Карьерные автомобильные дороги

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Карьерные автомобильные дороги (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Учебная дисциплина: КАРЬЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

Реферат на тему: «Карьерные автомобильные дороги»

Выполнил студент: Сергуня Петрозаводский государственный университет Костомукшский филиал Республика Карелия, 2009 год

1. Параметры карьерных автодорог

2. Содержание и ремонт карьерных автодорог

3. Список использованной литературы и источников

ПАРАМЕТРЫ КАРЬЕРНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Наибольшее распространение в мире по количеству карьеров и объему перевозок занимает автомобильный транспорт. Особенно широкое распространение автотранспорт получил в карьерах по добыче цветных и железных руд, горно-химического сырья, строительных материалов. Причем автомобильный транспорт используется и, как основной вид транспорта, и в комбинации с конвейерным и железнодорожным.

В качестве основного вида автомобильный транспорт получил распространение: при строительстве карьеров, при разработке месторождений, имеющих включения пустых пород; при разработке месторождений малой и средней мощности; при сравнительно небольших расстояниях транспортирования (до 3−4 км); при разработке месторождения, расположенного вдали от магистральных дорог и мощных энергетических ресурсов.

Схемы движения автотранспорта определяются горнотехническими условиями разработки месторождения и направлением транспортирования полезных ископаемых и вскрышных пород. Связь рабочих горизонтов с поверхностью может осуществляться прямыми, спиральными, петлевыми съездами и их комбинацией.

При разработке месторождений с горизонтальным и слабонаклонным залеганием полезного ископаемого при небольшой глубине, а также на нагорных карьерах применяются прямые съезды. В глубоких карьерах с ограниченными размерами в плане получили распространение спиральные съезды. При значительной глубине и при разработке месторождений на склоне горы, когда достигнуть заданных отметок прямым съездом не удается, используются петлевые съезды. В большинстве карьеров распространение получили комбинированные съезды, причем чаще комбинация спиральных и петлевых.

Автодороги в карьерах разделяют:

— по характеру перевозимого груза — на производственные (технологические, служащие для транспортирования полезного ископаемого к пунктам разгрузки и вскрыши в отвалы) и служебные (хозяйственные — для перевозки хозяйственных и вспомогательных грузов и оборудования);

— по условиям эксплуатации — на постоянные (стационарные), рассчитанные на длительный срок эксплуатации, и временные со сроком службы до трех лет, перемещаемые вслед за продвижением фронта работ.

Главным признаком, характеризующим конструкцию и параметры автодороги является грузонапряженность (количество груза с учетом всех видов перевозки в тоннах, переводимое по данному участку дороги в единицу времени), в зависимости от которой дороги подразделяются на три категории:


Грузонапряженность (млн.т брутто в год) при использовании автосамосвалов грузоподъемностью	Категория дороги
до 75 т	более 75 т
свыше 15	свыше 25	I
5 + 15	8 + 25	II
до 5	до 8	III

Основные параметры и конструкция дорог разных категорий должна соответствовать требованиям действующих СНиП 2.05.07−91 «Промышленный транспорт».

Примерное распределение карьерных автодорог по категориям и средней скорости движения приведено в таблице:


Характеристики и назначение дороги	Время существования	Средняя скорость движения км/ч	Категория дороги
Постоянные дороги
Главные дороги, связывающие карьер с обогатительной фабрикой, складом, перегрузочным пунктом и т. д.	Срок разработки месторождения	до 50−60	I
Главные съезды и заезды в карьер	То же, но с изменением длины по мере разработки	до 20−25	I
Магистральные от главных съездов в карьер до отвалов	Срок существования отвала (8−10 лет)	до 30−40	I
Заезды на отвалы	То же	до 15−20	II
Дороги на поверхности отвала, связывающие ряд участков	Срок отработки группы горизонтов (3−5 лет)	до 20−25	II
Временные дороги
Проезды по уступам и заезды к экскаваторам	Срок эксплуатации горизонта (1−2 года)	до 10−15	III
Проезды на отвалах и дорогах на отсыпаемых участках	Срок эксплуатации отсыпаемого участка	до 10−15	III

Автомобильные дороги состоят из земляного полотна с искусственными сооружениями, проезжей части и обочин. Устойчивость земляного полотна достигается укладкой его из прочных грунтов и устройствами для отвода поверхностных и грунтовых вод.

Ширина земляного полотна складывается из ширины проезжей части и ее двух обочин. Ширина проезжей части карьерных автомобильных дорог определяется в зависимости от скорости движения, габаритов автомобилей и схемы движения.

В карьерах могут быть следующие схемы движения: встречное по одной полосе автодороги, встречное по двум полосам и кольцевое.

При двухполосном движении ширина проезжей части Ш постоянных автодорог определяется по формуле:

Ш = 2 ЕК_н + ?Ш где Е — ширина автомобиля, м;

К_н — коэффициент, учитывающий суммарную скорость встречных автомобилей

(при V = 20−30 км/ч, К_н = 1,6 — 1,9);

?Ш — величина, учитывающая габариты автомобиля.

Для достижения высоких технико-экономических показателей работы карьерных самосвалов рекомендуются следующие значения ширины дороги (Ш, м) для встречного двухполосного движения:


Грузоподъемность автосамосвала, т	Ширина автодороги, м	Минимальная ширина, м
	цементно-бетонное покрытие	щебеночное покрытие	грунтовое покрытие
27−30	10,5−14,00	10,2−13,8	10,0−13,3	9,5
40−42	11,4−15,3	11,1−15,1	10,8−15,0	10,0
	14,4−20,2	14,4−20,1	14,0−19,4	14,0
110−120	18,3−24,5	18,0−24,2	17,3−24,0	15,5
170−180	22,8−30,1	22,5−29,7	21,9−29,4	18,5

Рекомендуемая ширина проезжей части представлена ее граничными значениями. Минимальная ширина определяется условиями безопасности движения, максимальная — требованиями наиболее полного использования тяговых качеств автосамосвалов.

При однополосном движении ширина полотна — БелАЗ-7540 — 5,5−6,0 м; БелАЗ-7548 — 5,8−6,6 м; БелАЗ-549 — 8−9,8 м; БелАЗ-7519 — 8,3−10,6 м; БелАЗ-7521 — 10,4−12,8 м.

На криволинейных участках трассы проезжая часть выполняется с уширением (ш, м), размер которого определяется выражением:

ш = l²R^-1 + 0,1VR^-0^,⁵

где V — скорость движения км/ч;

R — радиус кривой по оси дороги, м;

l — колесная база автомобиля, м.

Уширение производится постепенным (по длине не менее 20 м) уменьшением ширины обочины (при этом ширина обочины должна оставаться не менее 1 м).

Продольные уклоны главных откаточных дорог устраиваются с подъемом в грузовом направлении до 80‰, реже до 100‰, а в порожняковом направлении до 120‰, реже до 150‰.

Для обеспечения благоприятного режима движения самосвалов в тех случаях, когда это технически допустимо, длину участков с большими подъемами следует ограничивать:


Величина уклона, ‰
Максимальная длина подъема, м

При криволинейных траншеях и радиусах менее 200 м необходимо производить смягчение продольного уклона на величину? I (‰).

Величина поперечного уклона автодороги зависит от типа дорожного покрытия, ширины, водопроницаемости, скорости движения и составляет 20−40‰. Дороги на уступах выполняются с поперечным уклоном в 20‰ в сторону вышележащего уступа. Величина продольного уклона временных дорог принимается в пределах 60−80‰.

Величина радиуса горизонтальных кривых автодорог в значительной степени влияет на скорость движения и устойчивость автомобиля при движении. Минимальные радиусы кривых автодорог (м) для автосамосвалов различной грузоподъемности приведены в таблице:


Дорожные условия	Грузоподъемность автосамосвала, т
	10−20	25−30	40−45	70−80	110−120	170−180
Постоянные дороги в карьере		50−60	50−60	50−60	50−60	50−60
Серпантинные и круговые кривые	15−20	20−30	30−35	35−40	35−40	40−45
Временные автодороги в карьере	10−12	12−15	12−15	15−20	17−20	20−25
Петлевые заезды под погрузку	7−10	10−11	12−13	12−14	14−15	18−20

Поверхность проезжей части выполняют двухи односкатной. Двухскатные дороги устраивают на прямолинейных участках капитальных траншей и на поверхности. На закруглениях принимают односкатный профиль с уклоном к центру кривой, что увеличивает устойчивость автомобиля против бокового опрокидывания и скольжения под действием центробежной силы. Уклон виража зависит от радиуса поворота.

Проезжая часть дороги покрывается дорожной одеждой. Дорожная одежда выполняется в один или несколько конструктивных слоев. Многослойная дорожная одежда устраивается, как правило, на постоянных дорогах и имеет следующие основные конструктивные слои:

Покрытие — верхний слой дорожной одежды, который в свою очередь состоит из слоя износа, периодически возобновляемого по мере его истирания, и основного слоя, определяющего эксплуатационные свойства покрытия.

Основание — несущая часть дорожной одежды, обеспечивающая совместно с покрытием передачу нагрузок на подстилающий слой или непосредственно на грунт земляного полотна.

Дополнительный слой основания — нижний конструктивный слой дорожной одежды, выполняющий наряду с передачей нагрузок на земляное полотно также функции морозо-защитного, дренирующего, выравнивающего и других слоев.

Слои одежды располагаются по принципу снижения их прочности в соответствии с уменьшением напряжений по глубине.

Основные типы дорожных покрытий или дорог разных категорий:


Категория дорог	Типы покрытий	Материалы покрытий
I	Усовершенствованные
	А. капитальные Б. облегченные	Цементобетонные (монолитные и сборные), асфальтобетонные, укладываемые в горячем и теплом состоянии, из прочных щебеночных материалов, обработанных вяжущими битумами. Из щебеночных и гравийных материалов, обработанных жидкими органическими, вяжущими веществами, из холодного асфальтобетона, из грунта, обработанного вяжущими битумами
II	Переходные	Щебеночные из каменных материалов и шлака, грунтов и местных слабых минералов, обработанных жидкими, вяжущими органическими веществами, мостовые из булыжного и колотого камня
III	Низшие	Грунтовые, укрепленные различными местными материалами

Материалами для основания служат щебень, грунтощебень, гравий, грунт, обработанный вяжущими веществами, а для дополнительного слоя — крупнозернистый песок, гравелистые грунты, раздробленная горная порода и другие местные материалы.

На временных забойных и отвальных дорогах устраивается обычно однослойная дорожная одежда из выровненной горной массы с подсыпкой щебеночного или гравийного материала. Для скользящих съездов соединительных и хозяйственных дорог устраивается однослойное покрытие из гравия или взорванной скальной вскрыши слоем в несколько десятков сантиметров, которое разравнивается бульдозерами и автогрейдерами и укатывается движущими автомобилями. Из капитальных покрытий распространение нашли железобетонные и цементообразные покрытия, которые обладают высокой износостойкостью и удовлетворительными характеристиками по сцеплению. Толщина таких покрытий принимается в зависимости от осевой нагрузки: 100−120 кН (машины типа КрАЗ) — 22 см; до 340 кН (БелАЗ-7522, БелАЗ-75 401, БелАЗ-7526) — 29−39 см; до 480 кН (БелАЗ-7548, БелАЗ-7523, БелАЗ-7527) — 40−45 см; до 760 кН (БелАЗ-7509) — 48−58 см.

Нижний слой таких дорог делают из песка, ракушечника, щебня, металлургического шлака, песчанно-гравийной массы, а также из породы, обработанной битумом или цементоми. Толщина подстилающего слоя должна быть не менее 15 см.

Для уменьшения температурных напряжений цементобетонные покрытия устраивают из отдельных плит (длиной 6−9 м), разделенных между собой швами сжатия (с упругими прокладками) и расширения, заливаемые битумными мастиками. Получили распространение в карьерах и монолитные цементобетонные покрытия.

Для автосамосвалов грузоподъемностью 110−180 т с высокими нагрузками на ось целесообразно устройство покрытий нового типа — цементобетонных из струно-бетона. При этом толщина их составляет для машин грузоподъемностью 110−180 т — 60−70 см.

Асфальтобетонные покрытия из-за быстрого износа удовлетворительно работают при движении автомобилей грузоподъемностью менее 25 т.

Получили распространение в карьерах однои двухслойные покрытия из каменных материалов: щебеночные, грунтощебеночные и гравийные, обработанные черными вяжущими веществами. В двухслойной одежде верхний слой устанавливается из: дробленого щебня, гравия хорошего качества, отходов обогащения. Толщина таких одежд при эксплуатации автомобилей грузоподъемностью 110−180 т превышает 1 м.

Исследования позволяют рекомендовать конструкции дорожных покрытий для самосвалов грузоподъемностью 27−180 т:


Породы земляного полотна	Грузоподъемность автосамосвала, т

Рыхлые
Толщина покрытия, см	10−15	10−15	15−20	15−20	15−20
Крупность щебня, мм	40−20	40−20	40−20	40−20	40−20
Толщина основания, см	40−50	50−60	60−70	80−85	100−105
Крупность щебня, мм	70−40	70−40	70−40	150−120	150−120
Скальные и полускальные
Толщина покрытия, см	10−15	10−15	10−15	15−20	15−20
Крупность щебня, мм	40−20	40−20	40−20	40−20	40−20
Толщина основания, см		25−30	30−35	30−40	30−40
Крупность щебня, мм	70−40	70−40	70−40	70−40	70−40

На временных дорогах (а также при устройстве дорог в холодное время года и на неустойчивых грунтах) целесообразно устройство железобетонных покрытий (сплошных и колейных).

Пропускная способность полосы П (автомобиль/ч) автодороги в одном направлении П = 60(К_?t_м)^-1 = 1000н (К_?S)^-1

где К_? — коэффициент неравномерности движения К_? = 1,25ч1,75;

t_м — интервал времени между автомобилями, мин;

S — расстояние между автосамосвалами, м Расстояние между самосвалами должно быть не менее тормозного пути.

S? 0,278 V t_p + 3,9 · дV²/(1000ш_m + щ₀± i) + l_м

где t_p — время реакции водителя и время приведения тормозов в действие (t_p = 1ч2 с);

l_м — длина машины, м д — коэффициент, учитывающий инерцию вращающихся масс автомобиля (для автомобилей с гидромеханической трансмиссией при движении с грузом д = 1,03ч1,01; при движении порожняком д = 1,085ч1,07; для автомобилей с электромеханической трансмиссией д = 1,1ч1,15);

ш_m — коэффициент сцепления колеса с дорогой при торможении;

i — уклон автодороги в ‰.

щ₀ — удельное основное сопротивление движению автомобиля, Н/кН:


Дороги	Тип покрытия	щ_0, Н/кН
Главные откаточные	Бетонное, асфальтобетонное, гидронизированное шоссе, брусчатка	15−20
	Гравийное покрытие	25−30
	Щебеночное покрытие	30−45
Забойные и отвальные дорожные проезды	Грунтовые укатанные проезды в забоях	50−80
	Грунтовые укатанные проезды на отвалах	До 150
	Грунтовые неукатанные проезды	250−300

Провозная способность дороги М_а (т/сутки) определяется:

М_а = П_уq/f_p

где П_у — пропускная способность ограничивающего участка дороги (автомобилей/сутки);

f_p — коэффициент резерва пропускной способности (f_p = 1,75ч2);

q — грузоподъемность автомобиля, т

СОДЕРЖАНИЕ И РЕМОНТ ДОРОГ В КАРЬЕРАХ

Содержание и ремонт дорог в карьерах находится в ведении дорожной службы, в задачу которой входит обеспечение запланированных прочности и ровности покрытий дорог, сцепления колес автомобиля с покрытием и пылеподавление при эксплуатации покрытий переходного и низшего типов.

Прочность дорожной одежды достигается восстановлением слоя износа, ровность — ликвидацией неровностей, сцепление колес с покрытием — удалением снега и грязи, посыпка песком, мелким щебнем и т. д. Обеспыливание производится обработкой покрытий черными вяжущими веществами (битум, дорожный деготь) и пылесвязывающими материалами (универсин, растворы хлористых солей и т. д.). Ровность покрытия определяет скорость движения автомобилей и является важным условием обеспечения требуемой производительности автосамосвала.

Содержание дорог включает работы по уходу за дорогой и дорожными сооружениями.

В весеннее-осенний период важным является поддержание поперечного профиля земляного полотна, обеспечивающего сток воды по водоотливным сооружениям, очистка дорог от грязи, просыпавшейся горной породы и т. д. С этой целью в этот период осуществляется периодическое профилирование карьерных дорог (1−4 раза в месяц). В летний период асфальтобетонные, черные щебеночные и черные гравийные покрытия размягчаются и становятся пластичными, в зимний — появляются трещины. Переменные нагрузки от колес с различной интенсивностью движения вызывают волны и сдвиги на покрытии. В летний период важное значение имеет предотвращение пыли на дорогах, т.к. пыль ухудшает условия работы водителей и повышает износ автомобилей.

В целях обеспыливания рекомендуется обработка разливом пылесвязывающего вещества (хлористого кальция, универсина и др.) на предварительно выровненную сухую поверхность покрытия поливочными машинами. Расход пылесвязывающих веществ составляет 0,5−1,5 л на 1 м² покрытия, а продолжительность обеспыливания 15−100 суток в зависимости от типа материала.

В зимний период особое значение имеют работы по очистке дорог от снега и борьба с гололедицей. Причем необходимо обеспечить коэффициент сцепления колес с дорогой не менее 0,3. Уборка выпавшего снега осуществляется бульдозерами, грейдерами, снегоочистителями, из которых роторные и фрезерно-роторные наиболее эффективны, т.к. способны разрабатывать слежавшиеся массы снега. Борьба с оледенением осуществляется рассыпкой сыпучих материалов (песка, золы, котельного шлака, гравия и т. д.) с примерным расходом материалов — 0,1−0,4 м³ на 1000 м² покрытия или обработкой химическими веществами, разрушающими кристаллическую структуру льда (поваренная соль, хлористый кальций и т. д. в составе 50 г/л) с расходом раствора — 120−200 л/м² (для предупреждения коррозии машин и механизмов в растворы вводятся до 7% антикоррозийных добавок).

К текущему ремонту относятся работы по предупреждению и устранению мелких повреждений дороги и дорожных сооружений: заделка трещин и выбоин, исправления просадок, засыпка выбоин, профилирование дороги, исправление повреждений земляного полотна.

Средний ремонт проводится 1−2 раза в год и включает в себя работы по ликвидации износа дороги: поверхностная обработка асфальтобетонных, черных, щебеночных и гравийных покрытий, замена отдельных плит, выравнивание покрытий с добавлением щебня или гравия, поверхностная обработка дороги.

Капитальный ремонт производится 1 раз в 10−12 лет и заключается в устранении износа всех элементов и сооружений дороги, доведении всех параметров дороги до норм, соответствующих определенной категории.

При обслуживании и ремонте дорог обычно применяются те же машины, что и на основных работах в карьере. Это экскаваторы, бульдозеры и т. д., используемые на крупных ремонтных работах. Применяются также и специальные машины: грейдеры, катки, поливочные машины, снегоочистители и т. д.

Список использованной литературы и источников:

Потапов М. Г. Карьерный трансорт. Учебник для техникумов. — М.: Недра, 1990.

СНиП 2.05.07−91 «Промышленный транспорт». Строительные нормы и правила Шешко Е. Е. Эксплуатация и ремонт оборудования транспрортных комплексов карьеров. — М.: Изд-во Московского государственного горного университета, 1996.

Васильев М. В. Транспортные процессы и оборудование на карьерах. — М.: Недра, 1996.

Транспорт на горных предприятиях. Под общ.ред.проф. Б. А. Кузнецова. — М.: Недра, 1986.

Интернет:

1. http://www.vashdom.ru/snip/20 507−91/

2. http://dik.academic.ru/

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой