Анализ возможности применения дизель-троллейвозов на глубоких карьерах Якутии

Анализ возможности применения дизель-троллейвозов на глубоких карьерах Якутии

На руднике "Бетце-Пост" (США) и карьерах ЮАР в качестве технологического транспорта успешно применяют дизель-троллейвозы. Возможно ли их использование на глубоких кимберлитовых карьерах Якутии?

По мнению специалистов фирмы "Искор" (ЮАР), для избежания массового повреждения контактной электрической сети при массовых взрывах расстояние от взрываемого блока до ближайшей линии контактной сети должно быть не менее 300 м. При конусообразной форме карьеров, где еженедельно взрывают несколько блоков по всей площади дна, требуется более четкое определение расстояния между контактной линией и взрываемым блоком по горизонтали и высоте.

Автором, на основе имеющихся методик [1,2], проведен расчет дальности горизонтального разлета отдельных кусков взрываемой породы. Проведенные исследования показывают, что при среднем удалении взрываемого блока от борта карьера на 60 м контактная сеть должна находиться на высоте «Н», равной 90 м выше дна карьера. Отсюда следует, что дизель-троллейвоз на участке дороги высотой “Н” от дна карьера (длина участка дороги по спиральному съезду примерно 1100 м) вынужден работать в обычном дизельном режиме и только выше этой отметки он может работать на электротяге. Значит, в глубинной части карьера, включая все рабочие горизонты, даже при полном переходе на дизель-троллейвозы выброс отработавших газов не уменьшается. Количество выбросов отработавших газов зависит от расхода дизтоплива, глубины карьера, величины продольного уклона дороги, скоростей движения автосамосвалов и дизель-троллейвозов на различных участках карьерных дорог, объема перевозимой горной массы и степени троллейзации. В проведенных автором оценочных расчетах принималось, что автомобиль в карьер спускается на дизельной тяге. В качестве исходных данных использовались результаты исследований автора и сведения из литературных источников [3-5]. При принятых исходных данных, расход дизельного топлива на перевозку горной массы сокращается в среднем на 68%. Однако следует заметить, что общее сокращение расхода дизтоплива на технологический транспорт, с учетом частичного перевода парка автомашин на троллейвозы и работы дизелей в холостом режиме в период внутрисменных перерывов (обед и пересменка), может составить значительно меньшую величину. Сокращение продолжительности рейса автотранспорта при принятых исходных данных и при глубине карьера в 300-500 м составляет 13,5-16%, т.е. в принципе на эту величину можно сократить количество транспорта. Но следует заметить, что дизель-троллейвоз на 25% дороже обычного автосамосвала. Сравнительный расчет простоя по загазованности карьеров глубиной до 500 м при переходе на дизель-троллейвозы производился по разработанной нами для ПЭВМ программе. В качестве исходных данных приняты геометрические параметры карьеров, тип и количество технологического транспорта, метеоусловия, время нахождения автосамосвалов в зоне нижних рабочих горизонтов и др. Расчеты показывают, что при полной замене автосамосвалов на дизель-троллейвозы простои, в зависимости от глубины карьеров, сокращаются от 1 до 4%. Такие малозначимые сокращения простоев объясняются работой дизель-троллейвозов в нижней зоне карьера в обычном автомобильном режиме. Кроме того, необходимо отметить, что переход на дизель-троллейвозы вызывает необходимость расширения транспортной бермы и ужесточение требований к ровности и прочности дорожного покрытия. По расчетам НПФ "ЭЛПРОМ", выполненным по заказу Якутнипроалмаза, для размещения опор контактной электрической сети, транспортную берму необходимо расширить на 3,7 м (фирма "Искор" рекомендует даже на 6 м). Расширение транспортной бермы при конусообразной форме карьеров глубиной 550-600 м на 3,7 м приведет к дополнительной выемке не менее 10-15 млн. м³ пород. Вскрышные породы алмазодобывающих карьеров Якутии в основном представлены относительно слабыми мергелесодержащими многолетнемерзлыми породами, склонными к пучению и просадкам. Строительство дорог на таких породах даже для обычных карьерных автосамосвалов представляет сложную задачу. Переход на дизель-троллейвозы потребует качественного изменения технологии строительства и эксплуатации карьерных дорог. Специалисты БелАЗа считают, что применение дизель-троллейвозных комплексов довольно проблематично прежде всего из-за необходимости создания дорог с твердым качественным покрытием [5].

Следует также указать на увеличение затрат при использовании крупногабаритных шин. Например, в АК "АЛРОСА" затраты на такие шины занимают 25-40% себестоимости транспортирования горной массы. При переходе на дизель-троллейвозы скорости движения возрастут в 1,5 раза, что неизбежно приведет к значительному сокращению времени пробега крупногабаритных шин. Это вызвано тем, что шина при движении с грузом работает в наиболее тяжелых условиях. При увеличении скорости движения износ шин будет происходить более интенсивно, что приведет к росту себестоимости транспортирования.

На действующих карьерах сложность перехода на дизель-троллейвозный транспорт связана также с принципиальным изменением схемы электроснабжения карьера и с необходимостью строительства контактных линий и тяговых подстанций. К тому же эксплуатация контактных линий гораздо сложнее обычных ЛЭП. Более трудоемкая и затратная часть изменения схемы электроснабжения связана со строительством новой, более мощной распределительно-трансформаторной станции, т.к. при дизель-троллейвозах электропотребление карьера возрастет. Из всего сказанного можно сделать вывод, что дизель-троллейвозы в условиях Якутии можно использовать только для проектируемых новых карьеров значительной глубины, а применение их на действующих карьерах не приведет к положительным экономическим результатам.

1. Пучков Я. М., Блюмин М. А., Блюмин А. М. Разлет породных осколков при массовых взрывах на карьерах. - Свердловск: Унипромедь, 1972. 2. Черниговский А. А. Применение направленного взрыва в горном деле и строительстве. - М.: Недра, - 1976. - 319 с. 3. Бэррик Голдстрайк // Горные известия. - 1996. - №8. - C. 16-26. 4. Ксеневич В. И. Карьерный троллейвозный транспорт и вопросы экологии // Горный журнал. - 1998. - C. 22-24. 5. Яковлев В. Л., Смирнов В. П., Лель Ю. И., Горшков Э. В. Дизель-троллейвозный транспорт на карьерах. - Новосибирск: Наука, 1991. - 104 с.