защелкой 4, представляющей собой двуплечий поворотный рычаг, одно плечо которого при фиксированном положении кузова входит в вырез запорной планки 9, а другое плечо, взаимодействующее с аншлагом в отвальном пролете, служит для освобождения кузова. При освобождении защелки груженого кузова происходит его опрокидывание, так как ось цапфы 7 закреплена эксцентрично по отношению к центру тяжести кузова, и его центр тяжести располагается выше оси вращения. Для возврата кузова в исходное положение на нем закреплен палец: 5, который входит в спиральную направляющую, установленную на погрузочной станции. Вагонетка возвращается на погрузочную станцию с опрокинутым кузовом. При ее движении по жесткому рельсу кузов, перемещаясь винтообразно, возвращается в исходное положение и фиксируется защелкой.
Вместимость кузовов вагонеток эксплуатируемых канатных дорог составляет 0,5—2 м3, грузоподъемность 1—3 т.
Несущие и тяговые канаты по трассе дороги поддерживаются опорами (рис. 19.6, б), на которых закреплены башмаки 10 для поддержания несущих канатов и опорные ролики 11 для тягового каната.
Производительность (т/ч) канатной подвесной дороги с кольцевым движением вагонеток
Q = 3,6VBγlk3 υ,
где Vв — вместимость кузова вагонетки, м3; γ — плотность транспортируемой горной массы, кг/м3; k3 = 0,85÷0,9— коэффициент заполнения; l — расстояние между вагонетками, м; υ — скорость движения вагонеток, м/с.
Вопросы для самопроверки
1.Назовите основные схемы обмена вагонеток на поверхности шахты и укажите их преимущества и недостатки.
2.Дайте характеристику транспортному оборудованию складов и от валов.
3.Начертите принципиальную схему двухканатной подвесной дороги и объясните принцип ее действия.
VI. КАРЬЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ
20.ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О КАРЬЕРНОМ ТРАНСПОРТЕ
20.1.Виды карьерного транспорта
ВСоветском Союзе около 75% от общего объема минерального сырья, потребляемого народным хозяйством, добывается открытым способом. Открытый способ разработки месторождений полезных ископаемых при определенных горно-технических условиях по сравнению с подземным обеспечивает более высокую производительность труда, снижение себестоимости добычи и сокращение удельных капитальных вложений.
Недостатками открытого способа являются зависимость эксплуатации от климатических и метеорологических условий, необходимость отвода значительных земельных площадей и выполнения большого объема рекультивационных работ после отработки карьеров.
Добыча открытым способом эффективна при разработке мощных залежей с такой глубиной залегания и при таких горно-технических условиях, когда приведенные затраты на добычу 1 т полезного ископаемого открытым способом меньше, чем подземным.
Вотечественной горно-рудной промышленности около ⅔ общего объема добычи руд цветных металлов и ¾ объема добычи железной руды и руд горно-химического сырья приходится на долю открытого способа. Кроме этого открытым способом разрабатывают почти все нерудные строительные материалы. При таких масштабах добычных работ особое значение придается карьерному транспорту, которым ежегодно перевозится около 10 млрд. т различных видов минерального сырья и пустых пород на отечественных карьерах. Транспортные затраты в общей себестоимости добычи полезного ископаемого открытым способом составляют в зависимости от глубины карьера 50—60%. Доля трудящихся, занятых на процессе транспортирования, составляет около 50—55% от всех трудящихся, занятых в карьерах.
Основным направлением развития открытых горных работ в СССР является создание крупных карьеров большой производительности, а это влечет за собой необходимость ведения работ на больших глубинах. В настоящее время около 80% руд черных и цветных металлов добывают в карьерах глубиной 150—300 м и более, производительность отдельных ГОКов достигает 35—45 млн. т руды в год. Проектная глубина некоторых железорудных карьеров составляет 400—600 м, производительность — 60 млн. т и более. При таких глубинах и производительности усложняются условия разработки, увеличиваются расстояния транспортирования (до 15—20 км) и резко возрастают объемы перевозок.
Основными видами карьерного транспорта являются железнодорожный и автомобильный. На карьерах по добыче черных и цветных металлов ими перевозится более 95% добываемой горной массы, причем доля автомобильного транспорта постоянно увеличивается. Все более широкое распространение получает карьерный конвейерный транспорт. В определенных условиях эксплуатации применяют гидротранспорт, скиповые подъемники, колесные скреперы, канатные подвесные дороги, транспорт по рудоспускам.
Вперспективе основными видами карьерного транспорта будут автомобильный, железнодорожный и конвейерный, а также комбинации этих видов — автомобильножелезнодорожный и автомобильно-конвейерный.
20.2.Области применения карьерного транспорта
Основные факторы, определяющие выбор вида транспорта — производственная мощность карьера по горной массе, расстояние транспортирования, условия залегания месторождения и глубина карьера, а также характеристика транспортируемой горной массы, срок существования карьера, тип погрузочного оборудования, природно-климатические условия и др.
Железнодорожный транспорт обладает такими основными преимуществами как высокая производительность и небольшой расход энергии, высокая прочность и надежность подвижного состава, несущественное влияние климатических условий в процессе его эксплуатации. К недостаткам железнодорожного транспорта относятся небольшие преодолеваемые уклоны в грузовом направлении (до 60‰), большие радиусы закруглений, значительные затраты на передвижку временных путей на уступах и отвалах.
Область применения железнодорожного транспорта — карьеры средней и большой производственной мощности (10— 100 млн. т горной массы в год) по разработке обширных по
площади месторождений горизонтального и наклонного залегания или мощных крутопадающих залежей. Этим видом транспорта перевозят мягкие, рыхлые или скальные крупнокусковые грузы на расстояние от 3 до 8 км, иногда до 10—12 км. Железнодорожный транспорт применяют обычно в карьерах глубиной до 150 м при значительных размерах карьера в плане (до 250—300 м).
Основными преимуществами автомобильного транспорта по сравнению с железнодорожным являются способность преодолевать значительные уклоны (до 80—100‰), высокая маневренность, небольшие радиусы поворота, отсутствие трудоемких работ по передвижке путей и контактной сети, увеличение производительности экскаваторов за счет сокращения их простоев в ожидании погрузки. Недостатки автомобильного транспорта: относительно высокая стоимость перевозок, зависимость работы от климатических условий, сложность организации ремонтного хозяйства.
Автомобильный транспорт применяют в карьерах при разработке месторождений на большой глубине или со сложными условиями залегания, при которых затруднена укладка железнодорожных путей, а также при быстром подвигании фронта работ. Наиболее часто его используют при разработке маломощных пластов горизонтального залегания, крутопадающих месторождений, при селективной выемке полезных ископаемых. Рациональная длина транспортирования — до 4—5 км. Автомобильный транспорт эффективен на карьерах малой и средней мощности (до 10 млн. т горной массы в год), а при использовании современных большегрузных самосвалов автотранспорт оказывается сравнительно экономичным и на более мощных карьерах.
Для карьерного конвейерного транспорта характерны те же основные преимущества и недостатки, что и для подземного конвейерного транспорта, добавляется лишь зависимость работы конвейеров от климатических условий. Благодаря возможности доставки конвейерами под углом до 18° (320‰) можно значительно сократить длину транспортирования из карьера (по сравнению с железнодорожным и автомобильным транспортом).
Конвейерный транспорт применяют, в основном, в карьерах большой производственной мощности (свыше 20 млн. т в год) и при большой глубине (свыше 150 м) для транспортирования мягких вскрышных пород в комплексе с мощными роторными экскаваторами. Расстояние транспортирования — до 2—3 км, иногда — до 10—20 км. Конвейеры начинают широко применять для транспортирования крепких абразивных пород и руд, но с обязательным предварительным дроблением их до максимальной крупности 200-—400 мм. Проходят промышленные испытания специальные конвейеры, обеспечивающие транспортирование крупнокусковой рядовой горной массы.
С увеличением глубины карьеров и их производственной мощности оказывается целесообразными комбинации нескольких видов транспорта, позволяющие эффективно использовать отдельные виды транспорта с наиболее высокими технико-экономическими показателями.