книги из ГПНТБ / Васильев М.В. Автомобильный транспорт карьеров

где ѵд — скорость автомобиля при входе на наклонный участок авто­

гой должна быть не меньше касательной силы тяги, развиваемой автомобилем на подъеме;

2) S 0 sg S a, т . е. по условию безопасности движения остановоч­ ный путь автомобиля должен быть меньше расстояния видимости автодороги или равен ему.

Экспериментальные исследования тяговых, динамических и ско­ ростных параметров работы автосамосвалов БелАЗ-540, БелАЗ-548, БелАЗ-549 на карьерах черной и цветной металлургии позволили рекомендовать оптимальные продольные уклоны постоянных авто­ дорог с различным покрытием (табл. 52).

ил

Т а б л и ц а 52

Рекомендуемые продольные уклоны автодорог для базовых автосамосвалов БелАЗ

Уклоны (%) при эксплуатации

С созданием и внедрением на карьерах полноприводных автомо­ билей с колесной формулой 4 x 4 , 6 X 6 и увеличенным сцепным весом уклоны постоянных автодорог могут быть увеличены до 12— 15% (табл. 53).

Т а б л и ц а 53

Рекомендуемые уклоны автодорог для различных лидов автотранспортных средств

Опыт показывает, что чем меньше разность между скоростью автомобиля на горизонтальном участке и на подъеме, тем оптималь­ ная величина продольного уклона ближе к максимально возможной по тяговым характеристикам автомобиля. Кроме того, уклоны авто­ мобильных дорог должны соответствовать их покрытию. При более совершенном покрытии величина подъема, преодолеваемого автомо­ билем, возрастает.

142

§ 3. Пропускная и провозная способность карьерных автодорог

При разработке карьеров с применением транспортных систем движение автомобилей может быть встречным или поточным. И в том и в другом случае в зависимости от грузонапряженности авто­ дороги движение автомобилей может быть однополосным и двухпо­ лосным.

Пропускная способность полосы автодороги может быть рассчи­ тана по формуле

где к„р = 1,75-|-2 — коэффициент неравномерности работы авто­ транспорта; 4М— интервал времени между автомобилями; ѵ — рас­ четная скорость движения; б — интервал безопасности между авто­ мобилями;

встречных автомобилей при разминовке. Экспериментальным путем установлено, что в условиях Сибайского карьера при ширине про­

в сутки; Д г — число рабочих дней в году; qa — грузоподъемность автосамосвала; /сг — коэффициент использования грузоподъемности; к а — коэффициент использования рабочего времени смены; к н р — коэффициент неравномерности работы карьера; к 3 — коэффициент запаса провозной способности.

Пропускная и провозная способность капитальных съездов с боль­ шими уклонами ограничивается по условиям движения порожних автомобилей, между которыми необходимо выдерживать безопасные расстояния в 50—70 м.

Поскольку колебания скорости движения автомобилей, образу­ ющих транспортный поток, являются случайными, этот поток может быть описан вероятностными законами. Процесс транспортирования автомобилями описывается пуассоновским законом распределения.

Выявление оптимальной пропускной способности автодороги и изу­ чение эффективности работы автотранспортных средств производится

143

методом статистического моделирования работы большегрузных автомобилей на ЭВМ. Моделирование необходимо производить для двух наиболее распространенных в практике случаев:

1) при использовании одного вида автомобилей (для конкретного парка автомобилей);

2) при совместном использовании различных видов автотранспорт­ ных средств.

Исходными данными для расчета пропускной способности съездов

На трассе транспортирования (магистральный выезд из карьера, характе­ ризующийся максимально возможной плотностью автомобильного потока) одно­ временно движутся пг автомобилей первого типа со скоростью х[ = и ст, = ѵ2

и временем прохождения вне рассматриваемого участка трассы (погрузочно-

Для определения выхода автомобилей на трассу, а также скорости их дви­ жения на подъемах используется закон случайных чисел, распределенных равномерно.

Время выхода автомобилей на трассу распределено по показательному закону:

144

Величина 1 — х равномерно распределена на 0,1, когда t = a — {m — a) In т,

где величина t распределена по заданному закону.

Скорость движения автомобилей на трассе и время нахождения вне трассы,

У

В связи с тем, что интервал безопасности б в конкретном случае — вели­ чина заданная, можно определить условия ограничения для движения после­ дующего автомобиля:

гДе ^кон — время ухода автомобиля с трассы (погрузка, разгрузка п т. д.). Движущийся автомобиль либо полностью проходит трассу без помех, либо движется согласно ограничению (если выходит па трассу во время, указан­ ное в ограничении, и его скорость не меньше тангенса угла наклона первой прямой ограничения), либо движется со своей скоростью до тех пор, пока не до­ гонит впереди идущий автомобиль. В последнем случае автомобиль будет дви­

гаться согласно ограничению

где t0 — время выхода автомобиля на трассу; /д — период времени, необходи­ мый, чтобы догнать впереди идущий автомобиль; tH 0 — время выхода первого

автомобиля.

Блок-схема решения задачи на ЭВМ представлена на рис. 58-

Общие закономерности изменения пропускной способности авто­ дорог в зависимости от числа автомобилей, одновременно работа­ ющих на трассе, даны на рис. 59.

В табл. 54 приведены рекомендуемая оптимальная пропускная способность автодорог и соответствующее ей число автомобилей

Т а б л и ц а 34

Оптимальная пропускная способность карьерных автодорог прп однополосном движении автомобилей (без обгона)

П р и м е ч а н и е . В знаменателе дано число рейсов, приходящееся на одни автомобиль при указанной пропускной способности.

Т а б л и ц а 55

Провозная способность капитальных траншей при однополосном двустороннем движении автомобильного транспорта

на трассе при различных расстояниях транспортирования и уклонах, обеспечивающие наиболее полное использование автотранспортного оборудования.

Производительность автомобилей при рациональной пропускной способности автодорог в различных горнотехнических условиях уве­ личивается на 11—32%; среднее увеличение производительности составляет 18%. При полном использовании автомобилей и соблю­ дении необходимой безопасности движения провозная способность капитальных траншей в зависимости от горнотехнических условий

Рис. 59. Закономерность изменения суммарного числа рейсов от числа автомобилей на трассе при расстоя­ нии транспортирования:

1 — 1,5 км; 2 — 2,2 к»ц 3 — 3 км; I — область предельной произ­ водительности; I I — область увеличения производительности автомобильного транспорта

Наиболее рациональным мероприятием, позволяющим увеличить пропускную способность траншей, следует считать создание третьей полосы автодороги, которая может быть использована для обгона. Расчеты показывают, что при наличии свободной полосы для обгона производительность транспортного потока увеличивается на 6— 17% в зависимости от скоростей движения автомобилей и их соотно­ шения на трассе.

§ 4. Строительство автодорог с различными типами покрытий

Для обеспечения нормальной работы и долговечности дорог с усовершенствованными покрытиями основание дорожной одежды необходимо делать из прочных материалов толщиной не менее 10— 15 см. В этом случае толщина покрытия может быть уменьшена при­

148

основание делают шире покрытия на 1 м. Для цементно-бетонных по­ крытий рекомендуется применять бетон повышенной прочности марки М-350 и выше, имеющей при изгибе показатели прочности на растяжение 40—55 кгс/см2, а на сжатие 250—400 кгс/см2 (табл. 56).

Чтобы обеспечивались долговечность бетона, его плотность и мо­ розостойкость, водо-цементное отношение не должно превышать 0,5. Расход цемента на 1 м3 бетона должен быть не ниже 300 кг для однослойного покрытия и верхнего слоя двухслойного покрытия и 270 кг для нижнего слоя двухслойного покрытия.

Необходимая прочность и долговечность усовершенствованных капитальных покрытий из прочных щебеночных материалов, обра­ ботанных вяжущими веществами, обеспечивается за счет сцепления минеральных частиц битумом или дегтем. Устройство данного типа покрытий заключается в последовательном рассыпании и уплотне­ нии рыхлых минеральных материалов нескольких фракций и про­ питке их органическими вяжущими. В зависимости от толщины слоя различают два вида пропитки: глубокую — на 8—12 см и облегчен­ ную — 4—6 см. Основания под пропитываемым слоем должны быть прочными, ровными и достаточно плотными, чтобы не происходило вдавливание щебеночного слоя и просачивание вяжущего вещества. Для этого на глинистых и песчаных грунтах иногда устраивают за­ мыкающие слои уплотненной каменной мелочи. Средний расход этих материалов составляет 1—1,5 м3 на 100 м2. Объем необходимого щебеночного материала на 1 м дороги определяется по формуле

расчетов принимают равным 1,3, а в дальнейшем уточняют опытным путем.

Размеры фракций щебня зависят от толщины покрытия. Для нормальной заклинки они не должны превышать 70 мм. Размеры

149