Конвейерный транспорт в карьерах представлен стационарными и передвижными конвейерами, специальными конвейерными установками — отвалообразователями. По роду перевозок различают транспорт вскрышной — для перемещения вскрышных пород и добычный — для транспортирования полезного ископаемого.
Карьерный транспорт резко отличается от транспорта промышленных предприятий фабрично-заводского типа. Характерными особенностями карьерного транспорта являются: массовость перевозимых грузов; непостоянство положения дорожных трасс в карьерах вследствие продвижения вскрышных и добычных уступов; специфичность условий транспортирования, зависящих от залегания полезного ископаемого и системы ведения горных работ; повышенная прочность транспортных средств, вызываемая условиями погрузки, крупностью кусков и значительной объемной массой горной породы; относительно короткие расстояния перемещения; большие технологические простои подвижного состава в транспортном цикле. Кроме отмеченных особенностей, каждый вид карьерного транспорта имеет свои технические и эксплуатационные особенности, вытекающие из специфики производства открытых горных работ.
Особенности разработки песчано-гравийных работ
Из общего числа карьеров нерудных строительных материалов около 40% приходятся на долю карьеров, разрабатывающих песчано-гравийные месторождения. Песчано-гравийными месторождениями называются пластообразные залежи, состоящие из смеси песка, гравия и валунов. Месторождения, содержащие более 50% песка, называются песчано-гравийными, а менее 50% — гравийно-песчаными.
Технология разработки песчано-гравийных месторождений зависит от наличия крупнообломочного материала и прослоек различных пород в полезном ископаемом. Вскрыша некоторых месторождений также содержит одни или несколько прослоек.
Технологические схемы разработки песчано-гравийных месторождений и применяемое оборудование отличаются большим разнообразием, что объясняется как различием горногеологическнх условий, проектной мощности, сроков службы карьеров, видов готовой продукции, так и недостаточной оснащенностью оборудованием, обеспечивающим эффективную разработку.
Высота добычного уступа в основном определяется мощностью сухой части полезного ископаемого, которая, как правило, разрабатывается одним уступом.
Наиболее распространенным добычным оборудованием являются экскаваторы механическая лопата и драглайн, реже применяются земснаряды, бульдозеры, колесные скреперы. Широко внедряются плавучие машины, среди которых преобладающее распространение получают грейферные снаряды.
Типичным для многих песчано-гравийных месторождений является организация работ с частичной или полной переработкой полезного ископаемого на забойных передвижных или полустационарных установках. Часть из них вырабатывает готовую продукцию, включая фракционированный гравии и щебень.
В последнее время наметилась тенденция к изготовлению машин, выполняющих сразу несколько операций. Сюда относятся цепные экскаваторы двойного действия, которые снабжены двумя черпаковыми цепями, что позволяет одновременно производить вскрышные и добычные работы; изготовляются плавучие снаряды с двумя грейферными ковшами. Часто добычные машины снабжаются перерабатывающим оборудованием.
Выемочно-погрузочные работы на песчано-гравийных месторождениях имеют свои особенности, связанные с необходимостью отделения крупных валунов и селективной выемки прослоек глин или песка, а также разработки обводненных участков. В зависимости от горногеологнчееких условий на выемочно-погрузочных работах применяются одноковшовые, роторные и многоковшовые экскаваторы, фронтальные погрузчики, колесные скреперы, башенные экскаваторы, канатные скреперы, плавучие снаряды, а также гидромеханнзированное оборудование.
При разработке сухих месторождений наибольшее применение получила экскаваторная выемка породы торцевым забоем с погрузкой в автомобили-самосвалы. Экскаватор механическая лопата, кроме выемочио-погрузочных работ, в ряде случаев, производит сортировку, отделяя негабаритные камни для дробилки первичного дробления, валуны, мерзлые глыбы и осуществляя селективную выемку слоев песка, глины или песчано-гравийных порол, засоренных илистыми и глинистыми частицами.
Драглайн используется преимущественно при разработке частично обводненных месторождений с погрузкой в транспортные средства и бункер-питатель (при конвейерном транспорте), или укладкой песчано-гравийных пород в штабеля для обезвоживания до естественной влажности.
Наметилась тенденция к увеличению высоты разрабатываемого уступа, что позволяет концентрировать горные работы и сокращать число транспортных горизонтов. Поэтому в случае высоты уступа, большей высоты черпания экскаватора, породы из верхней части уступа перемещают на нижнюю площадку при помощи рабочего органа, прицепляемого к драглайну вместо стандартного ковша. Угол откоса верхней части уступа при этом составляет 35-40°.
Отгрузка песчано-гравийной массы осуществляется экскаватором непосредственно в бункера-питатели, которые могут быть с ходовым устройством для перемещения по рельсовому пути и переносные. Бункер-питатель состоит из собственно бункера и колосникового стационарного или подвижного грохота, служащего для отделения крупных включений, питателя с приводом, желобов и затворов. При конвейерном транспорте бункер-питатель устанавливается над конвейерной линией и дополнительно оборудуется питателем для регулирования подачи горной массы на конвейер. Для выделения из горной массы песка и загрязняющих примесей в комплексе с экскаватором применяется самоходный агрегат по отсеву, предназначенный для работы непосредственно в забое . Он состоит из переменного бункера с пластинчатым питателем, загружаемого экскаватором, одного или двух ленточных конвейеров, при помощи которых песчано-гравийная масса подается в разделительную камеру, бункеров гравия и песка, вентилятора с поворотным направляющим патрубком, разгрузочных конвейеров и пульта управления. Рассев песка и гравия на таком агрегате основан на принципе пневмосепарации.
Канатные скреперы и башенные экскаваторы могут эффективно использоваться при разработке сухих и обводненных песчано-гравийных месторождений. Канатные скреперы выпускаются с объемом ковша 4 м3 и более. Значительное расстояние между опорами позволяет разрабатывать обводненные породы на глубине 20 м. Головная башня канатных скреперов может быть неподвижной и подвижной. Подвижная башня монтируется на рельсовом или гусеничном ходу.
Скорость движения ковша башенного экскаватора достигает 8 м/с, а скорость движения ковша скрепера не превышает 3 м/с в холостом направлении. Так как скорость движения ковша башенного экскаватора превышает среднюю скорость движения автомобилей-самосвалов в карьере, то в определенных условиях может оказаться экономически целесообразной работа башенных экскаваторов с предельным расстоянием между башнями, что позволит сократить расстояние карьерных перевозок.
Плавучие снаряды получили широкое распространение при разработке обводненных песчано-гравийных месторождений, содержащих валуны. Чаще используются плавучие снаряды с грейферным ковшом или черпаковой цепью.
Драга — плавучая горная машина, предназначенная для разработки россыпных месторождений. Она имеет оборудование для экскавации и переработки полезного ископаемого. В отличие от драг, разрабатывающих россыпи, драги на нерудных карьерах снабжены меньшим числом перерабатывающего оборудования, в отдельных случаях только грохотами. Применяются драги, как правило, в карьерах большой производительности.
Землечерпалка представляет собой самоходное судно, которое предназначено преимущественно для дноуглубительных работ. Для производства добычных работ в конструкцию землечерпалки вносят некоторые изменения — устанавливают грохоты и дополнительные разгрузочные устройства.
Нередко на добычных работах применяются плавучие краны с грейферными ковшами. Важное достоинство плавучих снарядов заключается в возможности установки на них перерабатывающего оборудования (виброгрохотов, корытных моек, классификаторов, дробилок). Вода, необходимая для переработки, подается насосом.
Многочерпаковые драги и снаряды надежны в работе и могут применяться при разработке месторождений, содержащих много крупных валунов.
Себестоимость полезного ископаемого, добываемого плавучими снарядами, по сравнению с другими способами разработки песчано-гравийных пород значительно ниже.
9. Экономическая часть
Рост производства и экономики связан с развитием транспортной системы страны, в том числе - дорожного хозяйства. За последние 6 лет число автомобилей возросло в 1,6 раз, растет объем тяжеловесных перевозок, международных и дальних ( более 300 км) перевозок. На долю автотранспорта приходится 75% грузоперевозок, 73% внегородских пассажирских перевозок.
Дорожная сеть России не соответствует возросшим транспортным потокам. До 20% автодорог исчерпали свою пропускную способность. Радиальная структура дорожной сети, отсутствие объездных дорог приводит к перебегам транспорта и перегрузке дорог близ крупных городов. Решить эту проблему должна новая программа совершенствования и развития сети автодорог в период до 2025 г.
Важнейшими составляющими новой программы являются: совершенствование ценообразования на объекты дорожного строительства и обеспечение дорожного строительства современной нормативной базой, учитывающей применение современной техники, материалов и технологий, освоение зарубежного опыта и изменившиеся экономические условия, рыночные отношения, в т.ч. -инфляцию.