Изменение основных технико-экономических показателей транспорта с глубиной разработки
|
На большинстве глубоких карьеров с понижением горных работ горно-геологические, организационные и технико-экономические условия разработки ухудшаются. Наибольшее влияние на изменение технико-экономических показателей транспорта оказывают объем перевозок, расстояния транспортирования и глубина разработки. В зависимости от этого изменяются производительность транспортных средств, трудоемкость транспортных операций и затраты на перевозку. В большинстве случаев, чем глубже становится карьер, тем ниже производительность транспортных средств. В этих случаях производительность транспортных средств цикличного действия подчиняется следующей зависимости и определяется на глубине Н:  где П0 — производительность на глубине 0 м; КиН — коэффициент использования транспортных средств в течение смены по организационному фактору на глубине Н; KгН — коэффициент усложнения горно-геологических условий. Производительность транспортных машин цикличного действия снижается с глубиной из-за увеличения расстояния транспортирования, уменьшения скоростей движения, изменяясь в соответствии со следующей закономерностью  где — расстояние транспортирования при H0 = 0 м; i — уклон транспортных коммуникаций; Кр.т — коэффициент развития трассы; n,m — эмпирические коэффициенты. Для машин и подъездов коэффициент влияния глубины на их производительность  Зависимости изменения технико-экономических показателей практически учитывают дальность транспортирования и не в полной мере высоту подъема горной массы на поверхность и ее влияние на производительность и себестоимость транспортирования. При небольшой глубине карьера (до 80—100 м) для автомобильного и железнодорожного транспорта это не имеет столь большого значения. Поэтому до последнего времени определение производительности этих видов транспорта и затрат на перевозку горной массы происходило исходя из дальности транспортирования с учетом в отдельных случаях дифференцированного учета скоростей движения транспортных средств в грузовом и порожняковом направлениях, на постоянных и временных коммуникациях.  В процессе исследований было установлено, что при глубинах карьеров до 200 м и более происходит непропорциональное увеличение удельной работы (рис. 96) по сравнению с ростом дальности транспортирования. В качестве комплексного показателя сложности и трудоемкости транспортирования горной массы различными видами транспорта, который бы учитывал одновременно дальность транспортирования и высоту подъема горной массы, предлагается приведенный тонно-километр, определенный с учетом приведенной избыточной высоты подъема к эквивалентному расстоянию транспортирования (по В.Л. Яковлеву).  где lН — приведенное расстояние транспортирования, м; l0 — фактическое расстояние транспортирования, м; H — высота подъема (разность отметок между точками погрузки и разгрузки), м; Кп — коэффициент пропорциональности, зависящий от вида транспорта. Коэффициент пропорциональности для приведения к эквивалентному значению рекомендуется принимать при: автомобильном транспорте — 0,03; железнодорожном транспорте — 0,22; конвейерном транспорте — 0,015. С понижением горных работ длина активного фронта в карьере снижается, что ведет к уменьшению длины экскаваторных блоков и, как следствие, усложнению транспортной схемы автомобильных дорог и железнодорожных путей. Это приводит к снижению скорости движения автосамосвалов, весовой нормы поезда и влияет на производительность транспортных средств. С увеличением глубины горных работ уменьшается ширина рабочих площадок, что также вызывает снижение производительности оборудования. По данным исследований, выполненных для карьеров Кривбасса, градиент снижения производительности автосамосвалов и локомотивосоставов на каждые 100 M глубины в диапазоне глубин 50—259 м составит до 10—15 % и в диапазоне глубин 250—400 м — до 20—25 %. Усложнение транспортных операций с ростом глубины карьеров ведет к увеличению затрат на перевозку. В среднем затраты на разработку 1 м3 горной массы на каждые 100 м увеличения глубины карьера возрастают на 40—80 коп. Причем увеличение затрат на 70— 80 % происходит за счет удорожания транспортирования горной массы, так как этот процесс становится наиболее трудоемким, а его доля в затратах на разработку горной массы составляет 50—60 %. Увеличение затрат на транспортирование наблюдается главным образом с увеличением высоты подъема (свыше 200 м), когда затраты на доставку горной массы на поверхность достигают 18—20 коп/т*км (табл. 63). Для определения и сопоставления затрат на транспортирование горной массы из глубоких карьеров предлагаются следующие зависимости. При доставке из глубокого карьера горной массы каждым из видов транспорта  Когда доставка горной массы производится комбинированным транспортом, включающим два звена и больше, зависимость представляется в следующем виде:  где С — себестоимость подъема горной массы на поверхность с определенной глубины, руб.; С1, C2 — затраты на 1 т*км при рассматриваемых видах транспорта, руб.; H, Hx — границы по высоте для рассматриваемых видов транспорта, м; S0 — площадь карьера на поверхности, м2; Ктр1, Ктр2 — коэффициенты развития трассы при рассматриваемых видах транспорта; Сп — затраты на перегрузку горной массы с одного вида транспорта на другой, руб/т; К1, К2 — коэффициенты уменьшения площади поперечного сечения карьера с уходом горных работ на глубину; γ — плотность горных пород, т/м3; iр — руководящий уклон при использовании данного вида транспорта. На рис. 97 показана зависимость затрат С на доставку полезного ископаемого от вида применяемого транспорта и от глубины карьера, предельная величина которого составляет 600 м. Как видно из рисунка, увеличение затрат происходит неравномерно для основных видов транспорта и их комбинаций. При изменении глубины карьера от 100 до 600 м затраты на транспортирование полезного ископаемого на поверхность увеличиваются в 2—3 раза почти пропорционально глубине разработки. Это увеличение вызвано в основном увеличением расстояний транспортирования. В меньшей степени затраты растут при автомобильно-железнодорожном транспорте, что обусловливается сокращением длины откатки автотранспортом до перегрузочных пунктов. При комбинированном автомобильно-скиповом и автомобильно-конвейерном транспорте затраты на доставку горной массы на поверхность при больших допустимых уклонах трассы с ростом глубины карьера увеличиваются незначительно. В общем виде ухудшение экономических показателей с ростом глубины разработки показано на рис. 98. He менее важным показателем, изменяющимся с увеличением глубины карьеров, является трудоемкость (рис. 99).   Удельный вес трудоемкости карьерного транспорта на современных карьерах, использующих автомобильный и железнодорожный транспорт, достигает 40—50 % общих трудовых затрат. С увеличением глубины разработки он значительно возрастает и при достижении карьером глубины 300—400 м составляет не менее 65—70 %. Наименьшей трудоемкостью характеризуется комбинированный транспорт, особенно автомобильный с ленточными конвейерами, что объясняется главным образом незначительным числом обслуживающего персонала и возможностью автоматизации доставки горной массы на поверхность при конвейерном подъеме. Наибольшие трудовые затраты имеют место при железнодорожном транспорте, трудоемкость которого резко возрастает с увеличением глубины разработки. Если при глубине карьера 50 м на транспортирование 1000 т руды затрачено 7,6 чел.-смен, то при глубине карьера 250—300 м будет затрачено 13,6—15,5 чел.-смен. С глубиной карьера резко возрастают трудовые затраты на обслуживание и эксплуатацию сети железнодорожных путей, управление транспортом и др. Основным путем уменьшения отрицательного воздействия глубины карьера на технико-экономические показатели транспорта являются его реконструкция, применение рациональных схем вскрытия глубоких горизонтов, замена другим более эффективным видом транспорта, частичное или полное его перевооружение более современными и производительными транспортными средствами. Например, замена электровозов тяговыми агрегатами, автосамосвалов малой грузоподъемности автосамосвалами особо большой грузоподъемности, введение непрерывного транспорта вместо цикличного и т. д. Резервом улучшения технико-экономических показателей транспорта является усовершенствование действующих видов транспорта: перестройка транспортных коммуникаций, увеличение скоростей движения и обмена транспортных средств в карьере, механизация вспомогательных работ, организация и управление транспортом и др. |
