Перемещение и складирование карьерных грузов

Лекция №24 Карьерные грузы и средства их перемещения

Общие сведения

Сущность открытой разработки заключается прежде всего в перемещении вскрышных пород и полезного ископаемого из забоев к пунктам их складирования или приема, которое обычно производится в четыре последовательные стадии. Первая стадия охватывает перемещение горной массы в процессе подготовки к выемке (например при взрывании), вторая - при выемочно-погрузочных работах, третья – в процессе собственного транспортирования, четвертая – в процессе складирования.

На отвалах и складах принимаемую горную массу с помощью специального оборудования перемещают к пунктам конечного размещения. В ряде случаев (например, при транспортировании полезного ископаемого от забоев вагонами КТЖ) четвертая стадия перемещения отсутствует. Отдельные стадии могут объединяться с другими, например, при перевалки породы экскаватором в выработанное пространство карьера.

Основные карьерные грузы – вскрышные породы и полезное ископаемое. Вспомогательные карьерные грузы – взрывчатые вещества, путевые материалы (балласт, шпалы и др.), детали и узлы горных машин, смазочные материалы, снег в зимнее время и др. Для перемещения этих грузов, как правило, используют специальные транспортные средства.

Различают карьерный, цеховой и внешний транспорт.

Ведущий, карьерный транспорт обеспечивает перемещение горной массы от забоев до пунктов приема, а также доставку вспомогательных грузов в карьер. Цеховой транспорт горно-обогатительных комбинатов служит для перемещения полезного ископаемого на дробильно-сортировочных и обогатительных фабриках в соответствии с принятой технологией переработки сырья. Задача внешнего транспорта – перемещение полезного ископаемого после обогащения или со складов к месту потребления продукции. На ряде угольных разрезах и карьеров строительных горных пород кондиционное полезное ископаемое средствами внешнего транспорта, не принадлежащего карьеру, перемещают от забоев непосредственно потребителю.

Характерные особенности карьерного транспорта:

- массовость и односторонняя сосредоточенная направленность основных карьерных грузов (до десятков, иногда сотен миллионов тонн горной массы в год);

- относительно короткие расстояния перемещения (от нескольких десятков метров до 20 км);

- высокие удельные показатели грузооборота при сравнительно ограниченном числе транспортных средств, значительная грузонапряженность путей и дорог, быстрая оборачиваемость подвижного состава;

- значительная плотность (от 1 до 5 т/м³), повышенная прочность и абразивность, неоднородная кусковатость горной массы, ударные воздействия при погрузке и разгрузке;

- жесткая зависимость остальных технологических процессов на карьере от надежности работы транспорта – их объединяющего звена;

- большой удельный вес технологических простоев подвижного состава в транспортном цикле (погрузка и разгрузка горной массы, профилактический осмотр и т. д.);

- нестационарность пунктов погрузки горной массы и разгрузки вскрышных пород, что обуславливает систематическое переустройство транспортных коммуникаций на уступах в карьере и на отвалах;

- большая крутизна подъема (спуска) горной массы из карьера;

- сложная организация перемещения полезного ископаемого при его раздельной выемке и усреднении;

- зависимость местоположения карьерных транспортных коммуникаций от элементов строения залежей и стесненность площадок карьерных путей;

- высокий удельный вес затрат на транспортирование горной массы в затратах на добычу полезного ископаемого (обычно не менее 40%, в отдельных случаях до 65 – 75%).

Указанные особенности определяют основные требования к карьерному транспорту:

- расстояния перемещения карьерных грузов, в особенности вскрышных пород, должно быть по возможности кратчайшим;

- транспортные коммуникации в целом и их отдельные участки должны быть по возможности стационарными, требующими минимума переутстройства в период эксплуатации;

- на одном карьере желательно использовать минимальное число видов транспорта и типов транспортных средств для облегчения их взаимозаменяемости, организации эксплуатации и ремонтов;

- вместимость и прочность транспортных средств должны соответствовать мощности выемочно-погрузочных и разгрузочных средств, а также комплексу физико-технических свойств перемещаемых пород, характеризующих трудность их транспортирования;
- применяемый транспорт должен обеспечить надежность работы, минимальные простои основного оборудования и возможно большую степень поточности процессов перемещения;

- выбранный транспорт должен обеспечить безопасность работ и минимальные затраты на открытую разработку месторождения. Возможны случаи, когда увеличение стоимости транспортирования обеспечивает снижение затрат на разработку месторождения в целом за счет экономии по другим процессам, изменения объемов добычных и вскрышных работ и их распределение во времени.

На карьерах используются почти все известные виды и технические средства перемещения грузов. Каждый вид карьерного транспорта имеет ряд характерных признаков.

По принципу действия транспорт делится на прерывный и непрерывный.

По способу перемещения груза, типу ходового и путевого устройства различают следующие виды транспорта: железнодорожный, автомобильный, конвейерный, гидравлический, гравитационный и др. Из них первые два являются наиболее распространенными видами прерывного транспорта, следующие три – непрерывного.

Разделение по роду тяги характерно главным образом для колесных видов транспорта: железнодорожного и автомобильного. При первом применяют электрическую, тепловозную, дизель-электровозную, при втором – дизельную, дизель-электрическую и электрическую тягу.

По характеру работы различают транспортные средства подвижные и стационарные (канатные подъемники, подвесные дороги и др.).

По функциональному признаку различают самостоятельные и специальные виды карьерного транспорта. Самостоятельным транспортом (железнодорожным, автомобильным, конвейерным, гидравлическим) возможно перемещение горной массы от забоев до пунктов приема. Специальные виды транспорта (скиповой, гравитационный, канатные подвесные дороги и др.) могут использоваться только на отдельных участках перемещения груза (обычно для подъема и спуска из карьера), является звеном комбинированного транспорта.

Грузооборотом называют количество полезного груза (в тоннах или кубических метрах), перемещаемого в единицу времени (час, смену, сутки, год и т. д.). Понятие расчетного грузооборота следует относить к одному грузопотоку. Общий грузооборот карьера равен сумме грузооборотов отдельных грузопотоков.

Под грузопотоком понимается поток грузов определенного качества, характеризуемый направлением, сравнительно устойчивым во времени, и определенным объемом перевозок. Разовые и эпизоотические перемещения в одном направлении грузопотока не составляют.