§ 3. Автомобильный транспорт

Автомобильный транспорт в настоящее время получает все боль­шее распространение на открытых горных работах. Особенно целе­сообразно применение его в условиях разработки месторождений со сложными условиями залегания, при раздельной добыче руд, при строительстве карьеров, для сокращения сроков ввода в эксплуата­цию новых мощностей, а также при углубке и подготовке новых горизонтов.

В настоящее время на многих крупных карьерах руду из забоев доставляют к перегрузочным складам автомобильным транспортом,

а затем с помощью других видов транспорта — на обогатительные фабрики. На средних и малых карьерах горную массу перевозят в большинстве случаев только автомобильным транспортом.

Основными достоинствами карьерного автомобильного транспорта по сравнению с железнодорожным являются: высокая маневрен­ность; способность преодолевать при больших скоростях подъемы до 80—100°/₀₀; уменьшение радиусов закруглений, что сокращает расстояния транспортирования и уменьшает объемы горно-капитальных работ при устройстве съездов; более простая организация добыч­ных работ, что связано с отсутствием железнодорожных путей; автономность подвижного состава и независимость от источников электроснабжения.

Рис. 135. Автосамосвал БелАЗ-548 грузоподъемностью

40 т.

Основными недостатками автотранспорта являются: значитель­ные затраты на ремонт и обслуживание автомашин; ограниченность расстояний транспортирования, определяющихся экономическими пределами целесообразного применения автотранспорта на карьерах.

Широкое распространение в нашей стране автомобильный тран­спорт получил на рудных карьерах.

Примером применения автомобильного транспорта в СССР и за рубежом являются карьеры Ингулецкого, Ново-Криворожского, Центрального, Северного, Соколовско-Сарбайского, Роздольского комбинатов; «Беркли» и «Миссион» (США), «Токепала» (Перу), «Кэрол», «Вабаш» (Канада).

Подвижной состав карьерного автотранспорта включает грузо­вые автомобили — самосвалы (автосамосвалы), автотягачи с прице­пами и полуприцепами, троллейвозы и дизель-троллейвозы.

Карьерные автосамосвалы — это специальные автомашины грузоподъемностью от 10 до 75 т, кузов которых раз­гружается путем опрокидывания гидравлическими цилиндрами

(рис. 135). Скорость движения автосамосвалов составляет от 10 до 62 км/ч (табл. 30).

К о л е с н ы е а в т о т я г а ч и с седельными полуприцепами представляют собой агрегат, состоящий из двух частей — седельного тягача, на раме которого вместо кузова помещено опорно-сцепное устройство, и полуприцепа, опорой которому служит задняя часть автомобиля-тягача.

Т р о л л е й в о з ы сочетают в себе одновременно преимуще­ства электрифицированного и автомобильного транспорта.

Главными достоинствами троллейвозов являются: способность преодолевать большие подъемы (до 120—150°/₀₀), большая скорость движения на крутых затяжных подъемах, отсутствие выхлопных газов, что особенно важно для глубоких карьеров. Однако необходи­мость в передвижной забойной контактной сети и значительно мень­шая маневренность, чем у автосамосвалов, ограничивают примене­ние троллейвоза на карьерах.

Указанный недостаток устраняется при применении д и з е л ь – т р о л л е й в о з о в, которые объединяют в себе достоинства автомобильного и троллейвозного транспорта. Дизель-троллейвоз по стационарным трассам движется, питаясь от контактной сети, а по передвижным (в забое и на отвалах) — от дизеля.

Для открытых разработок перспективны дизель-электрические самосвалы, оборудованные дизельной установкой, вращающей гене­ратор постоянного тока. Генератор питает энергией один или не­сколько тяговых двигателей, приводящих машину в движение. Дизель-электрические самосвалы обеспечивают: более высокие

скорости движения, преодоление крутых подъемов, значительное со­кращение износа шин, больший к. п. д.

Дальнейшее совершенствование автомобильного транспорта будет идти по пути создания автотранспортных средств большой грузо­подъемности (до 200 тс и более), увеличения скорости движения и улучшения конструктивных данных подвижного состава. Так, изго­товление сменных кузовов из легированных сталей и легких сплавов даст воз­можность за счет измене­ния емкости кузова пере­возить различные объемы на одних и тех же авто­самосвалах.

Опыт эксплуатации ав­тотранспорта в карьерах показывает, что производи­тельность экскаваторов и автомашин в значительной мере зависит от схем установки автомобилей у экска­ваторов при погрузке.

На рис. 136 приведены различные схемы установ­ки средств автотранспорта в экскаваторном забое. Различают одиночную (а,б) и спаренную (в, г) уста­новку машин в забое.

В случаях применения спаренной установки ав-* томащин в забое обеспе­чивается непрерывность работы экскаватора. При односторонней установке машин первый самосвал, подойдя к экскаватору, задним ходом подается под по­грузку. Вторая машина устанавливается рядом. При этом несколько усложняются маневры двух автомобилей.

Наиболее совершенна в этом отношении спаренная двухсторонняя установка самосвалов. Такая схема применима в широких забоях при фронтальной погрузке, а также в тупиковых забоях при проходке траншей.

Число автомашин определяют из условия обеспечения непрерыв­ности подачи автосамосвалов под погрузку по следующей схеме расчета:

1) количество ковшей породы, необходимых для загрузки одного автосамосвала,

где q — грузоподъемность автосамосвала, т;

Е — емкость ковша экскаватора, м³;

k_Н, k_р — соответственно коэффициент наполнения и разрыхления;

γ — объемный вес породы (в массиве), т/м³;

2) время загрузки автосамосвала

где t_ц — продолжительность цикла экскаватора, мин;

3) продолжительность рейса самосвала

где t_м — время на маневры автосамосвала при постановке его к экскаватору, а также задержки в ожидании погрузки (2—3), мин;

L — расстояние транспортировки, км;

v _гр, v_п — соответственно скорость автосамосвала с грузом и порож­няком:

t_p — продолжительность разгрузки автосамосвала (0,7—1), мин;

4) число автосамосвалов, необходимое для обслуживания одного экскаватора,

где t_П — время простоя в ожидании погрузки, мин.

При необходимости общее число рейсов всех автосамосвалов, обслуживающих один экскаватор в течение смены, определяют из выражения

где Т_см — продолжительность смены, мин;

Т_пр — простои экскаватора при приемке и передаче смены, пере­мещении экскаватора и пр.

Карьерные автодороги по условиям эксплуатации делятся на постоянные — главные дороги, прокладываемые по капиталь­ным траншеям и на поверхности, и временные — забойные дороги у экскаваторов, дороги на рабочих уступах и на скользящих съездах в карьере и на отвалах.

Промышленные и карьерные автодороги в зависимости от грузо­напряженности подразделяют на три категории: I — с грузооборотом более 2 млн. т в год; II — с грузооборотом от 300 тыс. до 2 млн. т в год; III — с грузооборотом менее 300 тыс. т в год.

Требования, предъявляемые к автомобильной дороге, зависят главным образом от нагрузки на колеса подвижного состава.

Покрытие дороги должно выдерживать нагрузку в 1,5—2 раза большую, чем расчетная нагрузка на колесо ведущей оси.

По своему покрытию дороги делятся на: усовершенствованные (капитальные и облегченные), переходные и простейшие.

К усовершенствованным капитальным покрытиям относят асфаль­тобетонные, цементнобетонные и черные щебеночные (укладываемые в горячем состоянии) на различных основаниях, укрепленных вяжу­щими материалами.

К усовершенствованным облегченным покрытиям относят черные щебеночные (обработанные вяжущими битумами) и черные гравийные на щебеночном, гравийном, шлаковом основаниях.

К дорожным покрытиям переходного типа относят щебеночные, гравийные, шлаковые грунтощебеночные и грунтогравийные, обра­ботанные вяжущими материалами.

К покрытиям простейшего типа относят улучшенные грунтовые, т. е. укрепленные щебнем или гравием с подбором гранулометриче­ского состава.

Ширина проезжей части дороги определяется габаритами под­вижного состава, скоростью движения и числом полос движения.

При однополосном движении ширина проезжей части

В = А + 2с (149)

для двухполосного движения

В = 2А + m + 2с (150)

где А — ширина автомобиля по задним колесам, м;

с — ширина полосы наката (0,5—1), м;

т — зазор между встречными машинами (не менее 1,5), м.

Ширину обочины принимают: для однополосного движения 1,25—1,5 м; двух- и трехполосного движения постоянных дорог 2 м и для внутрикарьерных дорог 1—1,15 м.

Радиусы закруглений на главных автомобильных дорогах при петлевых и спиральных съездах принимают не менее 20 м.

Пропускная способность полосы автодороги при движении машин в одном направлении составляет

где v — расчетная скорость движения машины, км/ч;

L — интервал между движущимися друг за другом маши­нами, м;

k_нер — коэффициент неравномерности движения.

Провозная способность при автотранспорте

где q — грузоподъемность машин, т;

f - коэффициент резерва пропускной способности (1,75—2).