Перегрузочные склады в карьере
|
Несмотря на большие достоинства непосредственной (безбункерной) и бункерной перегрузки горной массы из автосамосвалов в думпкары (простота процесса перегрузки, отсутствие крупных перегрузочных механизмов, незначительная площадь, занимаемая перегрузочным пунктом, и сравнительно невысокие затраты на перегрузочные работы), перегрузочные пункты в виде эстакад, бункеров и других сооружений имеют и серьезные недостатки. К их числу относятся: 1) жесткая связь между автомобильным и железнодорожным транспортом, особенно при отсутствии какой-либо аккумулирующей емкости; 2) сложность достижения кратной емкости автосамосвалов и думпкаров для обеспечения их полной загрузки; 3) необходимость выполнения маневровых операций с думпкарами при подаче на перегрузочный пункт многосортных руд; 4) возможность повреждения и быстрый износ думпкаров, бункеров от больших динамических нагрузок при разгрузке горной массы из автосамосвалов; 5) сложность или невозможность переноса перегрузочных эстакад, бункеров и других сооружений на ниже расположенные гори зонты. Кроме того, при этих видах перегрузок наблюдается значительное засорение железнодорожных путей загружаемой горной массой, запыленность при одновременной разгрузке большого объема горной массы в вагон, трудность выгрузки и застревание крупных кусков при разгрузке из бункеров и др. Поэтому наряду с безбункерной и бункерной перегрузками на большинстве современных карьеров перегрузка горной массы производится с помощью промежуточных складов. Перегрузочные склады (рис. 33) выполняют функции перегрузки и временного аккумулятора необходимых объемов транспортируемого материала.  Благодаря промежуточным складам отдельные процессы добычи руды стали независимыми один от другого и ликвидировалась обязательная связь между железнодорожным транспортом, обогатительной фабрикой и отгрузочными пунктами, упростилась организация автомобильного транспорта в забоях. На перегрузочных складах рудных карьеров в настоящее время перегружается до 55—60 % добываемой горной массы. Промежуточные склады обеспечивают ритмичность технологических процессов и позволяют устранить взаимосвязанные простои карьера и обогатительных фабрик. Кроме того, промежуточные склады, являясь сортировочными и усреднительными, имеют большое значение для решения проблемы повышения качества руды, обеспечивая стабильность последней, направляемой на обогащение в режиме усреднения. Они оправдывают затраты на их строительство и содержание, в том числе с применением погрузочных средств (экскаваторов, погрузчиков). При складировании руд 60—70 % экономического эффекта достигается за счет снижения взаимосвязанных простоев карьера и фабрик и 30—40 % — за счет усреднения. Затраты на перегрузку по данным ряда карьеров составляют около 0,05—0,06 руб/т. На глубоких карьерах создаются внутрикарьерные перегрузочные склады у горловин выездных траншей, вблизи железнодорожных станций и обменных пунктов. По назначению склады делятся на перегрузочные, аккумулирующие, сортовые, усреднительные, но в большинстве случаев они одновременно выполняют несколько функций. Склады бывают штабельные, бортовые, фронтальные и торцовые (см. рис. 33). Штабельные отсыпаются на ровной площадке и имеют вид насыпи. При выполнении только одной функции перегрузки склады нередко устраиваются в специально выполненном углублении, в которое разгружаются автосамосвалы. Бортовые склады представляют собой призму отсыпаемого материала под откос уступа. В глубоких карьерах при наличии достаточно широких рабочих площадок возможно устройство штабельных складов или складов отсыпаемых в выемки-приямки. Однако это, как правило, удается лишь на верхних горизонтах. При переходе на нижние горизонты, где рабочее пространство весьма ограничено, предпочтение отдается бортовым (фронтальным или торцовым) складам. В зависимости от расположения железнодорожных путей (по одну или обе стороны склада) они являются соответственно односторонними и двусторонними. По причинам, указанным выше, на глубоких карьерах возможно в основном устройство односторонних складов. Автомобильные заезды на склад располагаются с одной или двух его сторон они бывают сквозными или тупиковыми. Подъездными автодорогами к складам служат, как правило, временные скользящие съезды. Склады в карьерах глубинного типа переносят на ниже расположенные горизонты через три-четыре уступа. Каждый склад имеет зоны разгрузки (для автосамосвалов) и зоны погрузки (в средства железнодорожного транспорта). На сортовых складах каждый сорт руды в зависимости от содержания металла, текстурных свойств и других признаков размещается отдельно один от другого. Вместимость складов бывает различной: от 10—20 до 200—300 тыс. м3, наиболее часто они имеют вместимость 25—30 тыс. м3 Более крупные склады располагают ближе к поверхности. Вместимость 1 м склада штабельного типа при работающих на складе экскаваторах с ковшами емкостью 3—5 м3 составляет 180—300 м3, при экскаваторах с ковшами емкостью 8—10 м3 — 350—500 м3. Вместимость склада зависит от масштаба и организации производства, размеров рабочих площадок, расстояния перевозки автотранспортом, применяемых погрузочных средств. Обычно в карьерах устраивается несколько складов: породные, рудные и в редких случаях совмещенные. Склад обслуживается одним или двумя экскаваторами. Два работающих экскаватора назьшают спаренными, если они располагаются последовательно на одной стороне склада. Расстояние межу экскаваторами принимается не менее 60—70 м. Ширина площадки (в м) склада штабельного типа (одностороннего)  где Ra — радиус поворота автосамосвала на верхней площадке склада, м; lo — горизонтальное заложение откоса склада, м; Rч.э — радиус черпания экскаватора, м; Rр.э — радиус разгрузки экскаватора, м (обычно Rч.э + Rр.э), принимается равным 1,5—1,8 радиуса разгрузки; l1 — расстояние между осями железнодорожного пути и контактной сети, м; l2 — расстояние от оси контактной сети до верхней бровки ниже расположенного уступа, м. Ширина площадки бортового склада (в м)  где bр — ширина отсыпаемой призмы руды (породы) под откос уступа, м. Высота склада обычно принимается не более высоты черпания экскаватора, работающего на складе. В особых случаях при транспортировании мелкокускового сыпучего материала она может быть на 1—1,5 м более. Угол откоса склада образуется при отсыпке в зависимости от свойств складируемого материала и в большинстве случаев для руд и скальных пород составляет 35—38° (свежеотсыпанной горной массы до 40—42°). Ширина верхней площадки склада составляет не менее двух радиусов поворота автосамосвала, доставляющего горную массу на склад. Кроме того, на крупных складах с большим грузооборотом дополнительно предусматривается транспортная полоса для сквозного проезда. Длина складов в основном не ограничивается и достигает одной-двух длин железнодорожного состава, обслуживающего склад. Минимальный фронт разгрузки для одного автосамосвала составляет 20 м. Зона разгрузки обычно засыпается в четыре-пять рядов без применения бульдозера. В зоне погрузки ширина экскаваторных заходок изменяется от 14 до 22 м в зависимости от параметров используемых экскаваторов. Материал складируется при отсыпке под откос. Для безопасности работ автосамосвалов по всей бровке откоса склада оставляется предохранительный вал высотой не менее 0,7 м и шириной не менее 1,5 м. Участок полосой 5—7 м вдоль всего склада отсыпается с поперечным уклоном до 3° от бровки откоса. На бортовых перегрузочных складах, построенных на уступах из монолитной породы и не имеющих призмы обрушения, предохранительный вал отсыпается на расстоянии не менее 1 м от края уступа до подошвы ограждающего вала. При отсутствии предохранительного вала подъезд к бровке разгрузочной площадки ближе чем на 3 м не допускается. Разгрузка автосамосвалов должна производиться на расстоянии не менее 10—12 м от оси работающего экскаватора. Скорость движения автосамосвалов на складе должна составлять 16—20 км/ч. На складах стремятся применять те же экскаваторы, что и в карьере. Производительность экскаваторов на складе, как правило, на 35—40 % выше, чем в забоях, и для экскаваторов с ковшами емкостью 4—5 м3 составляет 300—350 тыс. т/мес, а для экскаваторов с ковшами емкостью 8—10 м3 — 500—550 тыс. т/мес. Для удобства погрузки экскаватором погрузочные железнодорожные пути располагают выше уровня стояния экскаватора на 1,6—3 м. Вдоль склада устраивают один погрузочный тупик, а при длине склада более 150 м и работе на складе двух экскаваторов — два тупика. Расстояние между осями погрузочного тупика и обгонного пути принимается 4,5—5,5 м. С увеличением глубины карьеров возможность использования в качестве перегрузочных пунктов внутрикарьерных промежуточных складов для размещения значительных объемов горной массы резко уменьшается. При этом необходимо изыскивать с одной стороны способы перегрузки не требующие крупных сооружений (эстакад, бункеров) из-за недолговременности их эксплуатации, с другой стороны — способы, не требующие больших по ширине рабочих площадок. Для этого при ограниченных по ширине рабочих площадках создаются несколько часто перемещаемых (мигрирующих) складов, образуемых за счет отсыпки горной массы под откос рабочих уступов. Они могут быть фронтальные и торцовые, иметь вместимость от одного до двух-, трехсуточного запаса руды при одной-двух заходках погрузочного экскаватора. Минимальный запас горной массы на складе составляет 2—3 тыс. м3, хотя обычно принято иметь не менее 5 тыс. м3 Часто перемещаемые склады встречаются на ряде отечественных карьеров большой глубины, что вызвано ограниченными размерами рабочего пространства и стремлении опустить ниже железнодорожные коммуникации (карьеры Сарбайский, Первомайский и Центральный Криворожские, карьеры Ураласбеста и др.). Такие мигрирующие перегрузочные склады вполне оправдали себя (карьер Бингхем, США). Больше того, они являются единственным способом перегрузки горной массы с автомобильного на железнодорожный транспорт в карьере столь большой глубины. Мигрирующие склады размешаются на рабочих площадках шириной 35—40 M и обеспечивают возможность маневрирования автосамосвалов грузоподъемностью от 65 до 150 т. При этом производительность автосамосвалов на перегрузке достигает 1650 т в смену. Объем руды или породы, принимаемой на перегрузочный пункт, небольшой и определяется длиной склада, составляющей 100—150 м (редко более) и шириной одной экскаваторной заходки. Резервирование руды в количественном и качественном отношении достигается за счет увеличения числа перегрузочных пунктов в разных местах карьера. Перегрузочные пункты устраиваются в средней и нижней зонах карьера в границах возможного применения железнодорожного транспорта по глубине. Основными достоинствами таких складов являются: малая занимаемая рабочая площадь; большая гибкость использования комбинированного (автомобильного и железнодорожного) транспорта; возможность быстрого устройства и организации перегрузки в любом месте карьера; небольшие капитальные затраты, связанные в основном лишь с применением погрузочных механизмов. Число перемещаемых складов в карьере определяется, как правило, расстояниями доставки горной массы автосамосвалами до перегрузки и необходимым числом дополнительно приобретаемых для этой цели экскаваторов и погрузчиков. Такие склады в настоящее время считаются наиболее прогрессивными для перегрузки горной массы в глубоких карьерах при автомобильно-железнодорожном транспорте. Сравнительные показатели перегрузочных пунктов автомобильножелезнодорожного транспорта приведены в табл. 29.  |
