Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
25
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.66 Mб
Скачать

фракций щебня и ориентировочные нормы его расхода при различной толщине покрытий приведены в табл. 57.

Т а б л и ц а 57

Размеры фракций щебня н орпентнропочные нормы его расхода при устройстве усовершенствованных капитальных покрытий способом пропитки

 

Первая россыпь

Вторая россыпь

Толщина

Размеры

Расход щебня,

Размеры

Расход щебня,

пропитки, см

 

фракций, мм

м3 /100 м*

фракций, мм

м3/ 100 м*

12

20—70

10,4

15-20

0 ,9 -1,0

8

20—40

8,5

15—20

0,9-1,0

6

20—40

7,8

15—20

0,9—1,0

4

15—20

5,2

5—15

0,9—1,0

В качестве

вяжущих

веществ применяют вязкие

битумы БГІ-І

и БН-ІІ, прямые битумные эмульсии, быстро густеющие и густеющие ■со средней скоростью, а также деготь марки Д-7. Расход вяжущего вещества примерно равен 1—1,2 л на 1 см пропитываемого слоя.

Для повышения долговечности покрытия верхний его слой толщи­ ной от 0,5 до 3 см насыщают мелкими минеральными частицами.

Для строительства карьерных автодорог могут успешно исполь­ зоваться обогащенные искусственные пески, получаемые при дро­ блении изверженных горных пород на щебень. При этом до 15—20% от валового количества щебня превращается в песок фракции 0— 5 мм.

Краткая характеристика песков, образующихся из изверженных

пород, приведена

в табл. 58.

Т а б л и ц а 58

 

 

 

 

Минералогическая характеристика нскусстпенных песков

Изверженные горные породы

Содержащіе

Составляющие минералы

кремпезема,

 

 

 

%

 

Граниты,

гнейсы,

порфиры и

65-75

Кварц, полевой шпат, роговая

да-

порфнриты, днорн-

52-65

обманка, слюда

Сиениты,

Полевой шпат, роговая обманка,

ты, андезиты и др.

базальты и

42-52

биотит

Габбро, диабазы,

Полевой шпат, пироксен

ДР-

 

 

 

 

Усовершенствованные облегченные покрытия устраивают с ис­ пользованием щебня или гравия мягких пород. Толщина слоя про­ питки колеблется от 6 до 8 см. Чтобы избежать деформации покры­ тия, образования волн, наплывов и просадок, расход вяжущего ве­ щества сокращают на 10—15%. В некоторых случаях в качестве вяжущих материалов применяют эмульсии на битумной основе.

150

Организация работы по строительству карьерных автодорог предусматривает тесную взаимосвязь их с развитием горных работ.

В период строительства карьера проводят сеть временных автодорог,

вдальнейшем, по мере расширения карьера в глубину и в плане, постоянно изменяют направление автодорог и совершенствуют их конструкцию.

Комплекс работ по строительству, ремонту и эксплуатации авто­ дорог на рудных карьерах обычно выполняют специализированные дорожные участки.

На основании графиков строительства автодорог на карьере со­ ставляют планы работ, предусматривающие технологическую после­ довательность строительства с расчетом потребного количества ма­ териала и необходимой техники (табл. 59).

Т а б л и ц а 59

Примерный график строительства щебеночной автодороги

Наименование операции,

Объем работ

Производи­

Число

тельность

марки дорожных машин

на смену

машин

машино-

 

 

в смену

смеи

Транспортирование щебня фракции 40—

 

 

 

70 мм из расчета 5 м3 на 100 м2 для первой

 

 

 

россыпи автосамосвалами КрАЗ-256Б с

 

 

 

щебеночной фабрики на среднее расстоя­

350

60

 

ние 5 км, м3 ..............................................

6

Разравнивание и профилирование щебня

 

 

 

автогрейдером Д-385 за шесть круговых

1950

 

 

проходов после первой россыпи, м . .

2000

1

Подкатка первой россыпл прицепными

1950

2500

 

катками при проходках по одному следу, м

1

Первый разлив битума БН-Н по норме

 

 

 

4 кг/м2 автогудронатором Д-251 при сред­

28,0-103

29,6-103

 

ней дальности транспортирования 8 км, кг

1

Транспортирование щебня фракции 20—

 

 

 

40 мм из расчета 3 м3 для второй россыпи

 

 

 

автосамосвалами КрАЗ-256В па среднее

 

 

 

расстояние 5 км, м3 ...............................

210

-6 0

3

Разравнивание и транспортирование

 

 

 

щебня автогрейдером Д-395 за три круго­

1950

 

 

вых прохода после второй россыпи, м

2000

1

Уплотнение щебня катками Д-326 при

1950

2500

 

трех переходах по одному следу, м . . .

1

Второй разлив битума БН-ІІ по норме

17,0-ІО3

29,6-103

 

2,5 кг/м2 автогз’дронатором Д-251, кг . .

0,6

Транспортирование щебня фракции 10—

 

 

 

20 мм из расчета 1 м3 на 100 м3для третьей

 

 

 

россыпи, м3 ..............................................

70

60

1,1

Разравнивание и профилирование щебня

 

 

 

автогрейдером Д-395 за три круговых про­

1950

 

 

хода, м ..........................................................

2000

1

Подкатка третьей россыпи катками по

1950

2500

 

три прохода по одному следу, м . . .

1

151

Приведенная технологическая последовательность операций мо­ жет быть изменена и скорректирована в зависимости от местных условий, интенсивности отработки участка карьера, на котором производится строительство, характера используемых материалов и экономичности ведения работ.

§5. Дорожно-строительные машины II механизмы

Применение современных дорожно-строительных комплексов ма­ шин, а также отдельных машин и механизмов обеспечивает высокий технический уровень строительства и эксплуатации карьерных авто­ дорог и повышает эксплуатационные показатели автомобильного транспорта.

Основными механизмами при строительстве автодорог в забоях и на отвалах являются гусеничные бульдозеры. Как правило, буль­ дозеры закрепляют за одним экскаватором или группой экскаваторов, и вместе с автосамосвалами они составляют единый погрузочно-транс­ портный комплекс. В настоящее время планируется серийный вы­ пуск новых мощных бульдозеров Д-675, Д-701, Д-714 на базе оте­ чественных тракторов Т-220, Т-330 и Т-500. Для зачистки забойных участков автодорог и заездов под экскаватор применяют маневрен­ ные бульдозеры на колесном ходу Д-735 на базе колесного тягача Т-126, Д-661 на тягаче К-702 и Д-693 на тягаче «Зауралец». Один колесный бульдозер может обслуживать три-четыре забоя с длиной экскаваторного блока 150—200 м.

К числу наиболее распространенных и универсальных дорожных машин относятся автогрейдеры. Серийно выпускаются три основных вида автогрейдеров: легкого типа (Д-598) для текущего содержания автодорог и легких планировочных работ, среднего типа (Д-144 и Д-557) для профилирования, реконструкции дорог и устройства облегченных и переходных покрытий методом смешения на месте, тяжелого типа (Д-395А) для производства строительных и земляных работ.

При строительстве автодорог с усовершенствованными покры­ тиями для подготовительных работ на карьерах строительных ма­ териалов (для рыхления скальных, полускальных и смерзшихся пород) применяют специальные рыхлители Д-515 на тракторе Т-100ГИ и Д-570 на тракторе ДЭТ-250.

Для уплотнения дорожных покрытий в процессе строительства и ремонта автодорог могут использоваться самоходные и прицепные катки. К ним относятся катки Д-614 массой 9 т, Д-615 и Д-630 мас­ сой 18 т, Д-220 массой 30 т; к прицепным каткам типа Д-625 массой 42,5 т, ДСК-1 массой 25 т и Д-326 массой 50 т. Создан и намечен к выпуску каток тяжелого типа на пневматическом ходу, масса кото­ рого составляет 100 т. Кроме того, отечественной промышленностью освоено производство катков полуприцепного типа на пневматических

152

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

60

Краткие технические характеристики автогудронаторов

 

 

 

Показатели

 

 

Д-640

Д -6 4 1

Д-642

 

Грузоподъемность, т

......................................

 

 

3,42

6,85

6,85

 

Собственная масса, т

...............................

 

 

5,75

8,64

7,55

 

Полная масса, т

 

 

 

9,17

15,49

14,40

 

Мощность двигателя, л . с...........................

 

 

150

150

150

 

Размеры, мм:

 

 

 

6650

9850

9080

 

длтша

 

 

 

 

ширина

 

 

 

2385

2320

2320

 

вы сота..................................................

 

 

 

2480

2380

2880

 

Скорость движения, .......................к м / ч

 

 

3,5—24,6

2 ,2- 20,6

До 30,0

 

Емкость цистерны, ...........................м3

 

 

 

3500

7000

7000

 

Ширина разлива, ...............................м

 

 

 

1 - 7

1—7

1—7

 

Норма разлива, ...............................л/м2

 

 

 

0,5-3,0

0,5—3,0

0,5-3,0

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

61

 

Комплект бетоноукладочных машин

 

 

 

 

 

Мощ­

Произво­

Техническая

 

Тип машины

 

Марка

ность

 

 

двигате­

дитель­

хара ктеристи ка

 

 

 

 

ля, л. с.

ность

 

 

 

Машина, предназначен­

Д-345Б

28

300 м3/ч

Толщина

укладыва­

ная для профилирования

 

 

 

емого слоя 0,2 м, шпрпна

основания

 

 

 

 

обрабатываемой полосы

Распределитель

цемен­

Д-375Б

28

250 м3/ч

3,5; 7,0 и 7,5 м

 

Толщина

укладыва­

тобетона

 

 

 

 

емого слоя 0,2 м, шпрпна'

 

 

 

 

 

укладываемой

полосы

 

 

 

 

 

3,5; 7,0 и 7,5 м; емкость

Бстоноотделочиая

ма­

Д-376Б

28

300 м3/ч

бункера 1,8 м3

 

Толщина

укладыва­

шина

 

 

 

 

емого слоя 0,2 м, ширина

 

 

 

 

 

укладываемой полосы 3,5;

Нарезчик

одно-

Д-432

27

14 м/ч

7,0 и 7,5 м

 

 

 

 

 

дпсковый с

пе­

 

 

 

 

 

 

редвижением

 

Д-344

 

100 м/ч

Емкость котла залив­

Заливщик швов трехко­

 

лесный с ручным

пере­

 

 

 

щика 50 л

 

 

движением

 

Д-280-4

 

 

Комплект2000 м (число-

Рельсформы

 

 

 

 

 

 

 

 

звеньев в комплекте

Электрощетка

цилин­

Д-378

1,7 квт

 

400)

 

 

 

Техническая произво­

дрическая

 

 

 

 

дительность при очистке-

 

 

 

 

 

швов и трещин 200 м/ч;

 

 

 

 

 

при очистке поверхности

 

 

 

 

 

бетонного

покрытиц

 

 

 

 

 

350 М“/ч

 

153

шинах: Д-551 массой 30 т и Д-599 массой 46 т. Орловский завод дорожных машин выпускает самоходный каток на пневматиках Д-627 массой 16 т.

Для уплотнения покрытий автодорог пз местных каменных мате­ риалов выпускаются высокопроизводительные катки вибрационного типа, среди них вибрационный каток легкого типа массой 3 т с воз­ мущающей силой 8 тс и каток массой 6 т, развивающий силу действия на покрытие до 18 тс. Вновь создаваемые самоходные катки вибра­ ционного типа могут быть массой 1,7; 4 и 8 т, а статического дейст­ вия — массой 6,4; 10; 12,2 и 15,5 т.

В последние годы для обработки покрытий вяжущими составами созданы новые модели автогудронаторов на шасси автомобиля ЗИЛ-130. Серийно выпускаются автогудроиаторы Д-640, Д-641

ибитумовоз Д-642 (табл. 60).

Вотечественной практике до настоящего времени отсутствуют специализированные комплекты машин для сооружения карьерных автодорог шириной 14—15 м при толщине укладываемого слоя щебня до 50 см. Поэтому в табл. 61 приведен рекомендуемый ком­ плект машин, позволяющих сооружать такие дороги в две стадии при ширине укладки бетона 7—7,5 м.

Т а б л и ц а 62

Комплекты основного оборудованпя для строительства автодорог

 

 

Производи­

Ориентиро­

 

 

вочное

Характер

Оборудование

тельность

число машин

выполняемой работы

одной едини­

на условные

 

 

цы, ма/смену

10 км про­

 

 

или м/смену

тяженности

 

 

 

дороги

Возведение

насыпей,

Гусеничные

бульдозеры

700—900

4

устранение

съездов,

Д-521, Д-384

бульдозеры

500—1000

4

подъездов, профилирова­

Колесные

ние дорожного

полотна Д-586,

Д-540

 

 

300—600

4

 

 

Одноковшовые погрузчи­

 

 

ки Д-561А, Д-538

 

2000—4000

3

 

 

Погрузчики Д-395, Д-550,

Уплотнение

грунтов,

Д-473

 

 

 

2500—3000

 

Катки на пневматических

1

рыхление, распределение

шинах

прицепные

Д-326,

 

 

щебеночных и других ма-

Д-242

 

кулачковые

1500-2000

 

териалов, обработка вя­

Прицепные

1

жущими веществами

катки Д-615, Д-220

1000—3000

 

 

 

Рыхлители Д-515, Д-570

1

 

 

Распределители

автогуд­

20—40

2

Профилирование осно­

ронатора Д-251

 

 

200-400

 

Специализированный

1

вания, укладка и рас­ комплект

 

 

 

 

пределение бетона, от­

 

 

 

 

 

 

делка покрытия, заделы­ вание швов

154

Помимо данного комплекта для укладки цементно-бетонных покры­ тий может быть использована бетоноукладочная машина Д-502 на гусеничном ходу, преимуществом которой является отсутствие рельсформ, что значительно снижает трудоемкость работ.

Для укладки покрытий из сборных железобетонных плит ис­ пользуются автокраны К-32 и К-51 грузоподъемностью 3 и 5 т.

Наряду с тем, что отдельные машины или механизмы должны отвечать технологии строительства дорог с тем или иным типом по­ крытия, большое значение имеет использование комплекта машин, между производительностью и технологией работы которых имеется определенная увязка.

В табл. 62 приведены комплекты основного оборудования для строительства автодорог с различными типами покрытий.

§ 6 . Способы борьбы С ПЫЛЬЮ иа карьерных автодорогах

При движении автомобилей по карьерным автодорогам образуется значительное количество пыли, содержание которой в атмосфере рабочей зоны карьера часто в 7—10 раз превышает допустимые нормы. Общая запыленность атмосферы в непосредственной близости от автодорог определяется по формуле [9]

с = сшах (1 — е г к 1 Сф,

(92)

где стах — предельная запыленность воздуха на автодорогах;

к

эмпирический коэффициент ( к = 0,24); т — время, истекшее после поливки; Сф — содержание пыли в атмосфере карьера (общий пыле­ вой фон).

Снижение запыленности воздуха под действием атмосферных осадков

С/і = соС + IS/loc (і - е-Ат') + сф,

(93)

где с „ с запыленность воздуха после выпадения осадков;

/гос ко­

личество выпавших осадков; т — время между осадками.

 

Пыль на автодорогах в количествах, превышающих установлен­ ную норму (2 мг/м3), создает неблагоприятные условия труда, в пятьшесть раз сокращает долговечность работы двигателя, снижает скорость и увеличивает опасность движения автотранспорта.

Подавление пыли и борьба с пылеобразованием производится

восновном тремя способами:

1)поливкой постоянных и временных автодорог водой;

2)устройством усовершенствованных покрытий и их своевремен­ ной очисткой;

3)профилактической обработкой облегченных и грунтовых по­ крытий гигроскопическими веществами и растворами солей.

Наиболее распространен способ поливки дорог водой с исполь­ зованием специализированных поливочных машин. Систематическое орошение снижает запыленность в 6—7 раз. Существенным недостатком

155-

данного способа является кратковременность его

действия. Так,

на карьерах, расположенных в

районах с жарким климатом, при

температуре воздуха 30—35° G

через 15—20 мин

вода полностью

испаряется.

 

 

Рис. 60. Схема смесительной установки для

Высокая эффективность пылеподавления достигается при ис­ пользовании растворов хлористых солей кальция, магния, натрия. На Сорском карьере применение раствора хлористого кальция при его расходе 0,6 кг на 1 м2 дороги позволило снизить запыленность воздуха на автодороге в 7—14 раз.

На некоторых карьерах для поливки дорог III и IV категорий применяют водные растворы битумов БН-І и БН-ІІ следующего состава: асидолмылонафт 3%, жидкое стекло 0,4%, вода 91,2%. При количестве вяжущего в эмульсии 48—52% и температуре 40 — 65° С расход смеси составляет 2—2,2 л/м2 и пылеобразование не наблюдается в течение 2—3 месяцев.

На карьерах Алмалыкского горнометаллургического комбината получил применение метод многократной обработки покрытия орга­ ническими вяжущими материалами. В процессе промышленного опробования на Кургашинканском и Кальмакырском карьерах

156

в качестве вяжущего применялась джеркурганская нефть, которая по своим свойствам относится к медленно густеющим жидким би­ тумам.

Обработка дорог нефтью производится поэтапно с интервалом в одни сутки при удельных расходах 0,1—0,2 л/м2. Суммарный рас­ ход вяжущего составляет 0,6—0,8 л/м2.

Распределение вяжущего на покрытии производится установ­ кой института Средазиипроцветмет, обеспечивающей необходимую

я-я

дозировку. Установка с распылителем форсуночного типа за один цикл обрабатывает покрытие шириной 3 м с примыкающей обочиной.

Техническая характеристика установки

Производительность, тыс. м2/ ч .........................

30

Рабочая скорость движения, км/ч . . . .

10

Шпрпиа полпвкл за один цикл, м . . . .

3

Дозировка разлива нефти, л/м2 .....................

0,02—0,2

Число форсунок ....................................................

10

Расход воздуха одной форсункой, мз/.мин

0,5

Давление сжатого воздуха, кгс/см2 . . . .

1,5

Метод обработки дорог нефтью значительно экономичнее, чем поливка водой. Так, на Кургашинканском карьере при обработке гравийно-щебеночного покрытия нефтью затраты на обеспылива­ ние составили 1630 руб/км, а при поливке водой они достигали

157

6890 руб/км. Кроме того, обработка нефтью является более эффек­ тивным методом пылеподавления. Проведенные на Кургашинканском карьере контрольные замеры запыленности воздуха показали, что при поливке автодорог водой она изменялась от 20 до 0,4 мг/м3 и в среднем составляла 3,4 мг/м3, а при обработке нефтью макси­ мальная и минимальная величины запыленности составляли соответ­ ственно 1,8 и 0,2 мг/м3, а в среднем она была равна 0,6 мг/м3. Даже в самых неблагоприятных условиях при обработке карьерных авто­ дорог нефтью запыленность воздуха не превышает допустимой кон­ центрации (2 мг/м3).

Следует остановиться на методе борьбы с пылеобразованием, примененном при строительстве автодороги на Ингулецком карьере. Дорога поливалась 15—20%-ным водным раствором сульфитноспир­ товой барды ССБ, затем для выравнивания профиля дороги насы­ пался слой щебня толщиной 3—4 см и после этого производились окончательное профилирование дороги автогрейдером и поливка 15—20%-ным раствором ССБ с таким расчетом, чтобы весь рыхлый материал был пропитан.

После пропитки и укатки дорога пригодна для эксплуатации.

На строительство автодороги длиной

3 км было израсходовано

570 т щебня и 70 т ССБ.

 

Растворы ССБ приготовляются на карьерах на специальных уста­

новках (рис. 60). При заданных расходах

qp растворов ССБ на 1 мг

поверхности покрытия количество твердого концентрата ССБ опре­

деляется по

формуле

 

 

 

9т = дР[(р2Ѵт+Р(1 — р)Ѵв1,

(94)

где р — доли концентрации

раствора; ут, ув — плотность

твердого

концентрата

ССБ и воды;

 

 

 

Ут= Ѵ с - ^ ;

(95)

ус — плотность ССБ.

типа — гравийно-щебеночные,

улуч­

Покрытия

переходного

шенные грунтовые и грунтовые — можно обрабатывать карналлитом

Т а б л и ц а 63

Показатели обработки автодорог карналлитом и хлоридами

 

 

Стоимость,

Удельный

Стоимость

Время

Обеспыливающий материал

обработки

эффективно­

руб/т

расход,

і км авто­

го действия,

 

 

 

кг/ы а

дороги, руб.

месяцев

Хлористый кальций

. . .

70-100

0,6—1,4

630—930

2,0

Хлористый магний . . . .

25—50

0,8—1,5

200-300

2,0

Природный карналлит . . .

2,9

1 ,1 - 1 ,8

65-130

1,5

Обогащенный карналлит . .

(9,0

0,9 -1,3

100-175

1,5

158

и хлоридами. Сравнительные экономические показатели применения этих веществ в качестве средств борьбы с пылеобразованпем приве­ дены в табл. 63.

Наилучшие результаты применения хлоридов могут быть до­ стигнуты при обработке хорошо укатанных, плотных участков автодорог, хотя гигроскопические соли и способствуют также уплот­ нению рыхлых покрытий, состоящих из песка с примесью 2—3% глинистых фракций.

Эффективность применения гигроскопических солей зависит от погодных условий и может изменяться даже в течение суток. В наи­ более жаркие часы суток влажность покрытия существенно умень­ шается, поверхность покрытий нагревается, что приводит к пылевыделению на обработанных хлоридами участках дорог.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ