Карьерный транспорт

Автомобильный транспорт используется при небольших объемах перевозок на малых карьерах и достигающих 50—70 млн. т/год на крупных.

Рациональное расстояние транспортирования при автотранспорте не превышает 3—4 км, поэтому в большинстве случаев карьеры, где используется автотранспорт, имеют сравнительно ограниченные размеры в плане (не более 2—2,5 км). Уклоны автодорог составляют 4—5°, радиусы поворота на дорогах 40— 50 м, глубина карьеров обычно 150—200 м.

Преимущество автотранспорта: мобильность, благодаря чему он применяется в сложных условиях залегания, особенно при селективной выемке полезного ископаемого в смешанных забоях; возможность использования как в период строительства карьеров, так и при их дальнейшей эксплуатации, а также при разработке месторождений с небольшими запасами и малом сроке эксплуатации; возможность применения при транспортировании как рыхлых, так и скальных крупнокусковых пород; более низкая капиталоемкость, чем при железнодорожном транспорте, и более высокая производительность труда.

Основные недостатки автотранспорта: жесткая зависимость от климатических условий и состояния автодорог и, как следствие, снижение производительности в период дождей, снегопадов, гололеда, а также загазованность атмосферы при большой интенсивности движения автомобилей и ограниченных размерах карьера; относительно высокие энергоемкость и эксплуатационные затраты.

Конвейерный транспорт целесообразно использовать при объемах перевозки 20—40 млн. т/год и более. Основные преимущества конвейерного транспорта: непрерывность потока груза и автоматичность действия, а также способность перемещать материал при углах наклона трассы 16—18° и благодаря этому сокращение расстояния транспортирования и объема горно-капитальных работ по строительству выездных траншей или наклонных стволов.

Вместе с тем при конвейерном транспорте предъявляются наиболее жесткие требования к характеристике (кусковатости и абразивности) перемещаемого материала. Конвейерный транспорт эффективно используется при перемещении рыхлых и мягких пород. При увеличенной влажности происходят налипание и примерзание материала к ленте, что приводит к резкому снижению производительности конвейерных линий. Для транспортирования конвейерами полускальных и скальных пород их необходимо дополнительно дробить механическими средствами во избежание разрушения ленты и роликоопор так, чтобы размер куска транспортируемого материала не превышал 300— 400 мм.

Конвейерный транспорт требует прямолинейного фронта работ, с его применением нецелесообразна селективная выемка пустых пород и полезного ископаемого и разработка разносортных руд. Рациональное расстояние транспортирования конвейерным транспортом в карьерах 2,5—3 км. Этот вид транспорта характеризуется примерно той же энергоемкостью и капиталоемкостью, что и автотранспорт, но себестоимость транспортирования ниже. Производительность труда при конвейерном транспорте на 40—50 % выше, чем при цикличных видах транспорта.

Комбинированный транспорт. Как видно, перечисленные виды транспорта имеют некоторые преимущества и недостатки, определяющие рациональные условия их применения. Поэтому нередко экономичнее применять комбинированный транспорт. В этом случае на определенных участках транспортирования проявляются преимущества каждого вида транспорта. В глубоких карьерах, где чаще возникает необходимость комбинации видов транспорта, обычно в качестве сборочного звена используется маневренный автомобильный транспорт, а для подъема горной массы из карьера— железнодорожный, конвейерный транспорт или скиповой подъем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Технологические и рабочие параметры драглайнов.

 

Параметры	ЭШ 6,5.45 (ЭШ 6.45М)	ЭШ 10.60.А (ЭШ 10.60)	ЭШ 10.70.А (ЭШ 13.50)	ЭШ 11.70 (ЭШ 14.50)	ЭШ 15.80	ЭШ 20.65
Вместимость ковша, м3 Длина стрелы, м Концевая нагрузка, кН Рабочие параметры (максимальные), м: радиус черпания и разгрузки глубина черпания высота разгрузки Среднее давление на грунт, МПа: при работе при шагании Преодолеваемый уклон при передвижении, градус, не более: продольный поперечный Скорость передвижения, м/ч Продолжительность цикла, с, при угле поворота, градус: 135 120 60 Роликовый круг: средний диаметр, м диаметр ролика, мм число роликов Диаметр барабана подъемной, тяговой лебедки, мм Канаты лебедки подъема: диаметр, мм длина, м Канаты лебедки тяги: диаметр, мм длина, м Максимальное усиление у ковша, кН: при подъеме при тяге Мощность двигателей, кВт: синхронных подъемных тяговых поворотных передвижения Мощность трансформатора собственных нужд, кВ*А Напряжение питающей сети, кВ Частота, Гц Габариты, м: радиус, описываемых хвостовой частью поворотной платформы высота крыши кузова над уровнем земли ширина экскаватора (по лыжам) ширина лыжи диаметр опорной рамы (базы) Рабочая масса, т       в том числе противовес Температурный диапазон работы экскаватора, ºС	6,5 (6) 45 135     43,5(42,5) 22 19,5   6 11     8 3 480     42         7,2 200 64 1200; 1400   39 106   45,5 62     250 300   500 2х190 2х190 2х100 -   250   6 50   9,74     6,94   11,5   1,55 7,7 310 15 +40…-40	10 60 285     54,5(58) 35 21(23)   8,5 12,0     10 3 200     52         9,2 200 88 1400     39 2х150   52,5 2х100     500 600   1150 2х325 2х325 2х250 325 250     6 50   13,2     9,5   14,61 1,8 11,8 9,5 558,8 22 +30…-30	10(13) 70(50) 285(312)     66,5(46,5) 35(21) 27,5(20,5)   9,4(8,4) 14,9(13,5)     10 3 200     52,5   (39)     9,2 200 112 1630     39 2х165 (2х120) 52 2х95 (2х75)   500 600   1250 2х500 2х500 2х500 500 250     6 50   15     9,6   13,72 1,8 11 9,7 688(620) 58 +40…-40	11(14) 70(50) 304(333)     66,5(46,5) 35(21) 27,5(20,5)   9,7(8,7) 15,6(13,6)     10 3 200     54   (39)     9,2 200 112 1630     39 2х165 (2х120) 52 2х95 (2х75)   550 660   1250 2х500 2х500 2х500 500 250     6 50   15     9,6   13,72 1,8 11 9,7 700(620) 66 +40…-40	15 80 430     76,5 40 32   10 15     10 3 200     58         11,5 200 128 1800     57 2х188   57 2х108     750 900   2х1250 2х630 2х630 2х500 2х630 400     6 50   16,5     12,45   17,57 2,4 15 12,3 1160 40 +40…-40	20 65 520     61 32 27   9 13,5     10 3 200       52       11,5 200 128 1800     57 2х169   57 2х103     800 900   2х1600 2х560 2х560 2х500 2х560 400     6 50   21,3     12,5   13,06 2,4 15 12,3 1070 - +40…-400

 

 

 

 

 

 

 

4. Основные схемы работы драглайнов. Тупиковые забои.

Драглайны устанавливаются на кровле, на промежуточном горизонте и редко на подошве разрабатываемого уступа. В первом случае выемка осуществляется нижним, во втором — нижним и верхним, а в третьем — только верхним черпанием.

Рабочий цикл драглайна состоит из следующих основных операций: опускания ковша в забой, установки ковша в рабочее положение, наполнения ковша, выведения ковша из забоя, поворота к месту разгрузки, разгрузки, поворота к забою. Операции опускания ковша в забой и выведения его из забоя обычно совмещают с поворотом экскаватора.

Длительность черпания зависит в основном от крепости пород и способа черпания. Наименьшая продолжительность черпания достигается в мягких породах при нижнем черпании.

Продолжительность поворота экскаватора зависит от места разгрузки, а также от того, производится разгрузка в отвал или транспортные сосуды. При перемещении породы в отвал ковш часто разгружают на ходу, без остановки экскаватора, который делает круговой поворот на 360°. Продолжительность цикла при этом наименьшая, так как разгрузка совмещена с поворотом и происходит без остановки экскаватора для перемены направления движения.

При разгрузке в средства транспорта необходимы остановка и наводка ковша над кузовом транспортного сосуда, что значительно увеличивает длительность цикла.

Забоем драглайна обычно является торец и иногда откос уступа. Нормальным для драглайна является боковой или тупиковый забой, расположенный ниже горизонта установки экскаватора.

Различают следующие основные схемы работы драглайнов:

• в боковом забое (рис. 1): с разгрузкой породы в отвал (а) или в транспортные средства при установке драглайна на кровле уступа (б); с разгрузкой породы в отвал при установке драглайна на промежуточном горизонте (в) или на подошве уступа (г);

 

 

Рис. 1. Основные схемы работы драглайна в боковом забое

 

• в тупиковом забое (рис. 2): с разгрузкой породы в отвал (а) или в транспортные средства (б).

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 2 Основные схемы   работы    драглайна в тупиковом   забое

 

Схема работы с боковой разгрузкой в отвал наиболее распространена на карьерах. Ее применяют при перевалке вскрышных пород в выработанное пространство карьера. При этой схеме достигается наиболее высокая производительность, так как экскаватор не связан с транспортом и работает с наиболее эффективным нижним черпанием.

Боковую разгрузку в средства транспорта применяют главным образом при добычных работах в обводненных условиях, а также при выемке вскрышных пород, когда невозможна непосредственная перевалка их в выработанное пространство карьера. Производительность экскаватора при этой схеме в связи с увеличением времени разгрузки и простоями в ожидании транспорта ниже, чем при разгрузке в отвал. Обычно для погрузки в транспортные сосуды используют драглайны небольшой мощности с емкостью ковша до 4—10 м3. При этом соотношение емкости кузова транспортного сосуда и емкости ковша драглайна должно быть не менее 3—4.

Расположение драглайна на промежуточном горизонте или на подошве уступа применяют при перевалке вскрышных пород в выработанное пространство, когда необходимо максимально приблизить экскаватор к отвалам, а также при неровной кровле уступа или низкой несущей способности разрабатываемых пород. Применение этих схем позволяет в ряде случаев увеличить мощность отрабатываемого вскрышного уступа, но при этом снижается производительность экскаватора, так как условия наполнения ковша при верхнем черпании хуже, чем при нижнем. Верхнее черпание достаточно эффективно только при применении крупных моделей драглайнов с емкостью ковша 10—16 м3 и больше.

Схемы работы драглайна в тупиковых забоях применяют главным образом при проходке траншей. При расположении траншеи за пределами карьерного поля породу обычно размещают на бортах траншеи. Если же траншея расположена в пределах карьерного поля, породу в большинстве случаев разгружают в транспортные средства. Производительность драглайна в тупиковых и боковых забоях практически одинакова.

Форма и размеры забоя драглайна определяются его рабочими параметрами, схемой работы и свойствами разрабатываемых пород.

Профиль забоя драглайна соответствует траектории движения ковша и имеет прямолинейную или слегка вогнутую форму (рис. 3). Угол откоса забоя в зависимости от свойств горных пород составляет 30—60° при нижнем черпании и 10—25° при верхнем.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 3. Схема бокового забоя драглайна при нижнем черпании

 

Высота забоя при нижнем черпании определяется глубиной и радиусом черпания, углом откоса забоя, условиями разгрузки ковша. При этом учитывают, что драглайн, расположенный на кровле уступа, должен находиться за пределами призмы обрушения.

При верхнем черпании высота уступа не должна превышать 0,8 максимальной высоты разгрузки, чтобы исключить задевание ковша за уступ при повороте драглайна.

Для предупреждения скольжения ковша по забою и сокращения продолжительности наполнения ковша угол откоса забоя при верхнем черпании должен быть не более 25°.

Ширина забоя драглайна определяется схемой его работы, радиусом черпания и углами рабочего разворота экскаватора в каждую сторону от его оси 1 и 2 (рис. 3), величина которых принимается не более 30—45°:

A=RЧ(sin

1 + sin 2), м. 

Для драглайнов с ковшами емкостью 1,5—4 м3 глубина забоя обычно равна 10—25 м, ширина 10—20 м.

 

4. Перечислить способы бурения шпуров и скважин. Сущность взрывного и электроимпульсивного способов бурения.

 

Дробление горных пород взрывом широко применяется при открытой разработке месторождений полезных ископаемых и является основным способом подготовки полускальных и скальных пород к выемке. От организации буровзрывных работ на карьере зависит эффективность всех последующих технологических процессов: погрузки, транспортирования и укладки взорванных пород в отвал.

Первичные буровзрывные работы на карьерах осуществляют методами шпуровых, скважинных, котловых и камерных зарядов (рис. 1).

 

 

Рис. 1. Производство буровзрывных работ на карьерах:

а — скважинными (шпуровыми); б — котловыми; в, г — камерными зарядами

 

В первом случае заряды ВВ размещают в шпурах — искусственных цилиндрических углублениях диаметром до 75 мм и глубиной до 5 м. Применяют этот метод взрывания в основном на небольших карьерах по добыче строительных материалов и при раздельной выемке полезных ископаемых.

Во втором случае заряды ВВ размещают в скважинах диаметром до 300—400 мм и глубиной до 30 м и более. Этот метод производства первичных буровзрывных работ на современных карьерах является основным и наиболее распространенным.

В третьем случае основную часть ВВ размещают в котлообразном расширении нижней части шпура или скважины, образованном повторным взрыванием небольших зарядов ВВ (простреливанием). Котловые заряды имеют сосредоточенную форму и при взрыве вызывают неравномерное дробление горных пород и большой их разброс, поэтому применяются они на карьерах редко, в основном для преодоления больших сопротивлений по подошве уступа.

Способы бурения скважин

По способу разрушения горных пород буровые станки подразделяются на две группы: с механическим воздействием бурового инструмента на забой скважины; с физическим воздействием на забой скважины.

К первой группе относятся: станки ударно-канатного бурен: СБК;  вращательного бурения режущими коронками – СБР; вращательного бурения шарошечными долотами - СБШ; ударно-вращательного бурения погружными пневмоударниками –СБУ.