Железнодорожный транспорт при открытой разработке рудных месторождений
| Сдавался/использовался | 1. МГГУ 1998, каф. Открытой разработки, преп. Болотова |
| Загрузить архив: | |
| Файл: vdv-0403.zip (9kb [zip], Скачиваний: 99) скачать |
Железнодорожныйтранспорт
приоткрытой разработке
рудных месторождений.
Карьерный транспорт является связующимзвеномв общем технологическомпроцессе. Отчеткойработы карьерноготранспортазависит эффективностьсмежныхпроизводствен- ных процессов - выемочно-погрузочныхи отвальныхработ.
Условия разработкирудныхкарьеров способствуют преимущественномуприменениюдля вывозкигорноймассы
автомобильноготранспорта. Автомобилямиперевозятся накарьерахчерной металлургии64,6 % икарьерахцветных металловболее80 % всехкарьерныхгрузов.
На второмместепо объемуперевозокнаходится железно-
дорожныйтранспорт, которымперевозится накарьерахчерной металлургии 30,4 % всейгорной массы. Остальныевидытранспорта имеютподчиненноезначение иобщийобъем перевозокимине превышает5 %всех грузов.
Значительная глубинарудныхкарьеров создаетусловиядля использования комбинированноготранспорта. Так, нажелезнорудныхкарьерах комбинированнымтранспортомвывозится 41,5 %горноймассы, втомчисле 79 % добываемойруды.
Железнодорожныйтранспорт целесообразноприменятьна карьерахсбольшим годовым грузооборотом ( 25 млн. тонн иболее )при значительнойдлинетранспортирования ( 4 км иболее ). Косновнымдостоинствам железнодорожноготранспортаследует отнестинебольшойрасход энергии,возможностьобеспечения практическилюбойвеличины грузооборотаприлюбом расстоянииперевозок,возможность применения автоматизированнойсистемыуправления (АСУ), надежностьработы вразличныхклиматических игорно-геологическихусловиях иотносительнонебольшие затратына1 тоннокиломертперевозок.
По сравнениюсдругими видамикарьерноготранспорта железнодорожныйтребуетнаибольших радиусовкривых
( 100 - 120метров ), значительнойпротяженностифронта работ ( 500 -600метров ) идопускаетминимальные подъемыпути( 40 - 60 промилле ).Эти условияобеспечива- ютсяпри большихразмерахкарьера вплане.При железнодорожномтранспортеотносительно великиобъемыгорно-капитальныхработ, капитальныезатраты,затраты насодержаниетранспортных коммуникацийиих эксплуатациюинаиболее сложнаяорганизациядвижения.
Железнодорожныеперевозки накарьерахчерной металлургииосуществляютсяэлектрифицированнымтранспортом ( 77 %перевозимых грузов ) итепловозами
( 23 % ).В качествелокомотивовиспользуется 356тяговыхагрегатов, 245электровозов, атакже448 тепловозовмощностью 2 - 6 тыс. л.с.. Тепловозы используютсянабольшинстве карьеровКриворожскогобассейна.
Основными условиями эффективного формированияэкска- ваторно-железнодорожныхкомплексовпри использованииэкскаваторовмеханических лопатнапогрузке горноймассыи железнодорожныхсоставовпри еетранспортированииявляется определениерациональных качественных сочетанийпогрузочныхи отвальныхэкскаваторови локомотивосос- тавов;количественнаявзаимоувязкапогрузочного, транспорт-
ногои отвальногооборудованияв грузопотоках.
Средствамижелезнодорожноготранспортаявляются рельсовыепутии подвижнойсостав.
*Рельсовыепути.
По условиямэксплуатациирельсовые карьерныепутиделятся настационарные,сохраняющие своеположениепостоянно иливтечение длительноговремени ( путина поверхности,транспортныхбермах ивкапитальных траншеях ),ивременные пути,периодическиперемещаемые ( науступах иотвалах ). Накарьерах восновномприменяется стандартнаяколеяшириной 1520миллиметров.
Минимальный радиускривыхопределяется типомподвижногосостава иширинойколеи. Длявсехстационарных карьерныхпутейпри ширинеколеи1520 ммнормальныйрадиус кривыхравенне менее200метров. Для временныхпутейон находитсявпределах 100 - 120метров.
Величинуподъема i(уклона) впродольномнаправлении принятовыражатьв промиллях( числотысячных едиництангенсаугла подъема,т.е.i = 1000 tg a ,гдеа - угол подъема ).Таккак прималомугле подъемаsin a = tg a, топри известных значенияхiи высотыподъемаможно опре-делитьдлину участкаподъемабез тригонометрическихтаблиц.
Максимальный подъемпутив грузовомнаправленииназывается руководящимподъемомi p.По величинеруководящегоподъема расчитываетсямассапоезда. Экономическиэффективнаявеличина руководящегоподъема дляжелезнодорожногоэлектрифицированноготранспорта приоднократнойтяге непревышает40 и60промилле соответственносиспользованиемэлектровозов итяговыхагрегатов.
Cхемастроения железнодорожногопути.
1 - земляноеполотно
2 - балласт
3 - шпала
4 - подкладка
5 - рельс
6 - водоотводнаяканава
7 - накладка
8 - ширина колеи
*Подвижной состав.
Подвижной составнакарьерах состоитизвагонов илокомотивов.Для перевозкиполезногоископаемого широкоиспользуютсявагоны типа"гондола"грузоподъемностью60 - 90 тонни,частично, типа"хоппер",грузоподъемностью60 тонн.Увагонов типа"гондола"дно составленоизотдельных щитов,вращающихсяна шарнирахухребтовой балки.Опущенныещиты обрзуютнаклонныеплоскости, покоторымгруз высыпаетсянаобе стороныотоси пути.Вагонтипа "хоппер"имеетнаклонные торцовыестенкии разгружаетсячерезлюки, расположенныенижерамы вагона. Грузссыпаетсямежду рельсамиилина сторону.
Для перевозкивскрышныхпород применяются саморазгружающиеся вагоны-думпкары содностороннейили двухстороннейразгрузкой.Конструкция думпкароврассчитанана восприятиезначительныхдинамических нагрузокотпадения крупныхкусков породымассой 3-5 тоннсвысоты 1,5 - 3 метра ( припогрузкеэкскаваторами ) .
Думпкарытакже широкоприменяютсяидля транспорт- ированияруды.
Думпкары
Локомотивы.
В качестве локомотивовнакарьерах применяютсяэлектровозы,тепловозы итяговыеагрегаты. Достоинствамиэлектровозовявляются относительновысокийКПД, равный14 - 16 % ,высокая скоростьдвиженияна руководящемподъеме,способность преодоленияподъемовдо40промилле, постояннаяготовностьк работе,простойобслуживания инадежнаяработа всуровыхклиматических условиях.Недостаткамиэлектровозов являютсязависимостьот источникаэнергиии значительныепервоначальныезатраты настроительствоконтактной сетиитяговой подстанции.Наличиеконтактной сетиназабойных путяхусложняеторганизацию взрывныхивыемочно - погрузочныхработ.
Тепловозы.
Тепловозы - локомотивы,оборудованные двигателямивнутреннегосгорания ( дизелями ). ДВС,установленный втепловозе,обеспечивает егоавтономностьи исключаетнеобходимостьконтактной сети,стоимостькоторой составляет12 - 15 %общей стоимоститранспортирования.Тепловозы обладаютвысокимКПД, равным24 - 26 %,и способныпреодолеватьзначительные подъемы.Применяемыена карьерахтепловозыпредназначены для работынапутях МПСине отвечаютспецифическимособенностям работыкарьерноготранспорта. Онирезкоснижают скоростьпридвижении наподъем. К недостаткамтепловозов относитсятакжесложность ихремонта.
Тяговые агрегаты.
Тяговые агрегатыпредставляютсобой сочетаниеэлектровозауправления, секцииавтономногопитания
( дизельнаясекция ) и несколькомоторныхдумпкаров.
Наличие моторныхдумпкаровв составетяговогоагрегата позволяетзначительноувеличить сцепнойвеси полезнуюмассу поезда ( в2 -2,5раза посравнениюс электровозами)
илируководящий подъем( до60 промилле ).Наличиеже дизельнойсекциив составетяговогоагрегата обеспечиваетвозможностьисключения контактнойсети на передвижныхпутях.
Тенденции развитияпромышленностисвидетельствуютоб увеличенииединичноймощности применяемогонакарьерах оборудования.Увеличениесцепного веса локомотивоввлечет засобойповышение полезноймассыпоезда до1200 - 1500тонн. При использованиимощныхэкскаваторов уменьшаетсяихобщее количествовкарьере, упрощаютсясхемыпутевого развитиянауступах ирудникев целом.
Наибольшее распространениеполучилав настоящеевремятупиковая схемасрасположением обменногопунктаза пределамифронтаработ. Онаобеспечиваетминимальные объемыпутепереукладочныхработ, низкиезатратына содержаниепути,простую организациюдвиженияпоездов науступе. Недостаткомсхемы являетсянизкийкоэффициент обеспечениязабояпорожняком. Особенноонснижается прибольшойпротяженности фронтаработ.
Интенсификацияработы погрузочногоитранспортного оборудованияможетбыть достигнутазасчет совершенствования тупиковыхсхем путевогоразвитияна уступепутемустройства дополнительногообменногопункта назабойныхпутях. Новнедрениетаких схемсдерживаетсяиз-за сложностисодержанияи большойчастотыперемещения дополнительныхобменныхпунктов.
Из - за того , чтостоимостьодного тоннокилометраперевозокавтотранспортомв 6 - 10 раз выше,чемжелезнодорожнеым,на крупныхглубокихкарьерах, исполь-
зующихна верхнихгоризонтахжелезнодорожныйтранспорт,
стремятсязавести егонаболее глубокиегоризонты.
Однако, этоприводитк усложнениютрассыкапитальных траншейзасчет строительствадополнительныхтупиков, чтовконечном итогеснижаетэффективность использованияподвижногосостава железнодорожноготранспортаи повышаетзатратына перевозкукарьерныхгрузов.
При ведениигорныхработ напервомэтапе разработкиглубокихкарьеров создаютсяблагоприятныеусловия дляиспользованияжелезнодорожноготранспорта: большойгрузооборот, значительнаяпротяженностьфронта работнауступах, небольшоеусложнениетрассы капитальныхтраншейпри вскрытиинижнихгоризонтов засчетпроведения внешнихкапитальныхтраншей большой глуби- ны.При переходековторому этапуразработкивозмож- ности эффективнойработыжелезнодорожноготранспорта
нанижних уступахисчерпываются.Это связанос уменьше- нием размеров рабочейзоны,усложнением трассыкапитальныхтраншей, возрастаниемпродолжительностирейса локомотивосоставовиснижением ихпроизводитель- ности.
Назревает необходимость решения вопросатранспортирова-ниягорной массыизвторой зоныпоглубине карьера.Навтором этаперазработкивыполнение транспортныхработв первойзоне,как правило,невызывает затрудненийитранспортирование ведетсяпо сложившейсясистеметранспортных коммуникаций. Припереходегорных работковторому этапупоявляетсянеобходимость в проведениипервойреконструкции карьера,узловымрешением прикоторойбудет обеспечениеперемещениякарьерных грузовиз пределоввторой зоны.
Практика открытыхгорныхработ наглубокихкарьерах показываетдваосновных направлениярешениятранспортной проблемы :
- переход накомбинированныйтранспорт;
- сохранение дляработво второйзоне железнодорожноготранспорта сглубокимвводом железнодорожныхпутейс относительнопростойформой трассы.
Переход накомбинированныйтранспорт даетэффектпри решениивопросапереноса перегрузочныхпунктов вследза
понижениемгорных работ.Безрешения этоговопросарасстояние перевозкиавтотранспортомбыстро возрастают, чторезкоповышает затратынаперемещения карьерныхгрузов.
Глубокий вводжелезнодорожныхпутей возможно ирациональноосуществлять тольковопределенных горно-тех-
ническихусловиях .
Окончательные решениятранспортнойпроблемы приразработкеглубоких карьеров должнырешатьсяпри проэктированииреконструкциикарьера наосноветехнико -
экономическогосравнениявариантов:
· система внутреннихтраншейс максимальнымиспользованиемдлины бортовкарьера
· наклонные железнодорожныетуннели.