Вопрос 3. Путь и подвижной состав карьерного железнодорожного транспорта

Карьерный транспорт предназначен для перемещения горной массы (вскрыши и полезного ископаемого) от забоев до пунктов разгрузки. Он является связующим звеном в общем технологическом процессе. Трудоемкость процессов транспортирования весьма высока. Затраты на транспортирование и связанные с ним вспомогательные работы составляют 45 – 50 %, а в отдельных случаях достигают 70 % от общих затрат на добычу полезного ископаемого.

На открытых горных работах используются почти все известные способы транспортирования и средства перемещения грузов. Тем не менее наибольшее распространение получили железнодорожный, автомобильный и конвейерный транспорт.

В ограниченных условиях используются скиповые подъемники, канатно-подвесные дороги, гидравлические трубопроводные магистрали, конвейерные поезда, трубопроводный пневмотранспорт и др.

Железнодорожный транспорт. Применяется главным образом в карьерах средней и большой производственной мощности по горной массе (10 – 100 млн. т в год и более) глубиной до 200 м при расстояниях транспортирования от карьера более 2 – 3 км. При использовании новейших тяговых агрегатов и уклонах путей до 60 % глубина применения железнодорожного транспорта увеличивается до 300 350 м.

Достоинства ж/д транспорта.

1. Небольшой расход энергии вследствие малого удельного сопротивления движению подвижного состава по рельсовым путям (20 – 25 Н на 1 т массы поезда).

2. Возможность достижения практически любой производственной мощности карьера при любом расстоянии перевозок за счет большой пропускной способности путей и увеличения массы поезда до 1500 т и более.

3. Возможность автоматизации движения транспортных средств и управления транспортными операциями.

4. Надежность работы в любых климатических и горно-геологических условиях.

5. Относительно низкая себестоимость 1 ткм перевозки (меньше чем при автомобильном и конвейерном транспорте, в 4 - 6 раз).

Недостатки ж/д транспорта

1. Повышенные требования к профилю путей.

2. Необходимы большая протяженность фронта работ на уступах(не менее 300 – 500 м), кривые большого радиуса (не менее 100 – 120 м для широкой колеи), небольшие уклоны путей (до 25 – 30, реже 40 – 60 %).

3. Резко возрастают длина и объемы наклонных траншей, общий объем горных работ и срок строительства карьера.

4. Снижается маневренность транспортных средств и возможная производительность экскаваторов при раздельной выемке.

5. Весьма трудоемки перемещение и содержание путей.

Билет 12, вопрос 1

Билет 12, вопрос 2

ТЕРМИЧЕСКОЕ БУРЕНИЕ — способ бурения, основанный на разрушении горных пород на забое скважины высокотемпературными газовыми струями, вылетающими со сверхзвуковой скоростью из сопел огнеструйной горелки. Огнеструйная горелка, представляющая собой рабочий инструмент станка термического бурения, состоит из форсунки эжекторного типа для подачи жидкого горючего в распылённом виде, камеры сгорания, корпуса, сопел, чехла, днища и башмака. В результате сжигания в камере сгорания высококалорийного топлива, состоящего из смеси жидкого горючего и газообразного окислителя (керосин — кислород, бензин — сжатый воздух и др.), образуются газообразные продукты, выбрасываемые со сверхзвуковой скоростью из сопел. Различают односопловые реактивные горелки с поступательно-возвратным движением вдоль оси скважины и вращающиеся трёхсопловые. Оптимальная частота вращения 15-30 об/мин, расстояние между срезом сопла горелки и забоем скважины 0,1-0,15 м. Охлаждение горелок осуществляется в основном водой, подаваемой в рубашку камеры сгорания, реже воздухом (горелка ТРВ). Тепловые потоки, создаваемые горелками, до 42 кДж/м2•ч, скорость струй 1800-2200 м/с, температура 1800-2000°С при окислении сжатым воздухом и до 3500°С при окислении кислородом. Расход горючего 80-130 кг/ч, воды 3,5 м3/ч, давление воздуха 600-800 кПа. Разрушение породы в забое скважины под действием огнеструйной горелки происходит в результате сложного взаимодействия сверхзвуковых раскалённых струй и воды с разрушаемой породой. Хорошо подвергаются термическому разрушению породы, имеющие ярко выраженную кристаллическую структуру с плотным цементом, массивной структурой, отсутствием или незначительным количеством низкоплавких минералов, глинистых включений. Продукты разрушения породы удаляются из скважины восходящим газовым потоком, образуемым из смеси продуктов сгорания и паров воды, которая вентилятором выбрасывается в атмосферу. Конструкция станков, используемых для термического бурения, определяется их назначением и видом применяемого окислителя.

Билет 12, вопрос 3

ормирование схемы путевого развития при железнодорожном карьерном транспорте определяется способом вскрытия месторождений, генеральным планом предприятия, изменением горных работ и отвалов во времени и грузопотоков по величине и направлению. В пределах карьера различают следующие трассы транспортных коммуникаций: прямыми, спиральными, тупиковыми, петлевыми или комбинированными съездами. В пунктах экскаваторной погрузки предусмотрено путевое развитие, с тем, чтобы обеспечить наименьшее время обмена локомотивосоставов. Используются однопутные схемы с устройством обменных пунктов в начале или середине забойного пути, а также двухпутные. Движение поездов — тупиковое (челноковое) или поточное (сквозное). Схемы карьерных железнодорожный путей определяются числом и взаимным расположением рабочих горизонтов, на которых формируется грузопоток (грузопоток является сосредоточенным, если все грузы из карьера транспортируются по одним коммуникациям). При проектировании карьеров стремятся к разделению грузопотоков по назначению.

По условиям безопасности движения и для увеличения пропускной способности сеть карьерных железнодорожных путей разделяется на перегоны при помощи раздельных пунктов (постов, разъездов, станций). Пропускная способность сети карьерных железнодорожных путей, состоящей из перегонов, ограничивается пропускной способностью того перегона, где она наименьшая. Возможна различная организация движения поездов в карьере: прикреплённое обращение поездов (замкнутый цикл) — каждый поезд закрепляется за определённым экскаватором и в течение всей смены обслуживает его; обезличенное обращение поездов (открытый цикл) — поезда в процессе работы подаются к любому свободному экскаватору. При последнем способе достигается более производительное использование экскаваторов и подвижного состава. Общая задача оперативного управления железнодорожным карьерным транспортом разделяется на контроль, учёт и анализ его работы. Для управления работой железнодорожного карьерного транспорта используются средства железнодорожной связи, сигнализации и автоматики. Основное средство связи работников службы движения — телефонная связь, применяется также радиосвязь. В основу показателей работы железнодорожного карьерного транспорта положены тяговые расчёты, связанные с определением всех сил, действующих на подвижной состав при его движении (масса поезда устанавливается из условия равномерного движения поезда по руководящему уклону).