Системы разработки с комбинированным и автомобильно-железнодорожным транспортом

Расширение масштабов горных предприятий и увеличение глубины карьеров приводит к тому, что применение только железнодорожного или автомобильного транспорта оказывается малоэффективным. Это объясняется увеличением расстояния транспортирования, усложнением транспортных коммуникаций и организации работ. Поэтому возникает необходимость в применении комбинированного транспорта, состоящего из двух или трех видов карьерного транспорта. Комбинированный транспорт отличается от обычных видов транспорта последовательным применением нескольких видов транспорта и прерывистостью процесса транспортирования, наличием перегрузочных устройств, как в карьере, так и на поверхности, жесткой взаимосвязью между отдельными составляющими комбинированного транспорта. Использование комбинированных видов транспорта в глубоких карьерах предусматривает применение концентрационных горизонтов, на которых устраиваются перегрузочные пункты для перегрузки материала с одного вида транспорта на другой.

После отработки группы уступов перегрузочные пункты переносятся и оборудуются на нижерасположенном концентрационном горизонте.

Наиболее распространены следующие виды комбинированного транспорта: автомобильный с железнодорожным; автомобильный с наклонными скиповыми подъемниками и железнодорожным транспортом; автомобильный с конвейерным.

В определенных условиях могут быть использованы автомобильные подъемники.

В зависимости от участков транспортирования автомобильным в железнодорожным транспортом, а также от места расположения перегрузочного пункта можно выделить три схемы автомобильно-железнодорожного транспорта:

• 1. Автотранспорт применяют при подготовке новых горизонтов. Горную массу из автосамосвалов в железнодорожные думпкары перегружают на вышерасположенном горизонте. Транспортирование по борту карьера и на поверхности производится железнодорожным транспортом.
• 2. Автотранспорт доставляет горную массу из забоя до перегрузочного пункта, стационарного расположенного на поверхности вблизи борта карьера; по поверхности горную массу транспортируют в железнодорожных составах. Эта схема ограничивается областью применения автомобильного транспорта и эффективна при глубине разработки до 100−120 м.
• 3. Автотранспорт при разработке глубоких горизонтов применяют для доставки горной массы внутри карьера и частично для подъема по борту карьера до перегрузочного пункта; дальнейший подъем груза, а также транспортирование по поверхности осуществляют железнодорожным транспортом .

Экономическую целесообразность применения автомобильно-железнодорожного транспорта по сравнению с рельсовом транспортом устанавливают в результате технико-экономического сравнения из условия, что.

где — затраты на экскавацию при автомобильном транспорте, на транспортирование автосамосвалами до перегрузочного пункта и железнодорожным транспортом от перегрузочного пункта до фабрики или отвала, а также на перегрузку горной массы, руб/м3.

— затраты на экскавацию при железнодорожном транспорте и на транспортирование от забоя до фабрики или отвала, руб/м3.

На практике применение комбинированного автомобильно-железнорожного транспорта оказывается целесообразным уже с глубины 60−80 м. В настоящее время этот вид комбинированного транспорта применяют на Гороблагодатском, Высокогорском, Соколовском, Сарбайском и других карьерах. Капитальные затраты при комбинированном транспорте на 10−11% ниже, чем при железнодорожном. Включение автомобильного транспорта обеспечивает гибкость, маневренность и более производительное использование экскаваторов.

Выбор места расположения перегрузочных пунктов производят из условия экономичности использования автомобильного транспорта, что обеспечивается при минимальных расстояниях транспортирования; наличием площадок для размещения перегрузочных пунктов; расходами по переносу перегрузочных пунктов в процессе эксплуатации. Перегрузка горной массы из автосамосвалов в думпкары может быть экскаваторной, непосредственной и бункерной.

Достоинства экскаваторной перегрузки: возможность раздельного складирования пород и руд различных видов; возможность раздельного складирования пород и руд различных видов; возможность применения нескольких погрузочных механизмов и одновременной погрузки в нескольких составов; простата устройства и переноса. Недостатки: значительные капиталовложения на приобретения экскаваторов и необходимость больших площадей дл размещения складов.

При одинаковом забойном и перегрузочном оборудовании число перегрузочных экскаваторов составляет 50−70% от числа забойных экскаваторов вследствие лучшего их использования во времени. На рис. 25 показаны схемы создания внутрикарьерных экскаваторных перегрузочных пунктов.

При этом возможно три способа создания перегрузочных пунктов: с устройством первичной насыпи; с устройства приямка и на откосе уступа.

Первый способ создания перегрузочного пункта применим при наличии в карьере площадки, достаточной для его размещения. Высота склада определяют высотой черпания применяемого экскаватора. Длина перегрузочного пункта может достигать более 200 м, а минимального его ширина определяется из условия разворота автосамосвалов и должна быть не менее 25−30 м. при втором способе перегрузочный пункт создается с помощью буровзрывных работ. Глубину приямка принимают равной 2,5−4 м, ширину 30−40 м в зависимости от используемого экскаватора; длина приямка определяется необходимой производительностью перегрузочного пункта и может составлять от 30 до 100 м.

Третий способ устройства перегрузочного пункта наиболее прост и применим при устойчивых породах, позволяющих осуществит крутую заоткоску уступа. Минимальная ширина верхней площадки 35−40 м и длина 150−200 м. разработка комбинированный автомобильный железнодорожный Примером применения автомобильножелезнодорожного транспорта является карьер «Мурунтау» В настоящее время карьер имеет глубины 500 м. одновременно разрабатывается десятки горизонтов. Высота уступов при разработке составляет 10- 15 м, среднегодовое понижение горных работ составляет 15- 25 м. Селективная разработка золотосодержащей руды осуществляется мощными гидравлическими экскаваторами (ЭГ) фирмы «CAT»; «Хитачи» и большегрузными автосамосвалами «Юклид» (грузоподъемностью 180т) транспортируется на рудные склады, который расположены в западном и восточном бортах карьера.

Далее, осуществляется перегрузка экскаваторами ЭКГ-12,5 в вагоны думпкары ВС-120; ВС -135 и доставляется до ГМЗ. Средние расстояние транспортировки руды по автомобильным и железнодорожным звеньям составит 3−5км и 5 км соответственно.

На Кургашинском свинцово-цинковом карьере около 80% всей горной массы транспортируется также автомобильножелезнодорожным транспортом. Особенностью его применения является организация внутрикарьерных перегрузочных пунктов непосредственно на рабочих площадках, ширина которых 40−50м.

На карьерах все более широкое распространение получает непосредственная перегрузка горной массы из автосамосвалов в железнодорожные думпкары. Это объясняется тем, что непосредственная перегрузка обеспечивает значительную производительность перегрузочных пунктов, относительно небольшие капиталовложения, низкую стоимость перегрузки и не требует больших площадок.

Перегрузочная эстакада для непосредственной перегрузки впервые была сооружена на Гороблагодатском карьере бывшего союза.

На Сибайском карьере принимались непосредственная перегрузка из автосамосвалов в думпкары. Была построена эстакада длиной 32 м для одновременной погрузки двух вагонов думпкаров. Эстакада сложена из железобетонных плит, имеет верхнюю спланированную площадку размером 30−50 м и предназначена для одновременной разгрузки до пяти автосамосвалов. Места установки автосамосвалов разграничены железобетонными перегородками. Опыт работы установки показал, что железнодорожный состав загружается в течение 15−20 мин.

Технико-экономические показатели работы эстакадных и экскаваторных перегрузочных пунктов на рудных карьерах в зависимости от организации работ различны. При этом себестоимость непосредственной перегрузки в 4−5 раз ниже, чем экскаваторной.

Применение автомобильножелезнодорожного транспорта наиболее целесообразно: при разработке карьеров с большим масштабом работ и значительными расстояниями транспортирования на поверхности; при разработке выклинивающихся с глубиной месторождений и доработке глубинных участков карьеров, когда ограниченные размеры карьера в плане не позволяют иметь необходимого развития железнодорожных путей; при разработке месторождений нагорного типа со сложным залеганием, затрудняющим использование железнодорожного транспорта.

Высокая эффективность автомобильножелезнодорожного транспорта достигается вследствие: сокращения расстояния транспортирования; повешения производительности погрузочного оборудования; интенсификации горных работ; исключения перекладки забойных железнодорожных путей; обеспечения возможности селективной выемки полезного ископаемого и обособленной отработки отдельных участков месторождения.

Для повышения эффективности комбинированного транспорта перегрузочные пункты необходимо переносить через каждые 50−70 м по высоте карьера с таким расчетом, чтобы расстояние транспортирования автосамосвалами не превышало 0,7 — 0,9 км. Работающие в комбинации транспортные сосуды, должны иметь кратное соотношение грузоподъемностей.

Исследования ряда институтов показали, что использование автомобильно-железнодорожного транспорта эффективно до глубины 250−300 м. Наличие в этой комбинации железнодорожного транспорта предопределяет вскрытие месторождения общим траншеями с тупиковой формой трассы и систему разработки с продольной подготовкой и поперечным развитием фронта работ.

• 1. Арсентьев А. И. Вскрытие и системы разработки карьерных полей. М., Недра, 1981.
• 2. Анистратов Ю. И. Технология открытых горных работ. М., Недра, 1984.
• 3. Килячков А. П. Технология горного производства. М., Недра, 1992.
• 4. Мельников .Н. В. Краткий справочник по открытым горным работам. М., Недра, 1981.
• 5. Малышева Н. А., Томаков П. И. и др. Разработка маломощных и сложных угольных пластов открытым способом. М., Недра, 1975.
• 6. Новожилов М. Г. Технология открытой разработки месторождений полезных ископаемых. М., Недра, 1971.
• 7. Ржевский В. В. Технология и комплексная механизация открытых горных работ. М., Недра, 1979.
• 8. Ржевский В. В. Открытые горные работы.-Ч. ЙЙ. Технология открытых горных работ. М., Недра, 1985.
• 9. Хохряков В. С. Открытая разработка месторождений полезных ископаемых. М., Недра, 1995.