Транспортирование горных масс

Для решения указанных задач применяется следующая основная система сопровождающей разведки: на отрабатываемом уступе (уступах) организуется систематическое опробование шлама эксплуатационных взрывных скважин и производится отбор бороздовых проб.

На месторождении Александровское, относящемся к третьей группе, опробуется каждая вторая скважина.

Данные опробования взрывных скважин выносятся на поперечные и продольные разрезы участка, подготовленного к взрыву, и используются при составлении диспозиции взрыва. В диспозиции указывается величина и расположение заряда в каждой скважине, порядок взрывания скважин, способ экскавации взорванной горной массы и получаемые при этом потери и разубоживание. Наряду с лицами горного надзора, в составлении диспозиции принимают участие старший геолог и старший маркшейдер карьера, которые согласовывают составленную диспозицию.

Обычно взрывные скважины перебуривают высоту уступа и углубляются на 0,5-2,5 м в нижележащий уступ. Указанные интервалы следует опробовать отдельно, а результаты анализов использовать для составления плана распределения участков забалансовых руд и слабоминерализованных пород, а также руд с различным содержанием золота (бедные, средние, богатые), на верхней отметке нижележащего уступа.

Кроме опробования взрывных скважин, сопровождающая эксплуатационная разведка предусматривает отбор некоторого количества бороздовых и точечных проб.

Количество проб по удельным объемам проб для сопровождающей разведки составит:

проб	(9.6)

Геологическое опробование при эксплуатационной разведке служит главным источником информации об особенностях пространственного распределения и степени концентрации полезных компонентов золоторудного месторождения, являясь основой подсчета запасов, планирования и оперативного регулирования эксплуатационных работ. Также данные геологического опробования необходимы при необходимости пересчета запасов при их значительном отклонении от данных геологической разведки, иногда выявляемом в процессе эксплуатации месторождений.

Шламовое опробование. Шламовые пробы представляют собой материал, полученный при бурении скважин сплошным забоем.

Общей чертой рассматриваемых проб является в той или иной мере измельченное состояние получаемого материала - шлама. Это обстоятельство, с одной стороны, может рассматриваться как благоприятный фактор, облегчающий дальнейшую обработку пробы. С другой стороны, при шламовом опробовании теряется информация об особенностях руд в естественном залегании, а на достоверность проб большое влияние оказывают трещиноватость и литологические особенности руд (например, примесь «глинистого» материала).

Сокращение исходного материала осуществляется либо непрерывно с помощью пульподелителей, либо путем отбора частных проб из приемной емкости, чаще всего методом вычерпывания. Допустимая степень сокращения материала устанавливается экспериментальным путем.

Все без исключения виды проб подлежат документации, заключающейся в привязке проб и зарисовке мест их взятия. Привязка проб, отобранных в скважинах, производится к их устью. Фактическое положение пробы и результаты их анализов должны быть показаны на планах опробования, а при необходимости - на геологических планах, проекциях и разрезах рудных тел.

Масса пробы с 1 м длины скважины составит:

= 3,14102,740,85 =52,8 кг,	(9.7)

где - диаметр скважины, дм (1,70);

- длина интервала опробования, дм (10);

- плотность руды, кг/дм3 (2,74);

- коэффициент улавливания шлама (0,85).

Бороздовое опробование. Контакты балансовых, забалансовых запасов и пустых пород на каждом горизонте при необходимости уточняются бороздовым опробованием.

При бороздовом опробовании предусматривается сечение борозд 105 см при длине 1 м, подтвержденное экспериментальными данными при ведении поисково-разведочных работ.

При длине борозды 1 м и плотности руды = 2,74 кг/дм3 масса пробы:

2,7410,510 = 13,75 кг.	(9.8)

Бороздовые пробы отбираются по контакту рудного тела с интервалом 1 - 3 м, интервал опробования должен уточняться в процессе отработки в зависимости от расхождения результатов эксплуатационной разведки с данными геологической разведки и экономического эффекта от проведения эксплуатационной разведки.

Конечный вес проб, направляемых на пробирный анализ, должен составлять 0,5-1 кг, на химические анализы - несколько сот граммов и на спектральные анализы - от нескольких до десятков граммов. Во всех случаях максимальный размер частиц конечных проб не должен превышать 75 микрон и лишь при спектрозолотометрии - 100 микрон.

Тщательность обработки проб следует контролировать путем систематического включения в партию зашифрованной пробы, заведомо не содержащей полезного компонента, но внешне похожей на опробуемые руды. Определение по зашифрованной пробе значимого содержания полезного компонента свидетельствует о загрязнении проб в процессе их обработки.

Обработка проб, отбираемых при проведении эксплуатационной разведки, предусматривается в лаборатории проектируемого объекта.

9.6 Геолого-маркшейдерское обеспечение предприятия

Геолого-маркшейдерское обслуживание горных работ на предприятии организуется в соответствии со следующими нормативными документами:

РД 07-408-01 Положение о геологическом и маркшейдерском обеспечении промышленной безопасности и охраны недр (Утв. постановлением Госгортехнадзора России № 18 от 22.05.01г.);

РД 07-603-03 Инструкция по производству маркшейдерских работ (Утв. постановлением Госгортехнадзора России № 73 от 06.06.03г.);

РД 07-604-03 Инструкция по маркшейдерскому учету объемов горных работ при добыче полезных ископаемых открытым способом (Утв. Постановлением Госгортехнадзора России от 06.06.03 № 74, зарегистрировано Минюстом России 17.06.03, peг. № 4700);

Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению их устойчивости (Госгортехнадзор СССР, 21.07.70).

Геологическое и маркшейдерское обеспечение использования участка недр включает:

? доразведку и опережающую эксплуатационную разведку при ведении горнокапитальных, подготовительных и добычных работ, включая геологическое документирование и опробование горных выработок и скважин, осуществление химических, спектральных и других видов анализа проб на полезные компоненты и вредные примеси, исследований технологических свойств полезных ископаемых и содержащихся в них компонентов, иные геологические работы по изучению и уточнению строения участка недр, горно-геологических и других условий его использования;

? производство маркшейдерских и геологических работ в объемах, обеспечивающих достоверную оценку разведанных запасов полезных ископаемых, условий для строительства и эксплуатации объектов по добыче полезных ископаемых, рациональное использование, охрану недр, а также технологически эффективное и безопасное ведение горных работ, охрану зданий, сооружений, природных объектов и земной поверхности от вредного влияния горных разработок;

? ведение установленной геологической и маркшейдерской документации, её сохранение, а также сохранение наблюдательных режимных скважин на подземные воды, маркшейдерских знаков, знаков санитарных (горно-санитарных) зон, дубликатов проб полезных ископаемых и керна, которые необходимы при дальнейшем использовании участка недр, а также для его охраны;

? маркшейдерские замеры объемов добытых полезных ископаемых и произведенных горных работ;

? учет состояния и движения запасов, потерь и разубоживания полезных ископаемых (геолого-маркшейдерский учет запасов), учет попутно добываемых, временно не используемых полезных ископаемых, выданных на поверхность вмещающих пород и образующихся отходов производства, содержащих полезные компоненты;

? обоснование нормативов потерь полезных ископаемых при их добыче;

? своевременное создание геодезических маркшейдерских опорных и съемочных сетей, вынос в натуру проектных параметров строительства различных объектов, задание направлений горным и разведочным выработкам, проведение инструментальных наблюдений за процессами сдвижения горных пород, деформациями земной поверхности, зданий, сооружений, устойчивостью горных выработок, расчет и нанесение на горную графическую документацию предохранительных и барьерных целиков и границ безопасного ведения горных работ и опасных зон;

? маркшейдерский контроль за соблюдением утвержденных мероприятий по безопасному ведению горных работ вблизи и в пределах опасных зон и недопущением застройки площадей залегания полезных ископаемых;

? пространственно-геометрические измерения горных выработок, определение их параметров, местоположения и соответствия проектной документации;

? обоснование границ горных и земельных отводов;

? ведение горной графической документации;

? учет и обоснование объемов горных работ;

? определение опасных зон и мер охраны горных выработок, зданий, сооружений и природных объектов от воздействия работ, связанных с пользованием недрами.

Ответственность за своевременное и качественное выполнение указанных работ возлагается на главного геолога и главного маркшейдера предприятия. Главный маркшейдер подчиняется непосредственно руководителю организации.

Геолого-маркшейдерская служба обеспечивается специально оборудованным помещением, соответствующими приборами, инструментами и инвентарем.

Маркшейдерское обслуживание горных работ должно выполняться в соответствии с требованиями инструкции РД 07-603-03.

Ориентировочный перечень обязательной производственной документации предприятия:

Книга геолого-маркшейдерских указаний (периодичность заполнения - ежесменно);

Планы опробования (М 1:500) и планы горных выработок по горизонтам (М 1:1000, 1:2000);

Журналы опробования по каждому виду проб;

Журналы подсчета запасов по выемочным единицам (рудным телам, блокам, горизонтам);

Погоризонтные сводные геологические планы через 5-15 м (М 1:500);

Проекции рудных тел и горных выработок на вертикальную плоскость по каждому рудному телу (в масштабе плана);

Основные геологические разрезы по каждому из рудных тел (М 1:500);

Журналы геологической документации и опробования рабочих уступов (масштаб 1:200);

Таблица движения запасов по степени подготовленности;

Таблица движения запасов (форма 5-гр);

Книга учета движения горной массы;

План земной поверхности территории производственно-хозяйственной деятельности горного предприятия (М 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000);

План промышленной площадки (М 1:1000, 1:2000, 1:5000);

Планы породных отвалов, складов некондиционной руды (М 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000);

Совмещенный план горных выработок и земной поверхности (М 1:2000, 1:5000);

План земельного отвода предприятия, План горного отвода и разрезы к нему;

Чертежи, отражающие обеспеченность горного предприятия пунктами маркшейдерской опорной геодезической и съемочной сетей.

В процессе эксплуатации месторождения Перечень необходимой документации может пополняться производственными инструкциями, регламентами, стандартами предприятия и т.д.

На предприятии ежегодно разрабатывается План развития горных работ и согласовывается с органами Ростехнадзора. Годовой план развития горных работ определяет: направление развития горных работ, объемы добычи полезного ископаемого, объемы геолого-разведочных, рекультивационных, вскрышных, горно-подготовительных и других работ, потери полезных ископаемых при их добыче, а также мероприятия по охране недр, безопасному ведению работ, связанных с пользованием недрами, предотвращению их вредного влияния на окружающую среду, здания и сооружения.

Учет состояния и движения запасов, потерь и разубоживания полезных ископаемых включает:

- первичный учет, осуществляемый по выемочной единице,

- сводный учет, осуществляемый по участкам и месторождению в целом;

- ежегодный отчетный баланс запасов, составляемый на основе первичного и сводного учета запасов, потерь и разубоживания полезных ископаемых по состоянию на 1 января каждого года.

Глава 10. Численность трудящихся

геологический ископаемое карьер транспортный

Явочная численность работающих и ИТР по карьеру определена в соответствии с количеством и типом используемой горной техники, действующими нормативами численности рабочих, занятых обслуживанием и подготовкой производства на открытых горных работах.

Состав основного и вспомогательного персонала карьера, численность трудящихся и штаты приведены в таблице 10.1.

Таблица 10.1

Наименование профессии	Явочная численность, чел.
	в смену	в сутки
	I	II
Рабочие
Машинист бурового станка	3	3	6
Машинист экскаватора	5	5	10
Машинист бульдозера	6	6	12
Машинист погрузчика	2	2	4
Водитель технологического транспорта	20	20	40
Водитель смесительно-зарядной машины	1		1
Водитель спецавтомобиля для перевозки ВМ	1		1
Водитель поливомоечной машины	1		1
Водитель (машинист) дорожной техники (экскаватор, автогрейдер, каток, бульдозер)	2		2
Рабочий геолого-маркшейдерской службы	3		3
Плотник	1		1
Взрывник. Горнорабочий*	11		11
Рабочий санбытустройств (вагончик)	1		1
Всего рабочих:	57	36	93
ИТР и служащие
Начальник участка горных работ	1		1
Главный инженер	1		1
Горный мастер	1	1	2
Горный мастер по БВР	1		1
Участковый геолог	1		1
Участковый маркшейдер	1		1
Всего ИТР:	6	1	7
Итого:	63	37	100

* ? доставка ВМ и производство взрывных работ



Глава 11. Специальная часть

Транспортирование горной массы

Главными условиями прогрессивного развития открытого способа разработки являются создание и наиболее полное использование в карьерах высокоэффективных средств горного и транспортного оборудования.

На современных открытых разработках приходится перемещать значительные объемы полезного ископаемого и особенно вскрышных пород (до сотен тысяч кубических метров в сутки). Транспортирование вскрыши и полезного ископаемого-- один из наиболее трудоемких процессов технологического комплекса открытых горных работ. Стоимость перемещения горной массы составляет 40--50% общей стоимости вскрышных работ в карьере.

С помощью средств карьерного транспорта горная масса от экскаваторных забоев перемещается до пунктов разгрузки. Разгрузочными пунктами являются: для вскрышных пород-- отвалы, для полезного ископаемого-- устройства для перегрузки с одного вида транспорта на другой, постоянные или временные склады, приемные бункера дробильных, сортировочных, обогатительных, агломерационных или брикетных фабрик.

Карьерный транспорт имеет ряд следующих особенностей, отличающих его от транспорта общего пользования:

1. Пункты погрузки и разгрузки постоянно изменяют свое положение, следуя за фронтом горных работ, что требует периодического перемещения транспортных коммуникаций и оборудования (железнодорожных путей, автодорог, конвейеров).

2. Цикл карьерных транспортных средств прерывного действия (железнодорожный, автомобильный и др.) состоит из операций погрузки, движения с грузом, разгрузки и обратного движения порожняком.

3. Транспортирование из карьера происходит, как правило, на большом уклоне при разработке как глубинных, так и нагорных месторождений.

4. Для производительного использования горного и транспортного оборудования (экскаваторов и подвижного состава) необходимо взаимное согласование их параметров.

Основными требованиями, предъявляемыми к карьерному транспорту, являются: обеспечение заданного грузооборота; бесперебойность работы (точное соблюдение графика движения--для средств цикличного действия и непрерывность потока-- для транспортных средств непрерывного действия); возможно меньшая трудоемкость работ (благодаря применению механизации и автоматизации основных и вспомогательных процессов при транспортировании); безопасность движения и ведения работ. Одно из основных положений при выборе схем транспортирования-- разделение грузопотоков вскрышных пород и полезного ископаемого, что целесообразно, например, в условиях большой и средней производственной мощности карьеров (если позволяют горно-геологические условия), так как обеспечивает ритмичную и бесперебойную работу всего предприятия. Выбор вида и средств карьерного транспорта определяется рядом факторов и в первую очередь характеристикой транспортируемого груза, расстоянием перевозки, масштабами работ и темпами их развития. От масштабов работ (грузооборота) зависит мощность транспортных средств, а темпы ведения горных работ определяют требования к маневренности средств транспорта. В условиях карьеров самостоятельно или в комбинациях используются железнодорожный, автомобильный, конвейерный, гидравлический, канатный и воздушный виды транспорта. Каждому из этих видов соответствуют определенное оборудование, коммуникации, схемы и организация работы.

Основное распространение на карьерах получили железнодорожный, автомобильный и конвейерный транспорт, которые применяются уже в течение длительного времени и имеют свою эволюцию. По прогнозу развития открытой добычи и в будущем эти виды транспорта останутся основными (как при самостоятельном их использовании, так и в различных комбинациях).

Железнодорожный транспорт, ранее других применявшийся на карьерах, в настоящее время оснащен современной техникой. Совершенствуется система организации движения поездов. Применение системы СЦБ (сигнализации, централизации и блокировки) и радиосвязи диспетчера с экскаваторными и локомотивными бригадами позволяет значительно улучшить организацию и безопасность работы. Железнодорожный транспорт эффективно применяется во многих карьерах большой мощности при значительных расстояниях откатки, хотя предъявляет наиболее строгие требования к плану и профилю пути, т. е. применение этого вида транспорта требует наибольших радиусов кривых и допускает наименьшие подъемы пути. Автомобильный транспорт применяется в сложных условиях залегания полезных ископаемых или при быстром продвигании фронта работ. Основное преимущество автомобильного транспорта-- маневренность, поэтому он более других видов транспорта пригоден для разработки месторождений с небольшими запасами при малом сроке эксплуатации карьера, особенно при коротких расстояниях транспортирования. Главным преимуществом автомобильного транспорта перед железнодорожным является его способность преодолевать в 2--3 раза большие подъемы и проходить кривые в 4--6 раз меньшего радиуса.

Конвейерный транспорт, способный транспортировать материал под углом 17--19°, широко применяется на карьерах. Однако применение конвейерного транспорта предъявляет наиболее жесткие требования к характеристике (кусковатости и абразивности) перемещаемого материала, в связи с чем основное распространение конвейеры получили при транспортировании мягких, рыхлых горных пород. Благодаря созданию конвейерных лент высокой прочности в настоящее время расширяется область применения этого вида транспорта, в частности для доставки тяжелых и абразивных материалов.

Нередко экономичным является применение комбинированного транспорта. В этом случае на определенных участках транспортирования проявляются преимущества каждого вида транспорта.

11.1 Железнодорожный транспорт

Применение железнодорожного транспорта на карьерах началось за рубежом в конце 19 в., в СССР -- в 30-е гг. 20 в. Использовались узкая колея, маломощные паровозы, вагоны с ручным опрокидыванием. Развитие железнодорожного карьерного транспорта было связано с совершенствованием подвижного состава, применением нормальной колеи, усилением конструкции железнодорожного пути и др. Начало электрификации железнодорожного карьерного транспорта в СССР относится к 30-м гг. (Магнитогорский и Коунрадский рудники), в 70-е гг. создан специализированный подвижной состав -- тяговые агрегаты и большегрузные думпкары.

11.1.1 Область применения железнодорожного транспорта

Железнодорожный транспорт экономичен главным образом в карьерах средней и большой производственной мощности по горной массе (10-100 млн. т в год и более), глубиной до 400-500 м при расстояниях перемещения от карьера более 2-3 км для перемещения практически всех видов пород. Он применяется на крупнейших карьерах.

Достоинства железнодорожного транспорта: возможность использования любых видов энергии и типов локомотивов; небольшой расход энергии вследствие малого удельного сопротивления движению подвижного состава по рельсовым путям; возможность достижения большой производительности при любом расстоянии перевозок за счёт пропуска по путям большого числа поездов и увеличения полезной массы поезда до 1500т и более; возможность автоматизации движения транспортных средств и управления транспортными операциями; надежность работы в любых климатических и горно-геологических условиях; сравнительно небольшой штат поездных бригад, небольшие расходы на ремонт, содержание и амортизацию подвижного состава вследствие его прочности, надежность и значительный срок службы (до 20-25 лет); низкие затраты на 1 ткм перевозки (меньше чем при автомобильном и конвейерном в 4-6 раз).

Вместе с тем при применении железнодорожного транспорта предъявляются наибольшие требования к плану и профилю пути. Для его использования необходимы большая протяженность фронта работ на уступах (не менее 400-500 м ), кривые большого радиуса (не менее 120-150 м для широкой колеи), небольшие подъёмы и уклоны путей. Резко возрастают длина и объёмы наклонных траншей, общий объём горных работ и срок строительства карьера; велики капитальные затраты на транспорт; усложняются доступ к забоям, организация движения; снижается маневренность транспортных средств, трудоёмки процессы перемещения и содержания путей. Сложными являются технология и механизация отвальных работ.

В качестве локомотивов на карьерах применяют тепловозы (ТЭМ-1, ТЭМ-2, ТЭМ-3, ТЭМ-7), электровозы (Д94, ВЛ26, EL-21) и тяговые агрегаты (ОПЭ-1, ОПЭ-1М, ОПЭ-1А, ПЭ-2М, EL-20)

Горную массу перевозят в думкарах, полувагонах, хопперах и на платформах грузоподъёмностью 63-125 т.

11.2 Автомобильный карьерный транспорт

Использование автомобильного карьерного транспорта на земляных работах при разработке песчаных и гравийных месторождений в CCCP началось в 1932. Подвижным составом для перевозки горной массы служили автосамосвалы грузоподъёмностью до 3 т, а также бортовые автомобили с ручной разгрузкой. С конца 40-х гг. автомобильный карьерный транспорт применяют на меднорудных карьерах Урала.

Впервые большие объёмы перевозок автомобильного карьерного транспорта были выполнены в 1954 при строительстве Соколовско-Сарбайского горно-обогатительного комбината. Дальнейшее развитие автомобильного карьерного транспорта стало возможным благодаря созданию семейства автосамосвалов БелАЗ грузоподъёмностью 27-180 т (см. Автосамосвал карьерный).

Автомобильный карьерный транспорт широко используется на зарубежных карьерах (например, в США, Канаде). Области эффективного применения автомобильного карьерного транспорта: строительство карьеров, разработка месторождений с неправильными контурами или месторождений, залегающих в гористой пересечённой местности; разработка горизонтальных или слабонаклонных пластов при быстром продвижении фронта работ; выемка полезных ископаемых по сортам или выемка отдельных прослоек и блоков; разработка месторождений, залегающих на большой глубине (с использованием автотранспорта в сочетании с другими транспортными средствами на коротком плече откатки).

11.2.1 Область применения автомобильного транспорта

Автомобильный транспорт применяют главным образом на карьерах малой и средней производственной мощности с грузооборотом до 25 млн. тонн в год, а на более крупных в основном вместе с другими видами транспорта. Достоинства автотранспорта: автономность энергоисточника; гибкость, манёвренность и взаимная независимость работы автосамосвалов, что упрощает схемы движения; невысокая требовательность к плану и профилю автомобильных дорог (допускаются радиусы 20-25м, подъём и уклон……), что сокращает расстояния перевозок в 2-3 раза по сравнению с железнодорожным транспортом; меньшие объёмы наклонных траншей и горно-строительных работ (до 40-50%), а следовательно, меньшие сроки и затраты (на 20-25%) на строительство карьеров. Отсутствие рельсовых путей и контактной сети упрощает организацию работ. Максимальная производительность экскаваторов может быть на 20-25% больше их производительности при железнодорожном транспорте. Затраты на отвальные работы существенно уменьшаются. Повышается концентрация работ, увеличивается темп углубления горных работ.

Автотранспорт эффективен при строительстве карьеров любой производственной мощности, при разработке залежей сложных форм, малых размерах карьерных полей, сложной топографии поверхности; успешно применяется при раздельной выемке сложноструктурных залежей; может использоваться как вспомогательный и дополнительный к другим видам транспорта, особенно на горно-подготовительных работах.

Основные недостатки автотранспорта: экономическая эффективность только при небольших расстояниях перевозок (до 2-5 км); высокая интенсивность движения (до 10-12 тыс. рейсов в сутки по главным автодорогам ); большой парк машин и штат водителей; сравнительно высокие расходы на топливо и смазочные материалы; быстрый износ механических частей и двигателей при несовершенном покрытии дорог и крутых подъёмах; высокая стоимость большегрузных автомашин, а также большие расходы на их ремонт и содержание; жёсткая зависимость от климатических условий и состояния автодорог; снижение производительности в период снегопадов, распутицы, дождей, туманов и гололёда; загазованность атмосферы карьера при большой интенсивности перевозок.

11.3 Организация работы, схемы движения и маневров автотранспорта в карьере

Работа автомашин в течении смены может осуществляться по закрытому или открытому циклу. В первом случае за каждым экскаватором закрепляется определенное количество автомашин, работающих с ним всю смену, во втором - машины при каждом рейсе направляются диспетчером к тому забою, где они могут быть загружены с наименьшими потерями времени. При открытом цикле снижаются простои экскаваторов и автомашин, однако применение его требует организации на карьере чёткой диспетчерской службы с непрерывно поступающей информацией о местонахождение всех машин и условия погрузки в каждом забое.

Движение автотранспорта в карьере осуществляется по встречной или кольцевой схеме. В первом случае карьер вскрывают одинарными траншеями, в которых прокладываются двухполосные дороги, служащие для спуска порожних и подъёма гружёных автомашин. Во втором - вскрытие производится парными траншеями, по одной из которых подают порожняк, по другой вывозят груз из карьера.

Встречная схема движения требует меньшего объёма работ по вскрытию карьера и обеспечивает минимальное расстояние транспортирования. Поэтому она наиболее распространенна. Однако при кольцевой схеме повышаются безопасность и скорость движения, требуются меньшие размеры рабочих площадок, упрощаются подъезды машин к экскаваторам, установка их под погрузку и обмен. Наиболее часто эту схему применяют при строительстве карьеров. Производительность погрузочно-транспортного оборудования в значительной мере зависит от применяемых схем подъездов и установки автомашин под погрузку, которые должны обеспечить безопасность работ; максимальное использование экскавтора; минимальные затраты времени на маневрирование, загрузку и обмен машин; маневрирование по возможности порожних, а не гружёных машин; минимальную ширину рабочей площадки. При всех схемах погрузка горной массы в машину должна производиться сбоку или сзади и гружённый ковш экскаватора не должен проходить над кабиной водителя; в ожидании погрузки машине следует находиться вне радиуса действия экскаватора.

11.3.1 Содержание и ремонт карьерных дорог

Содержание дорог включает в себя работы по уходу за дорогой и дорожными сооружениями, по поддержанию их в чистоте.

В весенне-осенний период особенно важным являются поддержание поперечного профиля земляного полотна, обеспечивающего сток воды по водоотливным сооружениям, очистка дорог от грязи, посыпавшейся горной породой и т.д. В летний период асфальтобетонные, черные щебёночные и чёрные гравийные покрытия размягчаются и становятся пластичными, в зимний - на них появляются трещины. Летом большое значение имеет борьба с пылью на дорогах, так как пыль ухудшает условия работы водителей и повышает износ автомобилей. Зимой особое значение имеют работы по очистке дорог от снега и борьба с гололедицей.

11.4 Конвейерный транспорт карьер транспорт конвейер горный

Конвейерный транспорт применяется преимущественно для перемещения мягких вскрышных пород, угля, на песчано-гравийных карьерах, карьерах огнеупорных глин и др. на расстоянии до 4-6 км. Практически конвейерами можно перемещать все породы, главным образом в мелкораздробленном состоянии. Он наиболее эффективен в сочетании с многоковшовыми экскаваторами, составляя вместе с ними высокопроизводительные комплексы машин непрерывного действия.

В последние годы конвейерный транспорт испытывают для транспортирования хорошо раздробленных скальных пород. В этом случае погрузка породы на конвейер производится одноковшовыми экскаваторами через передвижной бункер иногда с предварительным дроблением крупных кусков механическими дробилками, установленными перед бункером. Конвейерный транспорт наиболее соответствует условиям глубоких карьеров. Достоинства конвейерного транспорта: непрерывность и ритмичность перемещения грузов; возможность повышения производительности выемочно-погрузочного и отвального оборудования; упрощение общей организации и снижение трудоёмкости работ за счёт выполнения одним агрегатом функций пути и подвижного состава; значительное уменьшение объёмов транспортных и горно-капитальных работ, а также сокращение общей протяженности транспортных коммуникаций за счёт подъёма груза конвейерами под углом. Максимальные углы подъёма конвейерами зависят от их конструкции и свойств транспортируемых пород. При применении ленточных конвейеров они достигают 20-22° для мягких и 16-18° для раздробленных скальных пород. С целью увеличения угла подъёма до 35-45° применяют специальные конструкции конвейеров с дополнительной прижимной цепной или сетчатой лентой. Иногда используют ленты с выступами на рабочей поверхности, препятствующими сползанию транспортируемых пород. Их применяют для подъёма горной массы из карьера и транспортирования её по поверхности на значительные (500 м и более) расстояния. ; высокие скорости подвигания забоев; небольшой штат обслуживающего персонала; улучшение условий и повышение безопасности труда; сравнительно небольшой и равномерный расход электроэнергии; благоприятные условия для автоматизации и централизованного управления; высокая производительность конвейерных установок; возможность использования при пересеченном рельефе местности; простота устройства, перемещения и ремонта конвейеров.

Область применения конвейерного транспорта ограничивается его недостатками. Из-за интенсивного прилипания на ленту велики простои при перемещении влажных и тексотропных пород (глины, мела и др.). При доставке абарзивных взорванных пород дорогостоящая лента быстро изнашивается (за1-1,5 года). Размер кусков не должен превышать 25-35% ширины ленты. Перегрузки с одного конвейера на другой ведут к увеличению износа ленты и вызывают необходимость установки большого числа приводов.

Большое влияние на работу конвейеров оказывают климатические условия, отрицательно воздействуют низкие температуры. При конвейерном транспорте затруднительна раздельная выемка из забоя. Требования прямолинейности ставов забойных конвейеров не позволяет применять их при разработке залежей сложной конфигурации, необходимы непрерывность и безударность погрузки.

11.5 Анализ существующей схемы транспорта

Транспортом принято называть совокупность машин, механизмов и оборудования, необходимых для перемещения (транспортирования) различных грузов. Транспортные машины на карьерах используют для перемещения различных грузов. Грузы на разрезе подразделяются на основные и вспомогательные. К основным относят полезные ископаемые и вскрышные породы. К вспомогательным - оборудования, взрывчатые вещества и горюче-смазочные материалы, запасные части и др. Основной объем грузоперевозок приходится на полезное ископаемое.

Для перевозки основных грузов на разрезах наибольшее распространение получили три вида транспорта: железнодорожный, автомобильный и конвейерный. Для перевозки вспомогательных грузов обычно используют автомобильный транспорт.

Рассмотрим преимущества, недостатки и область применения основных видов транспорта произведем выбор наиболее рационального для условий разреза с годовой производительностью транспортирования от 3 до 7 км и глубине разреза до 100 м.

Железнодорожный транспорт наиболее выгодно использовать на разрезах средней и большой производительности с объемом перевозок от 10 до 100 млн.т. в год при расстояниях транспортирования от 3 до 12 км. Наилучшие технико-экономические показатели при применении железнодорожного транспорта достигаются при большом сроке службы разреза и глубине до 160 м. Достоинство железнодорожного транспорта - независимость эффективности его работы от климатических условий. Основной недостаток - небольшие уклоны выездных траншей, которые может преодолевать железнодорожный транспорт. При использовании обычной локомотивной тяги они не превышают 40‰.

Автомобильный транспорт используют на разрезах с годовой производительностью от 5 до 10 млн.т. горной массы при расстояниях транспортирования от 1,5 до 5 км и глубине разреза до 150 м. Достоинствами такого вида транспорта являются; его высокая маневренность, способность работать на дорогах со сравнительно высокими уклонами (с грузом) - до 70-100‰, а порожняком до 120‰.

Конвейерный транспорт применяют на разрезах с годовой производительностью более 30 млн.т. горной массы при глубине карьера более 150 м и расстояниях транспортирования 2,5-3 км. При использовании конвейерного транспорта внутри и за пределами разреза длина конвейерных линий может достигать 10-20 км. Фактором, ограничивающим применение конвейерного транспорта, является крупность транспортируемого груза. Кроме того, конвейерный транспорт нерационально применять для перемещения сильно увлажненных рыхлых пород. При низких температурах эффективность конвейерного транспорта резко снижается.

Границы рассмотренных областей применения различных видов транспорта являются весьма ориентировочными, т.к. в определенных условиях по некоторым объективным причинам можно использовать только какой-либо определенный вид транспорта.

Рыхление горной массы в карьере предусмотрено с применением буровзрывных работ. Погрузка горной массы в транспортные средства осуществляется одноковшовыми экскаваторами, транспортировка - автосамосвалами.

Для условий карьера «Александровский» исходя из расстояния транспортирования, небольшой производительности и уклонах выездных траншей, для транспортирования вскрышной породы из забоя до отвала принимаем автомобильный транспорт. Транспортирование осуществляется по следующему пути: при выборе из равноценных вариантов применяется наиболее рациональный метод экономического сравнения, при этом предлагаемые в проекте мероприятия признаются экономически эффективными, если срок окупаемости будет минимальным, то есть при одинаковых или больших капиталовложениях достигается меньшая по сравнению с базовым вариантом себестоимость, либо требуются меньшие капитальный вложения при одинаковой себестоимости. В капитальные затраты включаются затраты на приобретение, доставку и монтаж.

В качестве выемочно-погрузочного оборудования предусматривается использование карьерных экскаваторов с дизельным приводом: на вскрышных работах ? экскаватор Cat 385 C-FS (Caterpillar, США) прямая лопата с ковшом ёмкостью 5,7 м3; для выемки руды и части объемов вскрыши ? Cat 374 DL (Caterpillar, США) обратная лопата с ковшом ёмкостью 4,5 м3. С целью повышения мобильности выемочно-погрузочных работ, при отработке нескольких горизонтов одновременно, предусмотрено применение фронтального колесного погрузчика Cat 988H (Caterpillar, США), оборудованного усиленным ковшом для открытых разработок емкостью 6,4 м3. Также, для выполнения разного рода задач, связанных с подготовительными и строительными работами, в дальнейшем - работе на рудном складе, предусмотрено использование фронтального колёсного погрузчика WA 500 («Komatsu», Япония) с ковшом ёмкостью 4,5 м3. Выемочно-погрузочные работы будут производиться после взрывного дробления горной массы.

Расчёт экскавации приведён в приложении К, основные расчётные показатели экскавации ? в таблице 4.2.

Таблица 4.2

Наименование показателей	Ед.изм	Руда	Вскрыша
Тип погрузочного оборудования	?	Cat 374 DL	Cat 385 C-FS	Cat 988H
Ёмкость ковша	м3	4,5	5,7	6,4
Тип автосамосвала	?	БелАЗ 75473	Cat 773E
Годовая производительность	тыс.м3	1437,1	1437,1	1698,8	1815,3	1570,6
Годовой объем погрузки	тыс.м3	273,7	250	850	6250	1050
Расчетное количество погрузочного оборудования	шт.	0,19	0,17	0,50	3,44	0,67
Принятое количество погрузочного оборудования	шт.	1	4	1

Транспортировка горной массы из карьеров предусмотрена по следующим грузопотокам:

карьер - отвалы пустых пород;

карьер - обогатительная фабрика (рудный склад).

В качестве технологического транспорта на руде приняты автосамосвалы БелАЗ - 75473 (грузоподъемность 45 т.), на вскрыше - Cat 773E (Caterpillar, США) (грузоподъемность 55 т.).

Учитывая значительные колебания по годам эксплуатации как расстояний транспортирования по карьеру (от 0,4 до 3,2 км), так и объемов перевозок, для расчета показателей работы технологического транспорта определены средневзвешенные расстояния транспортирования, составившие:

? по руде - 7,2 км;

? по вскрыше - 3,2 км.

Расчёт транспортирования приведён в приложении К, основные расчётные показатели работы технологического транспорта приведены в

таблице 4.3.

Основные технические характеристики применяемого горно-транспортного оборудования, а также сертификаты соответствия требования технологического регламента приведены в приложении П.



Таблица 4.3

Наименование показателей	Ед.изм	Руда	Вскрыша
Тип автосамосвала	?	БелАЗ 75473	Cat 773E
Грузоподъемность	т	45	55
Расстояние транспортирования	км	7,2	3,2
Годовая производительность
автосамосвала: списочного	тыс.м3	159,0	309,3	348,6	347,0	335,8
явочного	тыс.м3	207,9	404,3	455,7	454,0	438,9
Годовой объем перевозок	тыс.м3	273,7	250	850	6250	1050
Расчетное количество
автосамосвалов: списочное	шт.	1,72	0,81	2,44	18,01	3,13
явочное	шт.	1,32	0,62	1,87	13,78	2,39
Расчетное количество
автосамосвалов: списочное	шт.	3(2,5)	24(23,6)
явочное	шт.	2(1,9)	18(18,0)

Для ремонта и содержания дорог будет использоваться соответствующая техника.

Потребность карьера в землеройной технике (бульдозерах), занятой на отвалообразовании, определялась исходя из планируемых годовых объёмов работ, в соответствии с положениями раздела 21 «Норм технологического проектирования горнорудных предприятий цветной металлургии с открытым способом разработки» (ВНТП 35-86, Минцветмет СССР, 1986 г.). Дополнительно, для выполнения вспомогательных работ в карьере используются четыре имеющихся на предприятии бульдозера мощностью 122 - 162 кВт.

Расчёт экскавации и транспортирования выполнен в соответствии с «Едиными нормами выработки (времени) экскавации и транспортирования», бурения - в соответствии с «Едиными нормами выработки (времени) на открытые горные работы для предприятий горнодобывающей промышленности. Бурение», с использованием исходных данных (по иностранному оборудованию) полученных от региональных представителей.



Таблица 4.4

Наименование оборудования	Тип, марка	Страна изготовитель, фирма	Списочное количество, шт.
Буровой станок, D=165; 172 мм, 392кВт/530л.с.	Sandvik DI600	«Sandvik », Швеция	3
Экскаватор, Ек= 5.7 м3 382кВт/512л.с.	Cat 385С-FS	«Caterpillar», США	4
Экскаватор, Ек=4,5 м3 355кВт/476л.с.	Cat 374DL	«Caterpillar», США	1
Экскаватор, Ек=1,0 м3 91,9кВт/125л.с.	Kobelco SK200	«Kobe Steel», Япония	1
Погрузчик Ек= 6,4 м3 354кВт/481л.с.	Cat 988	«Caterpillar», США	1
Погрузчик, Ек= 4,5 м3 230кВт/315л.с.	WA 500	«Komatsu», Япония	1
Бульдозер 300кВт/410л.с.	D 275	«Komatsu», Япония	3
Бульдозер 162кВт/220л.с.	SD7	«Shehwa», КНР	1
Бульдозер 122кВт/165л.с.	PD 165Y	«Peng Pu», КНР	1
Бульдозер 132кВт/180л.с.	T 1101	«Четра», Россия	2
Автосамосвал, Р=45т, 448кВт/610л.с.	БелАЗ-75473	«Белорусский автомобильный завод», Беларусь	2
Автосамосвал, Р=55т, 530кВт/723л.с.	Cat-773E	«Caterpillar», США	24
Смесительно-зарядная машина	ШТ-1	«АВ-Технология», Россия	1
Поливооросительная машина	БелАЗ-76470	«Белорусский автомобильный завод», Беларусь	1
Гидромолот (навесное) оборудование на SK200)	МВ 1200	«Atlas Copko», Швеция	1

11.6 Выбор и обоснование наиболее прогрессивных средств транспорта

Поперечный профиль дороги.

1 уч.L=0,5 км, 2 уч.L=0,5км,3 уч.L=2км

Для выбора рационального автосамосвала производим технико-экономическое сравнение двух машин: БелАЗ-75473 и БелАЗ-7512.

Экскаватор-марка ЭКГ-5У

ТЯГОВЫЙ РАСЧЕТ АВТОСАМОСВАЛА БелАЗ - 75473

1. Грузоподъемность - 45 т.

2. Вместимостью кузова - 22,2м3.

3. Мощность двигателя - 500 л.с..

4. Масса автомобиля - 67т.

5. Время подъема / опускания кузова - 25/20 с.

6. Плотность породы - 1,6 т/м3

7.Расход топлива - 125л

Для груженого автомобиля

1. Основное сопротивление движению:

Определение касательной силы тяги, необходимой для преодоления сопротивления движению автомобиля:

Wс = Wo + Wi + Wв, Н;(4.1)

где: W0 - основное сопротивление движению, Н;

Wi - сопротивление от уклона дорог, Н;

Wв - сопротивление воздуха, Н.

Wo = wo·P;(4.2)

где: wo - удельное основное сопротивление, зависящее от покрытия дороги, Н;

Р - масса автомобиля с грузом, т.

Р = mа + Qф,(4.3)

где:mа - масса автомобиля, т;

Qф - фактическая грузоподъемность автомобиля, т.

Qф = Va·гa(4.4)

где: Va - вместимость кузова автосамосвала, м3;

г - плотность породы в разрыхленном состоянии (1,1 т/м3);

Qф= 22,2·1,1 =25 т.

Р = 67 + 25 = 920 кН

1 участок Wo= 920·50 = 46000 Н

2 участок Wo= 920·60=36800 Н

3 участок Wo= 920·30=27600 Н

1 уч.L=0,5 км

2 уч.L=0,5км

3 уч.L=2км

2. Сопротивление от уклона:

Wi = P * i(4.5)

где: i -- удельное сопротивление от уклона.

1 участок Wi = 920·0 = 0 Н

2 участок Wi = 920· 50=51250 Н

3 участок Wi = 920·0 = 0 Н

3. Сопротивление движению от воздушной среды:

(4.6)

где: лоб=5,5-7 - коэффициент обтекаемости автомобиля;

Fa - площадь лобового сопротивления автомобиля, м2.

1 участок Wв = (5.5·11,6·102)/3,62 = 492.3 Н

2 участок Wв = (5.5·11,6·202)/3,62 =1969.13 Н

3 участок Wв = (5.5·11,6·402)/3,62 = 7876.5Н

4. Суммарное статическое сопротивление:

1 участок Wст =46000+0+492.3=46492.3 Н

2 участок Wст = 36800+51250 +1969.13=90019,13 Н

3 участок Wст = 27600+0+7876,5=35476,5 Н

5. Скорость движения:

(4.7)

где:N - мощность двигателя, кВт;

зк - КПД колеса;

зm - КПД трансмиссии;

зом - коэффициент отбора мощности.

1 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

2 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

3 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

6. Полный тормозной путь автомобиля:

Lt= Lтп+Lр

где - Lтп - непосредственно тормозной путь

Lр - путь за время срабатывания тормозной системы

Lp = (ТpB+ Тcc)*V =0.7+0.9+13= 14,6 м

где Трв- время реакции водителя

Тсс - время срабатывания системы

(4.8)

где: V - скорость движения автосамосвала в начале или в конце пути, км/ч;

щ - удельное основное сопротивление, зависящее от покрытия дороги

i - уклон дороги, ‰.

ц- Коэффициент сцепления колес с дорогой.

Lп = 1,03 + 14,6 = 15,63 м

На подъезде к отвалу

Для порожнего автомобиля

1. Основное сопротивление движению:

Определение касательной силы тяги, необходимой для преодоления сопротивления движению автомобиля:

Wс = Wo + Wi + Wв, Н;

где: W0 - основное сопротивление движению, Н;

Wi - сопротивление от уклона дорог, Н;

Wв - сопротивление воздуха, Н.

Wo = wo·P

где: wo - удельное основное сопротивление, зависящее от покрытия дороги, Н;

Р - масса автомобиля с грузом, т.

Р = mа + Qф,

где:mа - масса автомобиля, т;

Qф - фактическая грузоподъемность автомобиля, т.

Р = 67+ 0 = 670 кН. (т. к. автомобиль порожний)

3 участок Wo= 670·30 = 20100 Н

2 участок Wo= 670·60 = 40200 Н

1 участок Wo = 670·50 =33500 Н

2. Сопротивление от уклона:

Wi = P · i

где: i -- удельное сопротивление от уклона.

3 участок Wi = 670·0 = 0 Н

2 участок Wi = 670·50 = 33500 Н

1 участок Wi = 670·0 = 0 Н

3. Сопротивление движению от воздушной среды:

где: лоб=5,5-7 - коэффициент обтекаемости автомобиля;

Fa - площадь лобового сопротивления автомобиля, м2.

3 участок Wв = (5.5·11,6·432)/3,62 = 9102,3 Н

2 участок Wв = (5.5·11,6·262)/3,62 =3327,8 Н

1 участок Wв = (5.5·11,6·202)/3,62 = 1969,2 Н

4. Суммарное статическое сопротивление:

3 участок Wст = 20100+0+9102,3=29202,3 Н

2 участок Wст = 36800 + 33500 +3327,8= 73627,8 Н

1 участок Wст =33500+0+1969,2=35469,2 Н

5. Скорость движения:

где:N - мощность двигателя, кВт;

зT - КПД колеса;

зk - КПД трансмиссии;

зоm - коэффициент отбора мощности.

3 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

2 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

1 участок Размещено на http://www.allbest.ru/

Полный тормозной путь автомобиля:

Lt= Lтп+Lр

где - Lтп - непосредственно тормозной путь

Lр - путь за время срабатывания тормозной системы

Lp = (ТpB+ Тcc)*V = 0,7+0,9+17=18,6 м

где Трв- время реакции водителя

Тсс - время срабатывания системы

Размещено на http://www.allbest.ru/



где: V - скорость движения автосамосвала в начале или в конце пути, км/ч;

щ - удельное основное сопротивление, зависящее от покрытия дороги

i - уклон дороги, ‰.

Ш - Коэффициент сцепления колес с дорогой.

LТ.П.=18,6+1,2=19.8 м

Расчетные данные по автосамосвалу БелАЗ-75473 по всем участкам приводим в таблице.

Таблица 1 - Сопротивления, скорости и тормозные пути автосамосвала

Участки	Wo, Н	Wi, Н	Wв, Н	Wст, Н	х, км/ч	LТ, м
Груженый1 2 3	46000 36800 27600	0 51250 0	492.3 1969,13 7876,5	46492,3 90019,13 35476,5	28 13 35	- - 15,63
Порожний3 2 1	20100 40200 33500	0 33500 0	9102,3 3327,8 1969,2	29202,5 73627,8 35469,2	45 17 35	- - 19,8

Время движения автомобиля:

где: lгр, lпор - путь груженого и порожнего участков, км;

хгр, хпор - скорость на груженом и порожнем участках, км/ч;

Кр.з. - коэффициент разгона-замедления.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Время рейса автомобиля:

Тр = Тпог + Тгр + Тразг + Тпор + Тдоп, мин.

где: Тпог - время погрузки, мин.;

Тгр, Тпор - время движения, мин.;

Тразг - время разгрузки а/м, мин.;

Тдоп - дополнительное время, мин.

Определим время погрузки:

Где: Va- вместимость кузова автомобиля

Vк- вместимость ковша экскаватора

Tц - время цикла экскаватора

Кн - коэффициент наполнения ковша

Размещено на http://www.allbest.ru/

Время разгрузки:

Тразг= Тпод+Топ = 75+180=4.25 мин

Дополнительное время:

Тдоп? 3мин.

Время рейса автомобиля:

Тр = 5,22+4,25+3+12,8+12,8=38мин.

Определение производительности автомобиля:

Техническая (сменная):

где: Тсм - время смены, ч.;

Тр - время рейса, мин.;

qa - паспортная грузоподъемность автомобиля, т.;

Кг - коэффициент грузоподъемности.

где: qф - фактическая грузоподъемность а/м, т.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Эксплуатационная производительность а/м: в смену

Qэа=Qт·Кв

где: Кв - коэффициент использования а/м во время смены.

где: Тпр - время простоев а/м (1-2), ч.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Qэа= 1394,5·0,83 =1157,4 т/см,

Парк работающих машин.

Количество машин на один экскаватор(ЭКГ-5У.; 1 ед.) из условия бесперебойной работы экскаватора.

Количество машин на один экскаватор из обеспечения заданного грузооборота:

Размещено на http://www.allbest.ru/

где: К - коэффициент неравномерности работы карьера,

Wcyт - суточный грузооборот карьера

Wcyт = Qг/Nр = 8000000/340 = 23529,4 т/сут

n - число смен (2 смены).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Инвентарный парк автомобилей:

Nин = Np/ут, (4.19)

где: у.т=0,85 - 0,9 - коэффициент технической готовности.

Nин= 12,2/0,85 = 14,3=15;

Вывод: По данным расчетам принимаем 15 автомобилей БелАЗ-7549, при длине транспортирования 6 км., продолжительности рейса 38 минут и сменной производительности 1394,5 т/сут

Для сравнения производим расчет автомобиля БелАЗ - 7512

1. Грузоподъемность - 120т.

2. Вместимостью кузова - 61 м3.

3. Мощность двигателя - 956 кВт.

4. Масса автомобиля - 86,7 т.

5. Время подъема / опускания кузова - 20/18 с.

6. Площадь лобовой поверхности - 35 м2.

7. Плотность породы - 1,6 т/м3

8.Расход топлива -280 л

Для груженого автомобиля

1. Основное сопротивление движению:

Определение касательной силы тяги, необходимой для преодоления сопротивления движению автомобиля:

Wс = Wo + Wi + Wв, Н;(4.1)

где: W0 - основное сопротивление движению, Н;

Wi - сопротивление от уклона дорог, Н;

Wв - сопротивление воздуха, Н.

Wo = wo·P;(4.2)

где: wo - удельное основное сопротивление, зависящее от покрытия дороги, Н;

Р - масса автомобиля с грузом, т.

Р = mа + Qф,(4.3)

где:mа - масса автомобиля, т;

Qф - фактическая грузоподъемность автомобиля, т.

Qф = Va·гa(4.4)



где: Va - вместимость кузова автосамосвала, м3 ;

г - плотность породы в разрыхленном состоянии (1,1 т/м3);

Qф= 61·1,1 =67 т.<...