2.10. Схемы автомобильных дорог карьера и их основные параметры
Карьерные автодороги разделяются на основные – между приемными пунктами полезного ископаемого или отвалами и рабочими горизонтами карьера и соединительные – по рабочим горизонтам и отвальным уступам. Основные автодороги располагают в системе траншей, на поверхности и на въездах на отвалы.
Дороги состоят из участков, различающихся положением и характеристиками: уклоном, шириной, радиусом закругления и типом дорожной одежды, что характерно для отдельных зон карьерного поля.
Обычно месторождения, разрабатываемые с использованием автотранспорта, имеют сложную форму, горные работы развиваются неравномерно, в рабочей зоне карьера часто изменяются положение и число вскрывающих выработок, дорог и их участков.
Первоначально горизонты часто вскрывают временными наклонными траншеями, проведенными при разработке мягких пород по целику, а при разработке скальных пород — по взорванной горной массе на высоту уступа. Они обеспечивают быстрый транспортный доступ к полезному ископаемому. Срок службы этих траншей изменяется от 2 до 12 мес. Уклон таких дорог достигает 9—12 %, а радиус кривых составляет 15—40 м.
После подготовки фронта горных работ уступа грузотранспортная связь забоев с поверхностью осуществляется обычно по временным съездам, располагаемым на откосах уступов. Уклон этих съездов в средней зоне карьера составляет 7—8 %, а радиус кривых — 20—60 м (реже 15 м). Число временных съездов на мощных карьерах достигает трех—семи на горизонт. Увеличение размеров горизонта в плане и соответственно длины фронта работ связано с уменьшением скорости его подвигания. При этом срок службы временных съездов увеличивается (обычно превышает 6 мес), что позволяет устраивать на них дорожную одежду усовершенствованного или переходного типа. По мере развития горных работ эти съезды, как правило, переносят, смещая в плане вдоль фронта работ на 50—150 м.
После достижения верхними уступами конечного или промежуточного (этапного) контура карьера устраивают капитальные съезды по этим нерабочим бортам карьера и постоянные автодороги на них с покрытием усовершенствованного типа, уклоном 5—7% и радиусом кривых 20—120 м. При этом число съездов сокращается ввиду уменьшения грузопотоков с верхних горизонтов. При применении комбинированного автомобильно-железнодорожного транспорта к этому времени обычно проводят на верхние горизонты железнодорожные пути.
С углублением карьера уменьшается длина рабочего фронта и снижаются общие объемы горных работ на горизонтах. По этому в нижней части рабочей зоны карьера сокращают число съездов на каждом горизонте и постоянные дороги устраивают с параметрами, характерными для временных дорог: повышенными уклонами, дорожной одеждой переходного и низшего типа, малыми радиусами кривых и г. д.
Как и при железнодорожном транспорте, автомобильные съезды могут примыкать к горизонтам на руководящем подъеме, смягченном подъеме (с пологой вставкой) и на площадке (с горизонтальной вставкой).
Примыкание на руководящем подъеме типично для съездов на верхних, уже отработанных горизонтах при сквозном движении автомобилей по этим съездам, расположенным на нерабочем борту карьера, между поверхностью и нижележащими рабочими горизонтами.
Конструкция пунктов примыкания стационарных съездов на нерабочих уступах к соединительным дорогам на рабочих горизонтах зависит в первую очередь от формы трассы.
При простой форме трассы соединительные автодороги примыкают к съездам на горизонтальной или чаще пологой (уклон 2—4 %) вставке длиной 20—40 м. При петлевой форме трассы и примыкании основного съезда на петле, выполняемой обычно в виде серпантины, целесообразно устройство горизонтальной вставки (рис. 2.10, а).
Рис. 2.10 – Схемы
пунктов примыкания автомобильных
съездов к рабочим горизонтам
Съезды выполаживаются не только в пунктах примыкания, но и на криволинейных участках с радиусом менее 50 м для уменьшения общего сопротивления движению автомобилей, а также при затяжных спусках на нерабочем борту и на поверхности для обеспечения безопасности движения. В последнем случае предусматривается устройство через 500—600 м вставок длиной не менее 50 м с уклоном не более 2 %. Уклон (%) на криволинейном участке:
где R — радиус кривой, м.
При минимальном радиусе поворота 20—30 м уклон криволинейного участка трассы не должен превышать 4—5 %.
В пунктах примыкания к забойным автодорогам съездов, расположены на рабочем борту карьера, устраиваются горизонтальные вставки (рис. 2.10, б), минимальная длина которых приближенно равна сумме радиуса поворота дороги и ширины рабочей площадки.
Коэффициент удлинения трассы составляет:
при сквозных съездах без примыкания на горизонте:
- простой трассы (прямые съезды) — 1,07—1,12;
- сложной трассы (петлевые съезды) — 1,04—1,16;
при примыкании съездов, расположенных на нерабочем борту карьера, к соединительным автодорогам:
- прямых съездов— 1,08—1,16;
- петлевых с односторонним примыканием — 1,1 —1,25;
- то же, с двусторонним примыканием—1,4—1,7;
- при примыкании временных съездов к забойным дорогам:
- съездов, занимающих фиксированное положение по длине фронта работ, при минимальной ширине рабочей площадки — 1,25-1,6;
- съездов, перемещаемых вдоль фронта работ уступа, при широких рабочих площадках— 1,4—2.
Для трасс сложной формы Ку определяются раздельно для простых и петлевых участков. При увеличении глубины карьера Ку для внутрикарьерных дорог уменьшается с 1,3–1,8 до 1,1 – 1,2 в результате увеличения удельного веса постоянной части трассы на верхних горизонтах. Коэффициент удлинения трассы возрастает с увеличением максимального уклона, ширины площадок на уступах, минимального радиуса поворота дороги, высоты рабочей зоны и с уменьшением размеров карьера в плане.