Строительство дороги

При правильной организации работ максимальная производительность бульдозера достигается при мощности вскрышных пород 1,7-1,5 м и дальности транспортирования до 100 м.

По мощности базового трактора бульдозеры можно  разделить на легкие, средние и  тяжелые; по устройству ходовой части  на гусеничные и пневматические; по способу установки отвала — на неповоротные и поворотные (универсальные).

По характеру  движения бульдозера к месту разгрузки и обратно возможны челноковая и кольцевая схемы. При челноковой схеме бульдозер возвращается в забой задним ходом. При кольцевой схеме бульдозер к месту работ возвращается прямым ходом, разворачиваясь на месте разгрузки на 180°. Кольцевую схему целесообразно применять при расстоянии транспортирования более 50 м и использовании бульдозеров с небольшой скоростью заднего хода. Для бульдозеров на базе тракторов Т-130 и ДЭТ-250 рекомендуется применять челноковую схему, так как скорость заднего хода у них больше или равна скорости переднего хода.

При выполнении вскрышных работ различными машинами кровля полезного ископаемого полностью не обнажается, и на ней остаются породы вскрыши. Работы по съему этих пород в карьерах носят название довскрыши. Работы довскрыши возникают по разным причинам: часть пород вскрыши не разрыхляется машинами; при гидроразработке на кровле остается недомыв; при устройстве автомобильных дорог; вследствие просыпания части вскрышных пород при их погрузке в транспортные средства, установленные на кровле полезного ископаемого.

Объем пород  довскрыши зависит от многих факторов: рельефа кровли полезного ископаемого; применяемого типа машин при разработке вскрыши; способа погрузки в транспортные средства; квалификации обслуживающего персонала.

Назначение транспортных работ в карьере

Назначение карьерного транспорта обеспечить доставку вскрышных пород в отпал, горной массы из карьера к месту переработки или на склад, передачу материалов от одного агрегата к другому в перерабатывающем цехе и из перерабатывающего цеха или склада готовой продукции к месту дорожных работ (внешний транспорт). Кроме того, он должен обеспечить бесперебойность, экономичность и безопасность работ. Выбор транспортных средств производится в зависимости от условий эксплуатации карьера, объема работ, дальности возки, времени производства работ, климатических условий и себестоимости перевозок.

Разнообразие  горногеологических и горнотехнических условий месторождений, разрабатываемых  открытым способом, определяет возможность применения большого вида и схем карьерного транспорта. Вес виды карьерного транспорта можно разделить на две группы: прерывного действия (рельсовый, безрельсовый транспорт и землеройные машины) и непрерывного (конвейеры и гидравлический транспорт).

В карьерах используют землеройные машины: одноковшовые экскаваторы, канатные скреперы, тракторные скреперы и бульдозеры. Наиболее часто применяют одноковшовые экскаваторы, которые работают непосредственно в отвал, или выполняют переэкскавацию вынутой породы. Большое распространение находят самоходные скреперы. Для выполнения вспомогательных горнотранспортных операций широко используют бульдозеры.

Конвейерный транспорт  в карьерах представлен стационарными и передвижными конвейерами, специальными конвейерными установками — отвалообразователями. По роду перевозок различают транспорт вскрышной — для перемещения вскрышных пород и добычный — для транспортирования полезного ископаемого.

Карьерный транспорт  резко отличается от транспорта промышленных предприятий фабрично-заводского типа. Характерными особенностями карьерного транспорта являются: массовость перевозимых грузов; непостоянство положения дорожных трасс в карьерах вследствие продвижения вскрышных и добычных уступов; специфичность условий транспортирования,    зависящих от    залегания полезного ископаемого и системы ведения горных работ; повышенная прочность транспортных средств, вызываемая условиями погрузки, крупностью кусков и значительной объемной массой горной породы; относительно короткие расстояния перемещения; большие технологические простои подвижного состава в транспортном цикле. Кроме отмеченных особенностей, каждый вид карьерного транспорта имеет свои технические и эксплуатационные особенности, вытекающие из специфики производства открытых горных работ.

Особенности разработки песчано-гравийных работ

Из общего числа  карьеров нерудных строительных материалов около 40% приходятся на долю карьеров, разрабатывающих песчано-гравийные  месторождения.    Песчано-гравийными   месторождениями называются пластообразные залежи, состоящие из смеси песка, гравия и валунов. Месторождения, содержащие более 50% песка, называются песчано-гравийными, а менее 50% — гравийно-песчаными.

Технология разработки песчано-гравийных месторождений зависит от наличия крупнообломочного материала и прослоек различных пород в полезном ископаемом. Вскрыша некоторых месторождений также содержит одни или несколько прослоек.

Технологические схемы разработки песчано-гравийных месторождений и применяемое оборудование отличаются большим разнообразием, что объясняется как различием горногеологическнх условий, проектной мощности, сроков службы карьеров, видов готовой продукции, так и недостаточной оснащенностью оборудованием, обеспечивающим эффективную разработку.

Высота добычного  уступа в основном определяется мощностью  сухой части полезного ископаемого, которая, как правило, разрабатывается одним уступом.

Наиболее распространенным добычным оборудованием являются экскаваторы механическая лопата и драглайн, реже применяются земснаряды, бульдозеры, колесные скреперы. Широко внедряются плавучие машины, среди которых преобладающее распространение получают грейферные снаряды.

Типичным для  многих песчано-гравийных месторождений  является организация работ с частичной или полной переработкой полезного ископаемого на забойных передвижных или полустационарных установках. Часть из них вырабатывает готовую продукцию, включая фракционированный гравии и щебень.

В последнее  время наметилась тенденция к  изготовлению машин, выполняющих сразу несколько операций. Сюда относятся цепные экскаваторы двойного действия, которые снабжены двумя черпаковыми цепями, что позволяет одновременно производить вскрышные и добычные работы; изготовляются плавучие снаряды с двумя грейферными ковшами. Часто добычные машины снабжаются перерабатывающим оборудованием.

Выемочно-погрузочные работы на песчано-гравийных месторождениях имеют свои особенности, связанные с необходимостью отделения крупных валунов и селективной выемки прослоек глин или песка, а также разработки обводненных участков. В зависимости от горногеологнчееких условий на выемочно-погрузочных работах применяются одноковшовые, роторные и многоковшовые экскаваторы, фронтальные погрузчики, колесные скреперы, башенные экскаваторы, канатные скреперы, плавучие снаряды, а также гидромеханнзированное оборудование.

При разработке сухих месторождений наибольшее применение получила экскаваторная  выемка породы торцевым забоем с погрузкой в автомобили-самосвалы. Экскаватор механическая лопата, кроме выемочио-погрузочных работ, в ряде случаев, производит сортировку, отделяя негабаритные камни для дробилки первичного дробления, валуны, мерзлые глыбы   и   осуществляя   селективную выемку слоев песка, глины или песчано-гравийных порол, засоренных илистыми и глинистыми частицами.

Драглайн используется преимущественно при разработке частично обводненных месторождений  с погрузкой в транспортные средства и бункер-питатель (при конвейерном  транспорте), или укладкой песчано-гравийных пород в штабеля для обезвоживания до естественной влажности.

Наметилась тенденция  к увеличению высоты разрабатываемого уступа, что позволяет концентрировать горные работы и сокращать число транспортных горизонтов. Поэтому в случае высоты уступа, большей высоты черпания экскаватора, породы из верхней части уступа перемещают на нижнюю площадку при помощи рабочего органа, прицепляемого к драглайну вместо стандартного ковша. Угол откоса верхней части уступа при этом составляет 35-40°.

Отгрузка песчано-гравийной  массы осуществляется экскаватором непосредственно в бункера-питатели, которые могут быть с ходовым устройством для перемещения по рельсовому пути и переносные. Бункер-питатель состоит из собственно бункера и колосникового стационарного или подвижного грохота, служащего для отделения крупных включений, питателя с приводом, желобов и затворов. При конвейерном транспорте бункер-питатель устанавливается над конвейерной линией и дополнительно оборудуется питателем для регулирования подачи горной массы на конвейер. Для выделения из горной массы песка и загрязняющих примесей в комплексе с экскаватором применяется самоходный агрегат по отсеву, предназначенный для работы непосредственно в забое . Он состоит из переменного бункера с пластинчатым питателем, загружаемого экскаватором, одного или двух ленточных конвейеров, при помощи которых песчано-гравийная масса подается в разделительную камеру, бункеров гравия и песка, вентилятора с поворотным направляющим патрубком, разгрузочных конвейеров и пульта управления. Рассев песка и гравия на таком агрегате основан на принципе пневмосепарации.

Канатные скреперы и башенные экскаваторы могут  эффективно использоваться при разработке сухих и обводненных песчано-гравийных месторождений. Канатные скреперы выпускаются с объемом ковша 4 м³ и более. Значительное расстояние между опорами позволяет разрабатывать обводненные породы на глубине 20 м. Головная башня канатных скреперов может быть неподвижной и подвижной. Подвижная башня монтируется на рельсовом или гусеничном ходу.

Скорость движения ковша башенного    экскаватора   достигает 8 м/с, а скорость движения ковша скрепера не превышает 3 м/с в холостом направлении. Так как скорость движения ковша башенного экскаватора превышает среднюю скорость движения автомобилей-самосвалов в карьере, то в определенных условиях может оказаться экономически целесообразной работа башенных экскаваторов с предельным расстоянием между башнями, что позволит сократить расстояние карьерных перевозок.

Плавучие снаряды  получили широкое распространение при разработке обводненных песчано-гравийных месторождений, содержащих валуны. Чаще используются плавучие снаряды с грейферным ковшом или черпаковой цепью.

Драга — плавучая горная машина, предназначенная для  разработки россыпных месторождений. Она имеет оборудование для экскавации и переработки полезного ископаемого. В отличие от драг, разрабатывающих россыпи, драги на нерудных карьерах снабжены меньшим числом перерабатывающего оборудования, в отдельных случаях только грохотами. Применяются драги, как правило, в карьерах большой производительности.

Землечерпалка представляет собой самоходное судно, которое предназначено преимущественно для дноуглубительных работ. Для производства добычных работ в конструкцию землечерпалки вносят некоторые изменения — устанавливают грохоты и дополнительные разгрузочные устройства.

Нередко на добычных работах применяются плавучие краны  с грейферными ковшами. Важное достоинство  плавучих снарядов заключается в  возможности установки на них  перерабатывающего оборудования (виброгрохотов,   корытных   моек, классификаторов, дробилок).   Вода,   необходимая   для   переработки,   подается   насосом.

Многочерпаковые драги и снаряды надежны в работе и могут применяться при разработке месторождений, содержащих много крупных валунов.

Себестоимость полезного ископаемого, добываемого  плавучими снарядами, по сравнению  с другими способами разработки песчано-гравийных пород значительно ниже. 
 
 

9. Экономическая часть

     Рост  производства и экономики связан с развитием транспортной системы страны, в том числе - дорожного хозяйства. За последние 6 лет число автомобилей возросло в 1,6 раз, растет объем тяжеловесных перевозок, международных и дальних ( более 300 км) перевозок. На долю автотранспорта приходится 75% грузоперевозок, 73% внегородских пассажирских перевозок.

     Дорожная  сеть России не соответствует возросшим  транспортным потокам. До 20% автодорог исчерпали свою пропускную способность. Радиальная структура дорожной сети, отсутствие объездных дорог приводит к перебегам транспорта и перегрузке дорог близ крупных городов. Решить эту проблему должна новая программа совершенствования и развития сети автодорог в период до 2025 г.

     Важнейшими  составляющими новой программы  являются: совершенствование ценообразования на объекты дорожного строительства и обеспечение дорожного строительства современной нормативной базой, учитывающей применение современной техники, материалов и технологий, освоение зарубежного опыта и изменившиеся экономические условия, рыночные отношения, в т.ч. -инфляцию.

     Качество  автомобильных дорог в большой  степени зависит от качества материалов покрытия, от соблюдения технологии приготовления асфальто- и цементобетонных смесей.