Войти  |  Регистрация
Авторизация

Особенности применения железнодорожного транспорта в глубоких карьерах и его комбинация с автотранспортом



На карьерах железнодорожный транспорт используется как самостоятельно в течение всего срока разработки, так и в различных сочетаниях с автомобильным транспортом. Различают параллельное, совместное и комбинированное использование. При параллельном использовании железнодорожный и автомобильный транспорт работают независимо друг от друга и доставляют горную массу на поверхность, как правило, в различные пункты ее приема (отвалы, обогатительная фабрика, склад). Железнодорожный транспорт используется в основном при развитии верхних горизонтов и расширении границ действующего карьера в его верхней зоне. Для данного вида транспорта в этих условиях характерны: большой фронт работ, сравнительно прямолинейные забои, малые уклоны путевых трасс на горизонтах. Железнодорожный транспорт при параллельном использовании применяется для перевозки как вскрышных пород, так и полезного ископаемого, но часто только то или другое. Такая специализаций применительно к одному виду грузов иногда оказывается целесообразной, особенно если физико-механические свойства пород и полезных ископаемых резко отличаются друг от друга.
Железнодорожный транспорт в период строительства карьеров начинает применяться непосредственно с поверхности (при вскрытии месторождения, проведении капитальных и разрезных траншей, работке верхних горизонтов).
На современных карьерах в большинстве случаев вводу железнодорожного транспорта предшествует использование автомобильного транспорта, который применяется не только при подготовке месторождения к эксплуатации, но и при разработке работ на верхних горизонтах, обеспечивающих нормальную работу вновь вводимому железнодорожному транспорту. Как было указано ранее, применение собственно железнодорожного транспорта по ряду причин ограничивается глубиной 150—180 M и редко глубиной 300 м при мощных тяговых агрегатах. Однако на ряде отечественных карьеров железнодорожный транспорт из-за недостатка крупных большегрузных автосамосвалов, несмотря на ухудшение общих технико-экономических показателей, применяют и на больших глубинах, особенно если этому способствуют значительные размеры карьера в плане (Соколовско-Сарбайский комбинат).
При параллельном использовании в карьерах железнодорожного и автомобильного транспорта (Коршуновский, Качканарский ГОКи) происходит пересечение транспортных коммуникаций железнодорожных путей с автомобильными дорогами, которого трудно избежать в процессе эксплуатации карьера. В связи с этим строятся переезды, путепроводы, виадуки, мосты. Для сокращения числа пересечений коммуникаций железнодорожные и автомобильные съезды и заезды на горизонты стремятся располагать по возможности на противоположных бортах карьера. Тем не менее при параллельном применении железнодорожного и автомобильного транспорта, как правило, не удается избежать многократной переукладки и переустройства железнодорожных путей и автодорог. Таким образом, параллельное использование железнодорожного и автомобильного транспорта с глубиной карьера теряет свои преимущества. В этом случае необходимо комбинированное использование с перегрузкой горной массы из автосамосвала в железнодорожные вагоны.
B настоящее время комбинированный автомобильно-железнодорожный транспорт является самым распространенным транспортом на карьерах, глубина которых составляет от 150 до 350—400 м. Последние цифры обычно соответствуют месторождениям, глубина разработки которых открытым способом не превышает этих величин и когда переход на иной вид транспорта или новую транспортную комбинацию становится не целесообразным. На карьерах, использующих два вида транспорта (автомобильный и железнодорожный), работающего параллельно, переход на их комбинированное использование, как показывают исследования, выгоден с глубины 60—80 м.
Комбинированный автомобильно-железнодорожный транспорт в настоящее время применяется на многих крупных карьерах значительной глубины: Соколовском, Сарбайском, Лебединском, Центральном, Криворожском, Сибайском, Ново-Николаевском и на карьерах комбината ’’Ураласбест”.
В глубоких карьерах при комбинированном автомобильно-железнодорожном транспорте оптимальные расстояния доставки горной массы автотранспортом до пунктов перегрузки в железнодорожный транспорт, как правило, не должны превышать 1,2—1,5 км, а высота подъема, определяющая зону работы автотранспорта, должна составлять 60—80 м.
Критерий экономически выгодной зоны работы автотранспорта за счет сокращения текущих объемов вскрыши (в руб.)
Особенности применения железнодорожного транспорта в глубоких карьерах и его комбинация с автотранспортом

где ΔЗ — увеличение затрат при применении автотранспорта; ΔК — сокращение одновременных капитальных вложений на опережающий объем, вскрыши вследствие применения автотранспорта, руб.; Ен — нормативный коэффициент эффективности капиталовложений.
Величины ΔЗ и ΔК могут быть определены по следующим формулам:
Особенности применения железнодорожного транспорта в глубоких карьерах и его комбинация с автотранспортом

Особенности применения железнодорожного транспорта в глубоких карьерах и его комбинация с автотранспортом

Подставив формулы (20) и (21) в формулу (19), получим
Особенности применения железнодорожного транспорта в глубоких карьерах и его комбинация с автотранспортом

Решив это уравнение относительно ΔН, получим
Особенности применения железнодорожного транспорта в глубоких карьерах и его комбинация с автотранспортом

где ΔН — высота зоны карьера, отрабатываемая на автотранспорт, м; Н — глубина карьера, м; Ca — себестоимость 1 т*км при автотранспорте, руб.; ia — уклон автодорог, Ка — коэффициент развития трассы при автотранспорте; iж — уклон железнодорожных путей, Кж — коэффициент развития трассы при железнодорожном транспорте; Сж — затраты на содержание 1 км железнодорожных путей, руб.; Спер — затраты на перегрузку 1 т горной массы, руб.; La — длина фронта работ в зоне работы автотранспорта, м; Lж — длина фронта работ в зоне работы железнодорожного транспорта, м; h — высота уступа, м; γ — плотность горной массы, т/м3; N — величина подвигания фронта работ в год, м; Cв — затраты на отработку 1 м3 вскрыши, коп.; Вж — ширина рабочей площадки при железнодорожном транспорте, м; Bа — ширина рабочей площадки при автотранспорте, м; Vн — объем вскрыши, необходимый для создания нормативных готовых к выемке запасов, м’; φа, φж — угол откоса рабочего борта карьера при автомобильном и железнодорожном транспорте; E ~ коэффициент эффективности капиталовложений.
Переход с железнодорожного на комбинированный автомобильно-железнодорожный транспорт осуществляется тогда, когда это целесообразно и оправдывается введение более дорогостоящего вида транспорта.
Основными причинами перехода являются:
- потребность в более быстрых темпах вскрытия новых горизонтов в карьерах и в более интенсивном ведении горных работ с ростом глубины;
- необходимость сохранения нормальных условий работы железнодорожного транспорта в сокращающихся размерах карьерного пространства при наличии затяжных уклонов, большого числа обменных пунктов и т. д.;
- стремление продлить использование железнодорожного транспорта при достижении карьером экономически предельных глубин для этого вида транспорта.
Наряду с этим при переходе на комбинированный транспорт не возникает необходимости в реконструкции или в замене основных транспортных коммуникаций, что требуется при введении какой-либо другой комбинации. Часто автосамосвалы используются на предприятии как параллельный вид транспорта, введение их в комбинации с железнодорожным не снижает производительность, а наоборот, способствует ее резкому повышению, особенно в первый период совместной эксплуатации, это подтверждается опытом работы ряда предприятий. Так, на Гороблагодатском, Сарбайском и других карьерах при отставании вскрышных работ и отсутствии необходимого развития добычных горизонтов при переходе на комбинированный транспорт в первые 1,5—2 года заметно повысилась добыча руды. Это позволило при соответствующем ведении горного производства улучшить состояние работ в карьере, обеспечив дальнейший нормальный режим эксплуатации.
Переход на комбинированный автомобильно-железнодорожный транспорт наиболее эффективен при неравномерном залегании руд в контуре месторождения, когда возникает необходимость в изменении качественной характеристики руд, добываемых и перерабатываемых в отдельные периоды эксплуатации.
Особенно это характерно для месторождений сложного состава руд с низким коэффициентом вскрыши и значительным фронтом добычных работ, когда изменение порядка разработки месторождения вполне возможно и не приводит к резкому изменению годовых объемов вскрышных работ.
Так, на карьере Гусевогорского месторождения, разрабатываемого Качканарским ГОКом, где коэффициент вскрыши составляет 0,18 м3/т, в результате проведенного сравнения применение комбинированного транспорта по критерию максимума суммарной приведенной прибыли оказалось эффективнее применения железнодорожного транспорта на 13—16 %, несмотря на то, что по расчетным и приведенным затратам комбинированный транспорт на 3—6 % дороже железнодорожного. Эффективность комбинированного транспорта в данном случае заключается в том, что каждый из видов транспорта, входящих в комбинацию, работает на наиболее рациональном направлении и расстоянии откатки и в сочетании с другим обеспечивает определенный экономический эффект.
Исследованиями ИГД Минчермета России, выполненными в последние годы на ряде горно-обогатительных комбинатов, установлено, что благодаря применению комбинированного автомобильно-железнодорожного транспорта:
В 1,2—1,25 раза повышается производительность экскаваторов при работе с автотранспортом по сравнению с железнодорожным транспортом вследствие более ритмичной работы автосамосвалов на коротком плече откатки, особенно в первоначальный период вскрытия и подготовки глубоких горизонтов;
- в 1,2—2,2 раза улучшаются основные параметры и показатели работы железнодорожного транспорта за счет повышения скоростей движения составов по постоянным путям, сокращения их протяженности, концентрации грузопотоков, увеличения массы поезда, сокращения среднего оборота состава, уменьшения среднесуточного числа рабочих локомотивов, лучшего использования и планомерной загрузки;
- в 1,5—2 раза сокращаются простои экскаваторов по причинам, зависящим от работы транспорта (в сопоставлении с железнодорожным), вследствие уменьшения числа сходов составов, ожидания укладки и ремонта путей после взрывных работ и т. д.;
- на 10—12 % снижаются капитальные затраты по сравнению с таковыми при железнодорожном транспорте, за счет упрощения схемы энергоснабжения и путевого развития, исключения ряда погрузочных пунктов с разъездами и соединительными путями, сокращения числа рабочих составов и т. д.;
- достигается значительная интенсификация ведения горных работ, характеризующаяся увеличением годовых объемов производства в 1,2—1,3 раза, темпов понижения горных работ в 2—2,5 раза, сокращением текущего коэффициента вскрыши в 1,15—1,2 раза;
- обеспечивается заданный качественный состав руд за счет селективной выемки и погрузки в средства автомобильного транспорта, изменения направления развития добычных работ, создания внутрикарьерных складов с раздельным складированием, смешением и шихтовкой руд, что позволяет регулировать качество руд, добываемых и перерабатываемых в отдельные периоды эксплуатации, в пределах 2—3 % и более, относительно среднего содержания;
- сокращаются в 1,2—1,4 раза случаи отказов обогатительных фабрик от приема руд, не удовлетворяющих требуемому качеству, и связанные с этим, простои транспорта и дробильно-обогатительной фабрики, имеющие место при непосредственной доставке руд из за боев железнодорожным транспортом.
Все это говорит о том, что преимущества комбинированного автомобильно-железнодорожного транспорта наиболее резко проявляются на конечных стадиях добычи и переработки и особенно при разработке глубоких карьеров со сложным составом руд.
Железнодорожный транспорт в глубоких карьерах при работе в комбинации с автотранспортом имеет ряд специфических особенностей.
Уклоны железнодорожных путей в глубоких карьерах будут достигать 60—80 %о (рис. 16). Кроме того, необходимо размещение пунктов обмена составов и станций внутри карьеров в местах пере лома профиля; создание обособленных заездов или отдельных групп путей для организации работ по вскрыше и добыче на нескольких горизонтах, а также переменной величины уклонов основных магистральных путей съездов со ступенчатым изменением величины уклона.
Особенности применения железнодорожного транспорта в глубоких карьерах и его комбинация с автотранспортом

На ряде карьеров в связи с применением автомобильно-железно-дорожного транспорта схемы путевого развития на больших глубинах будут значительно упрощены и вместо развитой сети тупиковых заездов на горизонтах будут созданы обменные станции в пунктах перегрузки.
Основное распространение получат различные комбинированные спирально-тупиковые схемы съездов, а при наличии достаточных площадок на горизонтах — петлевые съезды.
В связи с применением мощных локомотивов, состоящих из нескольких тяговых единиц, минимальные радиусы кривых внутри-карьерных путей должны быть не менее 120 м.
С увеличением глубины карьеров важное значение приобретает сохранение больших грузопотоков и высокой пропускной способности транспортных путей.
При железнодорожном транспорте сохранить провозную способность можно увеличением мощности подвижного состава, повышением весовых норм поездов (рис. 17) при одновременном совершенствовании средств СЦБ и связи, организацией движения поездов с частичной реконструкцией путевого развития.
Несмотря на принимаемые меры интенсификации работы железнодорожного транспорта, работающего в комбинации с автомобильным, обеспечить большие грузообороты и сохранить высокую провозную способность железнодорожных путей с увеличением глубины карьеров становится все более и более сложным. Ограниченное рабочее пространство затрудняет размещение обменных пунктов, станций, влияет на увеличение времени оборота локомотивосоставов, приводит к снижению производительности железнодорожного транспорта. Некоторой интенсификации железнодорожного транспорта можно достигнуть за счет увеличения скоростей движения локомотивосоставов, замены локомотивов более мощными (например, электровозов тяговыми агрегатами), а также за счет увеличения плеча доставки автотранспорта. Однако и эти меры имеют свои технические и экономические ограничения.
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
  • bowtiesmilelaughingblushsmileyrelaxedsmirk
    heart_eyeskissing_heartkissing_closed_eyesflushedrelievedsatisfiedgrin
    winkstuck_out_tongue_winking_eyestuck_out_tongue_closed_eyesgrinningkissingstuck_out_tonguesleeping
    worriedfrowninganguishedopen_mouthgrimacingconfusedhushed
    expressionlessunamusedsweat_smilesweatdisappointed_relievedwearypensive
    disappointedconfoundedfearfulcold_sweatperseverecrysob
    joyastonishedscreamtired_faceangryragetriumph
    sleepyyummasksunglassesdizzy_faceimpsmiling_imp
    neutral_faceno_mouthinnocent