Карьерлік жүктер және оларды тасымалдау құралдары

Карьерлік жүктер және оларды тасымалдау құралдары

Жалпы мағлұмат

Аршу жыныстары мен пайдалы кенді кенжардан қоймалау немесе қабылдау пунктеріне тасымалдау әдетте төрт тізбектік кезеңмен іске асырылады.

              Бірінші кезеңге тау-кен массасын оны қазуға дайындау үдірісі кезіндегі (атылыс) тасымалдау жатады.

              Екінші кезеңге қазып тиеу жұмыстары кезіндегі.

              Үшінші кезеңге кәдімгі тасымалдау үдірісі кезіндегі.

              Төртінші кезеңге қоймалау кезіндегі тасымалдау жатады.

              Негізгі карьерлік жүктер болып аршу жыныстары мен пайдалы кендер табылады. Ал қосалқы карьерлік жүктерге - атылғыш заттар, жол материалдары, балласт, шпалдар және тағы басқа тау-кен машиналары детальдары мен тораптары, майлау материалдары қысқы мерзімде қар.

              Жалпы көлік карьерлік  (цехтік) және сыртқы болып бөлінеді.

              Карьерлік көлік тау-кен массасын кенжардан қабылдау пунктеріне дейін сондай-ақ қосалқы жүкті карьерге тасымалдауды қамтамасыз етеді.

              Тау-кен байыту комбинатының цехтік көлігі пайдалы кенді шикізатты  өңдеу технологиясына сәйкес ұсақтап -сұрыптау және байыту фабрикаларына тасымалдау қызметін атқарады. Сыртқы көлік мақсаты -пайдалы кенді байытқаннан кейін немесе қоймаларда тұтыну орнына тасымалдау болып табылады.

              Карьерлік көліктің сипаттық ерекшеліктері:

─негізгі карьерлік жүктің жалпылығы мен бір бағытта шоғырлануы (ондаған, жүздеген млн.тн. тау-кен массасы жылына);

─салыстырмалы қысқа тасымалдау қашықтықтары (ондаған метрден 20км-ге дейін).

─тасымалданатын тау-кен массасының жоғарғы тығыздығы (1-ден 5тн/м³ дейін) беріктігі мен абразивтілігі, кесектердің біркелкісіздігі;

─карьердегі басқа технолдогиялық үдірістің оларды біріктіру буыны көлік жұмысының сенімділігіне қатал байланысы;

─карьер кемерлері мен үйінділер көлік коммуникациясының қайта құруын мәжбүр ететін тау-кен массасын тиеу және аршу жыныстарын төгу пунктерінің тұрақсыздығы;

─тау-кен массасын карьерден шығару (түсіру) жолдарының үлкен қисықтылығы (тіктілігі).

─пайдалы кенді бөліп қазғанда және орталандырғанда оларды тасымалдау күрделілігі;

─ пайдалы кенді  өндіру шығынына шаққан кездегі  тау-кен массасын тасымалдау меншіктік шығынның жоғарлылығы  (40% жоғары)

Карьерлік көлікке қойылатын негізгі талаптар

─карьерлік  жүктерді, әсіресе аршу жыныстарын тасымалдау қашықтығы мүмкіндігінше қысқа болуы керек;

─эксплуатациялық кезінде минимальды қайта құруды талап ететін жалпы көлік коммуникациялары мен олардың жеке учаскелері мүмкіндігінше тұрақты (стационар) болуы керек;

─бір карьерде эксплуатациялау мен жөндеуді ұйымдастырады, өзара алмасуын  жеңілдету үшін көлік түрлері мен көлік құралдары минимальді саны қолданылған жөн;

─көлік құралдарының сыйымдылығы мен беріктігі қазып-тиеу және төгу құралдарының қуатына, сондай-ақ тасымалдау қиындығын сипаттайтын жыныстың физика-техникалық қасиеттер кешеніне сәйкес болуы керек.

─қолданылатын көлік түрі негізгі жабдықтар жұмысының өнімділігін және минимальді іріліктерін сондай-ақ тасымалдау  үдірістері ағынының жоғарғы дәрежесін қамтамасыз ету керек.

─таңдалған көлік жұмыстар қауіпсіздігін және кен орнын ашық әдіспен қазып-өндірудің минимальді шығынын қамтамасыз ету керек.

1)Әрекет ету принципі бойынша көлік үзілісті және үзіліссіз болып бөлінеді.

2)Жүкті тасымалдау әдісі жүру бөлігі мен жол құрылғысы типі бойынша көліктер келесі түрге бөлінеді:

теміржол, автомобилоьді, конвеерлі, гидравликалық, гравитациялық және тағы басқа. Мұндағы алғашқы екеуі кең тараған үзілісті көлік түріне кейінгі үшеуі үзіліссіз көлік түріне жатады.

3)тарту тегі бойынша бөлшу басты жағдайда доңғалақты көлік түріне тән: теміржол және автомобильді

Бірінші жағдайда электрлі, тепловоздық, дизельэлектровоздық.

Екінші жағдайда дизельдік, дизельэлектрлі және электрлік тарту түрлері болады.

4) Көлік құралдары жұмыс сипаты бойынша жылжымалы және стационарлық (арқанды көтергіштер аспалы жолдар) болып бөлінеді.

5) Функционалдық белгісі бойынша карьерлік көлік өзіндік (самостоятельные)     және арнайы түрге бөлінеді.

              Өзіндік көлік пен тау-кен массасы кенжардан қабылдау пунктіне дейін тасымалданады. Ал арнайы көліктер (скиптік,гравитациялық, арқанды аспалы жолдар және тағы басқа) түрі жүк тасымалдаудың тек жекелеген учаскелерінде (әдетте карьерден көтеру не түсіру үшін) аралас  көлік буыны ретінде қолданады. 

              Жүк айналымы (грузоработ) деп бірлік уақыт ішінде (сағат, аусым, тәулік,жыл тағы сол сияқты) тасымалданатын пайдалы жүк мөлшерін (тонна немесе текше метр) атайды.

              Жүк ағымы  (грузопоток) деп уақыт бойынша салыстырмалытұрақты тасымалдау көлемімен анықталған белгілі бір бағытпен сипатталатын біртекті сапалы жүк ағымын айтады.

              Карьердің жалпы жүк айналымы жекелеген жүк ағымдар жүк айналымының қосындысына тең. Есептік жүкайналым ұғымына жүк ағымын жатқызуға болады.

Тау жыныстарының тасымалдау қиындығы бойынша сипаттамасы

Карьерлік көлік құралдарын таңдау және техникалық есептемелер жасау үшін тау жыныстарын таымалдау қарсыластығы бойынша (тежыныстарқасиеттеріне қатысты) салыстырудың физика-техникалық негізі ретінде салыстырмалы тасымалдау қкөрсеткішінқабылдайды.(Пт

Пт  шамасы кейінгі эмпирикалық өрнекпен анықталады:

                   Пт =К1γ+K2d'срА+К3WnВС;

γ─үлгідегі жыныс тығыздығы, кг/м³;

d'─тасымалдау құралындағы жыныс кесектерінің орташа өлшемі, м;

σсдв─жыныстың ығысу қарсыластығы, мПа

W─тасымалданатын жыныс ылғалдылығы;

n─жыныстағы сазды бөлшектер құрамы;

Т─жынысты тасымалдау ұзақтығы;  в=1+lg (Т+1)сағ;

tº─ауа температурасы, сº;

К1 К2 К3─эмпирикалық коэффициенттер;

              Барлық тасымалданатын тау жыныстары  Пт  көрсеткіші бойынша келесі бес класқа бөлінеді:

Бірінші класс─өте жеңіл тасымалданатын  (Пт≤2);

Екінші класс─жеңіл тасымалданатын (2<Пт≤4);

Үшінші класс─орташа қиындықты тасымалданатын  (4<Пт≤6);

Төртінші класс─қиын тасымалданатын  (6≤Пт≤8);

Бесінші класс─өте қиын тасымалданатын (8<Пт≤10);

Пт>10─категориядан тыс жыныстар.

Карьерлік көлік түрлерін технологиялық бағалау

              Теміржол көлігі басты жағдайда тау-кен массасы бойынша өндірістік қуаты орташа және үлкен (10-100 млн.т/жылына және одан жоғары), тереңдігі 400-500 метрге дейін, тасымалдау қашықтығы 2-3 километрден жоғары карьерде кез-келген жыныс түрін тасымалдауға экономикалық тиімді.Теміржол көлігі Қазақстанда кейінгі кен орындарында қолданылады: Сарбай,Соколов, Качар, Қоңырат, Екібастұз, Николаевский. Ал ТМД-да ЮГОК  (Кревбас), Лебединский, Коршуновский, Корчинский, Ждановский және тағы басқалар).

              Теміржол  көлігінің артықшылықтары :

─кез-келген энергия түрі мен локомотив типтерін қолданудың мүмкіндігі;

─рельстік жолдар мен жылжу құрамасының  (подвежной состав) меншікті қозғалу қарсыластығының (бір тонна пойыз массасына ( 40÷70)Н) аз болуы салдарынан энергия шығыны төмен;

─жолдар бойынша көп пойыздар санын өткізу мен пойыздың пайдалы 1500т және одан жоғары үлкейту арқасында кез-келген қашықтыққа тасымалдау кезінде жоғары өнімділіктерге жету мүмкіндігі.

─тасымалдау құралдарының қозғалысы мен тасымалдық операцияларды басқаруды автомотизациялау мүмкіндігі;

─кез-келген климаттық және тау-кен геологиялық жағдайлардыа жұмыс істеу сенімділігі;

─пойыз бригадалары штатының аздығы, жылжу құрамасының беріктілігі, сченімділігі және үлкен қызмет мерзімі салдарынан оны жөндеу, күту және амортизациялау шығындарының аздығы. (20-25жыл) 

─бір тонна км тасымалдау шығындарының төмендігі (автомобильді және конвеерлі көлікпен салыстырғанда 4-6 есе аз).

              Теміржол көлігінің кемшіліктері:

─теміржол көлігін қолданған кезде жолдың планы (беті) мен профиліне аса үлкен талаптар қойылады.

─кемердегі жұмыстар шебінің ұзындығы үлкен (400-500м кем емес), радиусы үлкен қисықтар (120-150м кем емес), жолдардың еңісі мен көтерілуі төмен  (40-55‰ түсу үшін, 25-30‰ көтерілу үшін);

─көлбеу траншеялардың ұзындығы мен көлемі, тау-кен жұмыстарының жалпы көлемі мен карьер құрылысының мерзімі күрт өседі;

─көлікке кететін күрделі шығындар үлкен;

─кенжарларға жету және көлік қозғалысын ұйымдастыру қиындығы;

─көлік құралдарының маневрлігі төмендейді, жолдарды жылжыту мен күту үдірістері күрделі;

─үйінді жұмыстарының технологиясы мен механизациясы күрделі.

              Автомобильді көлік басты жағдайда жылдың жүк айналымы 25млн.тоннаға дейін өндірістік қуаты аз және орташа карьерлерде, ал одан ірі карьерлерде негізінен басқа көлік түрімен қатар қолданылады. Жынытарды тасымалдау қиындық көрсеткіші Пт≤8.

              Көмір карьерлерінде автокөлікпен 15%-ке жуық тау-кен массасы тасымалданады. Ол көбінесе темір рудалы карьерлерде, түсті металлургия мен бейруда тау жыныстар карьерлерінде тараған. (жүк айналымының 40% құрамынағы): Жайрем КБК, Ақжал , Нұрқазған, Итауыз, Борлы, Қушоқы және тағы басқслар.

Автомобильді көлік артықшылықтары:

─ энергия көзінің автономдығы  (жеке-дара);

─қозғалу схемасын жеңілдететін автокөліктердің өзара тәуелсіз жұмысы, маневрлігі және икемділігі;

─автокөлік жолдарының планы мен профиліне қойылатын талаптар төмен, яғни бұрылу радиустары 20-25метр көтерілу және түсу еңістері 80-100%, бұлар теміржол көлігімен салыстырғанда тасымалдау қашықтығын 2-3 есе азайтады.

─көлбеу траншеялары мен тау-кен құрылыс жұмыстары көлемінің аздығынан карьер құрылысы шығындары мен мерзімі төмен;

─рельстік жолдар мен байланысты тораптарының болмауы жалпы көлік жұмыстарын ұйымдастыруды жкңілдетеді;

─экскаватордың  максимальды өнімділігі теміржол көлігін қолданған кзге қарағанда 20-50% жоғары;

─үйінді жұмыстарының шығындары айтарлықтай төмен:

─жұмыстар концентрациясы және тау-кен жұмыстарының тереңдеу темпі жоғарлайды.

              Автокөлік өндірістік қуаты кез-келген карьерлер құрылысы кезінде, пішіні күрделі кен денелерін өндіргенде, карьер алаптарының өлшемдері аз болған жағдайда және олардың беттерінің топографиясы күрделі  болғанда, құрамы күрделі кен денелерін бөліп қазғанда тиімді, сондай-ақ ол қосалқы және басқа көлік түрлеріне қосымша әсіресе тау-кен дайындау жұмыстарында , көлік ретінде қолданылуы мүмкін.

              Автокөліктің негізгі кемшіліктері:

─тек қана аз тасымалдау қашықтығында (2-5км дейін) экономикалық тиімді;

─жоғарғы қозғалыс қарқындылығы (басты карьерлік жолдармен тәулігіне 10-12мың рейс жасалынады);

─машиналар паркі жүргізушілер штаты үлкен;

─жанармай материалдарының шығындары жоғары;

─жолдар беттерінің нашарлылығы мен тік көтерілу жолдары болуының салдарынан механикалық бөлшектер мен двигательдердің тозуы тез;

─жүк көтерімділігі үлкен автомашиналардың құны жоғары , лоардың жөндеу мен күту шығындары үлкен;

─климаттық жағдайлармен автожолдардың күйіне қатал байланысты;

─жоғарғы тасымалдау қарқындылығы кезінде карьерлік ауаның ластануы.

              Қазіргі  кезде жүк көтерімділігі 45-180тонналық автопоездар мен автомобильді жартылай тіркегіштер жасалған. Олар терең емес карьерлерде тасымалдау қашықтығы 2-7км кен орнына арналған.

Дизель  троллейвоздар (жүк көтерімділігі 60-65тона және одан жоғары) жылдық жүк айналымы 10-20млн тонна, тереңдігі 100метрден жоғары  карьерде 4км-ге дейін қашықтыққа тасымалдағанға арналған. Олардың басты артықшылықтары көтерілу жолы 100-12‰ құрайды.

              Конвеерлік көлік көпшілік жағдайда жұмсақ аршу жыныстарын, көмірді, құмды-гравилі және отқа төзімді саздар карьерлерінде жүк тасымалдағанға арналған. Іс жүзінде конвеермен ұнтақталған күйінде (Пт≤4÷5) кез-келген жыныстарды тасымалдағанда болады.

              Конвеерлік көліктің артықшылықтары:

─жүктерді тасымалдау үзіліссіздігі мен ырғақтылығы;

─қазып-тиеу және үйінді жабдықтарының өнімділігін өсіру мүмкіндігі;

─жол және жылжуы құрамасының функциялары бір агригат орындалғандықтан жалпы жұмыстарды ұйымдастыру жеңілдетіледі және олардың еңбек сыйымдылығы төмендейді;