Исследование вопроса транспортировки полезного ископаемого из нижних горизонтов в условиях карьера кальмакир оао «агмк»

Для выправки путей в плане и профиле применяются специальные путевые механизмы: путеремонтные машины ПРМ-3 и ПРМ-4. Эти машины производят подъемку пути на балласт и рихтовку пути.

После подъемки и рихтовки пути производится подбивка балласта под шпалы обычно в ручную. Иногда используется машина ВПРС-500.Обычно передвижка пути на рабочем уступе начинается с утра, и к 18-19 часам железнодорожный тупик протяженностью 200-250м готов к работе. Текущий ремонт пути в карьере и на отвалах ведется ежедневно и заключается в регулярной проверке ширины колеи, наличии просадок, целостности стыковых соединений и рельсовых ниток. При обнаружении неисправности производятся ремонтные работы. На прямых участках ширина колеи не должна превышать 1520мм, на кривых участках допускается ширина колеи более 1530мм, но не более 1545мм. Чаще всего сходят с рельсов груженные думпкары. При сходе думпкара путь разрушается, и на восстановление его требуется значительное время.

Простой оборудования (экскаваторов и составов) из-за сходов составляют в год до 8-10 тыс. машин-часов. На переукладку пути в карьере работают в дневную смену 8 кранов-бульдозеров, на отвалах – 4 крана-бульдозера. Как правило, путевые работы ведутся только в дневную смену.

В настоящее  время работает 2 тепловоза, причем они же используются и на других работах: маневрах с вагонами ОМПС, перевозке железнодорожных кранов для ремонта горного оборудования, различных погрузочно-разгрузочных работах. Для ремонта старых и изготовления новых железнодорожных звеньев на руднике имеется звеносборочная база, расположенная рядом со станцией «Кальмакыр». На базе складируется прибывающие на рудник вагоны со шпалами, рельсами и прочими материалами верхнего строения путей.

     За  год рудник потребляет до 50 т.м3  щебня расход шпал в год  составляет 25000-30000 шт.

Для выполнения работ по механизации путевого хозяйства, по обслуживанию и ремонту контактных сетей, механизации ремонта основного горного оборудования специализированный участок механизации оснащен следующим оборудованием:

- железнодорожные краны марки ЕДК, грузоподъемностью 16; 25; 60; 80; 125 тн – всего 7 шт.

- кран козловой  ККС 10х32, грузоподъемностью 10 тн  – 1 шт.

- путеподъемные  машины ПРМ –8 шт.

- мотодрезины  АЛГ, АГМС -  4 шт.

АВТОМОБИЛЬНЫЙ ТРАНСПОРТ.

Перевозка вскрыши  в отвал и руды на перегрузочные узлы осуществляется автомобилями БелАЗ-7549 грузоподъемностью 80 тонн, БелАЗ-7512 грузоподъемностью 120 тонн и Терекс-100. Работает автомобильный транспорт в 2 смены по 12 часов при 7-ми дневной рабочей неделе.

Среднее расстояние перевозки горной массы:

- за  контур карьера                                                        151  км.

- на  перегруз                                                                   3,26 км.

Объем перевозки в 2007 году запланирован:

- за  контур карьера                                                        1500 тыс. м³

- на  перегруз                                                                  4000 тыс. 

Сменный объем перевозки:

- за  контур карьера    1500:(365*2)=2055 м³

- на  перегруз    4000:(365*2)=5480 м³

Норма перевозки а/м Терех-100  в смену  на расстояние 3,2 км – 768 м³                                    БелАЗ-7549 в смену на расстояние 3,2 км – 1048м³. Необходимое количество машин с учетом коэффициента неравномерности:

- за  контур карьера 2055 : 1048 * 1,25 = 3   машин

- на  перегруз                     5480 :  768  * 1,25 = 9 машин

  Всего необходимо 12 машин в смену.

 

 

 

Глава 3 ОЦЕНКА ДЕЙСТВУЮЩЕЙ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ.

3.1. Критический  анализ применяемого оборудования.

Областью  применения карьерного транспорта является перемещение горной массы от забоев до пунктов приема, а также доставляет вспомогательные грузы в карьер. Пунктами приема для вскрышных пород являются отвалы, а для полезного ископаемого – склады, приемные бункера обогатительных фабрик, погрузочные бункера, перегрузочные узлы и т.д.

В глубоких карьерах основные функции по перемещению  грузов по наклонным и круто-наклонным  трассам выполняет внутрикарьерный  транспорт. При значительных глубинах работа внутрикарьерного транспорта приобретает следующие специфические трудности:

1) значительно  увеличиваются расстояния транспортирования  горной массы на поверхность;

2) из  общей длины транспортных коммуникаций  резко возрастает составляющая  подъема горной массы;

3) возникает  необходимость применения нескольких видов транспорта для более рационального разделения функций;

4) ограниченность  фронта работ затрудняет маневренность  при производстве транспортных  операций;

5) происходит  более частое перемещение транспортных  коммуникаций, пунктов перегрузки  внутри карьера и т.д.;

6) усложняются  обслуживание и ремонт транспортных  средств, вызванные нецелесообразностью выдачи всего оборудования на поверхность.

Неоспоримой тенденцией развития мировой горной промышленности на обозримую перспективу  считается стабильная ориентация на открытый способ разработки, как обеспечивающий наилучшие экономические показатели. На его долю приходится до 73% общих объемов добычи полезных ископаемых в мире (в США – 83%, в странах СНГ – около 70%). [21]. В России открытым способом добывается 91% железных руд, более 70% руд цветных металлов и 60% угля. Если учесть, что по мере роста глубины карьеров доля затрат на карьерный транспорт доходит до 55–60% в общей себестоимости добычи полезного ископаемого, то вполне очевидным представляется тезис о том, что вопросы развития и совершенствования карьерного транспорта являются одними из основных для открытых горных разработок.

Основными факторами, определяющими развитие карьерного транспорта, являются систематически ухудшающиеся горно-геологические  и горно-технические условия разработки. Известно, что развитие открытого способа разработки сопровождается ростом концентрации производства, увеличением глубины и пространственных размеров карьеров, расстояния и сложности транспортирования горной массы. Определяющим при этом является показатель глубины карьеров. Основной объем добычи и выемки горной массы в железорудной под отрасли в ближайшие десятилетия будет осуществляться путем освоения глубоких горизонтов. Аналогичные тенденции имеют место и в других отраслях горно-добывающей промышленности. При понижении горных работ на 100 м производительность транспортных средств изменяется следующим образом: для автосамосвалов такое снижение составляет 25–39%, для локомотивосоставов – 8,5–20%.

Наибольшее  распространение получил следующий  транспорт:

А) Автомобильный  транспорт обладает следующими преимуществами:

  высокая гибкость, мобильность, маневренность,  приспособленность к изменяющимся  условиям залегания месторождения,  сравнительная простота расположения  и устройства дорожных коммуникаций  и другие особенности. Также  автотранспорту свойственны автономность энергоисточника, взаимная независимость работы автомашин, что упрощает схемы движения.

Недостатки  автотранспорта:

- относительно  небольшие экономически выгодные  расстояния транспортирования горной  массы ( до 4-5км.);

- загрязнение атмосферы выхлопными газами;

- большой  автопарк, следовательно, большой  штат водителей и ремонтных  рабочих;

- высокие  эксплуатационные затраты;

- трудоемкость  обслуживания, ремонта и заправки  топливно-смазочными материалами,  при работе на нижних горизонтах.

Б) Железнодорожный  транспорт имеет преимущества по сравнению с другими видами транспорта при разработке больших по площади  месторождений, имеющих большую  мощность. Основным достоинством ж.д. транспорта является высокая надежность его  работы в различных климатических условиях. Невысокая трудоемкость из-за сравнительно небольшого штата поездных бригад, небольшие расходы на ремонт, содержание и амортизацию подвижного состава при большом сроке службы (до 20-25 лет) позволяют иметь низкие затраты на 1 Т*КМ перевозок (что меньше автотранспорта в 3-5, а конвейерного в 5-7 раз) и успешно конкурировать с другими видами транспорта.

Недостатки  железнодорожного транспорта:

- резкое  увеличение длины и объема  наклонных траншей;

- большой  объем подготовительных работ при вводе в эксплуатацию;

- большой  объем путевых работ и их  трудоемкость;

- увеличение  общего объема горно-капитальных  работ;

- усложняется  транспортный доступ к забоям  и организация движения;

- снижается  маневренность транспортных средств,  затрудняется обмен;

- взаимозависимость  движения составов.

Несмотря  на перечисленные недостатки, ж.д.транспорт  остается перспективным видом транспорта для большинства глубоких карьеров главным образом вследствие своей  экономичности, высокой производительности, освоенности.

 

 

3.2. Анализ автомобильного  транспорта.

Автомобильный парк рудника Кальмакыр почти  полностью представлен автосамосвалами  грузоподъемностью до 120т. Парк локомотивов  за последние годы не изменялся. В  связи с этим обращает на себя внимание высокий процент оборудования с истекшим нормативным сроком эксплуатации (до 80%). Срок эксплуатации железнодорожного транспорта превысил нормативный почти в 2 раза. Дело в том, что в условиях рыночной экономики источниками финансирования мероприятий по реконструкции транспортных систем глубоких карьеров (до 90% капитальных вложений на поддержание мощности) могут быть только собственные средства предприятий, которые складываются из амортизационного фонда и части прибыли, а также банковские кредиты.

Основным  видом технологического транспорта при добыче полезных ископаемых открытым способом остается автомобильный. Он используется для перевозки примерно 80% всей горной массы во всем мире, в т.ч. в США и Канаде – 85%, в Южной Америке – 85%, в Австралии – почти 100%, в Южной Африке – более 90%. В России и странах СНГ удельный вес карьерного автотранспорта с учетом всех подотраслей горно-добывающей промышленности приблизился к 75%.

Считается, что «революционный период» в  создании большегрузных самосвалов в целом закончился. При этом основные компоновочные схемы отработаны, принципиальные конструктивно-технологические решения по основным узлам практически одинаковы для моделей, выпускаемых различными фирмами. Мировое производство карьерных автосамосвалов идет по эволюционному пути, основными чертами которого являются следующие:

- дифференциация  типоразмерного ряда по грузоподъемности;

- создание  бортовых систем управления безопасностью  и снижением энергозатрат, а также  обеспечивающих получение информации  о параметрах работы узлов и систем самосвала, перевозимой горной массе;

- повышение  ресурса базовых конструкций; 

- создание  комфортных условий для водителя;

- обеспечение  экологической безопасности транспортного  процесса.

Одним из путей дальнейшего развития, повышения  производительности и эффективности карьерного автомобильного транспорта является разработка и создание специализированного подвижного состава, удовлетворяющего условиям эксплуатации в глубоких карьерах, в частности, средств сборочного автотранспорта [16]. С другой стороны создание таких моделей на современном этапе развития открытых горных работ не вызвано объективной необходимостью и может значительно снизит область их применения [24].

Следует отметить, что ПО «БелАЗ» за сравнительно короткий период разработаны новые модели самосвалов БелАЗ-7547, БелАЗ-7528, БелАЗ-7555, БелАЗ-75131 и БелАЗ-75306 и их модификаций грузоподъемностью соответственно 36, 45, 55–65, 130 и 220 т, а также опытные образцы с шарнирно-сочлененной рамой грузоподъемностью 36 и 280 т. По схеме с шарнирно-сочлененной рамой выпускаются самосвалы либо сравнительно небольшой грузоподъемности (до 40–50 т), либо очень большой – до 300–400 т. При этом осваиваемые производством модели соответствуют мировым тенденциям развития средств карьерного транспорта, в их конструкции используются достижения российских и зарубежных фирм, поставляющих надежные агрегаты, узлы и материалы [18].

Основными типами трансмиссий, применяемых на автосамосвалах, являются гидромеханическая (ГМТ) и электромеханическая (ЭМТ). Типы трансмиссий имеют значительные и принципиальные различия в конструктивном исполнении. На самосвалах грузоподъемностью 30–70 т варианты с применением ГМТ по существу безальтернативны, но для самосвалов большой и особо большой грузоподъемности такой однозначности в использовании ГМТ в приводе нет. Сдерживающими факторами для получения подавляющего преимущества ГМТ являются следующие: низкий ресурс до капремонта узлов трансмиссии по сравнению с ЭМТ и возрастание общих издержек за период эксплуатации самосвала с ГМТ. В то же время при глубине карьеров 500 м и более самосвалы с ГМТ получают неоспоримое преимущество. Начиная с 1994–1995 гг. отмечена тенденция к возрастанию объемов сбыта самосвалов с ГМТ грузоподъемностью 110–220 т. Применение ЭМТ с использованием электродвигателей постоянного тока при создании автосамосвалов грузоподъемностью более 250 т вообще нецелесообразно. Обеспечение дальнейшего роста грузоподъемности карьерных автосамосвалов связывают с использованием приводов на переменном токе: на базе асинхронных, синхронных и индукторных двигателей. Одним из перспективных направлений улучшения основных показателей приводного оборудования является использование вентильного двигателя с системой возбуждения, основанной на постоянных магнитах.