Комбинированный транспорт на карьерах строительных горных пород
Комбинированный транспорт — два или более вида транспорта, последовательно расположенные, взаимосвязанные и работающие в единой транспортной цепи. Такая комбинация имеет целью использование преимуществ отдельных видов транспорта в тех условиях, где они могут быть наиболее эффективны.
В условиях карьеров строительных горных пород могут быть рациональны автомобильно-конвейерный и автомобильно-гравитационный виды транспорта.
Автомобильно-конвейерный транспорт (рис. 3.32, а) может быть эффективен при разработке месторождений строительных горных пород глубинного и нагорного типов. Внутрикарьерный транспорт в данном случае состоит из двух звеньев: мобильного и маневренного автомобильного, применяемого на рабочих уступах карьера, и конвейерного, используемого для транпортирования горной массы к дробильно-сортировочным комплексам или пунктам приема грузов. При этом автомобильный транспорт используется в благоприятном для него режиме (на горизонтальных площадках), а конвейерный транспорт позволяет значительно увеличить угол наклона вскрывающих выработок (до 18°) и резко сократить объемы горно-капитальных работ. Автомобильно-конвейерный транспорт предусматривает обязательное использование стационарной или полустационарной дробилки в карьере.
Стационарная дробилка обычно устанавливается на борту карьера, а полустационарная — на одном из промежуточных (концентрационных) горизонтов.
При разработке нагорных месторождений строительных горных пород с углом наклона поверхности более 20° возможно эффективное применение автомобильно-гравитационного транспорта. В этом случае вскрытие рабочих горизонтов карьера осуществляется для перемещения горной массы под действием силы тяжести — породоспусками (подземными выработками) или породоскатами (см. рис. 3.32. б, в).
Породоскаты — это открытые горные выработки, которые проходятся на крутом склоне под углом наклона более 45°. Различают породоскаты с бункерами и погрузочными устройствами на нижних приемных площадках и без бункеров. В последнем случае предусматривается перегрузка горной массы на нижних горизонтах экскаваторами или погрузчиками.
Породоскаты без погрузочных устройств состоят из верхней разгрузочной площадки, наклонной части (ската) и нижней приемной площадки, на которой горная масса перегружается в транспортные средства. Для непрерывной и безопасной их работы на карьере предусматривается сооружение не менее двух безбункерных породоскатов. При спуске горной массы по одному из них на приемной площадке второго проводится перегрузка горной массы. Один экскаватор или погрузчик работает попеременно на приемной площадке каждого из двух спаренных породоскатов. Возможно устройство в карьере и одного породоската без погрузочных устройств — тогда на время спуска горной массы по породоскату экскаватор или погрузчик перегоняется с нижней площадки.
Движение горной массы по породоскату происходит с постоянным ускорением, которое может быть определено (м/с2) по формуле:
где g — ускорение свободного падения, м/с2; в — угол наклона породоската к горизонту, градусы; fтр — коэффициент трения между транспортируемой горной массой и поверхностью породоската (для породы fтр = 1,3-1,7 при нефутерованной поверхности породоската и fтр = 0,7-1,3 — для футерованной).
Минимальный угол наклона породоската к горизонту по Л.Г. Тымовскому, градус
где Нск — высота породоската, м; Vн и Vк — соответственно начальная и конечная скорости движения горной массы, м/с.
Автомобильно-гравитационный транспорт внедрен на нагорном карьере Стерлитамакского цементно-содового завода для сокращения расстояния транспортирования известняка автосамосвалами. На карьере сооружены два породоската под углом наклона 40—45° с бункерами и погрузочными устройствами на нижних площадках (рис. 3.33,а). Для уменьшения кинетической энергии падающей горной массы породоскаты имеют поворот в плане под углом 41°. При комбинированном транспорте автосамосвалы доставляют горную массу из забоев до верхней разгрузочной площадки породоската. На нижней площадке породоската горная масса цепным питателем грузится в автосамосвалы, которые транспортируют ее на завод.
Породоскаты без погрузочных устройств (см. рис. 3.33, б) были разработаны отраслевой лабораторией стройматериалов Московского горного института и использовались при строительстве Минераловодского карьера, которым разрабатывалось месторождение трахилипаритов горы Змейка. При применении породоскатов большегрузные автосамосвалы использовались для перевозки горной массы из забоев карьера до породоскатов и от их нижних площадок до приемного бункера дробильно-сортировочного завода. Использование породоскатов позволило резко интенсифицировать горно-капитальные работы и нарезку верхних горизонтов.
В настоящее время находит применение комбинированный автомобильно-железнодорожный транспорт, который позволяет интенсифицировать горные работы на нижннх горизонтах гранитного карьера Павловского ГОКа (Воронежская обл.) и при доработке отдельных участков песчано-гравийной смеси Вяземского ГОКа (Смоленская обл.). В данных случаях полезное ископаемое доставляется на промежуточные склады, откуда осуществляется экскаваторная погрузка его в железнодорожный транспорт с последующей доставкой на дробильно-сортировочные фабрики.
