузки.

Однако при выборе автосамосвалов особо большой грузоподъем­ ности следует учитывать их меньшую надежность в эксплуатации, как правило, из-за меньшего времени освоения конструкции (в сравне­ нии с автомобилями меньшей грузоподъемности), значительный из­ нос и высокую стоимость шин (например, стоимость шин автосамо­ свала грузоподъемностью 200 т на 50—85 % выше, чем стоимость шин автосамосвала грузоподъемностью 100 т, более сложный ремонт дви­ гателей, потребность в большей ширине дорог, несколько большее время загрузки автосамосвала независимо от применяемого экскава­ тора (отсюда число рейсов в смену на 5—10 % меньше, чем у неболь­ ших машин), сложное вспомогательное оборудование и большие раз­ меры обслуживающих помещений.

Положительные факторы машин особо большой грузоподъемнос­ ти всегда оказываются более весомыми, чем отрицательные, которые

вкакой-то степени ограничивают выбор того или иного автосамосва­ ла для определенной зоны эксплуатации.

Впрактике эксплуатации американских автосамосвалов опреде­ ляется рациональная характеристика машин для каждой зоны карьера.

Верхняя зона (зона 1). Учитывая большие объемы вскрышных

пород в этой зоне, значительные расстояния транспортирования, при менение экскаваторов с ковшами большой емкости, наиболее отве­ чающими этим условиям, необходимо использовать автосамосвалы особо большой грузоподъемности, обеспечивающие высокопроизво­ дительную работу и выполнение больших заданных объемов перево зок. Автосамосвалы особо большой грузоподъемности целесообраз­ ны преимущественно трехосные. Они имеют более низкий центр тя жести по сравнению с двухосными, что улучшает их движение на влажных и скользких дорогах, удлиненный кузов, более равноверное

распределение массы между осями, что облегчает передвижение по дорогам со слабым покрытием, возможность работать при меньшей ширине дорог, шины меньшего размера, более надежные и экономич­ ные в эксплуатации.

Средняя зона (зона 3 ). В этой зоне преобладают технологические схемы с комбинированным транспортом. Применяющиеся здесь экс­ каваторы и автосамосвалы имеют меньшие размеры, чем в верхней зоне. Их размеры отвечают не только заданной производительности, но и размерам приемных устройств. При более коротких расстояни­ ях транспортирования до перегрузочных пунктов автосамосвалы должны иметь большую скорость движения и лучшую маневренность, чему способствуют дороги с улучшенными покрытиями. Как правило, это двухосные автосамосвалы, отличающиеся более короткой базой, хорошей маневренностью, меньшими расходами на шины, техобслу­ живание, ремонт и бблее высокой надежностью в эксплуатации.

Нижняя зона (зона 4 ). Работающие здесь автосамосвалы также имеют меньшую грузоподъемность, чем автосамосвалы в верхней зоне. Они обладают короткой базой, большей удельной мощностью по сравнению с машинами, работающими в средней зоне, способны преодолевать достаточно крутые уклоны в сложных дорожных ус­ ловиях нарезки новых горизонтов в донной части карьера. Однако из-за отсутствия в большинстве случаев машин, удовлетворяющих этим требованиям, в нижней зоне работают те же машины, что и в средней.

Исходя из вышеизложенного, можно распределять по зонам ав­ тосамосвалы различной грузоподъемности в зависимости от объемов перевозок и типов экскаваторов, работающих в глубоких карьерах (табл.11).

Предлагаемое в табл. 11 распределение автосамосвалов по зонам отражает лишь общую тенденцию использования автосамосвалов большой и особо большой грузоподъемности для работы на верхних горизонтах, а меньшей грузоподъемности в средней и нижней зонах глубоких карьеров. Кроме того, такое распределение автосамосва­ лов на многих карьерах не представляется возможным. Однако при наличии автосамосвалов хотя бы двух грузоподъемностей или при выборе их для вновь строящегося или реконструируемого предприя­ тия это распределение будет наиболее целесообразным.

ТО и TP; Qa — производительность автосамосвала, т/год; С3 — затра­ ты на строительство 1 км постоянных автодорог, руб.; Ln — протя­ женность постоянных карьерных автодорог, км; Е — нормативный отраслевой коэффициент эффективности капитальных вложений; Ф — годовой фонд заработной платы в расчете на одного водителя,

гаражного хозяйства в расчете на один автомобиль, руб/машино-

восстановление автосамосвалов; Лкр — амортизационные отчисле­ ния на капитальный ремонт; С7 — удельные затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт, руб./ЮОО км; 2 Т годовой расход дизельного топлива по автопарку, т; Рт— стоимость 1 т дизельного топлива, руб.; С8 — стоимость 1 т смазочных материалов, руб.; С9 — затраты на содержание и ремонт 1 км постоянных автодорог, руб.; С10 — затраты на содержание и ремонт 1 км временных автодорог, руб.; Lз — протяженность забойных автодорог, км; LQ — протяжен­ ность отвальных автодорог, км; Сl L — расходы на заработную плату водителей автосамосвалов, руб.; К 5 — коэффициент, учитывающий процент накладных расходов от фонда заработной платы.

§ 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА

На открытых горных разработках применяются автомоби­ ли различных типов: автосамосвалы, тягачи с полуприцепами и при­ цепами, на некоторых карьерах троллейвозы и дизель-троллейвозы.

Наибольшее распространение получили автосамосвалы, имеющие заднюю разгрузку кузова. Полуприцепы и прицепы, работающие с тя­ гачами, кроме задней разгрузки, имеют боковую и донную. Полупри­ цепы в глубоких карьерах встречаются редко, так как по тяговым возможностям они непригодны для работы на крутых уклонах, кро­ ме того, маневрирование в ограниченном рабочем пространстве край­ не затруднительно. Полуприцепы с боковой разгрузкой, несмотря на удобство их разгрузки в приемные бункера перегрузочных пунктов, сложны в конструктивном исполнении и менее надежны в работе, чем автомобили с задней разгрузкой. Донная разгрузка применяется в ос­ новном на автосамосвалах, предназначенных для транспортирования угля (углевозах).

Поэтому для глубоких карьеров наиболее перспективны автоса­ мосвалы с задней разгрузкой, отличающиеся наобходимыми тяговы­ ми, скоростными и маневровыми качествами.

Автосамосвалы имеют силовые установки в виде двигателей внут­ реннего сгорания и газотурбинных двигателей, передача движения

Рис. 5. Принципиальные схемы силовых передач карьерных автосамосвалов:

ДД — дизельный двигатель; КП — коробка передач; /77 главная передача; X j , К2 — ведущие колеса; Г — генератор; ГТД — газотурбинный двигатель; ЭК

колесная формула 4x2; III— автосамосвал с электротрансмиссией, колесная формула 4x4

осуществляется механическими, гидромеханическими и электромеха­ ническими трансмиссиями (рис. 5).

В Советском Союзе выпуск карьерных автосамосвалов произво­ дится на Белорусском и Кременчугском автомобильных заводах. На Кременчугском заводе выпускается автосамосвал КрАЗ-256 (послед­ няя модификация КрАЗ-6505 грузоподъемностью 16 т ) . Этот трехос­ ный автосамосвал с двумя ведущими задними мостами (6x4) пред­ назначен для работы с экскаваторами, имеющими ковши емкостью до 3 м3, и применяется в основном на карьерах, имеющих неболь­ шие производственную мощность и глубину.

На современных крупных карьерах значительной глубины наибо­ лее применимы автомобили типа БелАЗ, выпускаемые Белорус­ ским заводом.

Автомобиль, предназначенный для глубоких карьеров, помимо достаточной грузоподъемности и мощности, должен иметь высокие маневровые качества при работе в стесненных условиях, а также хо­ рошую проходимость и устойчивость ввиду сложности трасс, небла­ гоприятных транспортно-эксплуатационных качеств участков дорог.

На горнодобывающих предприятиях страны накоплен значитель­ ный опыт эксплуатации автосамосвалов типа БелАЗ грузоподъем­ ностью 27 и 40 т. В 1977 г. этими автосамосвалами перевезено около 4 млрд, т горной массы и выполнен объем транспортной работы бо­ лее 9 млрд. т-км. Серийный выпуск автосамосвалов БелАЗ-540 гру­ зоподъемностью 27 т производится в течение 17 лет, а автосамосвала БелАЗ-548 грузоподъемностью 40 т с 1968 г.

Автосамосвал БелАЗ-540 грузоподъемностью 27 т выпускается с двумя видами двигателей: Д12А-375А мощностью 276 кВт и ЯМЗ-240 мощностью 265 кВт. Автосамосвал БелАЗ-540 является базовой моделью автомобилей типа БелАЗ с гидромеханической