3.1. Автомобильный транспорт

Наибольшее распространение по объему перевозок в карьерах с самыми разнообразными горнотехническими условиями разработки получил автомо­бильный транспорт, подвижный состав которого включает грузовые автомоби­ли - самосвалы (автосамосвалы), тягачи с полуприцепами и прицепами, авто­поезда, троллейвозы и дизель-троллейвозы. Ведущие из них - автосамосвалы с разгрузкой горной породы путем наклона кузова назад (прил. 33, 34). Основ­ными параметрами карьерных автосамосвалов являются грузоподъемность, мощность двигателя, объем кузова, колесная формула и минимальный радиус поворота (рис. 1.40).

Рис. 1.40. Геометрические параметры автосамосвала: L, В, Н - соответственно длина, ширина и высота, м; h - дорожный просвет, м; R - радиус движения элемен­тов машины, м

Колесной формулой, которая определяет силу тяги автосамосвала, назы­вается цифровое обозначение количества его колес, например, 6x4 или 4x2. Первая цифра колесной формулы показывает общее количество колес, вторая - количество ведущих. Рациональную грузоподъемность автосамосвалов опреде­ляют из соотношения емкости кузова и ковша погрузочного оборудования. Установлено, что при расстоянии транспортирования до 2 км оно составляет от 1:4 до 1:6 для одноковшовых экскаваторов и от 1:2 до 1:4 — для фронтальных погрузчиков. При увеличении расстояния перевозок такое соотношение увели­чивается до 1:6-10. Исходя из этого, на карьерах с небольшой мощностью эксплуатируется выемочно-погрузочное оборудование с ковшами вместимо­стью 1 - 5 м¹ в комплексе с автосамосвалами грузоподъемностью 10-40 т. На мощных карьерах совместно с увеличением вместимости ковшей экскаваторов и погрузчиков используют автосамосвалы грузоподъемностью 280 - 350 т. При транспортировании пород с большим удельным весом указанное соотношение проверяется по грузоподъемности.

Эффективность работы автотранспорта в карьерах в значительной степе­ни определяется состоянием и качеством автомобильных дорог. По условиям эксплуатации они подразделяются на постоянные, временные и передвижные. Постоянные и временные имеют специальное дорожное покрытие из щебня или бетона, строятся на поверхности, в капитальных траншеях и при въезде на ра­бочие горизонты. Постоянные дороги служат на протяжении не менее 5-7 лет. Передвижные дороги оборудуются на рабочих площадках в карьере и на отва­лах и, как правило, не имеют дорожного покрытия. Перемещаются они вслед за отработкой каждой панели. По интенсивности движения автосамосвалов по­стоянные дороги подразделяются на три категории. К категории I относятся до­роги с проездом более 100 автомашин в час; к категории II - 15 - 100 и к кате­гории 111 - меньше 15. По дорогам категории I провозятся свыше 1,2 млн.т гру­за; категории II - 0,3 - 1,2 млн т; категории III - меньше 0,3 млн т/год.

Ширина проезжей части автодороги 1Л_а (м) зависит от габаритов по­движного состава, скорости движения, количества полос движения в одном направлении (обычно одна) и определяется по формуле

где а - ширина автосамосвала, м; у - ширина обочин, м; х - ширина между ку­зовами встречных автосамосвалов, м; х = 2у; у = 0,5 + 0,05 9; 9 - скорость дви­жения автомобиля, км/ч.

Ширина проезжей части двухполосных дорог для автосамосвалов грузо­подъемностью 10 - 15; 27 - 40 и 75 - 120 т соответственно составляет 7,5 -8; 13 - 15 и 20 - 25 м. На кривых с минимальным радиусом поворота автосамосвалов проезжая полоса расширяется на 2 - 3 м. Ширина обочины составляет 1 - 2 м. Дороги, которые размещены в траншеях, должны иметь боковые канавки трапе­циевидной формы глубиной 0,4 - 0,5 м и шириной дна 0,4 м. При строительстве дорог на ровных площадках они имеют двухскатний профиль с наклоном от цен­тра 10 - 40%о. При размещении в карьере и на отвалах, на косогорах и закругле­

ниях поперечный разрез автодорог односкатный с наклоном 20 - 40 %о в сторону массива и в центр закруглений. Со стороны выработанного пространства дороги предохраняются упорным валом (из породы), который отсыпается за пределами естественного откоса уступа, имеет высоту не менее радиуса колеса автосамо­свала и ширину по верху 0,75 м (рис. 1.41). Тип дорожного покрытия выбирается с учетом времени эксплуатации дороги, интенсивности движения, типа подвиж­ного состава и наличия местных строительных материалов.

Рис. 1.41. Поперечный профиль автодороги: а - в траншеях; б - на транспортных пло­щадках: 1 грунтовая основа; 2 проезжее полотно; 3 - обочина; 4 - водоотводная ка­нава; 5 - предохранительный вал; а - угол естественного откоса уступа, град

Движение автосамосвалов в карьере обеспечивается, если сила сцепления его ведущих колес G_UI (т) дорогой больше касательной силы тяги F,, (Н) на их ободе

N - мощность двигателя, кВт; rj_n, г\_к - коэффициенты полезного действия пере­дачи усилия от вала двигателя к колесам и самого колеса; ?/,, = 0,85 - 0,98; 0,8 - 0,85 и 0,8 - 0,9 - соответственно для механической, гидро- и электромехани­ческой передач; г\_к = 0,7 - 0,9.

где а>о = 10 - 65 - удельное основное сопротивление движению, Н/кН. Масса полезного груза q_a (т) автосамосвала

Предельно допустимый уклон автодороги в карьере i_max (доли ед.) опре­деляется по формуле

где О., - масса порожней автомашины, кН; i_p - руководящий уклон дороги, доли ед.

где G_c4 - сцепная масса, т.е. масса автомашины, которая приходится на ведущие колеса, кН; /і - коэффициент сцепления; /? - уклон дороги, град

Эксплуатационная производительность автосамосвала Q_aM (т/ч) и Q_CM (т/см) определеются по формулам

где К - коэффициент использования грузоподъемности автомашины; Т_ра - время рейса автосамосвала, ч; Т_см - время работы автосамосвала в течение сме­ны, ч;

где п_к, q_e - количество и вместимость ковшей, которые выгружаются в автома­шину; /„ - время рабочего цикла экскаватора или погрузчика, ч; 1_гр, /„, - рассто­яние транспортирования груженого и порожнего автосамосвала, км; Э,_р, 9„ - скорость движения груженого и порожнего автосамосвала, км/ч; t_p, г - время разгрузки и задержек в течение рейса, ч.

Провозная способность ограничивающего перегона (выезда из карьера) М„ (т/см) равна

Количество автосамосвалов, которое целесообразно использовать в ком­плексе с одним экскаватором, составляет

где і - длина выездной траншеи, км; К„_р = 0,5 - 0,8 - коэффициент неравно­мерности движения; /„,;= 50 - безопасное расстояние между движением друг за другом автосамосвалов, м; К_ре, = 1,75 - 2 - коэффициент резерва . Рабочий парк автомашин N_pa (ед.) определяется по формуле

где А, - объем перевозок горной массы за год, т; К_нер = 1,05 - 1,15 — коэффици­ент неравномерности перевозок; Т_асм - количество смен работы автосамосвалов в год.