1.3. Виробничі процеси на кар’єрах
Виробничі процеси у кожному вибої виконуються послідовно, т.к. об'єкт розробки один – гірська маса. Завдання, поставлені під час кожного процесу, різні, але мета одна – високоефективна розробка гірських порід загалом за всіма процесами з мінімальними затратами.
Перший за технологією процес -підготовка до виїмки. Процес підготовки гірських порід великої фортеці до виїмки – це руйнування масиву шляхом вибуху вибухової речовини, а масиву порід середньої фортеці – механічним способом.
У м'яких і щільних породах руйнація масиву як відсутня, т.к. як воно виробляється у процесі екскавації самим робочим органом навантажувальної машини, з різальним інструментом.
В окремих випадках підготовка м'яких порід до виїмки полягає у видаленні зайвої води з масиву та запобіганні його взимку від промерзання.
Другий, але головний і визначальний технологію розробки процес - виїмка і навантаження (екскавація).
Третій за технологією, але самий енерго- та ресурсомісткий процес -переміщення(транспортування).
Переміщення гірничої маси здійснюється транспортними засобами або спеціальними розкривними екскаваторами.
Четвертий процес -відвалоутвореннядля порожніх порід.
Відвалоутворення являє собою процес прийому та укладання у відвал порожніх порід інекондиційні руди, доставлені засобами транспорту.
Для корисних копалин це процес складування, усереднення, відвантаження споживачеві або переробки корисних копалин і залежить від його виду і якості.
1.4. Особливості організації кар'єрних перевезень
За допомогою засобів кар'єрного транспорту гірська маса від екскаваторних вибоїв переміщується до пунктів розвантаження. Розвантажувальними пунктами є: для розкривних порід – відвали, для корисних копалин – пристрої для перевантаження з одного виду транспорту на інший, постійні або часові склади, приймальні бункера дробильних, сортувальних, збагачувальних, агломераційних або брикетних фабрик.
Кар'єрний транспорт має ряд наступних особливостей, що відрізняють його від транспорту загального користування.
Пункти навантаження та розвантаження постійно змінюють своє становище, слідуючи за фронтом гірничих робіт, що потребує періодичного переміщення транспортних комунікацій та обладнання (автодоріг, залізничних колій, конвеєрів).
Цикл кар'єрних транспортних засобів циклічної дії (залізничний, автомобільний та ін.) складається з операцій навантаження, руху з вантажем, розвантаження та зворотного руху порожняком тією ж трасою.
Транспортування з кар'єру відбувається, зазвичай, великому ухилі розробки як глибинних, і нагірних родовищ.
Для продуктивного використання гірничого та транспортного обладнання (екскаваторів та рухомого складу) необхідне взаємне узгодження їх параметрів.
Основними вимогами до кар'єрного транспорту є: забезпечення заданого вантажообігу; безперебійність роботи (точне дотримання графіка руху – для засобів циклічної дії та безперервність потоку –для транспортних засобів безперервної дії); можлива менша трудомісткість робіт (завдяки застосуванню механізації та автоматизації основних та допоміжних процесів при транспортуванні); безпека руху та ведення робіт.
Одне з основних положень при виборі схем транспортування – поділ вантажопотоків розкривних порід та корисних копалин, що доцільно, наприклад, в умовах великої та середньої виробничої потужності кар'єрів (якщо дозволяють гірничо-геологічні умови), оскільки забезпечує ритмічну та безперебійну роботу всього підприємства.
Вибір виду та засобів кар'єрного транспорту визначається низкою факторів і в першу чергу характеристикою вантажу, що транспортується, відстанню перевезення, масштабами робіт і темпами їх розвитку. Від масштабів робіт (вантажообігу) залежить потужність транспортних засобів, а темпи ведення гірничих робіт визначають вимоги до маневреності транспортних засобів. У разі кар'єрів самостійно чи комбінаціях використовуються залізничний, автомобільний, конвеєрний, гідравлічний, канатний і повітряний види транспорту. Кожному з цих видів відповідають певне обладнання, комунікації, схеми та організація роботи.
Основне поширення на кар'єрах України та за кордоном набули автомобільний, залізничний та конвеєрний транспорт, які застосовуються вже протягом тривалого часу та мають свою еволюцію.
За прогнозом розвитку відкритого видобутку й у майбутньому ці види транспорту залишаться основними (як із самостійному їх використанні, і у різних комбінаціях).
Автомобільний транспортзастосовується у складних умовах залягання корисних копалин або при швидкому просунуті фронту робіт. Основна перевага автомобільного транспорту –маневреність, тому він більше за інших видів транспорту придатний для розробки родовищ з невеликими запасами при малому терміні експлуатації кар'єру, особливо при коротких відстанях транспортування.
Головною перевагою автомобільного транспорту перед залізничним є його здатність долати у 2 – 3 рази більші підйоми та проходити криві у 4 – 6 разів меншого радіусу.
Залізничний транспорт, що раніше інших застосовувався на кар'єрах, в даний час оснащений сучасною технікою. Удосконалюється система організації руху поїздів. Застосування системи СЦБ (сигналізації, централізації та блокування) та радіозв'язку диспетчера з екскаваторними та локомотивними бригадами дозволяє значно покращити організацію та безпеку роботи.
Залізничний транспорт ефективно застосовується в багатьох кар'єрах великої потужності при значних відстанях відкатки, хоча пред'являє найсуворіші вимоги до плану та профілю шляху, тобто застосування цього виду транспорту вимагає найбільших радіусів кривих і допускає найменші підйоми шляху.
Конвеєрний транспорт, здатний транспортувати матеріал під кутом 17 – 19°, широко застосовується на кар'єрах України та за кордоном. Однак застосування конвеєрного транспорту пред'являє найбільш жорсткі вимоги до характеристики (кускуватості і абразивності) матеріалу, що переміщується, у зв'язку з чим основне поширення конвеєри отримали при транспортуванні м'яких, пухких гірських порід. Завдяки створенню конвеєрних стрічок високої міцності нині розширюється сфера застосування цього виду транспорту, зокрема для доставки важких та абразивних матеріалів.
Нерідко економічним є застосування комбінованого транспорту. У цьому випадку наУ певних ділянках транспортування виявляються переваги кожного виду транспорту.