Строительство дорог в карьере

Наибольшее распространение в мире по количеству карьеров и объему перевозок занимает автомобильный транспорт. Особенно широкое распространение автотранспорт получил в карьерах по добыче цветных и железных руд, горно-химического сырья, строительных материалов. Причем автомобильный транспорт используется и, как основной вид транспорта, и в комбинации с конвейерным и железнодорожным.

В качестве основного вида автомобильный транспорт получил распространение: при строительстве карьеров, при разработке месторождений, имеющих включения пустых пород; при разработке месторождений малой и средней мощности; при сравнительно небольших расстояниях транспортирования (до 3-4 км); при разработке месторождения, расположенного вдали от магистральных дорог и мощных энергетических ресурсов.

Схемы движения автотранспорта определяются горнотехническими условиями разработки месторождения и направлением транспортирования полезных ископаемых и вскрышных пород. Связь рабочих горизонтов с поверхностью может осуществляться прямыми, спиральными, петлевыми съездами и их комбинацией.

При разработке месторождений с горизонтальным и слабонаклонным залеганием полезного ископаемого при небольшой глубине, а также на нагорных карьерах применяются прямые съезды. В глубоких карьерах с ограниченными размерами в плане получили распространение спиральные съезды. При значительной глубине и при разработке месторождений на склоне горы, когда достигнуть заданных отметок прямым съездом не удается, используются петлевые съезды. В большинстве карьеров распространение получили комбинированные съезды, причем чаще комбинация спиральных и петлевых.

Автодороги в карьерах разделяют:

– по характеру перевозимого груза – на производственные (технологические, служащие для транспортирования полезного ископаемого к пунктам разгрузки и вскрыши в отвалы) и служебные (хозяйственные – для перевозки хозяйственных и вспомогательных грузов и оборудования);

– по условиям эксплуатации – на постоянные (стационарные), рассчитанные на длительный срок эксплуатации, и временные со сроком службы до трех лет, перемещаемые вслед за продвижением фронта работ.

Главным признаком, характеризующим конструкцию и параметры автодороги является грузонапряженность (количество груза с учетом всех видов перевозки в тоннах, переводимое по данному участку дороги в единицу времени), в зависимости от которой дороги подразделяются на три категории:

Грузонапряженность (млн.т брутто в год) при использовании автосамосвалов грузоподъемностью

Основные параметры и конструкция дорог разных категорий должна соответствовать требованиям действующих СНиП 2.05.07-91 «Промышленный транспорт».

Примерное распределение карьерных автодорог по категориям и средней скорости движения приведено в таблице:

Характеристики и назначение дороги

Средняя скорость движения км/ч

Главные дороги, связывающие карьер с обогатительной фабрикой, складом, перегрузочным пунктом и т.д.

Срок разработки месторождения

Главные съезды и заезды в карьер

То же, но с изменением длины по мере разработки

Магистральные от главных съездов в карьер до отвалов

Срок существования отвала (8-10 лет)

Заезды на отвалы

Дороги на поверхности отвала, связывающие ряд участков

Срок отработки группы горизонтов (3-5 лет)

Проезды по уступам и заезды к экскаваторам

Срок эксплуатации горизонта (1-2 года)

Проезды на отвалах и дорогах на отсыпаемых участках

Срок эксплуатации отсыпаемого участка

Автомобильные дороги состоят из земляного полотна с искусственными сооружениями, проезжей части и обочин. Устойчивость земляного полотна достигается укладкой его из прочных грунтов и устройствами для отвода поверхностных и грунтовых вод.

Ширина земляного полотна складывается из ширины проезжей части и ее двух обочин. Ширина проезжей части карьерных автомобильных дорог определяется в зависимости от скорости движения, габаритов автомобилей и схемы движения.

В карьерах могут быть следующие схемы движения: встречное по одной полосе автодороги, встречное по двум полосам и кольцевое.

При двухполосном движении ширина проезжей части Ш постоянных автодорог определяется по формуле:

где Е – ширина автомобиля, м;

Кн – коэффициент, учитывающий суммарную скорость встречных автомобилей

(при V = 20-30 км/ч, Кн = 1,6 – 1,9);

?Ш – величина, учитывающая габариты автомобиля.

Для достижения высоких технико-экономических показателей работы карьерных самосвалов рекомендуются следующие значения ширины дороги (Ш, м) для встречного двухполосного движения:

Грузоподъемность автосамосвала, т

Ширина автодороги, м

Минимальная ширина, м

Рекомендуемая ширина проезжей части представлена ее граничными значениями. Минимальная ширина определяется условиями безопасности движения, максимальная – требованиями наиболее полного использования тяговых качеств автосамосвалов.

При однополосном движении ширина полотна – БелАЗ-7540 – 5,5-6,0 м; БелАЗ-7548 – 5,8-6,6 м; БелАЗ-549 – 8-9,8 м; БелАЗ-7519 – 8,3-10,6 м; БелАЗ-7521 – 10,4-12,8 м.

На криволинейных участках трассы проезжая часть выполняется с уширением (ш, м), размер которого определяется выражением:

ш = l 2 R -1 + 0,1VR -0,5

где V – скорость движения км/ч;

R – радиус кривой по оси дороги, м;

l – колесная база автомобиля, м.

Уширение производится постепенным (по длине не менее 20 м) уменьшением ширины обочины (при этом ширина обочины должна оставаться не менее 1 м).

Продольные уклоны главных откаточных дорог устраиваются с подъемом в грузовом направлении до 80‰, реже до 100‰, а в порожняковом направлении до 120‰, реже до 150‰.

Для обеспечения благоприятного режима движения самосвалов в тех случаях, когда это технически допустимо, длину участков с большими подъемами следует ограничивать:

Максимальная длина подъема, м

При криволинейных траншеях и радиусах менее 200 м необходимо производить смягчение продольного уклона на величину ?I (‰).

Величина поперечного уклона автодороги зависит от типа дорожного покрытия, ширины, водопроницаемости, скорости движения и составляет 20-40‰. Дороги на уступах выполняются с поперечным уклоном в 20‰ в сторону вышележащего уступа. Величина продольного уклона временных дорог принимается в пределах 60-80‰.

Величина радиуса горизонтальных кривых автодорог в значительной степени влияет на скорость движения и устойчивость автомобиля при движении. Минимальные радиусы кривых автодорог (м) для автосамосвалов различной грузоподъемности приведены в таблице:

Грузоподъемность автосамосвала, т

Постоянные дороги в карьере

Серпантинные и круговые кривые

Временные автодороги в карьере

Петлевые заезды под погрузку

Поверхность проезжей части выполняют двух- и односкатной. Двухскатные дороги устраивают на прямолинейных участках капитальных траншей и на поверхности. На закруглениях принимают односкатный профиль с уклоном к центру кривой, что увеличивает устойчивость автомобиля против бокового опрокидывания и скольжения под действием центробежной силы. Уклон виража зависит от радиуса поворота.

Проезжая часть дороги покрывается дорожной одеждой. Дорожная одежда выполняется в один или несколько конструктивных слоев. Многослойная дорожная одежда устраивается, как правило, на постоянных дорогах и имеет следующие основные конструктивные слои:

Покрытие – верхний слой дорожной одежды, который в свою очередь состоит из слоя износа, периодически возобновляемого по мере его истирания, и основного слоя, определяющего эксплуатационные свойства покрытия.

Основание – несущая часть дорожной одежды, обеспечивающая совместно с покрытием передачу нагрузок на подстилающий слой или непосредственно на грунт земляного полотна.

Дополнительный слой основания – нижний конструктивный слой дорожной одежды, выполняющий наряду с передачей нагрузок на земляное полотно также функции морозо-защитного, дренирующего, выравнивающего и других слоев.

Читайте также:  Лилейники посадка весной и уход

Слои одежды располагаются по принципу снижения их прочности в соответствии с уменьшением напряжений по глубине.

Основные типы дорожных покрытий или дорог разных категорий:

Цементобетонные (монолитные и сборные), асфальтобетонные, укладываемые в горячем и теплом состоянии, из прочных щебеночных материалов, обработанных вяжущими битумами.

Из щебеночных и гравийных материалов, обработанных жидкими органическими, вяжущими веществами, из холодного асфальтобетона, из грунта, обработанного вяжущими битумами

Щебеночные из каменных материалов и шлака, грунтов и местных слабых минералов, обработанных жидкими, вяжущими органическими веществами, мостовые из булыжного и колотого камня

Грунтовые, укрепленные различными местными материалами

Материалами для основания служат щебень, грунтощебень, гравий, грунт, обработанный вяжущими веществами, а для дополнительного слоя – крупнозернистый песок, гравелистые грунты, раздробленная горная порода и другие местные материалы.

На временных забойных и отвальных дорогах устраивается обычно однослойная дорожная одежда из выровненной горной массы с подсыпкой щебеночного или гравийного материала. Для скользящих съездов соединительных и хозяйственных дорог устраивается однослойное покрытие из гравия или взорванной скальной вскрыши слоем в несколько десятков сантиметров, которое разравнивается бульдозерами и автогрейдерами и укатывается движущими автомобилями. Из капитальных покрытий распространение нашли железобетонные и цементообразные покрытия, которые обладают высокой износостойкостью и удовлетворительными характеристиками по сцеплению. Толщина таких покрытий принимается в зависимости от осевой нагрузки: 100-120 кН (машины типа КрАЗ) – 22 см; до 340 кН (БелАЗ-7522, БелАЗ-75401, БелАЗ-7526) – 29-39 см; до 480 кН (БелАЗ-7548, БелАЗ-7523, БелАЗ-7527) – 40-45 см; до 760 кН (БелАЗ-7509) – 48-58 см.

Нижний слой таких дорог делают из песка, ракушечника, щебня, металлургического шлака, песчанно-гравийной массы, а также из породы, обработанной битумом или цементоми. Толщина подстилающего слоя должна быть не менее 15 см.

Для уменьшения температурных напряжений цементобетонные покрытия устраивают из отдельных плит (длиной 6-9 м), разделенных между собой швами сжатия (с упругими прокладками) и расширения, заливаемые битумными мастиками. Получили распространение в карьерах и монолитные цементобетонные покрытия.

Для автосамосвалов грузоподъемностью 110-180 т с высокими нагрузками на ось целесообразно устройство покрытий нового типа – цементобетонных из струно-бетона. При этом толщина их составляет для машин грузоподъемностью 110-180 т – 60-70 см.

Асфальтобетонные покрытия из-за быстрого износа удовлетворительно работают при движении автомобилей грузоподъемностью менее 25 т.

Получили распространение в карьерах одно- и двухслойные покрытия из каменных материалов: щебеночные, грунтощебеночные и гравийные, обработанные черными вяжущими веществами. В двухслойной одежде верхний слой устанавливается из: дробленого щебня, гравия хорошего качества, отходов обогащения. Толщина таких одежд при эксплуатации автомобилей грузоподъемностью 110-180 т превышает 1 м.

Исследования позволяют рекомендовать конструкции дорожных покрытий для самосвалов грузоподъемностью 27-180 т:

В.В. Забелин, старший научный сотрудник лаборатории оптимизации открытых горных разработок;

И.В. Зырянов, д.т.н., заместитель директора по научной работе;

Ю.М. Шаповалов, ведущий инженер-технолог, Научно-исследовательский и проектный институт «Якутнипроалмаз» АК «АЛРОСА» (ПАО)

Сырьевая база богатых месторождений алмазов Западной провинции Якутии истощается. Пришло время вовлечения в разработку беднотоварные кимберлитовые трубки с низким содержанием. Чтобы обеспечить эффективность ведения горных работ на таких трубках, необходимо обеспечить снижение себестоимости добычи полезного ископаемого.

Снижение себестоимости добычи следует искать в разработке и применении новых технологий горных работ, в расширении технических возможностей имеющегося горного оборудования, в возможностях снижения объемов добычи пустых пород, т.е. в понижении коэффициента вскрыши. Последнее имеет большое значение при разработке месторождений небольших размеров в плане и простирающихся на значительную глубину, к которым относятся кимберлитовые трубки.

Одним из направлений сокращения вскрыши является заложение транспортных берм с минимально допустимыми параметрами карьерных дорог, обеспечивающих безопасную эксплуатацию большегрузных автосамосвалов.

Параметры технологических карьерных автомобильных дорог в Российской Федерации определяются следующими нормативными документами:

1) Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твёрдых полезных ископаемых». Приказ Ростехнадзора от 11 декабря 2013 г. №599. Регистрация в Минюсте РФ 2 июля 2014 г., рег. №32935 [1].

2) СНиП 2.05.07-91* «Промышленный транспорт» [2].

3) Свод правил СП 37.1333.2012 «Промышленный транспорт», актуализированная редакция СНиП 2.05.07-91* (утвержден приказом Министерства регионального развития Российской Федерации (Минрегион России) от 29 декабря 2011 г. №635/7). Постановление правительства Российской Федерации от 26 декабря 2014 г. №1521 [3].

Согласно этим документам ширина транспортной бермы карьерных дорог состоит из следующих элементов (см. рисунок): закюветной полки для сбора осыпей с вышележащего откоса, водоотводного сооружения, проезжей части, обочин, ограждения и полосы выветривания, отделяющей бровку земляного полотна от ограждения или призмы обрушения.

Следует заметить, что в зарубежных нормативных документах в параметрах составляющих транспортную берму нет элемента «обочина», т.к. ее функции выполняет часть ширины дороги W (проезжей части), рассчитываемая для двухполосной дороги по формуле:

где Х – габаритная ширина автосамосвала, м. Опыт освоения алмазных месторождений в условиях криолитозоны, большинство которых начинали проектироваться и разрабатываться до утверждения последних нормативных документов, показывает, что их разработка может успешно проводиться при размерах карьерных дорог меньше заложенных в СП 37.13330-2012.

Сложившаяся в нашей стране нормативная база расчета параметров карьерных дорог, за счет обязательного устройства двух обочин в ширине транспортной бермы объективно приводит к росту затрат на разработку полезного ископаемого и снижению эффективности отработки как действующих карьеров АК «АЛРОСА» (ПАО), так и новых беднотоварных месторождений с низким содержанием алмазов. Выработка дальнейшей стратегии формирования более рациональных транспортных систем кимберлитовых карьеров Якутии является задачей первостепенной важности.

В этой связи разработка нормативного документа (Национальный стандарт «Разработка алмазорудных месторождений открытым способом в криолитозоне. Требования к проектированию»), учитывающего особенности современных технологий открытой разработки карьеров и реальных условий ведения горных работ, является требованием времени. На фотографиях показаны фактические автомобильные дороги на наиболее крупных карьерах АК «АЛРОСА» (ПАО) и расположение автомобильной техники на них.

Автомобильные дороги на карьере «Комсомольский»

Рассмотрим функции, которые выполняет такой элемент дороги, как «обочина», и их необходимость в карьере.

В связи с отсутствием в вышеприведенных нормативных документах формулировки «обочина» ее функции оценим по документам для дорог общего пользования [4, 5 и 8]. Согласно СП 78.13330.2012 [4], это «Элемент дороги, примыкающий непосредственно к проезжей части и предназначенный для обеспечения устойчивости земляного полотна, повышения безопасности дорожного движения, организации движения пешеходов и велосипедистов, а также использования при чрезвычайных ситуациях». По правилам дорожного движения (ПДД) [5], «Обочина – элемент дороги, примыкающий непосредственно к проезжей части на одном уровне с ней, отличающийся типом покрытия или выделенный с помощью разметки 1.2.1 либо 1.2.2, используемый для движения, остановки и стоянки в соответствии с Правилами» (п. 1.2 ПДД).

В соответствии с ПДД п. 9.9, «Запрещается движение транспортных средств по разделительным полосам и обочинам, тротуарам и пешеходным дорожкам (за исключением случаев, предусмотренных пунктами 12.1, 24.2–24.4, 24.7, 25.2 Правил), …».

Согласно пунктам ПДД, составляющим исключение, на обочине разрешается:

Читайте также:  Новогодний ночник своими руками

стоянка транспортных средств (ПДД 12.1); – движение велосипедов и мопедов при отсутствии велосипедных дорожек (если это не создаёт помех пешеходам, иначе велосипеды и мопеды должны двигаться по проезжей части) (ПДД 24.2);

– движение пешеходов при отсутствии тротуаров (ПДД 4.1);

– разворот, если его нельзя выполнить без заезда на обочину (ПДД 8.8).

Допускается движение по обочинам машин дорожно-эксплуатационных и коммунальных служб, а также подъезд по кратчайшему пути транспортных средств, подвозящих грузы к торговым и другим предприятиям и объектам, расположенным непосредственно у обочин, тротуаров или пешеходных дорожек, при отсутствии других возможностей подъезда.

По ГОСТ Р 52399-2005 [8] в обочину входит краевая полоса, имеющая такую же конструкцию дорожной одежды как и проезжая часть, «предназначенная для защиты от разрушения кромки проезжей части и допускающая регулярные заезды на нее транспортных средств». Но эта полоса, выполняя функцию защиты проезжей части, составляет только 20% от обочины.

Из вышеизложенных формулировок и пояснений следует, что обочина, вопервых, не предназначена для постоянного движения автомобилей, а во-вторых, выполняет функции, которых в карьере практически нет. Большинство задач, которые решает обочина, – характерны для автомобильных дорог общего пользования, – а карьерные автомобильные дороги относятся к ведомственным, т.к. предназначены для обслуживания производственных и технологических перевозок [9].

К карьерным дорогам можно отнести только следующие функции обочины: обеспечение устойчивости земляного полотна; повышение безопасности дорожного движения и использование их при чрезвычайных ситуациях. По сравнению с дорогами общего пользования, эти функции в карьерах решаются другими способами.

Устойчивость полотна со стороны нижележащего откоса обеспечивается породным валом, который примыкает к проезжей части, а со стороны вышележащего откоса – краевой полосой, которая возводится по параметрам проезжей части дороги.

Безопасность движения в карьерах обеспечивается ограничением расчетных скоростей движения автомобилей, максимальная величина которых зависит от категории дороги и составляет, например, в карьере для дорог категории I-к – 30 км/ч (табл. 7.2 СП 37.13330.2012). Для других категорий дорог она еще меньше, а в зависимости от местных условий может быть снижена до 15 км/ч. Кроме того, на технологических дорогах движение автомобилей должно выполняться без обгона (п. 733 [1]).

Самой чрезвычайной (аварийной) ситуации в карьере является поломка автомобиля, которая приводит к остановке и стоянке, как правило, на проезжей части, т.к. не всегда удается съехать на обочину, особенно при движении на подъем. В таких ситуациях автосамосвалы в течение 30 – 40 минут вывозятся из карьера при помощи специального тягача, т.к. запрещается оставлять на проезжей части дороги неисправные самосвалы (п. 730 [1]). При этом нет необходимости разворота вышедшего из строя автомобиля.

На дорогах общего пользования, особенно между населёнными пунктами, обеспечить такой норматив оказания технической помощи проблематично. Учитывая вышеизложенное, предлагается исключить «обочину» из конструктивных элементов, составляющих внутреннюю карьерную дорогу. Ширину карьерной автомобильной дороги (W), которая состоит только из проезжей части, предлагается определять по формуле:

W= (1,5 · L + kк)  Х, м ,

где: L – число полос движения; kк – коэффициент категории дороги.

Внутрикарьерная дорога карьера «Удачный»

Геометрические размеры ширины карьерных автомобильных дорог принимают исходя из движения по ним специализированных автотранспортных средств с наибольшими осевой нагрузкой и габаритом по ширине. Габаритную ширину (габарит) автомобиля принимают в соответствии с ГОСТ Р 41.48-2004 (пункты 2.14 и 2.15) [6]:

«п. 2.14 край габаритной ширины с каждой стороны транспортного средства: Плоскость, параллельная среднему продольному сечению транспортного средства, касательная к его боковой наружной поверхности, без учёта проекций, образуемых:

п. 2.14.1 шинами вблизи от точки их соприкосновения с землей и подсоединений указателей давления в шинах;

п. 2.14.2 приспособлениями противоскольжения, которые могут быть установлены на колесах;

п. 2.14.3 зеркалами заднего вида;

п. 2.14.4 боковыми указателями поворота, контурными огнями, передними и задними габаритными огнями, стояночными огнями, светоотражающими устройствами и боковыми габаритными огнями;

п. 2.14.5 пломбами, накладываемыми таможенными органами на транспортное средство, и приспособлениями для крепления и защиты этих пломб.

п. 2.15 габаритная ширина: Расстояние между обеими вертикальными плоскостями, определенными в п. 2.14».

Коэффициент категории дороги (kк) для различных категорий и их местоположения, с учетом примечания 4 таблицы 7.9 [3], приведен в табл. 1.

С учетом вышеизложенного ширина карьерной автомобильной дороги (проезжая часть) для различных категорий и местоположения приведена в табл. 2.

Остальные размеры элементов транспортной бермы предлагается определять следующим образом.

Проезжую часть автомобильных внутрикарьерных дорог (кроме забойных) необходимо ограждать от призмы возможного обрушения предохранительными сооружениями, основные из которых:

  • ориентирующий (направляющий) породный вал;
  • удерживающий породный вал;
  • удерживающая конструкция ограждения капитального типа.

Высоту предохранительных сооружений следует принимать в соответствии с п. 726 ФНиП «Правила безопасности при ведении горных работ и переработке твердых полезных ископаемых» [2], т.е. высота породного вала принимается не менее радиуса колеса самого большого по грузоподъемности из эксплуатируемых в карьере автомобилей.

Минимальная высота и ширина ориентирующего (направляющего) породного вала, зависящая от диаметра шин применяемых карьерных автосамосвалов, приведена в табл. 3.

В качестве удерживающего ограждения капитального типа предлагается использовать отклоняющее анкерное железобетонное ограждение парапетного типа. Параметры конструкции этого ограждения рассчитывают по методике, приведенной в «Пособии по проектированию внутренних автомобильных дорог промышленных предприятий (к СНиП 2.05.07-85)» Выпуск 5522 [7].

Минимальные значения высот предохранительных сооружений – принимать по табл. 7.25 СП 37.13330.2012 (табл. 4).

Параметры остальных элементов поперечного профиля транспортной бермы карьерных автомобильных дорог принимаются по табл. 5.

Вышеприведенные размеры элементов транспортных берм предлагается включить в разрабатываемый национальный стандарт «Разработка алмазорудных месторождений открытым способом в криолитозоне. Требования к проектированию».

Выводы:

1. Предлагается исключить «обочину» из элементов автомобильных дорог в карьере.

2. Ширину карьерных автомобильных дорог необходимо определять по формуле, учитывающей ширину применяемых автотранспортных средств (с наибольшим габаритом) и категорию дороги.

3. Габаритная ширина (габарит) автомобиля определяется в соответствии с ГОСТ Р 41.48-2004 (пункты 2.14 и 2.15).

4. Параметры карьерных дорог для алмазодобывающих карьеров, расположенных в криолитозоне, целесообразно включить в разрабатываемый национальный стандарт «Разработка алмазорудных месторождений открытым способом в криолитозоне. Требования к проектированию».

Учебная дисциплина: КАРЬЕРНЫЙ ТРАНСПОРТ

Реферат на тему: «Карьерные автомобильные дороги»

Выполнил студент: Сергуня

Петрозаводский государственный университет

Республика Карелия, 2009 год

1. Параметры карьерных автодорог

2. Содержание и ремонт карьерных автодорог

3. Список использованной литературы и источников

ПАРАМЕТРЫ КАРЬЕРНЫХ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Наибольшее распространение в мире по количеству карьеров и объему перевозок занимает автомобильный транспорт. Особенно широкое распространение автотранспорт получил в карьерах по добыче цветных и железных руд, горно-химического сырья, строительных материалов. Причем автомобильный транспорт используется и, как основной вид транспорта, и в комбинации с конвейерным и железнодорожным.

В качестве основного вида автомобильный транспорт получил распространение: при строительстве карьеров, при разработке месторождений, имеющих включения пустых пород; при разработке месторождений малой и средней мощности; при сравнительно небольших расстояниях транспортирования (до 3-4 км); при разработке месторождения, расположенного вдали от магистральных дорог и мощных энергетических ресурсов.

Читайте также:  Какая раковина лучше для ванной комнаты

Схемы движения автотранспорта определяются горнотехническими условиями разработки месторождения и направлением транспортирования полезных ископаемых и вскрышных пород. Связь рабочих горизонтов с поверхностью может осуществляться прямыми, спиральными, петлевыми съездами и их комбинацией.

При разработке месторождений с горизонтальным и слабонаклонным залеганием полезного ископаемого при небольшой глубине, а также на нагорных карьерах применяются прямые съезды. В глубоких карьерах с ограниченными размерами в плане получили распространение спиральные съезды. При значительной глубине и при разработке месторождений на склоне горы, когда достигнуть заданных отметок прямым съездом не удается, используются петлевые съезды. В большинстве карьеров распространение получили комбинированные съезды, причем чаще комбинация спиральных и петлевых.

Автодороги в карьерах разделяют:

– по характеру перевозимого груза – на производственные (технологические, служащие для транспортирования полезного ископаемого к пунктам разгрузки и вскрыши в отвалы) и служебные (хозяйственные – для перевозки хозяйственных и вспомогательных грузов и оборудования);

– по условиям эксплуатации – на постоянные (стационарные), рассчитанные на длительный срок эксплуатации, и временные со сроком службы до трех лет, перемещаемые вслед за продвижением фронта работ.

Главным признаком, характеризующим конструкцию и параметры автодороги является грузонапряженность (количество груза с учетом всех видов перевозки в тоннах, переводимое по данному участку дороги в единицу времени), в зависимости от которой дороги подразделяются на три категории:

Грузонапряженность (млн.т брутто в год) при использовании автосамосвалов грузоподъемностью Категория дороги
до 75 т более 75 т
свыше 15 свыше 25 I
5 + 15 8 + 25 II
до 5 до 8 III

Основные параметры и конструкция дорог разных категорий должна соответствовать требованиям действующих СНиП 2.05.07-91 «Промышленный транспорт».

Примерное распределение карьерных автодорог по категориям и средней скорости движения приведено в таблице:

Характеристики и назначение дороги Время существования Средняя скорость движения км/ч Категория дороги
Постоянные дороги
Главные дороги, связывающие карьер с обогатительной фабрикой, складом, перегрузочным пунктом и т.д. Срок разработки месторождения до 50-60 I
Главные съезды и заезды в карьер То же, но с изменением длины по мере разработки до 20-25 I
Магистральные от главных съездов в карьер до отвалов Срок существования отвала (8-10 лет) до 30-40 I
Заезды на отвалы То же до 15-20 II
Дороги на поверхности отвала, связывающие ряд участков Срок отработки группы горизонтов (3-5 лет) до 20-25 II
Временные дороги
Проезды по уступам и заезды к экскаваторам Срок эксплуатации горизонта (1-2 года) до 10-15 III
Проезды на отвалах и дорогах на отсыпаемых участках Срок эксплуатации отсыпаемого участка до 10-15 III

Автомобильные дороги состоят из земляного полотна с искусственными сооружениями, проезжей части и обочин. Устойчивость земляного полотна достигается укладкой его из прочных грунтов и устройствами для отвода поверхностных и грунтовых вод.

Ширина земляного полотна складывается из ширины проезжей части и ее двух обочин. Ширина проезжей части карьерных автомобильных дорог определяется в зависимости от скорости движения, габаритов автомобилей и схемы движения.

В карьерах могут быть следующие схемы движения: встречное по одной полосе автодороги, встречное по двум полосам и кольцевое.

При двухполосном движении ширина проезжей части Ш постоянных автодорог определяется по формуле:

где Е – ширина автомобиля, м;

Кν – коэффициент, учитывающий суммарную скорость встречных автомобилей

(при V = 20-30 км/ч, Кν = 1,6 – 1,9);

∆Ш – величина, учитывающая габариты автомобиля.

Для достижения высоких технико-экономических показателей работы карьерных самосвалов рекомендуются следующие значения ширины дороги (Ш, м) для встречного двухполосного движения:

Грузоподъемность автосамосвала, т Ширина автодороги, м Минимальная ширина, м
цементно-бетонное покрытие щебеночное покрытие грунтовое покрытие
27-30 10,5-14,00 10,2-13,8 10,0-13,3 9,5
40-42 11,4-15,3 11,1-15,1 10,8-15,0 10,0
75 14,4-20,2 14,4-20,1 14,0-19,4 14,0
110-120 18,3-24,5 18,0-24,2 17,3-24,0 15,5
170-180 22,8-30,1 22,5-29,7 21,9-29,4 18,5

Рекомендуемая ширина проезжей части представлена ее граничными значениями. Минимальная ширина определяется условиями безопасности движения, максимальная – требованиями наиболее полного использования тяговых качеств автосамосвалов.

При однополосном движении ширина полотна – БелАЗ-7540 – 5,5-6,0 м; БелАЗ-7548 – 5,8-6,6 м; БелАЗ-549 – 8-9,8 м; БелАЗ-7519 – 8,3-10,6 м; БелАЗ-7521 – 10,4-12,8 м.

На криволинейных участках трассы проезжая часть выполняется с уширением (ш, м), размер которого определяется выражением:

ш = l 2 R -1 + 0,1VR -0 , 5

где V – скорость движения км/ч;

R – радиус кривой по оси дороги, м;

l – колесная база автомобиля, м.

Уширение производится постепенным (по длине не менее 20 м) уменьшением ширины обочины (при этом ширина обочины должна оставаться не менее 1 м).

Продольные уклоны главных откаточных дорог устраиваются с подъемом в грузовом направлении до 80‰, реже до 100‰, а в порожняковом направлении до 120‰, реже до 150‰.

Для обеспечения благоприятного режима движения самосвалов в тех случаях, когда это технически допустимо, длину участков с большими подъемами следует ограничивать:

Величина уклона, ‰ 60 80 100
Максимальная длина подъема, м 300 160 100

При криволинейных траншеях и радиусах менее 200 м необходимо производить смягчение продольного уклона на величину ∆I (‰).

Величина поперечного уклона автодороги зависит от типа дорожного покрытия, ширины, водопроницаемости, скорости движения и составляет 20-40‰. Дороги на уступах выполняются с поперечным уклоном в 20‰ в сторону вышележащего уступа. Величина продольного уклона временных дорог принимается в пределах 60-80‰.

Величина радиуса горизонтальных кривых автодорог в значительной степени влияет на скорость движения и устойчивость автомобиля при движении. Минимальные радиусы кривых автодорог (м) для автосамосвалов различной грузоподъемности приведены в таблице:

Дорожные условия Грузоподъемность автосамосвала, т
10-20 25-30 40-45 70-80 110-120 170-180
Постоянные дороги в карьере 30 50-60 50-60 50-60 50-60 50-60
Серпантинные и круговые кривые 15-20 20-30 30-35 35-40 35-40 40-45
Временные автодороги в карьере 10-12 12-15 12-15 15-20 17-20 20-25
Петлевые заезды под погрузку 7-10 10-11 12-13 12-14 14-15 18-20

Поверхность проезжей части выполняют двух- и односкатной. Двухскатные дороги устраивают на прямолинейных участках капитальных траншей и на поверхности. На закруглениях принимают односкатный профиль с уклоном к центру кривой, что увеличивает устойчивость автомобиля против бокового опрокидывания и скольжения под действием центробежной силы. Уклон виража зависит от радиуса поворота.

Проезжая часть дороги покрывается дорожной одеждой. Дорожная одежда выполняется в один или несколько конструктивных слоев. Многослойная дорожная одежда устраивается, как правило, на постоянных дорогах и имеет следующие основные конструктивные слои:

Покрытие – верхний слой дорожной одежды, который в свою очередь состоит из слоя износа, периодически возобновляемого по мере его истирания, и основного слоя, определяющего эксплуатационные свойства покрытия.

Основание – несущая часть дорожной одежды, обеспечивающая совместно с покрытием передачу нагрузок на подстилающий слой или непосредственно на грунт земляного полотна.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Adblock detector